高中物理 模塊綜合測(cè)評(píng) 滬科版選修3-3

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模塊綜合測(cè)評(píng) (時(shí)間：60分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分．在每小題給出的五個(gè)選項(xiàng)中有三項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分；選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) 1．關(guān)于固體、液體和氣體，下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．固體可以分為晶體和非晶體兩類(lèi)，非晶體和多晶體都沒(méi)有確定的幾何形狀 B．液晶像液體一樣具有流動(dòng)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(yùn)行的“天宮一號(hào)”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(duì)濕度越大，空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)越接近同一溫度時(shí)水的飽和汽壓 E．大量氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，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(méi)有確定的幾何形狀，A正確；液晶與某些單晶體相似，具有各向異性，B錯(cuò)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(diǎn)知D正確；大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，呈現(xiàn)“兩頭少，中間多”的分布規(guī)律，E錯(cuò)誤． 【答案】　ACD 2．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小 B．布朗運(yùn)動(dòng)就是氣體或液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性 D．高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低是，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 E．即使科技再進(jìn)步，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)也不可能制成 【解析】　分子間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小，選項(xiàng)A對(duì)；布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是氣體或液體分子的運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)；晶體的原子、分子都是按一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性，選項(xiàng)C對(duì)；高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，是高原地區(qū)大氣壓較低的緣故，選項(xiàng)D錯(cuò)；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律，一定不能制成，選項(xiàng)E對(duì)． 【答案】　ACE 3．關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量 B．對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加 C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣? D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過(guò)程是不可逆過(guò)程 【解析】　做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，選項(xiàng)A正確；由熱力學(xué)第一定律可知對(duì)某物體做功，物體的內(nèi)能可能增加、不變或減小，故B錯(cuò)；由熱力學(xué)第二定律可知，通過(guò)外界作用可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，可以使熱量從低溫物體傳向高溫物體，C正確，D錯(cuò)誤；所有的實(shí)際宏觀熱過(guò)程都是不可逆的，E正確． 【答案】　ACE 4．(2015福建高考改編)如圖1所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過(guò)ab過(guò)程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過(guò)ac過(guò)程到達(dá)狀態(tài)c.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為T(mén)b和Tc，在過(guò)程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac則下列選項(xiàng)不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500052】 圖1 A．Tb＞Tc，Qab＞Qac　　　 B．Tb＞Tc，Qab＜Qac C．Tb＝Tc，Qab＞Qac D．Tb＝Tc，Qab＜Qac E．氣體在b、c狀態(tài)內(nèi)能相等 【解析】　由理想氣體狀態(tài)方程可知＝＝，即＝，得Tc＝Tb，則氣體在b、c狀態(tài)內(nèi)能相等，E正確；因a到b和a到c的ΔU相同，而a到c過(guò)程中氣體體積不變，W＝0，a到b過(guò)程中氣體膨脹對(duì)外做功，W＜0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q＋W可知a到b的吸熱Qab大于a到c的吸熱Qac，即Qab＞Qac.選項(xiàng)C正確． 【答案】　ABD 5．如圖2所示，絕熱的汽缸與絕熱的活塞A、B密封一定質(zhì)量的理想氣體后水平放置在光滑地面上，不計(jì)活塞與汽缸壁的摩擦，現(xiàn)用電熱絲給汽缸內(nèi)的氣體加熱，在加熱過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖2 A．汽缸仍保持靜止 B．活塞A、B均向左移動(dòng) C．密封氣體的內(nèi)能一定增加 D．汽缸中單位時(shí)間內(nèi)作用在活塞A和活塞B上的分子個(gè)數(shù)相同 E．汽缸中單位時(shí)間內(nèi)作用在活塞A和活塞B上的分子個(gè)數(shù)不同 【解析】　對(duì)汽缸整體分析，外部各個(gè)方向上受到大氣的壓力相等，所以汽缸保持靜止，A對(duì)；用電熱絲給汽缸內(nèi)的氣體加熱后，汽缸內(nèi)的氣體溫度升高，內(nèi)能增大，壓強(qiáng)變大，活塞A、B均向外運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)，C正確；活塞A的面積大于活塞B的面積，單位時(shí)間內(nèi)作用在活塞A和活塞B上的分子個(gè)數(shù)不同，D錯(cuò)，E對(duì)． 【答案】　ACE 6．(2016南京高二檢測(cè))關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．?dāng)U散現(xiàn)象說(shuō)明了分子間存在著空隙 B．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)越不明顯 C．懸浮在液體中的固體微粒的布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 D．布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度跟溫度有關(guān)，因此也可以叫做熱運(yùn)動(dòng) E．?dāng)U散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)和分子熱運(yùn)動(dòng)都隨溫度的升高而變得劇烈 【解析】　擴(kuò)散現(xiàn)象是分子間的滲透，說(shuō)明分子間存在間隙，A正確．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)越不明顯，B正確．