人教版高中物理选修33模块综合检测一.docx

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人教版高中物理选修33模块综合检测一

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

模块综合检测

（一）

（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．下列数据中，可以算出阿伏加德罗常数的是（　　）

A．水的密度和水的摩尔质量

B．水的摩尔质量和水分子的体积

C．水分子的体积和水分子的质量

D．水分子的质量和水的摩尔质量

解析：

水的摩尔质量除以水分子的质量等于一摩尔水分子的个数，即阿伏加德罗常数．故D正确．

答案：

D

2．关于热现象和热学规律的说法中，正确的是（　　）

A．第二类永动机违背了能量守恒定律

B．当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大

C．冰融化为同温度的水时，分子势能增加

D．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显

解析：

第二类永动机是效率100%的机器，违背了热力学第二定律，故A错误；当物体被拉伸时，间距增加，分子间的斥力减小、引力也减小，故B错误；内能包括分子热运动动能和分子势能，温度是分子热运动平均动能的标志；故冰融化为同温度的水时，吸收热量内能增大而分子的平均动能不变，则分子势能增大，故C正确；悬浮在液体中的固体微粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故D错误．

答案：

C

3．关于内能，下列说法正确的是（　　）

A．物体的运动速度越大，具有的内能越多

B．静止的物体没有动能，因而也没有内能

C．温度高的物体具有内能，温度低的物体没有内能

D．静止的冰块虽不具有动能，但具有内能

解析：

内能是物体所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，是不同于机械能的另一种形式的能；不论物体的温度高低，组成物体的分子都在不停息地做无规则热运动，因此一切物体都具有内能，故A、B、C错误．

答案：

D

4．关于液体和固体，以下说法不正确的是（　　）

A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强

B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的

C．液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置

D．液体的扩散比固体的扩散快

解析：

液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体微粒那样强，所以选项B是正确的，选项A是错误的．液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移动；也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散快，选项C、D都是正确的．

答案：

A

5．下列关于湿度的说法中正确的是（　　）

A．不同温度下，水的绝对湿度不同，而相对湿度相同

B．在绝对湿度不变而降低温度时，相对湿度减小

C．相对湿度越小，人感觉越舒服

D．相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度

解析：

不同温度下，水的绝对湿度可以相同，A错；降低温度，水的饱和汽压减小，绝对湿度不变的条件下，相对湿度增大，B错；相对湿度越小表示空气越干燥，相对湿度越大，表示空气越潮湿，太干燥或太潮湿，人都会感觉不舒服，所以C错；相对湿度是空气中水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比，所以它反映了水蒸气含量接近饱和的程度，D对．

答案：

D

6．下列说法中正确的是（　　）

A．任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和

B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的

D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行

解析：

内能的改变有两种方式：

做功是不同形式的能间的转化，热传递是同种能间的转移，故C项正确．内能是物体内所有分子热运动动能和分子势能之和，故A项错．由热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，且一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，故B、D均错．

答案：

C

7．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有（　　）

A．Q1－Q2＝W2－W1

B．Q1＝Q2

C．W1＝W2

D．Q1>Q2

解析：

因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化，ΔU＝0，根据热力学第一定律可知W1－W2＋Q1－Q2＝ΔU＝0，

即Q1－Q2＝W2－W1，故A正确．

答案：

A

8．如图所示为一定质量的理想气体的p－

图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是（　　）

A．TA>TB＝TC　　B．TA>TB>TC

C．TA＝TB>TCD．TA

解析：

由题图可知A→B为等容变化，根据查理定律，pA>pB，TA>TB.由B→C为等温变化，即TB＝TC.所以TA>TB＝TC，选项A正确．

答案：

A

9．一定质量的理想气体从状态a变化到状态b的P－V图象如图所示，在这一过程中，下列表述正确的是（　　）

A．气体在a状态的内能比b状态的内能大

B．气体向外释放热量

C．外界对气体做正功

D．气体分子撞击器壁的平均作用力增大

解析：

由P－V图象可知，由a到b气体的压强和体积均增大，根据理想气体状态方程：

＝C可知，气体温度升高，理想气体内能由温度决定，故内能增加，即ΔU＞0，根据热力学第一定律：

ΔU＝W＋Q可知，Q＞0，气体从外界吸收热量，故A错误，B错误；由P－V图象可知，由a到b气体的压强和体积均增大，气体对外做功，W＜0，故C错误；根据理想气体状态方程：

＝C可知，气体温度升高，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的平均动能增大；由P－V图象可知，由a到b气体的压强和体积均增大，单位体积内分子数减少，又压强增大，故气体分子撞击器壁的作用力增大，故D正确．

答案：

D

10．如图所示，竖直的弹簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动．缸壁导热性良好，缸内气体的温度与外界大气温度相同．下列结论中正确的是（　　）

