选修33章末综合检测.docx
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选修33章末综合检测
章末综合检测
（时间90分钟，满分100分）
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分．每小题至少一个答案正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）
1．（2013届西安一中检测）关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．对气体加热，气体内能一定增加
B．布朗运动指的是悬浮颗粒在液体中的无规则运动
C．物体的温度升高，物体中所有分子的动能都会增加
D．物体内部分子间距增加时，分子引力比分子斥力减小得快
2．一根粗细均匀、足够长的玻璃管竖直放置，下端封闭，上端开口，一段水银柱封闭着一定质量的理想气体，此时气体温度为27℃，现使气体温度升高到127℃.则（ ）
A．气体的压强增加
B．气体的压强减小
C．气体的初态和末态体积之比为3∶4
D．气体的初态和末态体积之比为27∶127
3．液体表面张力产生的原因是（ ）
A．液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力
B．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力
C．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力
D．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力
4.
图1
如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中实线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处静止释放逐渐向甲分子靠近的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．分子间相互作用的引力和斥力同时增大
B．分子间作用力先增大后减小
C．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功
D．分子势能先减小后增大，乙分子的动能先增大后减小
5．图2为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（ ）
图2
A．温度降低，压强增大
B．温度升高，压强不变
C．温度升高，压强减小
D．温度不变，压强减小
6．（2012·四川高考）物体由大量分子组成，下列说法正确的是（ ）
A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大
B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小
C．物体的内能跟物体的温度和体积有关
D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能
7．一定质量的气体，在体积膨胀的过程中，气体对外界做了60J的功，同时从外界吸收了40J的热量，在这一过程中，该气体的内能的变化量是（ ）
A．增加了60J B．增加了20J
C．减少了20JD．减少了100J
8．热传导的方向性是指（ ）
A．热量只能从高温物体传递到低温物体，而不能从低温物体传递到高温物体
B．热量只能从低温物体传递到高温物体，而不能从高温物体传递到低温物体
C．热量既能自发地从高温物体传递到低温物体，又可以自发地从低温物体传递到高温物体
D．热量会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会自发地从低温物体传递到高温物体
9.
图3
（2010·全国高考）如图3所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分，已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中（ ）
A．气体对外界做功，内能减少
B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度降低
D．气体压强变小，温度不变
10.
图4
（2012·六盘水模拟）一定质量的理想气体状态变化过程如图4所示，第1种变化是从A到B，第2种变化是从A到C.比较两种变化过程，则（ ）
A．A到C过程气体吸收热量较多
B．A到B过程气体吸收热量较多
C．两个过程气体吸收热量一样
D．两个过程气体内能增加不相同
二、非选择题（本题共6小题，共60分，填空题答案填在题中横线上或按要求做答，计算题解答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得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
11.
图5
（10分）某同学设计了如下一个用“油膜法测分子大小”的实验．他配制的酒精油酸溶液的浓度为103mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器量得1mL上述酒精油酸溶液中有液滴50滴，将其中的1滴滴入水面撒有痱子粉的浅盘里，待稳定后，形成了清晰的油膜轮廓．他然后将一有机玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下了油膜的形状．但他没有坐标纸，就先用游标卡尺测量了该玻璃板的厚度如图5所示，然后用剪刀剪出了面积大小等同于油膜形状的有机玻璃板，如图所示，并用天平称出了其质量为0.3kg，已知该有机玻璃板的密度为ρ＝3×103kg/m3，请根据以上数据估测：
（1）油酸膜的实际面积；
（2）油酸分子的直径．
12．（8分）（2012·山东高考）
（1）以下说法正确的是________．
a．水的饱和汽压随温度的升高而增大
b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
图6
（2）如图6所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20cm（可视为理想气体），两管中水银面等高．现将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10cm.（环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg）
①求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”作单位）．
②此过程中左管内的气体对外界________（填“做正功”“做负功”或“不做功”），气体将________（填“吸热”或“放热”）．
13．（8分）
（1）关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）
A．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
B．热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体
C．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，若空气向外界放出热量1.5×105J，则空气内能增加5×104J
D．一定质量的理想气体，如果保持温度不变，体积越小，压强越小
（2）1mL水用注射器能滴50滴，水的密度ρ＝103kg/m3，则1滴水中有多少个水分子？
（阿伏加德罗常数NA＝6.02×10－23mol－1）
14．（12分）2011年4月8日，在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致．已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5atm，温度为27℃，爆胎时胎内气体的温度为87℃，轮胎中的空气可看作理想气体．
（1）求爆胎时轮胎内气体的压强；
（2）从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因；
（3）爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热交换，判断此过程胎内原有气体内能如何变化？
简要说明理由．
15.
