人教版2020高中物理-模块综合检测(一)新人教版选修3-3

1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.已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，电子的电量绝对值为e，阿伏加德罗常数为NA，有一条横截面为S的铜导线中通过的电流为I，设每个铜原子贡献一个自由电子，下列说法错误的是(）A.单位体积的导电的电子数为ρNAMB.单位质量的导电的电子数为NAMC.该导线中自由电子定向移动的平均速率为IMρSNAeD.该导线中自由电子定向移动的平均速率为IρSe答案：D2．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：C3．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解析：分子热运动越剧烈，物体分子的平均动能越大，A错误；分子间引力总是随着分子间的距离减小而增大，B错误；物体的内能跟物体的温度和体积有关，C正确；做功和热传递都能改变物体的内能，D错误．2答案：C4．下列说法正确的是()A．液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．物体对外界做功，其内能一定减少解析：布朗运动是液体中悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，故A对，B错；改变物体内能的途径有做功和热传递，物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能也不一定减少，故C、D均错．答案：A5．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：D6．在一个标准大气压下，把粗细均匀玻璃管开口向下竖直地压入水中，管中共有23部分充满了水，假设温度不变，则此时管内空气压强相当于()A．3个大气压B．1个大气压C.23个大气压D.13个大气压解析：管子中的气体的初始压强为p0，体积为SL，压缩后的压强未知，体积为13SL，根据玻意耳定律，有p0SL＝p·13SL，解得p＝3p0.答案：A7．一定质量的理想气体，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3放出的热量，则在整个过程中一定有()A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1＝Q2C．W1＝W2D．Q1Q2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：A8．如图所示为一定质量的理想气体的p－1V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．TATB＝TCB．TATBTCC．TA＝TBTCD．TATBTC解析：由题图可知A→B为等容变化，根据查理定律，pApB，TATB.由B→C为等温变化，即TB＝TC.所以TATB＝TC，选项A正确．答案：A9．一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：PVT＝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4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：PVT＝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：D10．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r1r0r2，则当两个分子间的距离由r1变为r2的过程中()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，分子力为斥力，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：BC12．关于液体和固体，以下说法正确的是()5A．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：BCD13．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Q0，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pVT＝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：BC14.如图所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止.现将沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，汽缸外部温度恒定不变.则(）A.缸内气体压强减小，内能增加B.缸内气体压强增大，内能不变C.缸内气体压强增大，内能减少D.外界对缸内气体做功解析：分析活塞受力，活塞受到大气压力p0S、内部气体压力pS、沙桶(包括沙）的重6力mg和活塞的重力Mg，根据活塞平衡有p0S＝Mg＋mg＋pS，随沙桶(包括沙）的重力减小，大气压力使得活塞向上运动，外界对缸内气体做功，选项D对；由于汽缸导热，温度不变，汽缸内体积变小，压强变大，选项A错；气体温度不变，内能不变，选项B对，C错.答案：BD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VN，含有的油酸体积为VAN，形成单分子油膜，面积为Xa2，油膜厚度即分子直径d＝VANXa2＝VANXa2.(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)VANXa2(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5×10417．(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)．7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＝ρVm0NA＝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：VATA＝VCTC，得：TC＝VCVATA＝150K.(2)根据热力学第一定律：EA－EC＝Q－W＝150J且EAEC＝TATC＝300150，解得：EC＝150J.答案：(1)150K(2)150J19.(10分）如图所示，容器A和汽缸B都能导热，A放置在127℃的恒温槽中，B处于27℃的环境中，大气压强为p0＝1.0×105Pa，开始时阀门K关闭，A内为真空，其容积VA＝2.4L，B内活塞横截面积S＝100cm2、质量m＝1kg，活塞下方充有理想气体，其体积VB＝4.8L，活塞上方与大气连通，A与B间连通细管体积不计，打开阀门K后活塞缓慢下移至某一位置(未触及汽缸底部）.g取10N/kg.试求：(1）稳定后容器A内气体的压强；(2）稳定后汽缸B内气体的体积.解析：(1）pA＝pB＝p0S＋mgS＝1.01×105Pa8(2）B气体做