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是由大量液體分子撞擊形成的，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤，E正確． 【答案】　ABE 7．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，但熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%，而制冷機(jī)卻可以使溫度降到熱力學(xué)零度 B．雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘是液體表面張力的作用導(dǎo)致的 C．氣體溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān) D．空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸汽壓強(qiáng)的比值 E．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)越不明顯 【解析】　熱力學(xué)零度只能接近而不能達(dá)到，A錯(cuò)誤；雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘是液體表面張力的作用導(dǎo)致的，B正確；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，所吸收的熱量與氣體體積是否變化有關(guān)，即與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān)，C正確；空氣的相對(duì)濕度是指空氣中所含水蒸汽的壓強(qiáng)與同溫度下的飽和蒸汽壓的比值，故D錯(cuò)誤；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，E正確． 【答案】　BCE 8．如圖3所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)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(guò)程，B→C為等壓過(guò)程，D→A為等容過(guò)程，則在該循環(huán)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500053】 圖3 A．A→B過(guò)程中，氣體放出熱量 B．B→C過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大 C．C→D過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多 D．D→A過(guò)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(guò)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(guò)程中氣體對(duì)外做的功為5 kJ 【解析】　因?yàn)锳、B為等溫過(guò)程，壓強(qiáng)變大，體積變小，故外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU＝W＋Q，溫度不變，則內(nèi)能不變，故氣體一定放出熱量，選項(xiàng)A正確；B→C為等壓過(guò)程，因?yàn)轶w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(dòng)能增大，選項(xiàng)B正確；C→D為等溫過(guò)程，壓強(qiáng)變小，體積增大，因?yàn)闇囟炔蛔?，故氣體分子的平均動(dòng)能不變，壓強(qiáng)變小說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D→A為等容過(guò)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(dòng)能減小，故氣體分子的速率分布曲線會(huì)發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；B→C為等壓過(guò)程，體積增大，氣體對(duì)外做功，該過(guò)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(duì)外界做功為5 kJ，故選項(xiàng)E正確． 【答案】　ABE 二、非選擇題(本題共4小題，共52分，按題目要求作答) 9．(10分)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)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(pán)內(nèi)，待油膜充分展開(kāi)后，測(cè)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(cè)出油酸分子的直徑后，要測(cè)定阿伏伽德羅常量，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(gè)油酸分子體積為V，則V＝π3，由NA＝可知，要測(cè)定阿伏伽德羅常量，還需知道油酸的摩爾體積． 【答案】　(1)　(2)B 10．(12分)如圖4所示，U形管左端封閉，右端開(kāi)口，左管橫截面積為右管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為26 cm、溫度為280 K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為36 cm，外界大氣壓為76 cmHg.若給左管的封閉氣體加熱，使管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0 cm，則此時(shí)左管內(nèi)氣體的溫度為多少？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500054】 圖4 【解析】　設(shè)左管和右管內(nèi)水銀液面的高度差原來(lái)是h1，升溫后變?yōu)閔2，左管的橫截面積為S，由理想氣體的狀態(tài)方程得 ＝ 其中h2＝h1－3(l2－l1) 解得T2＝420 K. 【答案】　420 K 11．(14分)某同學(xué)估測(cè)室溫的裝置如圖5所示．汽缸導(dǎo)熱性能良好，用絕熱的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體．室溫時(shí)，氣體的體積V1＝66 mL，將汽缸豎起放置于冰水混合物中，穩(wěn)定后封閉氣體的體積V2＝60 mL.不計(jì)活塞重力、活塞與缸壁間的摩擦，室內(nèi)大氣壓p0＝1.0105 Pa.問(wèn)： 圖5 (1)室溫是多少？ (2)上述過(guò)程中，外界對(duì)氣體做的功是多少？ 【解析】　(1)對(duì)活塞研究，因不計(jì)活塞重力、活塞與缸壁間的摩擦，活塞只受外部氣體對(duì)其向下的壓力和內(nèi)部氣體對(duì)其向上的托力，所以汽缸內(nèi)的氣體為等壓變化，設(shè)室溫為T(mén)1，則＝，代入數(shù)據(jù)解得：T1＝300.3 K. (2)因壓強(qiáng)恒定，所以外界對(duì)氣體做功為W＝p0ΔV＝p0(V1－V2)，代入數(shù)據(jù)解得：W＝0.60 J. 【答案】　(1)300.3 K　(2)0.60 J 12．(16分)如圖6所示，一個(gè)絕熱的汽缸豎直放置，上方有一個(gè)絕熱且光滑的活塞，中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板，隔板將汽缸分成兩部分，分別密封著兩部分理想氣體A和B.活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與隔板相距h.現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體A，當(dāng)氣體吸收熱量Q時(shí)，活塞上升了h，此時(shí)氣體的溫度為T(mén)1.已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g. 圖6 (1)加熱過(guò)程中，若A氣體內(nèi)能增加了ΔE1，求B氣體內(nèi)能增加量ΔE2. (2)現(xiàn)停止對(duì)氣體加熱，同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒，當(dāng)活塞恰好回到原來(lái)的位置時(shí)，A氣體的溫度為T(mén)2，求此時(shí)添加砂粒的總質(zhì)量Δm. 【解析】　(1)B氣體對(duì)外做功 W＝p1Sh＝(p0S＋mg)h 由熱力學(xué)第一定律得ΔE1＋ΔE2＝Q－W 解得ΔE2＝Q－(mg＋p0S)h－ΔE1. (2)B氣體的初狀態(tài) p1＝p0＋，V1＝2hS，T1 B氣體末狀態(tài) p2＝p0＋，V2＝hS，T2 由理想氣體狀態(tài)方程＝ 解得Δm＝. 【答案】　見(jiàn)解析