（新课标）高中物理 阶段质量测评2 新人教版选修33.doc

阶段质量测评(二) (教师用书独具)命题报告知识点简单中等较难分子动理论1、29、11、1315物体的内能4气体实验三定律5、68、10、1214、16、17理想气体状态方程7气体热现象的微观意义3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临沂检测)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()a温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大b当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力c当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大d布朗运动是固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动【答案】ac2(多选)阿伏加德罗常数为na(mol1)，铝的摩尔质量为m(kg/mol)，铝的密度为(kg/m3)，则下列说法正确的是()a1 kg铝所含原子数为nab1 m3铝所含原子数为na/mc1个铝原子的质量为m/na(kg)d1个铝原子所占的体积为m/(na)(m3)【解析】一个铝原子的质量mm/na，c对；铝的摩尔体积为vm/，所以1个铝原子占有的体积为v0v/nam/(na)，d对；因1个铝原子占有的体积是m/(na)，所以1 m3铝所含原子的数目n1/(m/(na)na/m，b对；又因一个铝原子的质量mm/na，所以1 kg铝所含原子的数目n1/(m/na)na/m，a错【答案】bcd3如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)()甲乙图1a两容器中器壁的压强都是由分子撞击器壁而产生的b两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的c甲容器中papb，乙容器中pcpdd当温度升高时，pa、pb变大，pc、pd也要变大【解析】甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，选项a、b错误；液体的压强pgh，hahb，可知papb，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pcpd，选项c正确；温度升高时，pa、pb不变，而pc、pd增大，选项d错误【答案】c4(多选)一定质量的0 的冰，全部变成0 的水的过程中，体积减小，则它的能量变化情况是()a分子的平均动能增大，分子的势能减小b分子的平均动能减小，分子的势能增大c分子的平均动能不变，分子的势能增大d水的分子动能不变，水的内能增加【解析】0 的冰变成0 的水，温度不变，所以分子的平均动能不变，一定质量的0 的冰变成0 的水需要吸收热量，则水的内能增大，而分子平均动能不变，所吸收的热量用来增大分子的势能，选项a，b错，c、d正确【答案】cd5如图2所示，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为l1和l2的两段气体当将管慢慢地向上提起时，管内气柱的长度()图2al1变小，l2变大bl1变大，l2变小cl1、l2都变小 dl1、l2都变大【解析】假设上段空气柱长度不变，则下段空气柱长度变大，则下段封闭气体体积变大，其压强减小，导致上段空气柱压强减小，由pv为恒量，得l1也变长【答案】d6(多选)伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计空气温度计，如图3所示一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则()图3a该温度计的测温物质是槽中的液体b该温度计的测温物质是细管中的红色液体c该温度计的测温物质是球形瓶中的空气 d该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的 【解析】细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物体是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故a、b错，c、d正确【答案】cd7(多选)如图4所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，现用水平外力f作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，由状态变化到状态.如果环境保持恒温，分别用p、v、t表示该理想气体的压强、体积、温度气体从状态变化到状态，此过程可用图6中的图象表示的是()图4【解析】由题意知，由状态变化到状态的过程中，温度保持不变，体积增大，根据c可知压强减小对a图象进行分析，pv图象是双曲线即等温线，且由到体积增大，压强减小，故a正确对b图象进行分析，pv图象是直线，温度会发生变化，故b错误对c图象进行分析，可知温度不变，但体积减小，故c错误对d图象进行分析，可知温度不变，压强减小，体积增大，故d正确【答案】ad8如图所示是理想气体经历的两个状态变化的pt图象，对应的pv图象应是()图5【解析】根据查理定律可知，当气体状态发生沿图线a到b的变化时，气体的体积保持不变，根据玻意耳定律可知，当气体状态发生沿图线b到c的变化时，气体的温度保持不变，所以c正确【答案】c9(2015山东省实验中学高二检测)如图甲所示，甲分子固定在坐标原点o，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示f0为斥力，f0为引力a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，图(乙)中a、b、c、d四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()甲图6乙【解析】乙分子的运动方向始终不变，即速度没有正负的转换，显然选项a错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故b正确；乙分子从a处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故c错误；分子动能不可能为负值，故d错误【答案】b10如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d.