图7
（10分）两个完全相同的钢瓶．甲装有3L的液体和1L、6个大气压的高压气体；乙内有一个大气压的4L气体；现将甲瓶倒置按如图7所示连接，将甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中．（不计连接管道的长度和体积以及液体产生的压强）
（1）试分析在压装过程中随甲瓶内液体减少，甲内部气体压强如何变化，试用分子动理论作出解释；
（2）甲瓶最多可向乙瓶内压装多少液体？
16．（12分）我国北方冬季需要对房间空气加热，设有一房间面积为14m2，高为3m，室内空气通过房间缝隙与外界大气相通，开始时室内空气温度为10℃，通过加热变为20℃.
（1）已知空气的摩尔质量为29g/mol，标准状况下1mol气体的体积为22.4L，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023mol－1，试计算这个过程中有多少个空气分子从室内跑出；（结果保留两位有效数字）
（2）已知气体分子热运动的平均动能跟热力学温度成正比，即Ek＝kT，空气可以看做理想气体，试通过分析、计算说明室内空气的内能随温度的升降如何变化．
答案及解析
1．【解析】 由于改变物体内能的方式有做功和热传递两种方式，对气体加热时，内能不一定增加，A错误．布朗运动是悬浮颗粒在液体中的无规则运动，B正确．物体温度升高，分子平均动能增加，并不是所有的分子动能都增加，C错误．分子间距增加时，分子斥力比引力减小的快，D错误．
【答案】 B
2．【解析】 当温度升高时，由于气体封闭在上端开口的玻璃管中，故P＝P0＋h.气体压强保持不变，A、B错误．根据
＝
，
＝
＝
，故C正确，D错误．
【答案】 C
3．【解析】 液体表面层分子比较稀疏，分子间的距离大于平衡间距r0，因此表面层分子力表现为引力，故C正确．
【答案】 C
4.【解析】 由分子力的性质和分子与分子势能变化的关系可判定正确选项为A、C、D.
【答案】 ACD
5．【解析】 对被封闭的气体研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V减小，结合理想气体的状态方程
＝C得，当外界大气压强p0不变时，封闭气体的压强p减小，则温度T一定降低；当外界大气压强p0减小时，封闭气体的压强p减小，则温度T一定降低；当外界大气压强p0增大时，封闭气体的压强p存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况．当封闭气体的压强p增大时，温度T可能升高、不变或降低，封闭气体的压强p不变时，温度一定降低，封闭气体的压强p减小时，温度一定降低．故只有选项A可能．
【答案】 A
6．【解析】 分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，但某一分子的动能不一定大，选项A错误；分子间引力总是随分子间距离的减小而增大，选项B错误；物体的内能是所有分子动能和分子势能之和，分子动能与温度有关，分子势能与体积有关，所以物体的内能跟物体的温度和体积有关，选项C正确；由热力学第一定律知，做功和热传递都可以改变物体的内能，选项D错误．
【答案】 C
7．【解析】 气体对外界做了60J的功，记为W＝－60J，从外界吸收了40J的热量，记为Q＝＋40J．所以ΔU＝W＋Q＝（－60J）＋40J＝－20J，即内能减少了20J.
【答案】 C
8．【解析】 根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化，可见D正确．
【答案】 D
9.【解析】 因b内为真空，抽开隔板K后，a内气体对外界不做功，由ΔU＝W＋Q知内能不变，故选项A错误，选项B正确．稀薄气体可看作理想气体，其内能只与温度有关，气体的内能不变，温度也不变，由p1V1＝p2V2和V1＜V2知p1＞p2，即气体压强变小，故选项C错误，选项D正确．
【答案】 BD
10.【解析】 在p－T图中，等容线是过原点的倾斜直线，由题图可知VC＞VA＞VB，故从A→B，外界对气体做功，从A→C，气体对外做功，由TB＝TC可知两过程内能增量相同，根据ΔU＝W＋Q可知，从A→C，气体吸收热量较多，选项A正确而B、C、D错误．
【答案】 A
11.【解析】
（1）由题图读出有机玻璃板的厚度
d＝2.5×10－3m
油酸膜的实际面积
S＝
＝
m2＝4×10－2m2.
