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1、模塊綜合檢測
(時(shí)間:90分鐘 滿分:100分)
1.(6分)(2020年上海單科)如圖,玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體,氣柱長度為l,管
內(nèi)外水銀面高度差為h.若溫度保持不變,把玻璃管稍向上提起一段距離,
則( )
A.h、l均變大 B.h、l均變小
C.h變大l變小 D.h變小l變大
解析:開始時(shí),玻璃管中的封閉氣體的壓強(qiáng)p1=p0-ρgh,上提玻璃管,假設(shè)h不變,l
變長,由玻意耳定律得,p1l1·S=p2(l+Δl)·S,所以氣體內(nèi)部壓強(qiáng)小了,大氣壓p0必然推
著液柱上升,假設(shè)不成立,h必然升高一些.最后穩(wěn)定時(shí),封閉氣體的壓強(qiáng)p2=p0-ρg(
2、h
+Δh)減小,再根據(jù)玻意耳定律,p1l1·S=p2l2·S,l2>l1,l變大,故A對.
答案:A
2.(6分)(2020年全國)關(guān)于一定量的氣體,下列敘述正確的是( )
A.氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功
B.氣體體積增大時(shí),其內(nèi)能一定減少
C.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加
D.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能可能減少
解析:由熱力學(xué)第二定律知吸收的熱不能自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為功,但通過其他方法可以全
部轉(zhuǎn)化為功,故A正確;氣體體積增大,對外做功,若同時(shí)伴隨有吸熱,其內(nèi)能不一定
減少,B錯(cuò)誤;氣體從外界吸熱,若同時(shí)伴隨有做功,其內(nèi)能不一定增加,C錯(cuò)誤;外
界對氣體做功,同
3、時(shí)氣體放熱,其內(nèi)能可能減少,D正確.
答案:AD
3.(6分)下列說法中正確的是( )
A.氣體吸收熱量,其分子的平均動(dòng)能就增大
B.盡管技術(shù)不斷進(jìn)步,熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%,制冷機(jī)卻可以使溫度降到熱力
學(xué)零度
C.在完全失重的情況下,熔化的金屬能夠收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形
D.溫度、壓力、電磁作用等可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)
解析:氣體吸收熱量,溫度不一定升高,A錯(cuò)誤;熱力學(xué)零度只能接近不能達(dá)到,B錯(cuò)
誤;球形表面積最小,這是表面張力的結(jié)果,C正確;液晶的光學(xué)性質(zhì)受外界條件的影
響而變化,D正確.
答案:CD
4.(6分)下列說法中正確的是( )
A.雨水沒有透過布雨
4、傘是因?yàn)橐后w表面存在張力
B.分子間的距離r增大,分子間的作用力做負(fù)功,分子勢能增大
C.氣體自發(fā)地?cái)U(kuò)散運(yùn)動(dòng)總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行
D.懸浮在液體中的微粒越大,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
解析:雨水沒有透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力,A正確.由于r增大時(shí)分子力表
現(xiàn)為引力還是斥力不確定,無法判斷分子勢能的變化,B錯(cuò)誤.由熱現(xiàn)象的方向性知C
正確.微粒越大,某一瞬間撞擊它的分子數(shù)越多,受力越容易平衡,布朗運(yùn)動(dòng)越不顯著,
D錯(cuò)誤.
答案:AC
5.(6分)(2020年課標(biāo))對于一定量的理想氣體,下列說法正確的是( )
A.若氣體的壓強(qiáng)
5、和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變
B.若氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變
C.若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大
D.氣體溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)
E.當(dāng)氣體溫度升高時(shí),氣體的內(nèi)能一定增大
解析:一定質(zhì)量的理想氣體,=常量,P、V不變,則T不變,分子平均動(dòng)能不變,
又理想氣體分子勢能為零,故氣體內(nèi)能不變,A項(xiàng)正確;理想氣體內(nèi)能不變,則溫度T
不變,由=常量知,p及V可以變化,故狀態(tài)可以變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;等壓變化過程,
溫度升高、體積增大,故C錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W知,溫度每升高1 K,
內(nèi)能增加
答案:ADE
6.(8分)(2
6、020年山東理綜)氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示.玻璃測溫泡A內(nèi)充有理
想氣體,通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連.開始時(shí)A處于冰水混合物中,
左管C中水銀面在O點(diǎn)處,右管D中水銀面高出O點(diǎn)h1=14 cm.后將A
放入待測恒溫槽中,上下移動(dòng)D,使C中水銀面仍在O點(diǎn)處,測得D中水
銀面高出O點(diǎn)h2=44 cm.(已知外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,1標(biāo)準(zhǔn)大氣
壓相當(dāng)于76 cmHg)
(1)求恒溫槽的溫度.
