（新课标）高中物理 模块综合测评2 新人教版选修33.doc

模块综合测评(二)命题报告知识点简单中等较难分子动理论、内能1、311气体68、9、10、13、1415、16、17固体、液体和物态的变化2、7热力学定律4、58、12分值：100分时间：90分钟一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共计40分，多选题已在题后标出)1(多选)(2015沈阳高二检测)关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是()a多数分子大小的数量级为1010mb扩散现象证明，物质分子永不停息地做无规则运动c悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显d分子之间同时存在着引力和斥力【解析】 多数分子大小的数量级为1010 m，选项a正确；扩散现象证明，物质分子永不停息地做无规则运动，选项b正确；悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动就越明显，选项c错误；分子之间同时存在着引力和斥力，选项d正确【答案】abd2(2015贵州检测)关于晶体和非晶体的几种说法中，正确的是()a不具有规则几何形状的物体一定不是晶体b晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性c若物体表现为各向同性，它就一定是非晶体d晶体有一定的熔化温度，非晶体也有一定的熔化温度【解析】考查晶体与非晶体、多晶体与单晶体的特点及区别单晶体具有各向异性的物理性质，多晶体具有各向同性的物理性质，单晶体有天然规则外形，多晶体没有规则外形；晶体与非晶体的区别在于晶体有固定熔点【答案】b3如图1所示为两分子间距离与分子势能之间的关系图象，则下列说法中正确的是()图1a当两分子间距离rr1时，分子势能为零，分子间相互作用的引力和斥力也均为零b当两分子间距离rr2时，分子势能最小，分子间相互作用的引力和斥力也最小c当两分子间距离rr2时，随着r的增大，分子势能增大，分子间相互作用的引力和斥力也增大【解析】当两分子间距离rr1时，分子势能为零，但当rr0时，分子力表现为斥力，选项a错误； 由于r2r0，分子势能最小，分子间相互作用的引力和斥力相等但不是最小，选项b错误； 当rr2时， 由图象可以看出分子势能随着r的增大而增大，而分子间相互作用的引力和斥力逐渐减小，选项d错误【答案】c4(2012课标全国卷)关于热力学定律，下列说法正确的是()a为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量b对某物体做功，必定会使该物体的内能增加c可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功d不可能使热量从低温物体传向高温物体【解析】由uwq可知做功和热传递是改变内能的两种途径它们具有等效性，故a正确、b错误由热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之全部变为功但会产生其他影响，故c正确同样热量只是不能自发地从低温物体传向高温物体，则d项错【答案】ac5(多选)(2014广东高考)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图2所示充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体()图2a体积减小，内能增大b体积减小，压强减小c对外界作负功，内能增大d对外界做正功，压强减小【解析】实际气体在温度不太低、压强不太大时可看作理想气体充气袋被挤压，气体体积减小，外界对气体做正功，则w0，即气体对外界做负功，由于袋内气体与外界无热交换，即q0，根据热力学第一定律uwq知，内能增大，温度升高，选项a、c正确；根据理想气体状态方程c可判断压强一定增大，选项b、d错误【答案】ac6(2015上海检测)一定质量的气体，在体积不变时，温度由50 加热到100 ，气体的压强变化情况是()a气体的压强是原来的2倍b气体的压强比原来增加了c气体的压强是原来的d气体的压强比原来增加了【解析】由查理定律知在体积不变时c，即，压强与热力学温度成正比，并非与摄氏温度成正比，a错误；p2p1p1，所以pp1，气体的压强是原来的倍，比原来增加了，故b、c错误，d正确【答案】d7如图所示，曲线m、n分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度t.从图中可以确定的是()图3a晶体和非晶体均存在固定的熔点t0b曲线m的bc段表示固液共存状态c曲线m的ab段、曲线n的ef段均表示固态d曲线m的cd段、曲线n的fg段均表示液态【解析】如题图所示，非晶体没有固定的熔点，a错误；曲线m的bc段表示晶体在其熔点熔化，故表示固液共存状态，b正确；曲线n中哪一段表示固态或液态，不确定，c、d错误【答案】b8(多选)(2015成都高二检测)一定质量的理想气体的状态变化过程如图4所示，第1种变化是从a到b，第2种变化是从a到c，比较两种变化过程()图4aa到c过程气体吸收热量较多ba到b过程气体吸收热量较多c两个过程气体吸收热量一样d两个过程气体内能增加相同【解析】在pt图象中，等容线是过原点的倾斜直线，如图所示，可知vcvavb，故从ac，气体对外做功多；由tbtc可知两过程内能增量相同，根据uwq可知，从ac，气体吸收热量多，选项a、d正确，而b、c错误【答案】ad9(2015承德高二检测)如图所示，两端封闭、粗细均匀的竖直放置的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两段空气柱长度分别为l1、l2，已知l1l2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是()图5a水银柱上升b水银柱下降c水银柱不动 d无法确定【解析】由于不知道水银柱的移动情况，不妨假设水银柱不动，这时上下两边的封闭气体均做等容变化，由查理定律可得pp，因上、下两部分气体开始温度t相同，温度的升高量t也相同，又初始状态满足p下p上gh，因此p下p上，即下面气体增加的压强大于上面气体增加的压强，水银柱向上运动【答案】a10如图6所示，绝热的汽缸与绝热的活塞a、b密封一定质量的理想气体后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中()图6a汽缸向左移动b活塞a、b均向左移动c密封气体的内能一定增加d汽缸中单位时间内作用在活塞a和活塞b上的分子个数相同【解析】对汽缸整体分析，外部各个方向上受到大气的压力相等，所以汽缸保持静止，a错；用电热丝给汽缸内的气体加热后，汽缸内的气体温度升高，内能增大，压强变大，活塞a、b均向外运动，b错，c正确；活塞a的面积大于活塞b的面积，单位时间内作用在活塞a和活塞b上的分子个数不同，d错【答案】c二、填空题(本题共2小题，共16分)11(8分)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 