A．若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些

B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大

C．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将减小

D．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大

解析：

外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统的总重量，弹簧的形变量不变．

答案：

D

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．当两个分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，设r1

A．分子力先减小后增加

B．分子力先减小再增加最后再减小

C．分子势能先减小后增加

D．分子势能先增大后减小

解析：

rr0时，分子力为引力，故分子间距由r1变到r2的过程中，分子力先减小到零，再增加到最大，然后减小逐渐趋近零，B正确；分子力先做正功后做负功，故分子势能先减小而后增大，C正确．

答案：

BC

12．关于液体和固体，以下说法正确的是（　　）

A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强

B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的

C．液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置

D．液体的扩散比固体的扩散快

解析：

液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体微粒那样强，所以选项B是正确的，选项A是错误的．液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移动；也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散快，选项C、D都是正确的．

答案：

BCD

13．以下说法中正确的是（　　）

A．系统在吸收热量时内能一定增加

B．悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈

C．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍

D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力

解析：

做功和热传递都可以改变内能，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，若系统吸收热量Q>0，对外做功W＜0，有可能ΔU小于零，即系统内能减小，故A错误；温度越高，布朗运动越剧烈，故B正确；根据理想气体状态方程

＝k知，若温度不变，体积减半，则气体压强加倍，单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故C正确；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，分子间有引力，也有斥力，对外宏观表现的是分子间存在吸引力，故D错误．

答案：

BC

14．下列说法中正确的是（　　）

A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动

B．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

C．液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的

D．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空气的相对湿度

解析：

PM2.5是固体小颗粒，是分子团，不是分子，所以空气中PM2.5的运动不属于分子热运动，故A错误．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用而形成的，故B正确．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的．故C正确；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空气的相对湿度，故D正确．

答案：

BCD

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．（8分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X.

（1）用以上字母表示油酸分子的大小d＝________．

（2）从图中数得X＝________．

解析：

（1）N滴溶液的总体积为V，一滴溶液的体积为

，含有的油酸体积为

，形成单分子油膜，面积为Xa2，油膜厚度即分子直径d＝

＝

.

（2）油膜分子所占有方格的个数，以超过半格算一格，不够半格舍去的原则，对照图示的油酸膜，共有62格．

答案：

（1）

（2）62（60～65均可）

16．（8分）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×105J．试问：

此压缩过程中，气体________（填“吸收”或“放出”）的热量等于________J.

解析：

由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，W＝2.0×105J、ΔU＝1.5×105J，

Q＝ΔU－W＝－5×104J.

答案：

放出　5×104

17．（8分）某热水袋内水的体积约为400cm3，已知水的摩尔质量为18g/mol，阿伏加德罗常数为6×1023mol－1，求它所包含的水分子数目约为多少（计算结果保留2位有效数字）．

解析：

已知某热水袋内水的体积大约是

V＝400cm3＝4×10－4m3，

水的密度为ρ＝1×103kg/m3，

则热水袋内含有的水分子数目为

n＝

NA＝1.3×1025个．

答案：

1.3×1025个

18.（10分）一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，TA＝300K，气体从C→A的过程中做功为100J，同时吸热250J，已知气体的内能与温度成正比．求：

（1）气体处于C状态时的温度TC；

（2）气体处于C状态时内能EC.

解析：

（1）由图知C到A，是等压变化，根据理想气体状态方程：

＝

，

得：

TC＝

TA＝150K.

（2）根据热力学第一定律：

EA－EC＝Q－W＝150J

且

＝

＝

，解得：

EC＝150J.

答案：

（1）150K　

（2）150J

19．（10分）某容积为20L的氧气瓶里装有30atm的氧气，现把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为4atm，如每个小钢瓶中原有氧气压强为1atm.问最多能分装多少瓶（设分装过程中无漏气，且温度不变）?

解析：

设最多能分装N个小钢瓶，并选取氧气瓶中的氧气和N个小钢瓶中的氧气整体为研究对象．

按题设，分装前后温度T不变．

分装前整体的状态：

p1＝30atm，V1＝20L，

p2＝1atm，V2＝5NL.

分装后整体的状态：

p1′＝p2′＝4atm，V1′＝20L，V2′＝5NL，

由玻意耳定律分态式得：

p1V1＋p2V2＝p1′V1′＋p2′V2′，

代入数据解得：

N＝34.7，取34瓶．

答案：

34瓶

20.（10分）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡．

（1）外界空气的温度是多少？

（2）在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？

解析：

（1）取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有

＝

，

得外界温度T＝

T0＝

T0.

（2）活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W＝－（mg＋p0S）d.

根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能：

ΔU＝Q＋W＝Q－（mg＋p0S）d.

答案：

（1）

T0　

（2）Q－（mg＋p0S）d