高中物理 模塊綜合測評 教科版選修3-3

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模塊綜合測評 (時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分，在每小題給出的5個選項有3項符合題目要求選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得6分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分)1下列說法中正確的是()A分子的熱運動是指物體的整體運動和物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動的總和B分子的熱運動是指物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動C物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子平均動能越大D分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)rr0時，引力大于斥力E熱力學(xué)溫標(biāo)的0 K是可能達(dá)到的【解析】分子的熱運動與物體的宏觀運動無關(guān)，選項A錯；分子的熱運動是指分子永不停息地做無規(guī)則運動，B對；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，C對；分子間距離小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)斥F引，分子間距離大于r0時，F(xiàn)引F斥，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，D對；根據(jù)熱力學(xué)第三定律可知，熱力學(xué)溫度的0 K達(dá)不到，E項錯誤【答案】BCD2關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：74320075】A所有晶體沿各個方向的光學(xué)性質(zhì)都相同B非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都相同C在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性D物質(zhì)是晶體還是非晶體，是絕對的，不可能相互轉(zhuǎn)化E有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體【解析】晶體分為單晶體和多晶體：其中單晶體具有各向異性，多晶體是由許多雜亂無章的排列著的小晶體組成的，多晶體和非晶體一樣具有各向同性，故A錯誤；非晶體具有各向同性，故B正確；無論是單晶體還是多晶體，內(nèi)部的分子按一定的規(guī)則排布，即具有一定的規(guī)律性，空間上的周期性，故C正確；物質(zhì)是晶體還是非晶體，不是絕對的，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，故D錯誤，E正確【答案】BCE3下列說法正確的是()A液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部B單晶體有固定的熔點，多晶體也有固定的熔點C單晶體中原子(或分子、離子)的排列具有空間周期性D通常金屬在各個方向的物理性質(zhì)都相同，所以金屬是非晶體E液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征【解析】表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向平行于液體表面，而非與液面垂直，故A錯誤；晶體分為單晶體和多晶體，都有固定的熔點，故B正確；單晶體具有各向異性，原子(或分子、離子)的排列具有空間周期性，故C正確；通常金屬在各個方向的物理性質(zhì)都相同，但具有固定的熔點，為晶體，故D錯誤；液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征，故E正確【答案】BCE4關(guān)于固體、液體和氣體，下列說法正確的是 ()【導(dǎo)學(xué)號：74320076】A固體可以分為晶體和非晶體兩類，非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀B液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些多晶體相似，具有各向同性C在圍繞地球運行的“天宮一號”中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果D空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近同一溫度時水的飽和汽壓E大量氣體分子做無規(guī)則運動，速率有大有小，但分子的速率按“中間少，兩頭多”的規(guī)律分布【解析】非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀，A正確；液晶與某些晶體相似，具有各向異性，B錯誤；水滴呈球形是表面張力的作用，C正確；根據(jù)飽和汽壓的特點知D正確；大量分子做無規(guī)則運動時，呈現(xiàn)“兩頭少，中間多”的分布規(guī)律，E錯誤【答案】ACD5下列說法正確的是()A氣體溫度升高，則每個氣體分子的動能都將變大B分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小C一定質(zhì)量理想氣體溫度升高，則內(nèi)能增大D在絕熱過程中，外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