现在活塞上方施加竖直向下且缓缓增大的力f，使活塞下降一小段距离(未碰及玻璃管和木块)，下列说法中正确的是()图7ad和b都减小 b只有b减小c只有a减小 da和c都减小【解析】活塞下降一小段距离，则容器中的气体体积减小，压强增大，对于木块露出的部分决定于上、下压强差，故c、d不变；对于玻璃管，浮力等于重力，排开水的体积不变，b不变，玻璃管内气体压强增大，又b不变，故a减小，c正确【答案】c二、填空题(本题共2小题，共16分)11(8分)用油膜法估测分子的大小实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 ml的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm)则(1)下面给出的实验步骤中，正确排序应为_(填序号)为估算油酸分子的直径，请补填最后一项实验步骤d：a待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上b用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 ml油酸酒精溶液的滴数nc将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入1滴d_(2)利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式_【解析】(1)根据实验原理可得，给出的实验步骤的正确排序为bca，步骤d应为将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积s.(2)每滴油酸酒精溶液的体积为ml,1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为v0.05% ml，所以单个油酸分子的直径为d(cm)【答案】(1)bca将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐纸纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸膜的面积s(2)(cm)12(8分)如图所示为一种测定“肺活量”(标准大气压下人一次呼出气体的体积)的装置，a为开口薄壁圆筒，排尽其中的空气，倒扣在水中测量时，被测者尽力吸足空气，再通过b管用力将气体吹入a中，使a浮起设整个过程中呼出气体的温度保持不变图8(1)呼出气体的分子热运动的平均动能_(选填“增大”“减小”或“不变)(2)设圆筒a的横截面积为s，大气压强为p0，水的密度为，桶底浮出水面的高度为h，桶内外水面的高度差为h，被测者的“肺活量”v0_.【解析】(1)由于温度是分子平均动能大小的标志，因为气体温度不变，所以分子平均动能不变(2)设a中气体压强为p，该部分气体在标准大气压下的体积为v0，由于整个过程中温度不变，由玻意耳定律可得：p0v0pv，即p0v0(p0gh)(hh)s，被测者的“肺活量”：v0.【答案】(1)不变(2)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)(2015江苏省扬大附中高二下学期期中)某热水袋内水的体积约为400 cm3，已知水的摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为61023 mol1，求它所包含的水分子数目约为多少？(计算结果保留2位有效数字)【解析】已知一热水袋内水的体积大约是：v400 cm34104 m3，水的密度为1103kg/m3，则热水袋内含有的水分子数目为nna1.31025个【答案】1.31025个14(10分)(2015河北联考一模)为适应太空环境，航天员都要穿航天服航天服中有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样假如在地面上航天服内气压为1.0105 pa，气体体积为2 l，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4 l，使航天服达到最大体积若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统(1)求此时航天服内的气体压强(2)若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9.0104 pa，则需补充1.0105 pa的等温气体多少升？【解析】(1)对航天服内气体，开始时压强为p11.0105 pa，体积为v12 l，到达太空后压强为p2，气体体积为v24 l由玻意耳定律得：p1v1p2v2解得p25104 pa(2)设补充压强为1.0105 pa的等温气体v后达到的压强为p39.0104 pa取总气体为研究对象，由玻意耳定律得p1(v1v)p3v2解得v1.6 l【答案】(1)5104 pa(2)1.6 l15(12分)如图是“嫦娥三号”卫星顺利升空的情景已知大气压强是由于大气的重力而产生的，某学校兴趣小组的同学，通过查找资料知道：月球半径r1.7106 m，月球表面重力加速度g1.6 m/s2.为开发月球的需要，设想在月球表面覆盖一层大气，使月球表面附近的大气压达到p01.0105 pa，已知大气层厚度h1.3103 m，比月球半径小得多，假设月球表面开始没有空气试估算：图9(1)应在月球表面覆盖的大气层的总质量m.(2)月球表面大气层的分子数(3)气体分子间的距离(空气的平均摩尔质量m2.9102 kg/mol，阿伏加德罗常数na6.01023 mol1)【解析】(1)月球的表面积s4r2月球表面大气的重力与大气压力大小相等mgp0s所以大气的总质量m代入数据可得m1.0105 kg2.271018 kg(2)月球表面大气层的分子数为nna6.01023个4.71043个(3)可以认为每一个气体分子占据的空间为一个立方体，小立方体紧密排列，其边长即为分子间的距离，设分子间距离为a，大气层中气体的体积为v，则有v4r2ha1.0109m.【答案】(1)2.271018 kg(2)4.71043个(3)1.0109m16(12分)如图所示为一均匀薄壁u形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为s1104 m2，内装水银，右管内有一质量为m0.1 kg的活塞搁在固定卡口上，卡口比左管上端高出h20 cm，活塞与管壁间密封且无摩擦，右管内封闭有一定质量的理想气体温度为t027时，左、右管内液面高度相等，且左管内充满水银，右管内封闭气体的压强为p1p01.0105 pa.取tt273 k，水银13.6103kg/m3.现使右管内气体温度逐渐升高，求：图10(1)温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升？(2)温度升高到多少时，活塞上升到离卡口4 cm处？【解析】(1)右端活塞开始上升时封闭气体压强p2p0代入数据得p21.0105 papa1.1105pa气体发生等容变化，根据查理定律得：t2，代入数据得t2330 k.(2)活塞离开卡口后，由于气体温度逐渐升高，故封闭气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律得t3，代入数据得t3396 k.【答案】(1)330 k(2)396 k附加题17(12分)(2013课标卷)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门k.两汽缸的容积均为v0，气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)开始时k关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开k，经过一段时间，重新达到平衡已知外界温度为t0，不计活塞与气缸壁间的摩擦求：图11(