届湖北省高考物理模块综合检测 一解析版.docx

1、届湖北省高考物理模块综合检测 一解析版2019届湖北省高考物理模块综合检测 (一)（解析版） (选修3-3)(45分钟100分)1.(16分)(1)(多选)下列各种说法中正确的是 ()A.0 的铁和0 的冰,它们的分子平均动能相同B.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互排斥C.橡胶无固定熔点,是非晶体D.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体E.压缩气体不一定能使气体的温度升高(2)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内,有一段长为l=16 cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体。当玻璃管水平放置达到

2、平衡时如图甲所示,被封闭气柱的长度l1=23 cm;当管口向上竖直放置时,如图乙所示,被封闭气柱的长度l2=19 cm。已知重力加速度g=10 m/s2,不计温度的变化。求: 大气压强p0(用cmHg表示)。当玻璃管开口向上以a=5 m/s2的加速度匀加速上升时,水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度。【解析】(1)选A、C、E。温度是分子平均动能的标志,与其他无关,选项A对。液体的表面张力是分子间距离大于液体内部分子间距离引起的,分子力表现为引力,选项B错。橡胶是非晶体,没有固定的熔点,选项C对。凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在不引起其他变化的情况下热量只能从高温物体传递给低温物体

3、,但是如果有做功等其他变化,热量也可以从低温物体传递给高温物体,选项D错误。压缩气体等于对气体做功,而改变气体内能除了做功还有热传递,所以压缩的同时若伴随有热传递,压缩气体的温度也不一定升高,选项E对。(2)由玻意耳定律可得:p0l1S=(p0+gl)l2S解得:p0=76 cmHg当玻璃管加速上升时,设封闭气体的压强为p,气柱的长度为l3,液柱质量为m,对液柱,由牛顿第二定律可得:pS-p0S-mg=ma解得:p=p0+=100 cmHg由玻意耳定律可得:p0l1S=pl3S解得:l3=17.48 cm答案:(1)A、C、E(2)76 cmHg17.48 cm2.(16分)(2018福州模拟

4、)(1)(多选)如图是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则 ()A.充气过程中,储气室内气体内能增大B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能不变C.喷水过程中,储气室内气体放热D.喷水过程中,储气室内气体吸热E.喷水过程中,储气室内气体压强增大(2)如图所示,一定质量的理想气体在状态A时的温度为-3 ,从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图,求: 该气体在状态B时的温度。该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。

5、【解析】(1)选A、B、D。充气过程中,储气室内气体的质量增加,气体的温度不变,故气体的平均动能不变,气体内能增大,选项A、B正确;喷水过程中,气体对外做功,体积增大,所以气体压强减小,而气体温度不变,则气体吸热,选项C、E错误,D正确。(2)对于理想气体:AB的过程,由查理定律有=TA=270 K,得TB=90 K,所以tB=TB-273 =-183 BC的过程,由盖-吕萨克定律有=得TC=270 K,即tC=TC-273 =-3 由于状态A与状态C温度相同,气体内能相等,而AB的过程是等容变化,气体对外不做功,BC的过程中气体体积膨胀对外做功,即从状态A到状态C气体对外做功,故气体应从外界

6、吸收热量Q=pV=2105(610-3-210-3) J=800 J答案:(1)A、B、D(2)-183 800 J【总结提升】(1)一定质量的理想气体做等压变化时,气体做功的大小可以由W=pV表示。(2)在p-V图象中,图象与坐标轴所包围的面积表示气体做功的大小。3.(16分)(2018烟台模拟)(1)(多选)下列说法中正确的是 ()A.绝对湿度大,相对湿度一定大B.对于一定质量的理想气体,当分子间的平均距离变大时,压强不一定变小C.密封在体积不变的容器中的气体,温度升高,气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D.两个铁块用力挤压不能粘合在一起说明分子之间存在有斥力E.液体表面张力的作用是

7、使液体表面有收缩趋势(2)粗细均匀的U形管中装有水银,左管上端开口与大气相连,右管上端封闭,如图所示。开始时两管内水银柱等高,两管内空气(可视为理想气体)柱长均为l=90 cm,此时两管内空气柱温度均为27 ,外界大气压为p0=76 cmHg。现在左管上端开口处缓慢注入水银压缩空气柱,直至右管内水银面上升10 cm,在注入水银过程中,左管内温度缓慢下降到-23 ,右管内温度保持在27 。求: 注入水银柱的长度。左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离。【解析】(1)选B、C、E。相对湿度表示空气中的绝对湿度与同温度下的饱和气压的比值,绝对湿度大时,同温度下的饱和气压也可能大,所以相对湿度不一定大

8、,选项A错误。对于一定质量的理想气体,当分子间的平均距离变大时,气体体积变大,但气体的温度可能也升高,压强不一定变小,选项B正确。密封在体积不变的容器中的气体,温度升高时,气体的压强增大,说明气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大,选项C正确。两个铁块挤压时他们之间的距离超过了分子力作用的范围,所以不能证明分子斥力的存在,选项D错误。液体的表面张力使液面具有收缩的趋势,选项E正确。(2)设U形管横截面积为S,水银密度为,重力加速度为g,注入水银柱的长度为h,注入水银后左管内空气柱的长度为L左管内空气柱:初状态,p1=76 cmHg,V1=90 cmS,T1=(273+27)K=300 K末状

