高中物理选修33检测模块综合检测二.docx
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高中物理选修33检测模块综合检测二
模块综合检测
（二）
（时间：
90分钟 满分：
100分）
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以算出阿伏加德罗常数
B．已知某物质的摩尔质量和分子体积，可以算出阿伏加德罗常数
C．当两个分子之间的距离增大时，分子引力和斥力的合力一定减小
D．当两个分子之间的距离增大时，分子势能一定减小
解析：
阿伏加德罗常数等于摩尔质量与分子质量的比值，A正确，B错误；两个分子之间的距离增大时，分子引力和斥力都要减小，但在r>r0区域，随着分子间距的增大，分子引力的斥力的合力表现为引力，是先变大到最大再减小，C错误；在r>r0区域，随着分子间距的增大，分子引力和斥力的合力表现为引力，且引力做负功，分子势能增加，D错误．
答案：
A
2．关于内能的正确说法是（ ）
A．物体分子热运动的动能的总和就是物体的内能
B．对于同一种物体，温度越高，分子平均动能越大
C．同种物体，温度高、体积大的内能大
D．温度相同，体积大的物体内能一定大
解析：
内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，故A错；温度是分子平均动能的标志，温度高，分子平均动能大，B对；物体的内能是与物体的物质的量、温度、体积以及存在状态都有关的量，C、D中的描述都不完整．
答案：
B
3．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加
C．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和
D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
解析：
气体分子间的距离比较大，甚至可以忽略分子间的作用力，分子势能也就不存在了，所以气体在没有容器的约束下散开是分子无规则热运动的结果，A错.100℃的水变成同温度的水蒸气，分子的平均动能不变，所以B错．根据内能的定义可知C正确．如果气体的温度升高，分子的平均动能增大，热运动的平均速率也增大，这是统计规律，但就某一个分子来讲，速率不一定增加，故D错．
答案：
C
4．关于液体，下列说法正确的是（ ）
A．液体的性质介于气体和固体之间，更接近固体
B．小液滴成球状，说明液体有一定形状和体积
C．液面为凸形时表面张力使表面收缩，液面为凹形时表面张力使表面伸张
D．硬币能浮在水面上是因为所受浮力大于重力
解析：
液体性质介于气体和固体之间，更接近于固体，具有不易被压缩，有一定体积，没有一定形状，扩散比固体快等特点，A对、B错．无论液面为凸面还是凹面，表面张力总是使表面收缩，C错．硬币能浮在水面上是因为受到表面张力的缘故，而不是浮力作用的结果，D错．
答案：
A
5．如图所示，天平右盘放砝码，左盘是一个水银气压计，玻璃管固定在支架上，天平已调节平衡，若大气压强增大，则（ ）
A．天平失去平衡，左盘下降
B．天平失去平衡，右盘下降
C．天平仍平衡
D．无法判定天平是否平衡
解析：
大气压增大，水银槽中的水银被压入试管中，水银槽中的水银质量减小，天平失去平衡，右盘下降，B项正确．而试管中的水银作用在支架上．
答案：
B
6．下列说法中不正确的是（ ）
A．给轮胎打气的过程中，轮胎内气体内能不断增大
B．洒水车在不断洒水的过程中，轮胎内气体的内能不断增大
C．太阳下暴晒的轮胎爆破，轮胎内气体内能减小
D．拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，说明火罐内气体内能减小
解析：
给轮胎打气的过程中，轮胎内气体质量增加，体积几乎不变，压强增加，温度升高，内能增加，选项A正确；洒水车内水逐渐减少，轮胎内气体压强逐渐减小，体积增大，对外做功，气体内能减小，选项B错误；轮胎爆破的过程中，气体膨胀对外做功，内能减小，选项C正确；火罐内气体温度逐渐降低时，内能减小，选项D正确．
答案：
B
7.如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体（ ）
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强增大，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
解析：
向下压缩活塞，对气体做功，气体的内能增加，温度升高，对活塞受力分析可得出气体的压强增大，故C选项正确．
答案：
C
8．带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a；然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，V－T图如图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则（ ）
A．pb＞pc，Qab＞QaB．pb＞pc，Qab＜Qac
C．pb＜pc，Qab＞QacD．pb＜pc，Qab＜Qac
解析：
由V＝
T可知V－T图线的斜率越大，压强p越小，故pb＜pc.由热力学第一定律有：
Q＝ΔE－W，因Tb＝Tc，所以ΔEab＝ΔEac，而Wab＜Wac，故Qab＞Qac.综上C正确．
答案：
C
9．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度变化如图所示，则此过程（ ）
A．气体的密度减小
B．外界对气体做功
C．气体从外界吸收了热量
D．气体分子的平均动能增大
解析：
由图线可知，在从A到B的过程中，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，气体体积变小，VB＜VA；气体质量不变，体积变小，由密度公式可知气体密度变大，故A错误；气体体积变小，外界对气体做功，故B正确；气体温度不变，内能不变，ΔU＝0，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知：
Q＜0，气体要放出热量，故C错误；气体温度不变，分子平均动能不变，故D错误．
答案：
B
10.用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示．A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则当两部分气体处于热平衡时（ ）
A．内能相等
B．分子的平均动能相等
C．分子的平均速率相等
D．分子数相等
解析：
两种理想气体处于热平衡时，温度相同，所以分子的平均动能相同，但气体种类不同，其分子质量不同，所以分子的平均速率不同，故B正确，C错误；两种气体的质量相同，而摩尔质量不同，所以分子数不同，故D错误；两种气体的分子平均动能相同，但分子个数不同，故内能也不相同，A错误．
答案：
B
二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求）
11．一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子间的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中（乙分子的质量为m）（ ）
A．乙分子的动能变化量为
mv2
B．分子力对乙分子做的功为
mv2
C．分子引力比分子斥力多做了
mv2的功
D．分子斥力比分子引力多做了
mv2的功
解析：
当甲、乙两分子间距离最小时，两者都静止，当乙分子运动到分子力的作用范围之外时，乙分子不再受力，此时速度为v，故在此过程中乙分子的动能变化量为
mv2；且在此过程中，分子斥力始终做正功，分子引力始终做负功，即W合＝W斥＋W引，由动能定理得W引＋W斥＝
mv2，故此分子斥力比分子引力多做了
mv2的功．
答案：
ABD
12．关于空气湿度，下列说法正确的是（ ）
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
解析：
相对湿度越大，人感觉越潮湿，相对湿度大时，绝对湿度不一定大，故A错误；相对湿度较小时，使人感觉干燥，故B正确．用空气中水蒸气的压强表示的温度叫作空气的绝对湿度，用空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫作相对湿度，故C正确，D错误．
答案：
BC
13．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（ ）
A．第二类永动机违反能量守恒定律
B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加
C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
解析：
第二类永动机违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律，所以A错误；做功和热传递都可以改变物体的内能，物体从外界吸收了热量，同时也对外做了功，则物体的内能有可能减少，所以B错误；保持气体的质量和体积不变，根据理想气体的状态方程
＝C知，当温度升高时，气体的压强增大，故每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，所以C正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的，D正确．
答案：
CD
14.一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图所示的p－V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（ ）
A．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
C．c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
D．b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，碰撞次数减少，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：
AD
三、非选择题（本题共6小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（6分）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________．
解析：
根据理想气体状态方程，空气等温压缩，pV＝C，p与
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）．
答案：
图（B）
16．（10分）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ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：
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24kJ的功，空气放出24kJ能量，气瓶缓慢地潜入海底的过程中，放出了5kJ的热量，所以在上述两个过程中，空气的内能共减小5kJ，空气放出的总能量为24kJ＋5kJ＝29kJ.
答案：
5 放出 29
17．（8分）已知金刚石密度为3.5×103kg/m3，体积为4×10－8m3的一小块金刚石中含有多少碳原子？
并估算碳原子的直径（取两位有效数字）．
解析：
这一小块金刚石的质量
m＝ρV＝3.5×103×4×10－8kg＝1.4×10－4kg，
这一小块金刚石的物质的量
n＝
＝
＝
×10－2mol，
所含碳分子的个数N＝n×6.02×1023＝
×10－2×6.02×1023个＝7×1021个．
一个碳原子的体积为
V′＝
＝
m3＝
×10－29m3.
碳原子的直径d＝2r＝2
＝
2
m≈2.2×10－10m.
答案：
7.0×1021个 2.2×10－10m
18.（10分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C.已知状态A的温度为480K．求：
（1）气体在状态C时的温度；
（2）试分析从状态A变化到状态B的整个过程中，气体是从外界吸收热量还是放出热量．
解析：
（1）A、C两状态体积相等，
则有
＝
.①
得TC＝
TA＝
K＝160K．②
（2）由理想气体状态方程得
＝
.③
解得TB＝
TA＝
K＝480K.
由此可知A、B两状态温度相同，故A、B两状态内能相等．
答案：
（1）160K
（2）既不吸热也不放热
19.（10分）如图所示，横截面积S＝10cm2的活塞，将一定质量的理想气体封闭在竖直放置的圆柱形导热气缸内，开始活塞与气缸底部距离H＝30cm.在活塞上放一重物，待整个系统稳定后．测得活塞与气缸底部距离变为h＝25cm.已知外界大气压强始终为p0＝1×105Pa，不计活塞质量及其与气缸之间的摩擦，取g＝10m/s2.求：
（1）所放重物的质量；
（2）在此过程中被封闭气体与外界交换的热量．
解析：
（1）封闭气体发生等温变化：
气体初状态的压强为p1＝1×105Pa，
气体末状态的压强为p2＝p0＋
.
根据玻意耳定律得p1HS＝p2hS.
解得：
m＝2kg.
（2）外界对气体做的功为
W＝（p0S＋mg）（H－h）．
根据热力学第一定律知ΔU＝W＋Q＝0，
解得Q＝－6J，即放出6J热量．
答案：
（1）2kg
（2）放出6J热量
20．（10分）如图所示，两个充有空气的容器A、B，以装有活塞栓的细管相连通，容器A浸在温度为t1＝－23℃的恒温箱中，而容器B浸在t2＝27℃的恒温箱中，彼此由活塞栓隔开．容器A的容积为V1＝1L，气体压强为p1＝1atm；容器B的容积为V2＝2L，气体压强为p2＝3atm，求活塞栓打开后，气体的稳定压强是多少．
解析：
设活塞栓打开前为初状态，打开后稳定的状态为末状态，活塞栓打开前后两个容器中的气体总质量没有变化，且是同种气体，只不过是两容器中的气体有所迁移流动，故可用分态式求解．
将两容器中的气体看成整体，由分态式可得：
＋
＝
＋
.
因末状态为两部分气体混合后的平衡态，设压强为p′，则p1′＝p2′＝p′，代入有关的数据得：
p′＝2.25atm.
因此，活塞栓打开后，气体的稳定压强为2.25atm.
答案：
稳定压强为2.25atm
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