（新课标）高中物理 模块综合测评1 新人教版选修33.doc

模块综合测评(一) 命题报告知识点简单中等较难分子动理论、内能1、2气体47、8、9、10、11、1315、16、17固体、液体和物态变化314热力学定律56、8、9、10、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(2015扬州高二检测)关于分子运动，下列说法中正确的是()图1a布朗运动就是液体分子的热运动b如图所示，布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹c当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大d当物体的温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变【解析】 布朗运动是悬浮颗粒的运动，布朗运动图中不规则折线是将间隔相等时间描出的点用直线连接起来得到的，不表示液体分子的运动轨迹，选项a、b均错误如果分子间作用力表现为引力，则当分子间的距离变小时，分子力减小；如果分子间作用力表现为斥力，则当分子间的距离变小时，分子力增大，选项c正确温度是分子平均动能的标志，当物体的温度改变时，物体分子的平均动能一定改变，选项d错误【答案】c2只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离()a阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量b阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度c阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积d该气体的摩尔质量、密度和体积【解析】由摩尔质量m和密度得摩尔体积vm.又因为每个分子所占有的体积v，由此可估算出分子间的平均距离d.故b正确而a项中的条件只能求出气体分子个数，c项只能求出该气体的密度，d项能求出气体的质量及物质的量，故a、c、d错误【答案】b3(多选)下列说法中正确的是()a晶体一定具有规则的几何外形b叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用c当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同d当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同【解析】晶体包括单晶体和多晶体，多晶体没有规则的几何外形，选项a错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项b正确；当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，选项c正确；当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均动能相同，由于分子质量不同，分子的平均速率不相同，选项d错误【答案】bc4关于气体压强，下列说法正确的是()a气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 b气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲力 c气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小d单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大【解析】气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，其大小跟气体的分子数、体积和温度都有关系，由此可知选项a正确，b错误；气体分子热运动的平均动能减小，说明温度降低，但不能说明压强一定减小，选项c错误；单位体积的气体分子数增加，若温度降低，则气体的压强有可能减小，选项d错误【答案】a5(多选)随着科技的迅猛发展和人们生活水平的提高，下列问题一定能够实现或完成的是()a假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则大约20年能数完(阿伏加德罗常数na取6.01023个/mol)b热量可以从低温物体传到高温物体c热机的效率能达到100%d太阳能的利用可普及到老百姓的日常生活中【解析】可估算需要10万年才能数完，所以a错；热力学第二定律告诉我们，在引起其他变化时，热量可以从低温物体传到高温物体，b正确；热机是把内能转化为机械能的机器，根据热力学第二定律可知c错；太阳能的开发和利用是人类开发新能源的主要思路，完全可以实现全民普及太阳能，所以d正确正确答案为b、d.【答案】bd6(多选)下列关于物体内能变化情况的说法中正确的是()a吸热的物体，其内能一定增加b体积膨胀的物体，其内能一定减少c放热物体其内能也可能增加d绝热压缩的物体，其内能一定增加【解析】一定质量物体内能的变化情况，由做功和热传递的总体效果来决定体积膨胀说明物体对外界做功，压缩物体说明外界对物体做功，“绝热”表示无热传递现象发生吸热的物体，体积不知如何变化，所以内能不一定增加，体积膨胀对外做功的物体，不知吸放热如何，因此，选项c、d正确【答案】cd7(2014大连高二检测)如图所示的四个图象中，有一个是表示一定质量的某种理想气体从状态a等压膨胀到状态b的过程这个图象是()【解析】一定质量的某种理想气体满足理想气体状态方程c；理想气体等压膨胀时，压强不变、体积增大、温度升高，v与t成正比故正确选项为c.【答案】c8如图是压力保温瓶的结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体 ()图2a内能增大b体积增大c压强不变 