ml油酸酒精溶液中有油酸0.6 ml，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1 ml，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的纯油膜的形状如图所示若每一小方格的边长为25 mm，试问：图7(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为_模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为_油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_图中油酸膜的面积为_m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_m(结果保留两位有效数字)(2)某同学在实验过程中，在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，这是为什么呢？请写出你分析的原因：_【解析】油膜面积约占70小格，面积约为s702525106 m24.4102 m2，一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为v106 m31.21011 m3，故油酸分子的直径约等于油膜的厚度d m2.71010 m.【答案】(1)球形单分子直径4.41021210112.71010(2)主要有两个原因：水面受到落下油滴的冲击，先陷下后又恢复水平，因此油膜的面积先扩张后又收缩；油酸酒精溶液中的酒精将溶于水并很快挥发，使液面收缩12(8分)某同学做了如图所示的探究性实验，u形管左管口套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积_，压强_，温度_，内能_(均选填“增大”“减小”“升高”“降低”或“不变”)图8【解析】注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以温度升高，内能增大【答案】减小增大升高增大三、计算题(本大题共4小题，共44分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(10分)如图所示，绝热汽缸a与导热汽缸b均固定在地面上，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，开始时两形状相同的长方体汽缸内装有理想气体，压强均为p0、体积均为v0.缓慢加热a中气体，使a中气体体积变为原来的1.2倍设环境温度始终保持不变图9(1)求此时汽缸a中气体的压强pa；(2)此过程b中气体吸热还是放热？试分析说明【解析】(1)汽缸b中气体等温变化，变化后的体积vb0.8v0根据玻意耳定律p0v0pbvb解得pb1.25p0所以汽缸a中气体的压强papb1.25p0.(2)放热因环境温度不变，故导热汽缸b中气体温度不变，其内能也不变；因活塞对b中气体做功，根据热力学第一定律知，气体向外界放热【答案】(1)1.25p0(2)见解析14(10分)(2015盐城高二检测)如图所示，一定质量的理想气体，从状态a等容变化到状态b，再等压变化到状态d.已知在状态a时，气体温度ta327 .图10(1)求气体在状态b时的温度；(2)已知由状态bd的过程，气体对外做功w，气体与外界交换热量q，试比较w与q的大小，并说明原因【解析】(1)气体由状态a变化到状态b，由查理定律可得tbta(327273) k300 k所以tb27 (2)由bd的过程，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律uqw0可得qw.【答案】(1)27 (2)qw原因见解析15(12分)如图11所示，可沿汽缸壁自由活动的活塞将密封的圆形汽缸分隔成a、b两部分，活塞与汽缸上部有一弹簧相连，当活塞位于汽缸底部时弹簧恰好无形变，开始时a内充有一定量的气体，b内是真空，a部分高度为l10.15 m，此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等，现将整个装置倒置，达到新的平衡后，a部分的高度l2等于多少？(设温度不变)图11【解析】先以a中被封气体为研究对象，找出其初、末状态的体积和压强，然后用玻意耳定律求解，其中求压强是关键后以活塞为研究对象，由平衡条件求解设开始时a中压强为p1，汽缸倒置达到平衡后a中压强为p2，分析活塞受力p1skl1mg，p2smgkl2其中s为汽缸横截面积，m为活塞质量，k为弹簧劲度系数，由题给条件有kl1mg由玻意耳定律有p1l1p2l2由以上各式得到ll1l22l0解得l22l120.15 m0.3 m【答案】0.3 m16(12分)如图12所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)，气体温度为t1.然后，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为v1，活塞上方玻璃管的容积为2.6v1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0.继续将活塞上方抽成真空并密封整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变然后将密封的气体缓慢加热求：图12(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；(2)当气体温度达到1.8t1时气体的压强【解析】(1)活塞上方的压强为p0时，活塞下方气体的体积为v1，抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5p0.由玻意耳定律得.式中v是抽成真空时活塞下面气体的体积，此后，气体等压膨胀，由盖吕萨克定律得，式中t是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度，由得t1.2t1，(2)活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程，由查理定律得.式中p2是气体温度达到1.8t1时气体的压强由式得p20.75p0.【答案】(1)1.2t1(2)0.75p0附加题如图13所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l166 cm的水银柱，中间封有长l26.6 cm的空气柱，上部有长l344 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐已知大气压强为p076 cmhg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气图13【解析】设