(2)此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能________(填“增大”或“減小”),氣體不對外做功,氣體將
________(填“吸熱”或“放熱”).
解析:(1)設(shè)恒溫槽的溫度為T2,由題意知T1=27
7、3 K
A內(nèi)氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律得
= ①
p1=p0+ph1 ②
p2=p0+ph2 ③
聯(lián)立①②③式,代入數(shù)據(jù)得
T2=364 K(或91 ℃) ④
(2)溫度升高,A內(nèi)氣體內(nèi)能增大.根據(jù)熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU,W=0,ΔU>0,
所以Q>0,即吸熱.
答案:(1)364 K(或91 ℃) (2)增大 吸熱
7.(8分)為了測試某種安全閥在外界環(huán)境為一個(gè)大氣壓時(shí)所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng),某同學(xué)
自行設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡易的測試裝置.該裝置是一個(gè)裝有電加熱器和溫度傳感器的可密
閉容器.測試過
8、程可分為如下操作步驟:
a.記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1;
b.當(dāng)安全閥開始漏氣時(shí),記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2;
c.用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣;
d.將待測安全閥安裝在容器蓋上;
e.蓋緊裝有安全閥的容器蓋,將一定量的空氣密封在容器內(nèi).
(1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序填寫:
_____________________________________________________.
(2)若測得的溫度分別為t1=27 ℃、t2=87 ℃.已知大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa,則測試結(jié)果
是:這個(gè)安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)是________.
解析:(1)將安全閥
9、安裝在容器蓋上,然后密封空氣,記錄其初始溫度t1,然后加熱密封
空氣,待漏氣時(shí)記錄容器內(nèi)空氣溫度t2,故正確操作順序?yàn)閐、e、a、c、b.
(2)已知T1=300 K,T2=360 K,p0=1.0×105 Pa,由于密封空氣的體積不變,由查理定
律可得:=,
p== Pa=1.2×105 Pa.
答案:(1)deacb (2)1.2×105 Pa
8. (8分)如圖所示p-V圖中,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程Ⅰ變至狀
態(tài)B時(shí),從外界吸收熱量420 J,同時(shí)膨脹對外做功300 J.當(dāng)氣體從狀
態(tài)B經(jīng)過程Ⅱ回到狀態(tài)A時(shí),外界壓縮氣體做功200 J,求過程Ⅱ中氣
體吸收或放
10、出的熱量是多少?
解析:由A經(jīng)過程Ⅰ變至B的過程中,
由熱力學(xué)第一定律得:
ΔU=W1+Q1=(420-300) J=120 J
在過程Ⅱ中-ΔU=W2+Q2
所以Q2=-ΔU-W2=-120 J-200 J=-320 J
即在過程Ⅱ中放出熱量320 J.
答案:放出320 J的熱量
9.(10分)(1)如圖為同一密封的小包裝食品的兩張照片,甲圖攝于海拔500 m、氣溫18 ℃的
環(huán)境下,乙圖攝于海拔3 200 m、氣溫10 ℃環(huán)境下.下列說法中正確的是( )
A.乙圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大了
B.乙圖中小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小了
C.由此推斷,如果小包不破裂,且鼓起
11、得越厲害,則所在位置的海拔越高
D.由此推斷,如果小包不破裂,則海拔越高,小包內(nèi)氣體的壓強(qiáng)就越大
(2)能源是當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展所面臨的一大難題,由此,人們想到了永動(dòng)機(jī).關(guān)于第二類
永動(dòng)機(jī),甲、乙、丙、丁4名同學(xué)爭論不休.
甲:第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律,應(yīng)該可以制造成功.
乙:雖然內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,但在轉(zhuǎn)化過程中可以不引起其他變化.
丙:摩擦、漏氣等因素導(dǎo)致能量損失,第二類永動(dòng)機(jī)才因此不能制成.
?。簝?nèi)能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因.
你認(rèn)為________的說法是正確的
A.甲 B.乙
C.丙 D.
12、丁
解析:(1)小包內(nèi)氣體溫度降低,體積增大,由狀態(tài)方程=C知,小包內(nèi)的壓強(qiáng)p減小,
A項(xiàng)錯(cuò)誤、B正確;小包鼓起來,是因?yàn)樾“鼉?nèi)氣體壓強(qiáng)大于小包外氣體壓強(qiáng),在海拔
高度不增加、外界壓強(qiáng)不變的情況下,小包內(nèi)壓強(qiáng)越大,鼓得越厲害,C項(xiàng)錯(cuò)誤;海拔
高度越高,外界壓強(qiáng)越小,內(nèi)部壓強(qiáng)也減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
(2)內(nèi)能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因,正確的選
項(xiàng)為D.
答案:(1)B (2)D
10.(12分)油酸酒精溶液的濃度為每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6
mL,現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加1
mL,若把一滴這樣的
13、油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸
在水面展開,穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示.若每一小方格的邊長為25 mm,試問:
(1)這種估測方法是將每個(gè)油酸分子視為________模型,讓油酸盡可能地在水面上散開,
則形成的油膜可視為________油膜,這層油膜的厚度可視為油酸分子的________.圖中
油酸膜的面積為________m2;每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是________m3;根
據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油酸分子的直徑是________m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中,在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油
14、
膜,實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到,油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些,這是為什么呢?
請寫出你分析的原因:____________________________________________________
________________________________________________________________________ .
解析:油膜面積約占70小格,面積約為S=70×25×25×10-6 m2≈4.4×10-2 m2,一滴
油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V=××10-6 m3=1.2×10-11 m3,
油酸分子的直徑約等于油膜的厚度
d== m≈2.7×10
15、-10 m.
答案:(1)球體 單分子 直徑 4.4×10-2 1.2×10-11 2.7×10-10
(2)主要有兩個(gè)原因:①水面受到落下油滴的沖擊,先陷下后又恢復(fù)水平,因此油膜的面
積擴(kuò)張;②油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā),使液面收縮
11.(12分)(2020年上海高考)如圖,上端開口的圓柱形汽缸豎直放置,截面積
為5×10-3 m2,一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0 kg的光滑活塞封閉在汽缸
內(nèi),其壓強(qiáng)為________Pa(大氣壓強(qiáng)取1.01×105 Pa,g取10 m/s2).若從
初溫27 ℃開始加熱氣體,使活塞離汽缸底部的高度由0.50 m緩慢地變
為0.51 m,則此時(shí)
16、氣體的溫度為________℃.
解析:p1=== Pa=0.04×105 Pa,
所以p=p1+p0=0.04×105 Pa+1.01×105 Pa
=1.05×105 Pa,
由蓋·呂薩克定律得=,
即=,所以t=33 ℃.
答案:1.05×105 33
12.(12分)如圖甲所示是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象.已知
氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105 Pa.
(1)說出A→ B過程中壓強(qiáng)變化的情況,并根據(jù)圖象提供的信息,計(jì)算圖中TA的值.
(2)請?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)系中,作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象,并在
圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值,請寫出計(jì)算過
程.
解析:(1)由圖甲可以看出,A與B的連線的延長線過原點(diǎn)O,所以A→B是一個(gè)等壓變
化,即pA=pB.
根據(jù)蓋—呂薩克定律可得:=,
所以TA=·TB=×300 K=200 K.
(2)由圖甲可知,由B→C是等容變化,根據(jù)查理定律得:=,
所以pC=·pB= pB= pB=×1.5×105 Pa=2.0×105 Pa,
則可畫出由狀態(tài)A→B→C的p-T圖象如圖所示.
答案:見解析