d温度不变【解析】向下压a的过程中，外界对气体做功，瓶内气体内能增大，选项a正确向下压a的过程中，瓶内气体体积减小，压强增大，温度升高，选项b、c、d错误【答案】a9(多选)一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图3所示的pv图上，气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是()图3a由a状态至b状态的过程中，气体放出热量，内能不变b由b状态至c状态的过程中，气体对外做功，内能增加，平均每个气体分子在单位时间内与器壁碰撞的次数不变cc状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大db状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子平均动能相等【解析】由a到b的过程是等温过程，所以内能不发生变化，气体体积减小，所以外界对气体做功，放出热量，分子平均距离减小，分子平均动能不变，a、d正确；由b到c的过程是等压过程，体积增大，温度升高，内能增加，所以气体对外界做功，应该吸收热量，因为压强不变，且气体分子热运动的平均动能增大，碰撞次数减小，b错误；由c到a的过程是等容过程，压强减小，温度降低，所以分子平均距离不变，分子平均动能减小，c错误【答案】ad10(2015连云港高二检测)某校开展探究性课外活动，一同学用如图所示的装置研究气体的压强、体积、温度三者之间的变化关系该同学选用导热良好的汽缸并将其开口向下固定不动，汽缸内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止现给沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则()图4a外界对气体做功，气体内能增大b外界对气体做功，温度计示数不变c气体体积减小，温度计示数变小d外界对气体做功，温度计示数变大【解析】细沙漏出，活塞向上运动，汽缸内气体压强增大，体积减小，外界对气体做功；汽缸导热良好，细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，气体向外放热，温度不变，即内能不变，选项b正确【答案】b二、填空题(本题共2小题，共16分)11(8分)某小组用如图所示的实验装置，研究“一定质量气体，体积不变时，压强与温度的关系”在大气压p0时，将封有一定质量气体的烧瓶，浸在冰水混合物中，u形管压强计可动管a和固定管b中的水银面刚好相平，将烧瓶浸入温度为t 的热水中，b管水银面将_，这时应将a管_(均选填“上升”或“下降”)，使b管中水银面回到原处，记下此时a、b两管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为，则此状态下瓶中气体的压强为_图5【解析】烧瓶由浸在冰水混合物到温度为t 的热水中，压强将增大，因此b管水银面将下降，a管水银面上升；使b管中水银面回到原处，说明体积不变，为等容变化，用来研究查理定律；此时a、b两管中水银面的高度差为h，烧瓶中的气体压强为pp0gh.【答案】下降上升p0gh12(8分)(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积v关系的是_(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kj的功现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kj的热量在上述两个过程中，空气的内能共减小_kj，空气_(选填“吸收”或“放出”)的总能量为_kj.【解析】(1)根据理想气体状态方程，空气等温压缩，pvc，p与1/v成正比，所以该过程中空气的压强p和体积v关系的是图b.(2)将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，气体内能保持不变；外界做了24 kj的功，空气放出24 kj能量，气瓶缓慢地潜入海底的过程中，放出了5 kj的热量，所以在上述两个过程中，空气的内能共减小5 kj，空气放出的总能量为24 kj5 kj29 kj.【答案】(1)b(2)5放出29三、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，容积为v1的容器内充有压缩空气容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为v2.打开气阀，左管中水银面下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为，大气压强为p0，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变求气阀打开前容器中压缩空气的压强p1.图6【解析】初态下左管内气体压强为p2p0终态下气体的压强为pp0gh取所有被封闭的气体为研究对象，由于气体的温度不变，则有p1v1p2v2p(v1v2)联立可得p1p0gh【答案】p0gh14(10分)容器内装有0 的冰和水各0.5 kg，向里面通入100 的水蒸气后，容器里的水温升高了30，设容器吸收热量忽略不计，且容器是绝热的计算一下通入的水蒸气的质量有多大？已知100水的汽化热l2.26106 j/kg，冰的熔化热3.35106 j/kg，水的比热容c4.2103 j/(kg)【解析】设水蒸气质量为m,100 的水蒸气变成100 的水放热，为汽化热，水温再从100 降到30 再次放热，共放出热量为q放mlcm(100 30 )2.554106m j05 kg的0 的冰变为0 的水，再从0 升高到30 ，0.5 kg的0 的原有水从0 上升到30 总共吸收热量q吸m02cm0(30 0 )1.801106 j由q吸q放，可得m0.71 kg.【答案】0.71 kg15(12分)教室的容积是100 m3，在温度是7 ，大气压强为1.0105 pa时，室内空气的质量是130 kg，当温度升高到27 ，大气压强为1.2105 pa时，教室内空气质量是多少？【解析】初态：p11.0105 pa，v1100 m3，t1(2737) k280 k.末态：p21.2105 pa，t2300 k.根据理想气体状态方程：得：v2v1m389.3 m3，v2v1，有气体流入房间，m2m1145.6 kg.【答案】145.6 kg16(12分)(2014新课标全国卷)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h，外界的温度为t0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为t，求重新达到平衡后气体的体积已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.【解析】设汽缸的横截面积为s，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得phs(pp)s解得pp外界的温度变为t后，设活塞距底部的高度为h.根据盖吕萨克定律，得解得hh据题意可得p气体最后的体积为vsh联立式得v【答案】附加题17(2015济南检测)某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击该手表出厂时给出的参数为：27 时表内气体压强为1.0105 pa(常温下的大气压强值)，当内外压强差超过6.0104 pa时表盘玻璃将爆裂当时登山运动员携带的温度计的读数是21 ，表内气体体积的变化可忽略不计(1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？(2)当时外界的大气压强为多少？【解析