增加E用油膜法估測分子大小，如果油膜沒有充分展開，測出來的分子大小將偏小【解析】溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每個分子的動能都增大，選項A錯誤；分子間距離增大時，分子間引力和斥力都減小，只不過斥力變化更快，選項B正確；一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅由溫度決定，溫度升高，內(nèi)能增大，選項C正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，Q0，外界對氣體做正功，內(nèi)能一定增大，選項D正確；用油膜法估測分子的大小，若油膜沒有完全展開，則測得的展開面積S變小，根據(jù)分子直徑d，測出的分子直徑變大，選項E錯誤【答案】BCD6關(guān)于系統(tǒng)的內(nèi)能，下列說法中正確的是()A物體內(nèi)所有分子的平均動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能B當(dāng)一個物體的機(jī)械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能不一定發(fā)生變化C外界對系統(tǒng)做了多少功W，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即UWD系統(tǒng)從外界吸收了多少熱量Q，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即UQE做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的，但兩者也有不同【解析】在分子動理論中，我們把物體內(nèi)所有分子的動能和分子勢能的總和定義為物體的內(nèi)能，A正確；物體的內(nèi)能與機(jī)械能是兩個不同的概念，兩者沒有什么關(guān)系，B正確；只有當(dāng)系統(tǒng)與外界絕熱時，外界對系統(tǒng)做的功才等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量，同理只有在單純的熱傳遞過程中，系統(tǒng)吸收(或放出)的熱量才等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量(或減少量)，故C、D錯誤；做功和熱傳遞都可改變物體的內(nèi)能，從效果上是等效的，但兩者也有區(qū)別做功是內(nèi)能和其他形式能的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是不同物體或一個物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，故E正確【答案】ABE7下列說法正確的是()A懸浮在液體中的小顆粒越小，布朗運動越明顯B當(dāng)分子間距離增大時，分子間作用力減小，分子勢能增大C液晶具有光學(xué)的各向異性D單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減少，氣體的壓強(qiáng)可能增大E自然界凡是符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生【解析】懸浮在液體中的小顆粒越小，液體分子對其碰撞越趨于不平衡，布朗運動越明顯，A項正確；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子間距離增大，分子勢能會減小，B項錯誤；液晶具有光學(xué)的各向異性，C項正確；如果氣體分子的平均動能增大，即使單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減小，氣體的壓強(qiáng)也可能增大，D項正確；熱運動的宏觀過程有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏觀過程不都能自然發(fā)生，E項錯誤【答案】ACD8如圖1所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中A、B和C、D為等溫過程，B、C為等壓過程，D、A為等容過程，則在該循環(huán)過程中，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：74320077】圖1AA、B過程中，氣體放出熱量BB、C過程中，氣體分子的平均動能增大CC、D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DD、A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化E若氣體在B、C過程中內(nèi)能變化量的數(shù)值為 2 kJ，與外界交換的熱量為7 kJ，則在此過程中氣體對外做的功為5 kJ【解析】因為A、B為等溫過程，壓強(qiáng)變大，體積變小，故外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有UWQ，溫度不變，則內(nèi)能不變，故氣體一定放出熱量，選項A正確；B、C為等壓過程，因為體積增大，由理想氣體狀態(tài)方程C可知，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，故氣體分子的平均動能增大，選項B正確；C、D為等溫過程，壓強(qiáng)變小，體積增大，因為溫度不變，故氣體分子的平均動能不變，壓強(qiáng)變小說明單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少，選項C錯誤；D、A為等容過程，體積不變，壓強(qiáng)變小，由C可知，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故氣體分子的速率分布曲線會發(fā)生變化，選項D錯誤；B、C為等壓過程，體積增大，氣體對外做功，該過程中氣體的溫度升高，則氣體的內(nèi)能增加2 kJ，氣體從外界吸收的熱量為7 kJ，氣體對外界做功為5 kJ，故選項E正確【答案】ABE二、非選擇題(共4小題，共52分，計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)9(10分)在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL 油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為 S cm2，則：(1)估算油酸分子的直徑大小是_cm.(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏伽德羅常數(shù)，還需要知道油酸的_A摩爾質(zhì)量B摩爾體積C質(zhì)量D體積【解析】(1)油酸酒精溶液的濃度為，一滴油酸酒精溶液的體積為 mL，一滴油酸酒精溶液含純油酸 mL，則油酸分子的直徑大小為d cm.(2)設(shè)一個油酸分子體積為V，則V3，由NA可知，要測定阿伏伽德羅常數(shù)，還需知道油酸的摩爾體積【答案】(1)(2)B10(12分)如圖2所示，在圓柱形汽缸中用具有質(zhì)量的光滑導(dǎo)熱活塞密閉有一定質(zhì)量的理想氣體，在汽缸底部開有一小孔，與U形水銀管相連，已知外界大氣壓為p075 cmHg，室溫t027 ，穩(wěn)定后兩邊水銀面的高度差為h1.5 cm，此時活塞離容器底部的高度為L50 cm.已知柱形容器橫截面積S0.01 m2，75 cmHg1.0105 Pa. 【導(dǎo)學(xué)號：74320078】圖2(1)求活塞的質(zhì)量(2)使容器內(nèi)溫度降至63 ，求此時U形管兩側(cè)水銀面的高度差和活塞離容器底部的高度L.【解析】(1)根據(jù)U形管兩側(cè)水銀面的高度差為h1.5 cm，可知A中氣體壓強(qiáng)pA1p0ph75 cmHg1.5 cmHg76.5 cmHg而pA1p0p塞所以活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)p塞1.5 cmHg1.5105 Pa0.02105 Pa由p塞mg/S，解得m2 kg.(2)由于活塞光滑，所以氣體等壓變化，U形管兩側(cè)水銀面的高度差不變?nèi)詾閔1.5 cm初狀態(tài)：溫度T1300 K，體積V150 cmS末狀態(tài)：溫度T2210 K，體積V2LS由蓋呂薩克定律解得活塞離容器底部的高度L35 cm.【答案】(1)2 kg(2)1.5 cm35 cm11(14分)(2016濟(jì)南高二檢測)某登山運動員在一次攀登珠穆朗瑪峰的過程中，在接近山頂時他裸露在手腕上的防水手表的表盤玻璃突然爆裂了，而手表沒有受到任何撞擊該手表出廠時給出的參數(shù)為：27 時表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0105 Pa(常溫下的大氣壓強(qiáng)值)，當(dāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差超過6.0104 Pa時表盤玻璃將爆裂當(dāng)時登山運動員攜帶的溫度計的讀數(shù)是21 ，表內(nèi)氣體體積的變化可忽略不計(1)通過計算判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂？(2)當(dāng)時外界的大氣壓強(qiáng)為多少？【解析】(1)以表內(nèi)氣體為研究對象，初狀態(tài)：p11.0105 Pa，T1(27327)K300 K末狀態(tài)：壓強(qiáng)為p2，T2(27321)K252 K根據(jù)查理定律，有，解得p28.4104 Pa如果手表的表盤玻璃是向內(nèi)爆裂的，則外界的大氣壓強(qiáng)至少為p0p2p8.4104 Pa6.0104 Pa1.44105 Pa.大于山腳下的大氣壓強(qiáng)(即常溫下大氣壓強(qiáng))，這顯然是不可能的，所以可判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂的(2)當(dāng)時外界的大氣壓強(qiáng)為p1p2p8.4104 Pa6.0104 Pa2.4104 Pa.【答案】(1)向外爆裂(2)2.4104 Pa12(16分)將如圖3所示的裝置的右端部分汽缸B置于溫度始終保持不變的環(huán)境中，絕熱汽缸A和導(dǎo)熱汽缸B均固定在地面上，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無摩擦，開始時兩形狀相同的長方形汽缸內(nèi)裝有理想氣體，壓強(qiáng)均為p0、體積均為V0、溫度均為T0，緩慢加熱A中氣體，使汽缸A的溫度升高到1.5T0，穩(wěn)定后，求：圖3(1)汽缸A中氣體的壓強(qiáng)pA以及汽缸B中氣體的體積VB；(2)此過程中B中氣體吸熱還是放熱？試分析說明【解析】(1)因為此時活塞處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可知：pApB，選汽缸A中氣體為研究對象，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：p0V0pAVA，選汽缸B中氣體為研究對象，根據(jù)玻意耳定律得：p0V0pBVB，又因為：2V0VAVB，聯(lián)立得：pApB1.25p0，VB0.8V0.(2)放熱，因為B中氣體溫度不變，所以內(nèi)能不變，活塞對B中氣體做正功，由熱力學(xué)第一定律可知氣體放熱【答案】(1)1.25p00.8V0(2)放熱分析見解析