高中物理人教选修33练习：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肯定减小D．当两个分子之间的距离增大时，分子势能肯定减小解析：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：A2．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，体积大的物体内能肯定大解析：内能是物体内全部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记，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：B3．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，说明液体有肯定形态和体积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，有肯定体积，没有肯定形态，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原因，而不是浮力作用的结果，D错．答案：A4.如图所示，在一个配有活塞的厚壁有机玻璃筒底放置一小团硝化棉，快速向下压活塞，筒内气体被压缩后可点燃硝化棉．在筒内封闭的气体被活塞压缩的过程中()A．气体对外界做正功，气体内能增加B．外界对气体做正功，气体内能增加C．气体的温度上升，压强不变D．气体的体积减小，压强不变解析：压缩玻璃筒内的空气，气体的压强变大，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度上升，当达到棉花的燃点后，棉花会燃烧；故B正确，A、C、D错误．答案：B5．(2019·福建卷)下列有关分子动理论和物质结构的相识，其中正确的是()A．分子间距离减小时分子势能肯定减小B．温度越高，物体中分子无规则运动越猛烈C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性解析：当分子间距减小分子势能可能增大，也可能减小，故A错误；温度高平均动能肯定大，物体中分子无规则运动越猛烈，故B正确；依据麦克斯韦统计规律可知，物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，故C错误；单晶体的物理性质是各向异性，多晶体的物理性质各向同性，故D错误．答案：B6．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，温度上升，内能增加，选项A正确；洒水车内水渐渐削减，轮胎内气体压强渐渐减小，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；火罐内气体温度渐渐降低时，内能减小，选项D正确．答案：B7.如图所示，肯定质量的志向气体密封在绝热(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．若忽视活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体()A．温度上升，压强增大，内能削减B．温度降低，压强增大，内能削减C．温度上升，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，温度上升，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：C8．带有活塞的气缸内封闭肯定量的志向气体．气体起先处于状态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中汲取的热量分别为Qab和Qac，则()A．pb＞pc，Qab＞Qa B．pb＞pc，Qab＜QacC．pb＜pc，Qab＞Qac D．pb＜pc，Qab＜Qac解析：由V＝eq\f(K,p)T可知V－T图线的斜率越大，压强p越小，故pb＜pc.由热力学第肯定律有：Q＝ΔE－W，因Tb＝Tc，所以ΔEab＝ΔEac，而Wab＜Wac，故Qab＞Qac.综上C正确．答案：C9．肯定质量的志向气体由状态A变更到状态B，气体的压强随热力学温度变更如图所示，则此过程()A．气体的密度减小B．外界对气体做功C．气体从外界汲取了热量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，由热力学第肯定律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：B10.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，均可视为志向气体，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：两种志向气体处于热平衡时，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)11．一般状况下，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．乙分子的动能变更量为eq\f(1,2)mv2B．分子力对乙分子做的功为eq\f(1,2)mv2C．分子引力比分子斥力多做了eq\f(1,2)mv2的功D．分子斥力比分子引力多做了eq\f(1,2)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更量为eq\f(1,2)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＝eq\f(1,2)mv2，故此分子斥力比分子引力多做了eq\f(1,2)mv2的功．答案：ABD12．关于空气湿度，下列说法正确的是()A．当人们感到潮湿时，空气的肯定湿度肯定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度肯定较小C．空气的肯定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，肯定湿度不肯定大，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肯定湿度，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：BC13．关于永动机和热力学定律的探讨，下列叙述正确的是()A．其次类永动机违反能量守恒定律B．假如物体从外界汲取了热量，则物体的内能肯定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度上升时，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变更物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种变更方式是有区分的解析：其次类永动机违反了热力学其次定律，但不违反能量守恒定律，所以A错误；做功和热传递都可以变更物体的内能，物体从外界汲取了热量，同时也对外做了功，则物体的内能有可能削减，所以B错误；保持气体的质量和体积不变，依据志向气体的状态方程eq\f(pV,T)＝C知，当温度上升时，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变更物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种变更方式是有区分的，D正确．答案：CD14.肯定质量的志向气体的状态变更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更到b状态，再沿与横轴平行的直线变更到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，所以内能不发生变更，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，温度上升，内能增加，所以气体对外界做功，应当汲取热量，因为压强不变，且气体分子热运动的平均动能增大，碰撞次数削减，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依据题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)15．(6分)为了将空气装入气瓶内，现将肯定质量的空气等温压缩，空气可视为志向气体．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：依据志向气体状态方程，空气等温压缩，pV＝C，p与eq\f(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)．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“汲取”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2917．(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＝eq\f(m,M)＝eq\f(1.4×10－4kg,0.012kg)＝eq\f(7,6)×10－2mol，所含碳分子的个数N＝n×6.02×1023＝eq\f(7,6)×10－2×6.02×1023个＝7×1021个．一个碳原子的体积为V′＝eq\f(V,N)＝eq\f(4×10－8,7×1021)m3＝eq\f(4,7)×10－29m3.碳原子的直径d＝2r＝2eq\r(3,\a\vs4\al(\f(3V′,4π)))＝2eq\r(3,\f(3×\f(4,7)×10－29,4π))m≈2.2×10－10m.答案：7.0×1021个2.2×10－10m18.(10分)如图所示，肯定质量的志向气体从状态A变更到状态B，再从状态B变更到状态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变更到状态B的整个过程中，气体是从外界汲取热量还是放出热量．解析：(1)A、C两状态体积相等，则有eq\f(pA,TA)＝eq\f(pC,TC).①得TC＝eq\f(pC,pA)TA＝eq\f(0.5×480,1.5)K＝160K．②(2)由志向气体状态方程得eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pBVB,TB).③解得TB＝eq\f(pBVB,pAVA)TA＝eq\f(0.5×3×480,1.5×1)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，一粗细匀称的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l＝10.0cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时将开关K关闭.已知大气压强p0＝75.0cmHg.(1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度.解析：(1）以cmHg为压强单位.设A侧空气柱长度l＝10.0cm时的压强为p；当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时，A侧空气柱的长度为l1，压强为p1.由玻意耳定律得pl＝p1l1①由力学平衡条件得p＝p0＋h②打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加渐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h