（2）每滴油酸的体积
V＝
×
×10－6m3＝2×10－11m3
油酸分子直径d＝
＝5×10－10m.
【答案】
（1）4×10－2m2
（2）5×10－10m
12．【解析】
（1）饱和汽压随温度的升高而增大，选项a正确；扩散现象说明分子在永不停息地运动，选项b正确；当分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，选项c错误；根据
＝C知，一定质量的理想气体，在等压膨胀时，温度升高，分子的平均动能增大，选项d错误．
（2）①设U型管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得
p1V1＝p2V2①
p1＝p0②
p2＝p＋ph③
V1＝l1S④
V2＝l2S⑤
由几何关系得h＝2（l2－l1）⑥
联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50cmHg.⑦
②左管内气体膨胀，气体对外界做正功，温度不变，ΔU＝0，根据热力学第一定律，ΔU＝Q＋W且W＜0，所以Q＝－W＞0，气体将吸热．
【答案】
（1）ab
（2）①50cmHg ②做正功 吸热
13．【解析】
（1）布朗运动是由液体分子撞击固体小颗粒而引起的，而教室内粉尘颗粒杂乱无章的运动是由于空气流动引起的，A项错误；在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体，例如夏天空调工作时，不断地将热量从低温的室内传到高温的室外，B项错误；根据热力学第一定律可知，C项正确；根据
＝恒量可知，对于一定质量的气体，温度不变，体积越小，压强越大，D项错误．
（2）1滴水的体积为
V＝
m3＝2×10－8m3
1滴水的质量为m＝Vρ＝2×10－8×103kg＝2×10－5kg
所以1滴水中水分子的个数为
n＝
NA＝
×6.02×1023＝6.69×1020个．
【答案】
（1）C
（2）6.69×1020个
14．【解析】
（1）气体作等容变化，由查理定律得：
＝
①
T1＝t1＋273②
T2＝t2＋273③
p1＝2.5atm t1＝27℃ t2＝87℃
由①②③得：
p2＝3atm.
（2）气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增大．
（3）气体膨胀对外做功，没有吸收或放出热量，据热力学第一定律 ΔU＝W＋Q 得ΔU＜0内能减少．
【答案】 见解析
15.【解析】
（1）压装过程中甲瓶内气体膨胀，单位体积内的分子数减少，温度不变分子的平均动能不变，这样单位时间撞击到器壁单位面积上的分子数减少，压强变小．
（2）设甲内液体最多有xL进入乙瓶．乙瓶中气体灌装液体前，压强为p乙＝1atm，体积为V1＝4L；灌装后体积最小变为V′乙＝（4－x）L，此时乙瓶中压强与甲瓶内压强相等，为p，由等温变化得：
p乙V乙＝pV′乙①
甲瓶中气体开始气压为p甲＝6atm，体积为V甲＝1L，结束后压强为p，体积为V′甲＝（1＋x）L
由等温变化得：
p甲V甲＝pV′甲②
联立①②代入解得：
x＝2L．③
【答案】
（1）见解析
（2）2L
16．【解析】
（1）室内空气的压强可认为始终等于一个标准大气压，若将房间内空气变为标准状态，其体积设为V′，则有
＝
，其中V＝14×3m3＝42m3＝4.2×104L，T0＝273K
所以V′＝
V，所含分子数n＝
NA＝
NA
所以，温度由T1＝283K升高到T2＝293K的过程中，跑出房间的气体分子数为Δn＝n1－n2＝
－
＝
（
－
）≈3.7×1025个．
（2）因空气可视为理想气体，其内能只包含分子动能，所以室内气体的内能
E＝nEk＝
可见室内气体的内能与温度T无关，不会随温度的升降而变化．
【答案】 见解析
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