9、态,p2=76 cmHg+gh,V2=LS,T2=(273-23)K=250 K右管内空气柱:初状态,p3=76 cmHg,V3=90 cmS,T3=T1=300 K末状态,p4=p2-20 cmHg=56 cmHg+gh,V4=80 cmS,T4=T3=300 K对右管内空气柱,由玻意耳定律得:p3V3=p4V4代入数据得:h=29.5 cm对左管内空气柱,由理想气体状态方程得:=解得:L54 cm左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离x=(90+10-29.5-54) cm=16.5 cm答案:(1)B、C、E(2)29.5 cm16.5 cm【加固训练】(1)(多选)下列说法中正确的是

10、()A.第二类永动机和第一类永动机都违背了能量守恒定律B.液晶既像液体一样具有流动性,又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性C.理想气体的压强是由气体分子间的斥力产生的D.悬浮在液体中的小颗粒越小,布朗运动越明显E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力(2)内壁光滑的汽缸通过活塞封闭有压强1.0105 Pa、温度为27 的气体,初始活塞到汽缸底部距离50 cm,现对汽缸加热,气体膨胀而活塞右移。已知汽缸横截面积200 cm2,总长100 cm,大气压强为1.0105 Pa。计算当温度升高到927 时,缸内封闭气体的压强。若在此过程中封闭气体共吸收了800 J的热

11、量,试计算气体内能的变化量。【解析】(1)选B、D、E。热力学第一定律说明第一类永动机不可能制成,能量守恒的热力学过程具有方向性,即第二类永动机不可能实现,第二类永动机不违背能量守恒定律,A错误;液晶即像液体一样具有流动性,又具有光学性质的各向异性,B正确;理想气体的压强是由于大量分子频繁撞击器壁产生的,理想气体分子作用力为零,C错误;悬浮在液体中的小颗粒越小,布朗运动越明显,D正确;由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力,E正确。(2)由题意可知,在活塞移动到汽缸口的过程中,气体发生的是等压变化,设活塞的横截面积为S,活塞未移动时封闭气体的温度为T1,当活塞恰好

12、移动到汽缸门时,封闭气体的温度为T2,则由盖-吕萨克定律=可知:=,又T1=300 K解得:T2=600 K,即327 ,因为327 927 ,所以气体接着发生等容变化,设当气体温度达到927 时,封闭气体的压强为p,由查理定律=可以得到:=,代入数据整理可以得到:p=2105 Pa由题意可知,气体膨胀过程中活塞移动的距离x=1 m-0.5 m=0.5 m,故大气压力对封闭气体所做的功为W=-p0Sx,代入数据解得:W=-1 000 J,由热力学第一定律U=W+Q得到:U=-1 000 J+800 J=-200 J,内能减少200 J答案:(1)B、D、E(2)2105 Pa内能减少200 J

13、4.(16分)(2018衡水模拟)(1)(多选)下列说法正确的是 ()A.空调机既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性B.当分子间距离减小时,分子势能不一定减小C.把一枚针放在水面上,它会浮在水面,这是水表面存在表面张力的缘故D.气体对容器壁的压强,是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的E.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积(2)在水平面有一个导热汽缸,如图甲所示,活塞与汽缸之间密封了一定质量的理想气体。最初密封气体的温度为23 ,气柱长10 cm;给气体加热后,气柱长变为12 cm。已知汽缸内截面积为0.001 m2,大气压p0=1.0105 Pa,g取10 m

14、/s2。求加热后气体的温度。若保持加热后气体的温度不变,将汽缸直立后(如图乙所示)气柱长度又恢复为10 cm,求活塞质量。【解析】(1)选B、C、D。根据热力学第二定律可知,热传递的方向性指的是自发的,热量不能自发的从低温传给高温,故A错误;分子间距离减小时,若分子力为引力,则做正功,分子势能减小,分子力若为斥力,则分子力做负功,分子势能增大,故B正确;水的表面层分子间距较大,分子力表现为引力,这种分子之间的引力使液面具有收缩的趋势,针轻放在水面上,它会浮在水面,正是由于水表面存在表面张力的缘故,故C正确;气体对容器壁的压强,是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的,故D正确;知道气体的摩尔体积和

15、阿伏加德罗常数可以计算出每个气体分子占据的平均空间,但不是气体分子的体积,故E错误。(2)汽缸内的密封气体温度升高后,压强不变,是等压变化,根据盖-吕萨克定律有=设汽缸内截面积用S表示,则V1=0.1S,V2=0.12S,T1=(273+23)K=296 K代入数据解得T2=355.2 K或(82.2 )将汽缸直立后,气体发生等温变化,根据玻意耳定律有p2V2=p3V3已知V2=0.12S,V3=0.1S,p2=p0=1.0105 Pa代入数据解得p3=1.2105 Pa因为p=p3-p2=代入数据解得m=2 kg答案:(1)B、C、D(2)355.2 K2 kg5.(18分)(1)(多选)关于热现象,下列说法中正确的是 ()A.气体的温度升高时,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大B.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的C.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁压