高中物理 模块练测2 鲁科版选修33
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高中物理学习材料唐玲收集整理模块练测1建议用时 实际用时 满分 实际得分 90分钟100分一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.下列说法正确的是( )A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同2.下列关于物体温度、内能和热量的说法中正确的是( )A.物体的温度越高,所含热量越多B.物体的内能越大,热量越多C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大D.物体的温度不变,其内能就不变化 3.(青岛模拟)下列说法正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.分子间距离越大,分子势能越大;分子间距离越小,分子势能也越小C.热量不能从低温物体传递到高温物体D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化4.(江苏模拟)如图1所示,带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中,热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接,汽缸和活塞均具有良好的绝热性能.下列说法正确的是( )图1A.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体压强一定减小B.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定减小C.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,则欧姆表读数将变小D.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,则需加一定的力,说明气体分子间有引力5.使一些小水银滴迅速合成一个较大的水银滴时,水银的温度将( )A.升高B.降低C.不变D.无法判断6.(全国卷Ⅰ)下列说法中正确的是( ) A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,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.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加D.分子从远处趋近固定不动的分子,当受到的作用力为零时,的动能一定最大7.关于摄氏温标与热力学温标,它们之间的关系有()A.100 ℃比100 K的温度高B.-119 ℃比154 K的温度低C.绝对零度也就是-273.15 ℃D.摄氏温标1 ℃的温差与热力学温标1 K 的温差相等8.已知地球半径约为 6.4× m,空气的摩尔质量约为 kg/mol,一个标准大气压约为 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为()A.4×B.4×C. D.9.对一定量的气体,下列说法正确的是()A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少图210.图2中活塞将汽缸分成两气室,汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且汽缸不漏气,以甲、乙表示两气体的内能,则在用一定的拉力将拉杆缓慢向外拉的过程中()A.甲不变,乙不变B.甲减小,乙增大C.甲与乙总量不变D.甲与乙总量增加二、填空题(每小题6分,共24分.请将正确的答案填到横线上)11.测得室温20 ℃时,空气的绝对湿度0.799 kPa,此时空气的相对湿度是.(已知20 ℃时水的饱和汽压 2.3 kPa)12.一个汽缸里的气体,绝热膨胀时推动活塞做了3.1× J的功,气体的内能应减少;如果保持气体体积不变,气体从外界吸收了4.2× J的热量,则气体内能应增加;如果上述两个过程进行完后,则气体的内能 (填“增加”或“减少”)了 (填数值).13.石油流入海中,危害极大.在海洋中泄漏1 t原油可覆盖1.2×的海面,则油膜的厚度大约是分子直径的倍.(设原油的密度为0.91× kg/)14.一个容积是10 L的球,原来盛有1个大气压空气,现在想使球内气体压强变为5个大气压,应向球内打入升1个大气压的空气(设温度不变).三、计算题(本题共4题,每题9分,共36分.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。
模块高考热点透视1.此部分内容常以选择题形式考查,出现在某个选项中,热点集中在分子热运动、布朗运动、分子间作用力,微观量的计算.难度较低.2.(1)布朗运动与分子运动的关系问题①关于布朗运动,要注意以下几点:a.形成条件是固体颗粒足够小,很难直接用肉眼观察,一般都是在显微镜下观察的.b.观察到的是固体颗粒的无规则运动,反映的是液体分子运动的无规则性.c.温度越高,布朗运动越剧烈,说明温度越高,液体分子的无规则运动越剧烈.②分子运动是看不见的,布朗运动虽然不是分子运动,但是可以间接证明分子永不停息地做无规则运动.(2)分子势能与分子间距离(r)的关系①当r>r0时,分子间作用力表现为引力,分子间距离增大时,分子力做负功,分子势能增大,反之减小.②当r<r0时,分子间作用力表现为斥力,分子间距离减小时,分子力做负功,分子势能增大,反之减小.③当r=r0时,分子力为零,分子势能最小,但不一定为零(这与零势能面的选取有关).图1④分子势能曲线(设r→∞处势能为零)如图1所示.(3)温度、内能、热量间的关系①温度是描述物体热运动状态的基本参量之一,是大量分子热运动的集体表现,是物体大量分子的平均动能的标志,对个别分子讲温度无意义.温度高表明分子的平均动能大,但此时物体内部也存在着动能很小的分子.不同物质的物体,如果温度相同,则它们的分子的平均动能相同;但由于它们的分子质量不同,所以分子的平均速率不同.还要注意,分子的平均动能与宏观上物体的运动速度无关.②内能是物体内所有分子动能和势能的总和,内能多的物体温度未必高,温度高的物体内能也未必一定多,热能则是内能的一种通俗而不确切的说法.③热量是指热传递过程中内能的改变量,物理学中用它来量度热传递过程中内能转移的能量.一个物体的内能多少是无法测定的,而某过程中内能的转移量是可以测量的,热量就是用来测定内能变化的物理量.(2012·海南单科)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图2中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母.)图2A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大D.在r=r0时,分子势能为零E.分子动能和势能之和在整个过程中不变【解析】由E p-r图可知:在r>r0阶段,当r减小时F做正功,分子势能减小,分子动能增加,故选项A正确.在r<r0阶段,当r减小时F做负功,分子势能增加,分子动能减小,故选项B错误.在r=r0时,分子势能最小,动能最大,故选项C正确.在r=r0时,分子势能最小,但不为零,故选项D错误.在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变,故选项E正确.【答案】ACE1.如果M 表示摩尔质量,m 表示分子质量,V 0表示分子的体积,V m 表示摩尔体积,N A 表示阿伏伽德罗常数,n 0表示单位体积的分子数,ρ表示物质密度.那么,反映这些量之间关系的下列各式中,正确的是( )A .V m =M ρB .m =ρV 0C .N A =V mV 0D .ρ=n 0M N A【解析】 固体和液体分子可看成紧密堆集在一起的,分子的体积V 0=V m N A,仅适用于固体和液体,对气体不适用.对于气体分子,由于气体分子间绝大部分是空隙,d =3V 0的值并非气体分子的大小,而是相邻的两个气体分子之间的平均距离,由于本题没有指明是固体、液体还是气体,上面的四个表达中,A 、D 对任何形式的物质都适用,B 、C 只对固体和液体适用,对气体不适用.【答案】 AD2.下列关于分子和分子热运动的说法中正确的是( )A .用显微镜观察液体中悬浮微粒的布朗运动,观察到的是微粒中分子的无规则运动B .分子a 只在分子力作用下从远处由静止开始靠近固定不动的分子b ,当a 受到的分子力最大时,a 的动能一定最大C .气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,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D .当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大【解析】 观察到的是微粒的运动,不是分子,故A 错.当a 的动能最大时,分子力为零,故B 错.气体压强取决于温度与体积,故C 错.【答案】 D3.下列说法中正确的有( )A .0 ℃的冰变成0 ℃的水时,体积变小,分子间势能变小B .橡皮条拉伸时,分子间势能增加C .物体体积变化时,分子间势能会变化D .把液体内的两个分子压缩到不能再压缩,此过程中分子间势能先变小后变大 【解析】 0 ℃水变成0 ℃水时,体积变小,吸热分子间势能变大,故A 错. 【答案】 BCD1.固体、液体以选择题形式出现,气体实验定律多以计算题形式出现,通常是一个小综合题,难度适中,其中气体实验定律是3-3中的重点,必考内容.2.(1)固体①固体可分为晶体和非晶体,晶体又可分为单晶体和多晶体.a.同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体.b.晶体中的单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性.(2)液体①液体的性质液体的宏观性质包括:a.液体具有一定的体积,不易被压缩.b.液体没有一定的形状,具有流动性.c.液体在物理性质上表现为各向同性.②液体的微观结构特点液体的微观结构特点有三个:a .分子间的距离很小.b .液体分子间的相互作用力很大.c .分子的热运动特点表现为振动与移动相结合. ③表面张力液体表面层的特点:a .表面层的位置处在与气体接触处.b .表面层中的分子要比液体内部稀疏些,即表面层中液体分子间的距离比液体内部的大一些,在表面层中分子间的相互作用表现为引力,使液面各部分分子间产生相互吸引的表面张力.液体温度越高,表面张力越小;当液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大.④毛细现象浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫毛细现象. (3)液晶①液晶是一种特殊的物质状态,介于固体和液体之间,其产生可用图示表示:晶体――→加热液晶――→加热液体.②物理性质a .具有液体的流动性.b .具有晶体的光学各向异性.c .在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一个方向看,分子的排列是杂乱无章的. ③液晶的应用a .液晶显示器:用于电子手表、计算器、微电脑等.b .利用温度改变时,液晶颜色会发生改变的性质来探测温度.c .在电子工业、航空、生物医学等领域应用广泛. (4)理想气体状态方程①一定质量的理想气体,p 、T 、V 三者的关系是pV T=C ,C 是一个定值. ②气体实验定律可看成理想气体状态方程的特例 当m 不变,T 1=T 2时,p 1V 1=p 2V 2——玻意耳定律.当m 不变,V 1=V 2时,p 1T 1=p 2T 2——查理定律.当m 不变,p 1=p 2时,V 1T 1=V 2T 2——盖·吕萨克定律.(5)饱和汽与饱和汽压液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽;没有达到饱和状态的蒸汽叫未饱和汽.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压.饱和汽压随温度升高而增大.(6)相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度.即相对湿度(B )=水蒸气的实际压强p 同温下水的饱和汽压p s×100%.(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3(2)如图3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=20 cm(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=10 cm.(环境温度不变,大气压强p0=75 cmHg)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”).【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VT=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=p2V2①p1=p0②p2=p+p h③V1=l1S④V2=l2S⑤由几何关系得h=2(l2-l1)⑥联立①②③④⑤⑥式,代入数据得p=50 cmHg②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)①50 cmHg ②做正功吸热4.我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化.如图4所示,导热良好的气缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,气缸所处海平面的温度T0=300 K,压强p0=1 atm,封闭气体的体积V0=3 m3,如果将该气缸下潜至990 m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体.图4(1)求990 m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10 m深的海水产生的压强).(2)下潜过程中封闭气体________(填“吸热”或“放热”),传递的热量________(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功.【解析】 (1)当气缸下潜至990 m 时,设封闭气体的压强为p ,温度为T ,体积为V ,由题意可知p =100 atm ①根据理想气体状态方程得p 0V 0T 0=pV T② 代入数据得V =2.8×10-2 m 3③ (2)放热;大于.【答案】 (1)2.8×10-2 m 3(2)放热 大于5.如图5甲所示,内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa 、体积为2.0×10-3 m 3的理想气体.现在活塞上方缓慢倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127 ℃.甲 乙图5(1)求汽缸内气体的最终体积;(2)在p -V 图上画出整个过程中汽缸气体的状态变化.【解析】 (1)在活塞上方倒沙子的过程中,温度保持不变,对气体,由玻意耳定律得:p 0V 0=p 1V 1,代入数据,得p 1=p 0V 0V 1=2.0×105 Pa.在缓慢加热到127 ℃的过程中,气体压强保持不变,由盖—吕萨克定律得:V 1/T 0=V 2/T 2,代入数据得V 2=V 1T 2T 0=1.5×10-3 m 3.(2)如图所示.【答案】 (1)1.5×10-3 m 3 (2)见解析6.如图6所示,汽缸放置在水平台上,活塞的质量为5 kg ,面积为25 cm 2,厚度不计,汽缸全长25 cm ,大气压强为1×105 Pa ,当温度为27 ℃时,活塞封闭的气柱长10 cm ,若保持气体温度不变,将汽缸缓慢竖起倒置.(g 取10 m/s 2)图6(1)汽缸倒置过程中,下列说法中正确的是( )A .单位时间内汽缸单位面积上气体分子撞击的次数增多B .单位时间内汽缸单位面积上气体分子撞击的次数减少C .吸收热量,对外做功D .外界气体对缸内气体做功,放出热量(2)求汽缸倒置后气柱的长度;(3)汽缸倒置后,温度升至多高时,活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?【解析】 (1)对活塞进行受力分析,开始状态:mg +p 0S =p 1S ,倒置后:mg +p 2S =p 0S ,所以p 2<p 1;由于气体温度不变,所以,单位时间内汽缸单位面积上气体分子撞击的次数减少,故B 正确.气体的体积增大,气体对外做功,而气体的温度不变,即内能不变,所以气体将从外界吸收热量,故C 正确.(2)因1→2状态为等温变化,有p 1=p 0+mg S =1.2×105 Pa ,p 2=p 0-mg S =0.8×105Pa ,l 1=10 cm ,由p 1l 1=p 2l 2,得l 2=15 cm.(3)因2→3状态为等压变化,且T 2=T 1=300 K ,l 2=15 cm ,l 3=25 cm ,由V 2T 2=V 3T 3,得T 3=V 3V 2T 2=l 3l 2T 2=500 K(或t =227 ℃). 【答案】 (1)BC (2)15 cm (3)227 ℃1.热力学第一定律、热力学第二定律是考查的重点,主要注意运用热力学第一定律分析问题以及求解一些小计算题.考查形式为选择、计算.难度较低.2.(1)热力学第一定律①内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和. ②公式:ΔU =W +Q .③理解:a.外界对物体做功W >0,反之W <0.b .物体从外界吸热Q >0,反之Q <0.c .ΔU >0,内能增加;ΔU <0,内能减少.(2)热力学第二定律热力学第二定律有多种等价的表述:表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化.表述二:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化. 此定律说明:第二类永动机是无法制成的,并且能量守恒的热力学过程具有方向性.(3)能量守恒定律能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中其总量不变.(2012·浙江高考)一定质量的理想气体,状态从A →B →C →D →A 的变化过程可用如图7所示的P -V 图描述,图中p 1、p 2、V 1、V 2和V 3为已知量.图7(1)气体状态从A 到B 是________过程(填“等容”、“等压”或“等温”);(2)状态从B 到C 的变化过程中,气体的温度________(填“升高”、“不变”或“降低”);(3)状态从C 到D 的变化过程中,气体________(填“吸热”或“放热”);(4)状态从A →B →C →D 的变化过程中,气体对外界所做的总功为________.【解析】 (1)A →B ,对应压强值恒为p 2,等压. (2)B →C ,由pV T=恒量,V 不变,p 减小,T 降低.(3)C →D ,由pV T=恒量,p 不变,V 减小,可知T 降低,V 减小,外界对气体做功,T 降低,内能减小,由ΔU =W +Q 可知C →D 过程放热.(4)A →B ,气体对外界做功W AB =p 2(V 3-V 1)B →C ,V 不变,气体不做功C →D ,V 减小,外界对气体做功W CD =-p 1(V 3-V 2)状态从A →B →C →D 的变化过程中,气体对外界做的总功W =W AB +W BC +W CD =p 2(V 3-V 1)-p 1(V 3-V 2).【答案】 (1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p 2(V 3-V 1)-p 1(V 3-V 2)7.关于热力学定律,下列说法中正确的是( )A .在一定条件下物体的温度可以降到0 KB .物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C .吸收了热量的物体,其内能一定增加D .压缩气体总能使气体的温度升高【解析】 0 K 是低温的极限,任何物体的温度只能接近而不能达到,所以A 错误;根据热力学第二定律,物体不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不产生其他影响,但在“产生其他影响的情况”下,也可以将从单一热库吸收的热量全部用于做功,所以B 正确;内能的改变与热传递和做功同时有关,所以C 、D 错误.【答案】 B8.飞机通常在万米高空中飞行,而舱外气温一般在零下50 ℃以下.此时高空中的大气压(约为0.5标准大气压)比舱内气压小得多,要使舱内获得新鲜空气,必须使用空气压缩机将舱外的空气压进来,而在这个过程中,空气压缩机对空气做功,温度升高,如果没有其他设施,舱内气温可以达到50 ℃左右,实际上飞机是通过空调的作用使舱内产生温暖如春的环境.根据材料信息判断下列相关说法中正确的是 ( )A .飞机舱内维持正常温度时,压缩机压缩气体做的功与空调向舱外散失的热量相等B .冰雹在天空中降落的过程中,内能增加量大于吸收的热量C .在地面上温度为30 ℃的气团,升入万米高空后,体积约增大2倍D .气团在上升过程中内能的减少量等于气团对外界做的功资料说明:通常将温度和压强都相同的一部分气体作为研究对象,称之为气团.气团的直径约为几千米,由于气团很大,边缘部分和外界的热交换对整个气团没有什么影响,即Q =0,由热力学第一定律ΔU =W +Q ,气团的内能增减只与外界对它做功的多少或它对外界做功的多少有关,即ΔU =W .由于变热的气团在上升的过程中膨胀,因而要推挤周围的空气做功,这样气团的内能就要减少,温度就要降低,故越高的地方气体温度越低.【解析】 由于飞机舱内维持正常温度时比外界温度高,所以有热量通过舱壁向外散热,故可知压缩机压缩气体做的功要大于空调向舱外散失的热量,则A 错误;冰雹在天空中降落的过程中,周围环境温度升高,同时有重力对其做功,故其内能增加量大于从周围环境吸收的热量,则B 正确;对于选项C ,根据材料可知,气团在地面的状态参量为:p 1=p 0,V 1=V 0,T 1=303 K ,在高空中的状态参量为:p 2=0.5p 0,T 1=223 K ,由p 1V 1T 1=p 2V 2T 2得:V 2≈1.5V 0,则C 错误;根据材料可知,气团上升的过程是个绝热的过程,故气团内能的减少量等于气团对外界做的功,则D 正确.【答案】 BD9.一定质量的非理想气体(分子间的作用力不可忽略),从外界吸收了4.2×105 J 的热量,同时气体对外做了6×105 J的功,则:(1)气体的内能________(填“增加”或“减少”)了,其变化的量的大小为________J.(2)气体的分子势能________(填“增加”或“减少”).(3)分子平均动能如何变化?【解析】(1)因气体从外界吸收热量,所以Q=4.2×105 J,气体对外做功6×105 J,则外界对气体做功W=-6×105 J,由热力学第一定律ΔU=W+Q,得ΔU=-1.8×105 J,所以物体的内能减少了1.8×105 J.(2)因为气体对外做功,体积膨胀,分子间距离增大了,分子力做负功,气体的分子势能增加了.(3)因为气体内能减少了,而分子势能增加了,所以分子平均动能必然减少了,且分子平均动能的减少量一定大于分子势能的增加量.【答案】(1)减少 1.8×105(2)增加(3)见解析。
模块综合测评(分值:100分)1.(4分)下列说法正确的是( )A .146C 的半衰期会随着周围环境温度的变化而改变B .爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说C .处于n =3能级状态的大量氢原子自发跃迁时,能发出3种频率的光子D .普朗克在研究黑体辐射问题时提出了光子说C [元素的半衰期由原子核内部因素决定,与外界温度无关,故A 错误;爱因斯坦为解释光电效应提出了光子说,故B 错误;处于n =3能级状态的大量氢原子自发跃迁时,能发出3种频率的光子,故C 正确;普朗克为了解释黑体辐射,提出了能量子假说,故D 错误。
]2.(4分)下列与玻尔理论有直接关系的叙述中,不正确的是( )A .电子绕原子核运动,但并不向外辐射能量,这时原子的状态是稳定的B .原子的一系列能量状态是不连续的C .原子从一个能量状态跃迁到另一个能量状态时,吸收或辐射某一频率的光子D .氢原子由带正电的原子核和带负电的电子组成,电子绕原子核旋转D [A 、B 、C 三项都是玻尔提出来的假设,其核心是原子定态概念的引入与能级跃迁学说的提出,也就是“量子化”的概念,而D 项为卢瑟福提出的原子核式结构模型。
]3.(4分)下列四幅图的有关说法中正确的是( )A BC DA .原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的B .发现少数α粒子发生了较大偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围C .光电效应实验说明了光具有波动性D .射线甲由α粒子组成,每个粒子带两个单位正电荷B [根据玻尔理论可以知道,电子绕原子核运动过程中是沿着特定轨道半径运动的,A错误;根据卢瑟福的α粒子散射实验现象,可以知道B正确;光电效应表明了光具有粒子性,C错误;根据左手定则可以判断射线甲带负电,D错误。
]4.(4分)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图所示。
当某个He+处在n =4的激发态时,由于跃迁所释放的光子最多有( )A.1 B.2个C.3个D.6个C[本题研究是某个He+,若从n=4到n=1能级跃迁,则只放出一个光子;若从n=4能级跃迁到n=2能级,可以从n=2能级跃迁到n=1能级,则有2个光子放出;同理,若从n=4能级先跃迁到n=3能级,则还可从n=3能级向n=2能级跃迁,也可从n=2能级向n =1能级跃迁,则放出3个光子,C正确。
模块综合检测[学生用书P113(独立成册)] (时间:90分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.下列现象中,与原子核内部变化有关的是( ) A .α粒子散射现象 B .天然放射现象 C .光电效应现象D .原子发光现象解析:选B.α粒子散射实验说明原子是核式结构,天然放射现象是原子核内部变化引起的,光电效应说明光有粒子性,原子发光是原子的跃迁造成的,故只有B 正确.2.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是( ) A .物体的动量等于物体所受的冲量B .物体所受外力的冲量大小可以大于物体动量的变化大小C .物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同D .物体的动量变化方向与物体的动量方向相同解析:选 C.由动量定理可知,物体所受的冲量等于动量的变化,方向与动量变化的方向相同,即与合力的方向相同,C 正确,A 、B 、D 错误.3.在日本发生九级大地震时,造成福岛核电站的核泄漏,对全世界的环境造成污染,在泄露的污染物中含有131I 和137Cs 两种放射性核素,它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射.下面表示放射性元素碘131(13153I)β衰变的方程是______________,碘131半衰变期为8天,则经过________天75%的碘131核发生了衰变.13755Cs 原子核中的中子数为________.( )A.13153I ―→12751Sb +42He ,8天,55个 B.13153I ―→13154Xe + 0-1e ,16天,82个 C.13153I ―→13053I +10n ,16天,82个 D.13153I ―→13052Te +11H ,8天,137个解析:选B.13153I 的β衰变方程是13153I ―→13154Xe + 0-1e ,经两个半衰期有75%的碘131发生衰变,即16天.131 55Cs 中的中子数为137-55=82个,所以B 正确.4.印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水,成为世界第六个拥有核潜艇的国家.核动力潜艇是潜艇中的一种类型,指以核反应堆为动力来源设计的潜艇.在核反应中有一种是一个23592U 原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应,其裂变方程为23592U +10n ―→X +9438Sr +1010n ,则下列叙述正确的是( ) A .X 原子核中含有54个质子 B .X 原子核中含有53个中子C.裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量D.裂变时释放能量,出现质量亏损,质量数不守恒解析:选A.由核反应方程的质量数守恒和核电荷数守恒可知:X原子核中含有54个质子,78个中子,故A对,B、D错,释放能量不是质量变成了能量,而是亏损的质量以能量的形式释放,C错.5.下列说法正确的是( )A.玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子的光谱的实验规律B.原子核发生α衰变时,新核与α粒子的总质量等于原来的原子核的质量C.氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量增加D.在原子核中,平均结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析:选A.玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律,选项A正确;原子核发生α衰变时,要发生质量亏损,新核与α粒子的总质量稍小于原来的原子核的质量,选项B错误;氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,辐射电磁波,氢原子的能量减少,选项C错误;在原子核中,平均结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固,选项D错误.6.随着现代科学的发展,大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识,下列有关原子、原子核的叙述正确的是( )A.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构B.天然放射现象表明原子核内部有电子C.轻核聚变反应方程有:21H+31H―→42He+10nD.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级,前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长解析:选C.卢瑟福α粒子散射实验说明的是原子内部的结构而不是原子核内部的结构,故A错;天然放射现象说明原子核具有复杂的结构,而不是内部有电子,故B错;氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级放出的光子能量大于从n=2能级跃迁到n=1能级放出的光子能量,故前者波长小于后者,即D错.由核反应规律可知C对.二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)7.有些元素的原子核可以从很靠近它的核外电子中“俘获”一个电子形成一个新原子(如从离原子核最近的K层电子中俘获电子,叫“K俘获”),当发生这一过程时 ( ) A.新原子是原来原子的同位素B.新原子核比原来的原子核少一个质子C.新原子核将带负电D.新原子核比原来的原子核多一个中子解析:选BD.原子核“俘获”一个电子后,带负电的电子与原子核内带正电的质子中和,原子核的质子数减少1,中子数增加1,形成一个新原子.新原子与原来的原子相比,质子数不同,中子数也不同,不是同位素,所以正确选项为B、D.8.下表列出了几种不同物质在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1 MHz的无线电波的波长,根据表中数据可知正确的是( )A.B.无线电波通常情况下只能表现出波动性C.电子照射到铝箔上可以观察到它的波动性D.只有可见光才有波粒二象性解析:选ABC.弹子球的德布罗意波波长很小,通常情况下很难找到如此小的障碍物或小孔,所以A对;无线电波波长很长,通常情况下只表现出波动性,所以B对;电子波长与金属晶格大小的数量级相同,故可观察到它的波动性,所以C对;对于D不只是可见光有波粒二象性,对于微观粒子都具有波粒二象性.所以选A、B、C.9.质量为m的人站在质量为M的小车上,小车静止在水平地面上,车与地面摩擦不计.当人从小车左端走到右端时,下列说法正确的是( )A.人在车上行车的平均速度越大,则车在地面上运动的平均速度也越大B.人在车上行走的平均速度越大,则车在地面上移动的距离也越大C.不管人以什么样的平均速度行走,车在地面上移动的距离相同D.人在车上行走时,若人相对车突然停止,则车也立刻停止解析:选ACD.质量为m 的人从小车左端走到右端的过程中动量守恒,则m v -人=M v -车,故A 正确.由于人车运动时间相同,则m v -人t =M v -车t ,如图所示,得ms 人=Ms 车,s 车+s 人=L 车,所以s 车=mM +mL 车,L 车为车长,可见人、车运动距离与速度无关,故B 错误,C 正确.由动量守恒:mv 人-Mv 车=0,当人相对车突然停止,则车相对地的速度必为零,故D 正确.10.如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于n =3的激发态,原子在向低能级跃迁的过程中向外发出光子.若用这些光照射逸出功为 2.49 eV 的金属钠,则下列说法正确的是( )A .这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n =3跃迁到n =2所发出的光波长最短B .这群氢原子能发出三种频率不同的光,其中从n =3跃迁到n =1所发出的光频率最大C .金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11 eVD .金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60 eV解析:选BD.这群氢原子能发出三种不同频率的光,由ΔE =h ν=h cλ可知从n =3跃迁到n =2所发出的光频率最小,波长最长.而从n =3跃迁到n =1所发出的光的频率最大,波长最短,故A 不对,B 对.所发出的光中光子的最大能量h ν=E 3-E 1=-1.51 eV -(-13.6 eV)=12.09 eV ,由光电效应方程 12mv 2=h ν-W 可得光电子的最大初动能为12mv 2=12.09 eV-2.49 eV =9.60 eV. 故C 不对,D 对.三、非选择题(本题共6小题,共52分.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)11.(5分)氡222是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤.它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一.其衰变方程是22286Rn →21884Po +________.已知22286Rn 的半衰期约为3.8天,则约经过________天,16 g 的22286Rn 衰变后还剩1 g. 解析:根据质量数守恒和电荷数守恒可知,衰变方程为22286Rn →21884Po +42He.根据衰变公式m 余=m 原⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ,得1=16×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t3.8,解得t =15.2天. 答案:42He(或α) 15.212.(5分)为验证“两小球碰撞过程中动量守恒”,某同学用如图所示的装置依次进行了如下的实验操作:Ⅰ.将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖起立于紧靠槽口处,将小球a 从斜槽轨道上某固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O ;Ⅱ.将木板向右平移适当的距离固定,再将小球a 从原固定点处由静止释放,撞到木板上得到痕迹B ;Ⅲ.再把另一个小球b 静止放在斜槽轨道水平段的最右端,将小球a 仍从原固定点处由静止释放,和小球b 相碰后,两球撞在木板上得到痕迹A 和C ;Ⅳ.用天平测得a 、b 两小球的质量分别为m a 、m b ,用刻度尺测量纸上O 点到A 、B 、C 三点的距离分别为y 1、y 2、y 3;根据上述实验过程,回答:(1)所选用的两小球质量关系应为m a ________m b ,半径关系应为r a ________r b .(选填“<”“>”或“=”)(2)用实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒,其表达式为________________________.解析:(1)a 、b 两小球碰撞后均要向右运动,故m a >m b ,同时两者碰撞时,球心应在同一高度处,故r a =r b .(2)设木板到斜槽口的距离为l ,由于小球做平抛运动,在水平方向上有:l =vt ,竖直方向上有:y =12gt 2,故v =lg2y.由动量守恒可得m a v a =m a v a ′+m b v b ′,而v a =l g2y 2,v a ′=lg2y 3,v b ′=l g 2y 1,代入可得m a y 2=m a y 3+m by 1.答案:(1)> = (2)m a y 2=m a y 3+m by 113.(8分)已知氢原子量子数为n 的能级值为E n =-13.6n2eV ,试计算处于基态的氢原子吸收频率为多少的光子,电子可以跃迁到n =2轨道上?解析:氢原子基态时的能量E 1=-13.612eV =-13.6 eV 氢原子在n =2能级的能量E 2=-13.622eV =-3.4 eV 氢原子由基态跃迁到n =2能级需要的能量 ΔE =E 2-E 1=[-3.4-(-13.6)] eV =10.2 eV =1.63×10-18J根据玻尔理论h ν=ΔE 得ν=ΔE h =1.63×10-186.63×10-34 Hz=2.46×1015Hz. 答案:2.46×1015Hz14.(10分)一个静止的氮核14 7N 俘获一个速度为2.3×107m/s 的中子生成一个复核A ,A 又衰变成B 、C 两个新核.设B 、C 的速度方向与中子速度方向相同,B 的质量是中子的11倍,速度是106m/s ,B 、C 在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比为R B ∶R C =11∶30.求(1)C 核的速度大小;(2)根据计算判断C 核是什么核; (3)写出核反应方程.解析:(1)设中子的质量为m ,则氮核的质量为14m ,B 核的质量为11m ,C 核的质量为4m ,根据动量守恒可得:mv 0=11mv B +4mv C ,代入数值解得v C =3×106m/s.(2)根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径公式:R =mvqB 可得:R B R C =m B v B q C m C v C q B =1130所以 q C q B =25;又q C +q B =7e解得:q C =2e ,q B =5e ,所以C 核为42He. (3)核反应方程147N +10n ―→115B +42He. 答案:(1)3×106m/s (2)42He(3)14 7N +10n ―→11 5B +42He15.(12分)质量为M 的小物块A 静止在离地面高h 的水平桌面的边缘,质量为m 的小物块B 沿桌面向A 运动并以速度v 0与之发生正碰(碰撞时间极短).碰后A 离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L .碰后B 反向运动.求B 后退的距离.已知B 与桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g .解析:A 落地过程是平抛运动,则有h =12gt 2,L =v A t ,所以v A =L t=L2hg,B 与A 碰撞动量守恒,mv 0=Mv A -mv , B 返回有μmg ·s =12mv 2,所以s =12μg ⎝ ⎛⎭⎪⎫MLm g 2h -v 02. 答案:12μg ⎝⎛⎭⎪⎫ML mg 2h -v 02 16.(12分)太阳内部的核聚变可以释放出大量的能量,这些能量以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去,其总功率达P 0=3.8×1026W.(1)估算一下太阳每秒钟损失多少吨质量?(2)设太阳上的核反应都是411H +2 0-1e →42He +2ν+28 MeV(ν是中微子,其质量远小于电子质量,是穿透能力极强的中性粒子),日地距离L =1.5×1011m ,试估算每秒钟太阳垂直照射在地球表面上每平方米有多少中微子到达?(3)假设原始太阳全部由质子和电子组成,并且只有10%的质子可供“燃烧”,试估算太阳的寿命.(太阳质量2.0×1030kg)解析:(1)太阳每秒钟放出的能量: ΔE =P 0t =3.8×1026J , 由质能方程ΔE =Δmc 2, 可得:Δm =ΔE c 2= 3.8×1026(3×108)2 kg=4.2×109kg =4.2×106t.(2)每秒钟聚变反应的次数:n = 3.8×102628×106×1.6×10-19=8.48×1037次,每秒钟产生的中微子数n 1=2n =16.96×1037个,距太阳L =1.5×1011m 的面积S =4πL 2=4×3.14×(1.5×1011)2m 2=28.26×1022m 2,每平方米有n 2个中微子到达: n 2=16.96×103728.26×1022=6×1014(个).(3)能发生反应的质子总质量为m1=2.0×1030×10% kg,每次聚变反应用4个质子,每秒钟用的质子数n=4×8.48×1037个,每个质子的质量m0=1.67×10-27 kg,每秒钟聚变反应的质子质量m2=4×8.48×1037×1.67×10-27 kg,太阳的寿命t=2.0×1030×10%4×8.48×1037×1.67×10-27s=3.53×1017 s=112亿年.答案:(1)4.2×106 t (2)6×1014个(3)112亿年。
高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)模块练测1建议用时 实际用时 满分 实际得分 90分钟100分一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)1.下列说法正确的是( )A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同2.下列关于物体温度、内能和热量的说法中正确的是( )A.物体的温度越高,所含热量越多B.物体的内能越大,热量越多C.物体的温度越高,它的分子热运动的平均动能越大D.物体的温度不变,其内能就不变化 3.(青岛模拟)下列说法正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.分子间距离越大,分子势能越大;分子间距离越小,分子势能也越小C.热量不能从低温物体传递到高温物体D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化4.(江苏模拟)如图1所示,带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中,热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接,汽缸和活塞均具有良好的绝热性能.下列说法正确的是( )图1A.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体压强一定减小B.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定减小C.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,则欧姆表读数将变小D.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,则需加一定的力,说明气体分子间有引力5.使一些小水银滴迅速合成一个较大的水银滴时,水银的温度将( )A.升高B.降低C.不变D.无法判断6.(全国卷Ⅰ)下列说法中正确的是( ) A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,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.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加D.分子从远处趋近固定不动的分子,当受到的作用力为零时,的动能一定最大7.关于摄氏温标与热力学温标,它们之间的关系有()A.100 ℃比100 K的温度高B.-119 ℃比154 K的温度低C.绝对零度也就是-273.15 ℃D.摄氏温标1 ℃的温差与热力学温标1 K 的温差相等8.已知地球半径约为 6.4×m,空气的摩尔质量约为kg/mol,一个标准大气压约为Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为()A.4×B.4×C. D.9.对一定量的气体,下列说法正确的是()A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少图210.图2中活塞将汽缸分成两气室,汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且汽缸不漏气,以甲、乙表示两气体的内能,则在用一定的拉力将拉杆缓慢向外拉的过程中()A.甲不变,乙不变B.甲减小,乙增大C.甲与乙总量不变D.甲与乙总量增加二、填空题(每小题6分,共24分.请将正确的答案填到横线上)11.测得室温20 ℃时,空气的绝对湿度0.799 kPa,此时空气的相对湿度是.(已知20 ℃时水的饱和汽压 2.3 kPa)12.一个汽缸里的气体,绝热膨胀时推动活塞做了 3.1×J的功,气体的内能应减少;如果保持气体体积不变,气体从外界吸收了4.2×J的热量,则气体内能应增加;如果上述两个过程进行完后,则气体的内能(填“增加”或“减少”)了(填数值).13.石油流入海中,危害极大.在海洋中泄漏1 t原油可覆盖1.2×的海面,则油膜的厚度大约是分子直径的倍.(设原油的密度为0.91×kg/)14.一个容积是10 L的球,原来盛有1个大气压空气,现在想使球内气体压强变为5个大气压,应向球内打入升1个大气压的空气(设温度不变).三、计算题(本题共4题,每题9分,共36分.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。
模块综合检测一、选择题(共8个小题,每小题6分,共48分。
多选题全选对得6分,选不全得3分,错选不得分)1.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离( )A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C.阿伏加德罗常数、该气体的体积质量和体积D.该气体的摩尔质量、密度和体积2.关于分子运动和热力学定律,以下说法中正确的是( )A.液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的无规则热运动B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能就越大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.根据热力学第二定律可知,热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体3.下列说法中正确的是( )A.晶体一定具有规则的几何外形B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.当液晶中电场强度不同时,液晶对不同颜色光的吸收强度不同D.当氢气和氧气的温度相同时,它们分子的平均速率相同4.对一定质量的气体,用p、V、T分别表示其压强、体积和温度( )A.若T不变,p增大,则分子热运动平均动能增大B.若p不变,V增大,则分子热运动平均动能减小C.若p不变,T增大,则单位体积中分子数减少D.若V不变,p减小,则单位体积中分子数减少5.CO2气体有个“怪脾气”,它几乎不吸收太阳的短波辐射,大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳的辐射而上升;另外,它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用,阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放,使整个地球就像一个大温室一样,因此,大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升,使全球气候变暖。
为了减缓大气中CO2浓度的增加,以下措施中可行且有效的是( )A.禁止使用煤、石油和天然气B.全部使用核能、太阳能C.将汽车燃料由汽油改为液化石油气D.植树造林6. (福建高考)如图1所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞。
最新鲁科版高中物理选修3-3单元测试题全套及答案章末综合测评(一)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分.在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求,选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分;选错1个扣3分,最低得分为0分)1.关于气体分子,下列说法正确的是()A.气体分子可以做布朗运动B.气体分子的运动是无规则的热运动C.气体分子的动能是变化的D.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动E.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大【解析】布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而引起的悬浮颗粒的无规则运动,选项A错误;气体分子因不断相互碰撞其动能瞬息万变,选项B、C正确;气体分子不停地做无规则热运动,其分子间的距离大于10r0,因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外,相互作用力十分微弱,分子的运动是相对自由的,可以充满所能达到的整个空间,选项D正确;气体分子在不停地做无规则运动,分子间距离不断变化,选项E错误.【答案】BCD2.有一门窗敞开的房间,上午8点的温度为10 ℃,下午1点的温度为20 ℃.假定大气压强无变化,则上午8点与下午1点相比较,房间内() A.每个空气分子的速率都小B.空气分子的平均动能较小C.空气分子的个数不相同D.空气分子的分布密度相同E.某个分子的速率可能变大【解析】温度是分子平均动能的标志,8点时10 ℃,空气分子平均动能小,故B正确.分子永不停息做无规则运动,温度降低平均动能减小,某个分子的速率有可能增大,有可能减小,有可能不变,故A错E对.温度高时,质量不变时,压强增大,由于门窗敞开,内部气体向外流出,20 ℃时分子个数少,分子密度减小,故C对、D错.【答案】BCE3.下列有关物体内能的说法正确的是()A.橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加B.1 kg 0 ℃的水内能比1 kg 0 ℃的冰内能大C.静止的物体其分子的平均动能不为零D.物体被举得越高,其分子势能越大E.物体的速度增大,其内能也增大【解析】橡皮筋被拉伸时,要克服分子力做功,故其分子势能增加,A对;1 kg 0 ℃的水变成0 ℃的冰要放出热量,故1 kg 0 ℃的水内能大,B对;静止的物体动能为零,但分子在永不停息地运动,其平均动能不为零,同理被举高的物体,重力势能增加,但其体积不变,分子势能不变,故C对,D错;动能与内能没有联系,E错.【答案】ABC4.已知阿伏伽德罗常数为N A,某物质的摩尔质量为M(kg/mol),该物质的密度为ρ(kg/m3),则下列叙述中正确的是()A.1 kg该物质所含的分子个数是ρN AB.1 kg该物质所含的分子个数是1M N AC.该物质1个分子的质量是ρN A(kg)D.该物质1个分子占有的空间是MρN A(m3)E.该物质的摩尔体积是M ρ【解析】 1 kg该物质所含的分子个数是1M N A,A错、B对;该物质1个分子的质量是MN A,C错;该物体的摩尔体积为Mρ,故1个分子占有的体积为MρN A,D、E正确.【答案】BDE5.下列哪些现象属于热运动()A.把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上,经相当长的一段时间把它们再分开,会看到它们相接触的面都是灰蒙蒙的B.把胡椒粉末放入菜汤中,最后胡椒粉末会沉在汤碗底,而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C.含有泥沙的水经一定时间会澄清D.用砂轮打磨而使零件的温度升高E.汽车驶过后扬起灰尘【解析】热运动在微观上是指分子的运动,如扩散现象;在宏观上表现为温度的变化,如“摩擦生热”、物体的热传递等,而水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀,不是热运动,C错误,A、B、D正确;灰尘不属于微观粒子,不能说明分子的运动情况,E错误.【答案】ABD6.关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是()A.在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小D.分子间距离越大,分子间的斥力越小E.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢【解析】在10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力和斥力,选项A正确;分子间作用力为零时,分子间的势能最小,但不是零,选项B错误;当分子间作用力表现为引力时,随分子间的距离增大,克服分子力做功,故分子势能增大,选项C错误;分子间距离越大,分子间的引力和斥力都是越小的,选项D正确;两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢,选项E正确.【答案】ADE7.分子力比重力、引力等要复杂得多,分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂.图示为分子势能与分子间距离的关系图象,用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距,设r→∞时,E p=0,则下列说法正确的是()图1A.当r=r0时,分子力为零,E p=0B.当r=r0时,分子力为零,E p为最小C.当r0<r<10r0时,E p随着r的增大而增大D.当r0<r<10r0时,E p随着r的增大而减小E.当r<r0时,E p随着r的减小而增大【解析】由E p-r图象可知,r=r0时,E p最小,再结合F-r图象知此时分子力为0,则A项错误,B项正确;结合F-r图象可知,在r0<r<10r o内分子力表现为引力,当间距增大过程中,分子引力做负功分子势能增大,则C项正确,D项错误;结合F-r图象可知,在r<r0内分子力表现为斥力,当间距减小过程中,分子斥力做负功,分子势能增大,则E项正确.【答案】BCE二、非选择题(本题共5小题,共58分.按题目要求作答)8.(11分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中:(1)关于油膜面积的测量方法,下列说法中正确的是________.(填字母代号)A.油酸酒精溶液滴入水中后,要立刻用刻度尺去量油膜的面积B.油酸酒精溶液滴入水中后,要让油膜尽可能地散开,再用刻度尺去量油膜的面积C.油酸酒精溶液滴入水中后,要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上,再利用坐标纸去计算油膜的面积D.油酸酒精溶液滴入水中后,要让油膜尽可能散开,等到状态稳定后,再把油膜的轮廓画在玻璃板上,用坐标纸去计算油膜的面积(2)实验中,将1 cm3的油酸溶于酒精,制成200 cm3的油酸酒精溶液,又测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴,现将1滴溶液滴到水面上,水面上形成0.2 m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d=________m.【解析】(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸酒精溶液滴在水面上,油膜会散开,待稳定后,再在玻璃上画下油膜的轮廓,用坐标纸计算油膜面积,故选D.(2)一滴油酸酒精溶液里含油酸的体积:V =1200×150cm 3=10-10m 3油酸分子的直径d =V S =10-100.2m =5×10-10m.【答案】 (1)D (2)5×10109.(11分)在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤: ①往边长约为40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.②用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定. ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上. 完成下列填空:(1)上述步骤中,正确的顺序是________.(填写步骤前面的数字)(2)将1cm 3的油酸溶于酒精,制成300cm 3的油酸酒精溶液;测得1cm 3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m 2.由此估算出油酸分子的直径为______m.(结果保留一位有效数字)【解析】 根据纯油酸的体积V 和油膜面积S ,可计算出油膜的厚度L ,把油膜厚度L 视为油酸分子的直径,则d =V S ,每滴油酸酒精溶液的体积是150cm 3,而1cm 3的油酸溶于酒精,制成300cm 3的油酸酒精溶液,则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V =1300×150cm 3,则根据题目要求保留一位有效数字,可知油酸分子的直径为5×10-10m.【答案】 (1)④①②⑤③ (2)5×10-1010.(12分)已知水的密度ρ=1.0×103kg/m 3、摩尔质量M =1.8×102 kg/mol ,阿伏伽德罗常数N A =6.0×1023mol -1.试求体积V =360mL 的水中含有水分子的总数N 和水分子的直径d (结果保留一位有效数字).【解析】 水的质量为ρ V ,故水的摩尔数为ρV M ,故水中含有水分子的总数N =ρV M N A =1.2×1025;设水分子间没有间隙,则一个水分子的体积为V 0=V N =M ρN A,因为V 0=16πD 3,故水分子的直径D =36M ρN A π=2×10-9m. 【答案】 1.2×1025 2×10-9m11.(12分)银是电阻率很小的导电体,假设银导线中50%的银原子的最外层电子脱离原子核的束缚而成为自由电子.求银导线中自由电子数的密度(即单位体积内银导线中自由电子的个数).计算时取银的密度ρ=1.0×104kg/m3,银的摩尔质量M=0.10kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.0×1023mol-1.(计算结果保留两位有效数字)【解析】1m3银导线的质量m=ρV=1.0×104kg这些银的物质的量n=mM=1.0×105 mol含有银原子的数目N=nN A=6.0×1028个银导线中自由电子数的密度为ρe=N·50%V=3.0×1028m-3.【答案】 3.0×1028m-312.(12分)在标准状况下,有体积为V的水和体积为V的水蒸气,已知水的密度为ρ,阿伏伽德罗常数为N A,水的摩尔质量为M A,在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V A,求:(1)说明标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能的大小关系;(2)它们中各有多少水分子?(3)它们中相邻两个水分子之间的平均距离.【解析】(1)分子的平均动能只与温度有关,当温度相同时,分子的平均动能相同,故标准状况下水分子与水蒸气分子的平均动能大小相等.(2)体积为V的水,质量为M=ρV①分子个数为N=MM A N A ②解①②得N=ρVM A N A ③对体积为V的水蒸气,分子个数为N′=VV A N A. ④(3)设相邻的两个水分子之间的平均距离为d,将水分子视为球体,每个水分子的体积为V0=VN=16πd3 ⑤解③⑤得:d=36MAρN Aπ⑥设相邻的水蒸气中两个水分子之间距离为d′,将水分子占的空间视为正方体.V′=VN′=d′3 ⑦解④⑦得d′=3VAN A.【答案】(1)相等(2)ρVM A N AVV A N A(3)36MAρN Aπ3VAN A章末综合测评(二)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分.在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求,选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分;选错1个扣3分,最低得分为0分)1.下列说法中正确的是()A.常见的金属材料都是多晶体B.只有非晶体才显示各向同性C.凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体D.多晶体不显示各向异性E.非晶体显示各向异性【解析】常见的金属:金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体,选项A正确;因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性,所以选项B、E错误,选项D正确;有天然的规则的几何形状的物体一定是单晶体,选项C正确.【答案】ACD2.由同一种化学成分形成的物质()A.既可能是晶体,也可能是非晶体B.是晶体就不可能是非晶体C.可能生成几种不同的晶体D.只可能以一种晶体结构的形式存在E.物理性质可以有很大差别【解析】同一种元素会由于微粒的空间点阵结构不同而生成不同的同素异形体.而同一种元素的同素异形体可以是晶体也可以是非晶体.同素异形体由于晶体结构不一样,在物理性质上有很大区别,综上所述A、C、E正确.【答案】ACE3.从物体外形来判断是否是晶体,正确的是()A.玻璃块有规则的几何形状,所以它是晶体B.不具有规则形状的物体,一定不是晶体C.敲打一块石英以后,使它失去了天然面,没有规则的外形了,但它仍然是晶体D.晶体在外形上具有的规则的几何形状是天然的,非晶体规则的几何形状一定是人工加工出来的E.某个物体的形状不规则,也可能是晶体【解析】玻璃块规则的几何形状,是人工加工的,不是天然的,所以玻璃仍是非晶体;不具有规则外形的物体可以是非晶体,也可能是多晶体.故C、D、E正确.【答案】CDE4.关于晶体和非晶体的下列说法中,错误的是()A.凡是晶体,都具有天然的几何外形B.金属整体表现为各向同性,故金属是非晶体C.化学成分相同的物质,只能生成同一晶体D.晶体的各向异性是组成晶体的微粒呈现有序排列的结果E.具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体【解析】单晶体有天然的几何形状而多晶体没有,所以选项A不正确,E 正确;金属是多晶体,多晶体的物理性质也是各向同性,所以选项B不正确;化学成分相同的物质,若能形成多种空间点阵结构,就能生成多种晶体,例如,碳能生成石墨和金刚石,磷能生成白磷和红磷等,所以选项C不正确;晶体分子的有序排列,使得晶体沿不同方向的分子数不同,其物理性质表现出各向异性,所以选项D正确.【答案】ABC5.国家游泳中心——水立方,像一个蓝色透明的“冰块”,透过它,游泳中心内部设施尽收眼底.这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)的膜材料,这种膜材料属于非晶体,那么它具有的特性是()A.在物理性质上具有各向同性B.在物理性质上具有各向异性C.具有一定的熔点D.没有一定的熔点E.可以做成规则形状的物体【解析】非晶体没有一定的熔点,在物理性质上表现为各向同性.可以人工加工成规则形状的物体,故A、D、E正确.【答案】ADE6.下列关于白磷与红磷的说法中,正确的是()A.它们是由不同的物质微粒组成的B.它们有不同的晶体结构C.它们具有相同的物理性质D.白磷的燃点低,红磷的燃点高E.白磷具有立方体结构,红磷具有层状结构【解析】白磷和红磷是同一种物质微粒在不同条件下生成的不同晶体,它们有着不同的微观结构,故表现在宏观上的物理性质不一样,白磷的燃点低,红磷的燃点高,故B、D、E选项正确.【答案】BDE7.新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属,以下关于它们的说法正确的是()A.铝合金密度小,导电性好,可代替铜用作导电材料B.镁合金既轻又强,被誉为“未来的钢铁”,可制造超音速飞机和宇宙飞船C.稀有金属能改善合金性能,用于制造光电材料、磁性材料等D.钛合金是制造直升机某些零件的理想材料E.“镍钛诺”合金具有形状记忆的特点,可以制造铆钉【解析】被誉为“未来的钢铁”的是钛合金,可用于制造超音速飞机和宇宙飞船;而镁合金既轻又强,可用来制造直升机的某些零件镍钛合金被称为形状记忆合金,故选项A、C、E正确.【答案】ACE8.如图1所示是某种晶体加热熔化时,它的温度T随时间t的变化图线,由图可知()图1A.该种晶体的熔点是60 ℃B.图线中间平坦的一段,说明这段时间晶体不吸收热量C.这种晶体熔化过程所用时间是6 minD.A、B点对应的物态分别是固态和液态E.在图线中的AB段,吸收的热量增大了分子势能【解析】从该种晶体熔化时的变化曲线可知,该晶体从20℃开始加热,随着时间的增加而温度升高,经过2 min后达到60℃,此时已经达到晶体熔点,晶体开始熔化,但物体还是处在固态.A、B平坦的一段线段说明晶体吸收了热量,但温度并没有升高,这些热量全部用来破坏晶体的规则结构,增大分子间的势能,此段时间是固态和液态共存.熔化过程共用了4 min,图线的B点说明晶体全部熔化,变成液态.所以A、D、E正确.【答案】ADE二、非选择题(本题共5小题,共52分.按题目要求作答)9.(10分)(1)常见的固体中:①___________是晶体;②__________是非晶体.A.玻璃B.云母C.水晶石D.沥青E.食盐(2)下列物质:云母、食盐、蜂蜡、橡胶、铜,具有固定熔化温度的有________________;物理性质表现为各向同性的有____________________.【解析】云母、食盐、铜都是晶体,故具有固定的熔化温度;蜂蜡、橡胶属于非晶体,没有固定的熔化温度;云母、食盐为单晶体.【答案】(1)①B(或云母)、C(或水晶石)、E(或食盐)②A(或玻璃)、D(或沥青)(2)云母、食盐、铜蜂蜡、橡胶、铜10.(10分)说说石墨与金刚石的相同点和不同点.【解析】石墨与金刚石都是由碳原子构成的晶体,但它们的物理性质有很大差异,石墨有良好的导电性,金刚石几乎不导电.金刚石硬度高,而石墨是松软的.石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度.【答案】见解析11.(8分)地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石,该矿石具有某种规则的外形,当沿某一方向敲击时,比较容易将其一层层剥离,而沿其他方向敲击则不然,你对该矿石可做出怎样的判断?【解析】由于该矿石具有规则外形,且不同方向具有不同的力学性质,可知该矿石为单晶体.【答案】见解析12.(12分)某校研究性学习小组为估测太阳对地面的辐射功率,制作了一直径0.2 m的0 ℃的冰球,在环境温度为0 ℃时,用黑布把冰球包裹后悬吊在弹簧测力计下放在太阳光中.经过40 min后弹簧测力计示数减少了3.49 N.请你帮助这个小组估算太阳光垂直照射在某一单位面积上的辐射功率.冰的熔化热为3.35×105 J/kg.【解析】冰球熔化掉重量为3.49 N的过程中需要吸收的能量:Q=λ m=3.35×105×3.499.8J=1.19×105 J.此热量就是太阳在40 min内照射在直径为0.2 m的冰球上的热量,设太阳垂直照在单位面积上的辐射功率为P,则Q=PtS,P=QtS=1.19×10540×60×3.14×0.12W/m2=1.58×103W/m2.【答案】 1.58×103W/m213.(12分)石墨和金刚石都是由碳原子构成的晶体,它们的空间结构不同.已知碳的摩尔质量M=12.0 g/mol,石墨的密度为ρ1=2.25 g/cm3,金刚石的密度ρ2=3.52 g/cm3,试求石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离各多大?【解析】每个碳原子体积V0=M ρN A把每个碳原子看成球体V0=43π(d2)3=πd36由以上两式可得d=36MπρNA石墨和金刚石中相邻原子间的平均距离d1=36Mπρ1NA≈2.6×10-10 m,d2=36Mπρ2NA≈2.2×10-10 m.【答案】 2.6×10-10 m 2.2×10-10 m章末综合测评(三)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分.在每小题给出的五个选项中有三项符合题目要求,选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分;选错1个扣3分,最低得分为0分)1.液体与固体相比较具有的不同特点是()A.没有确定的形状B.体积不易被压缩C.物质分子振动的位置不确定D.物质分子在某位置附近振动一段时间,又移动到新的位置振动E.具有分子势能【解析】液体没有确定的形状,不易被压缩,物质分子的位置不确定,有分子势能;固体有确定的形状,不易被压缩,物质分子在固定位置附近振动,有分子势能.因此液体与固体具有的不同特点,选项A、C、D.【答案】ACD2.下列有关液晶的说法中正确的是()A.液晶具有流动性B.液晶具有各向异性C.液晶的光学性质随所加压力的变化而变化D.液晶就是液态的晶体E.液晶态的分子排列是稳定的【解析】液晶具有液体的流动性和晶体的各向异性.它是一种处于液晶态的物质,其光学性质随压力的变化而变化,故D、E错误,A、B、C均正确.【答案】ABC3.下面说法错误的是()A.鸭子从池塘中出来,羽毛并不湿——毛细现象B.细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形——表面张力C.粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象D.布做的雨伞,虽然纱线间有空隙,却不漏雨水——毛细现象E.雨伞的布料不粘水——不浸润现象【解析】A是不浸润现象,B是表面张力,C是毛细现象,D是表面张力,E是不浸润现象.【答案】ACD4.将不同材料制成的甲、乙两细管插入同一液体中,甲管内液面比管外液面低,乙管内液面比管外液面高,则下面说法正确的是()A.液体对甲管是浸润的B.液体对甲管是不浸润的C.液体对乙管是浸润的D.乙管是毛细现象,甲管不是毛细现象E.甲、乙两管内发生的都是毛细现象【解析】若细管内的液面比管外液面高说明是浸润的,反之则是不浸润的,A错误B正确;在细管内的液面与管外液面不等高的现象即为毛细现象,C正确,E正确,D错误.【答案】BCE5.下列哪些现象是由液体的表面张力引起的()A.小孩吹出的肥皂泡成球形B.船能浮在水上航行C.草叶上的露水呈球形D.稍高出酒杯的酒仍不流出来E.血液在血管里的循环【解析】船浮在水上是由于船受到水的浮力和重力相等,不是表面张力的结果,故B错;血液循环是由于心脏提供了动力,E错,A、C、D三项叙述正确.【答案】ACD6.下列说法正确的是()A.不论是何种液体,表面张力总是要使液体表面收缩B.表面张力的方向总是在液面的切面上,与设定的分界线垂直C.表面层内的液体分子没有斥力,只有引力D.表面层内的液体分子分布较液体内部稀疏,分子间作用力表现为引力E.浸润液体的表面没有表面张力【解析】表面张力是由于液体表面层分子间距离较大,因而分子间作用力表现为引力,表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线.因而A、B、D均正确,C、E错误.【答案】ABD7.用干净的玻璃毛细管做毛细现象的实验时,可以看到()A.毛细管插入水中,管越细,管内水面越高,管越粗,管内水面越低B.毛细管插入水银中,管越细,管内水银面越高C.毛细管插入水银中,管越细,管内水银面越低D.毛细管插入跟它浸润的液体中时,管内液面上升,插入跟它不浸润的液体中时,管内液面降低E.毛细管插入跟它不浸润的液体中时,管内液面上升,插入跟它浸润的液体中时,管内液面下降【解析】水浸润玻璃,附着层内分子之间表现为斥力,附着层扩张,液面上升,且管越细,液面上升得越高,水银不浸润玻璃,附着层内分子之间表现为引力,附着层收缩,毛细管中液面下降,故A、C、D正确.【答案】ACD8.关于液晶,下列说法中正确的是()A.所有物质都有液晶态,天然存在的液晶并不多B.液晶可以从动植物体内用化学方法提取,也可以进行人工合成C.从某个方向看,液晶的分子排列比较整齐,有特殊的取向,这是其物理性质各向异性的主要原因D.外界条件的微小变化,就会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质,因此,液晶有着广泛的应用E.从某个方向看,液晶分子排列杂乱,因而物理性质可表现为各向异性【解析】不是所有的物质都有液晶态,天然存在的液晶并不多,故A错误;液晶可以从动植物体内用化学方法提取,也可以进行人工合成,故B正确;从某一方向看液晶分子排列有序,所以表现出各向异性,故C正确,E错误;外界条件变化会引起液晶分子排列变化,从而改变液晶的某些性质,因此液晶应用广泛,故D正确.【答案】BCD二、非选择题(本题共5小题,共52分.按题目要求作答)9.(6分)如图1所示,一根竖直滴管的出口处附着一个小液滴,许久也不掉落,好像它被一个看不见的“弹性橡皮袋”兜住了,我们知道液体是没有固定形状的,液体的形状就是盛液体的容器的形状,但这小液滴没有容器却好像有着固定的形状.原因是________.。
物理:模块综合测试题1.图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线,若不计重力的带电粒子从a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动,b 点是其运动轨迹上的另一点,则下述判断正确的是( )A .b 点的电势一定高于a 点B .b 点的场强一定大于a 点C .带电粒子一定带正电D .带电粒子在b 点的速率一定小于在a 点的速率答案:D2.如图(a )所示,AB 是某电场中的一条电场线.若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下,沿AB 由点A 运动到点B ,其速度图象如图(b)所示.下列关于A 、B 两点的电势ϕ和电场强度E 大小的判断正确的是( )A.B A E E >B.B A E E <C.B A ϕϕ>D. B A ϕϕ<答案:AC3.如图所示,两平行金属板水平放置,并接到电源上,一带电微粒P 位于两板间处于静止状态,O 1、O 2分别为两个金属板的中点,现将两金属板在极短的时间内都分别绕垂直于O 1、O 2的轴在纸面内逆时针旋转一个角θ( θ<900),则下列说法中正确的是( ) A .微粒P 受到的电场力不变B .两板间的电场强度变大C .两板间的电场强度变小D .两板间的电压变小答案:B4.如图所示,灯泡A 、B 都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致使灯泡A 比原来亮一些,则断路的电阻是( )A. R 1B. R 2C. R3D. R4答案:B5.如图甲、乙所示是电子技术中的常用电路,a,b是各部分电路的输入端,其中输入的交流高频成分用“~~”表示,交流低频成分用“~”表示,直流成分用“一”表示.()A.图甲中电阻R得到的是交流成分B.图甲中电阻R得到的是直流成分C.图乙中电阻R得到的是低频成分D.图乙中电阻R得到的是高频成分答案:AC6.如图所示电路,闭合开关时灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障作出如下判断(如表所示):以上判断,正确的是()A.只有1 、2对 B.只有3 、4对C.只有1 、2 、4对 D.全对答案:C7.如图所示,ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是()A.如果下端是N极,两棒向外运动,如果下端是S极,两棒相向靠近B.如果下端是S极,两棒向外运动,如果下端是N极,两棒相向靠近C.不管下端是何极性,两棒均向外相互远离D.不管下端是何极性,两棒均相互靠近答案:Dv0 < E/B)8.如图49所示,一带电粒子以水平速度v0 (先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,已知电场方向竖直向下,两个区域的宽度相同且紧邻在一起,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,(其所受重力忽略不计),电场和磁场对粒子所做的功为W1;若把电场和磁场正交重叠,如图50所示,粒子仍以初速度v0穿过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为W2,比较W1和W2,则()A.一定是W1> W2B.一定是W1=W2C.一定是W1<W2D.可能是W1 < W2,也可能是W1 > W2答案:A9.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 cm的近似圆形轨道.当环中的电流为10 mA时(设电子的速度是 3 ×107m/s),则在整个环中运行的电子数目为(电子电量e=1.60×10-19 C)()A.5×1010B.5×1011C.1×102D.1×104答案:B10.一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成300角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端,则在此全过程中()A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间B.电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时C .通过电阻R 的电量向上滑行时大于向下滑行时D .杆a 、b 受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时答案:B11.有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示.此金属材料重约1~2 N ,长约为30 cm ,电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,密度为0ρ.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S 0,现有如下器材可选:A .毫米刻度尺B .螺旋测微器C .电流表(600 mA,1. 0Ω)D .电流表(3 A,0. 1Ω)E .电压表(3 V,6 k Ω)F .滑动变阻器(2 k Ω,0. 5 A)G .滑动变阻器(10 k Ω,2 A)H .蓄电池(6 V,0.05Ω)I .开关一个,带夹子的导线若千.(1)除待测金属管线外,还应选用的器材有 (只填代号字母).(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路.(3)实验中要测量的物理量有: ,计算金属管线内部空间截面积S 0的表达式为S 0= 。
1 模块练测2 建议用时 实际用时 满分 实际得分 90分钟 100分
一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四 个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分) 1.(盐城模拟)下列说法中正确的是( ) A.布朗运动是由于液体分子对液体中悬浮微粒碰撞作用不平衡造成的 B.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而增大 C.气体压强的大小只与气体的温度有关 D.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传递给高温物体 2.一定质量的气体在温度升高、体积变大的过程中( ) A.气体分子平均动能可能不变 B.气体可能放出热量 C.气体的内能一定增大 D.气体一定对外做功 3.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( ) A.晶体一定有天然的规则外形 B.冰有固定的熔点,一定是晶体 C.晶体的物理性质一定表现为各向异性 D.水晶片和玻璃片都是透明的,故它们都是晶体 4.在图5中的四个图象是一定质量的气体,按不同的方法由状态 变到状态 ,则反映气体变化过程中从外界吸热的是( ) 图5 5.(黄冈模拟)下面提供了科技发展的四则信息: ①低温技术已有重大突破,1933年低温
已达0.25 K,1957年达到了2×K,1995
年通过一系列巧妙的方法已达到 K.随着低温技术的出现和发展,科学家一定能把热力学温度降到绝对零度以下. ②随着火箭技术的发展,人类一定能够在地球上任意位置的上空发射一颗同步卫星. ③一个国际科研小组正在研制某种使光速大大降低的介质,这些科学家希望在不久的将来能使光的速度降到每小时40 m左右,慢到几乎与乌龟爬行的速度相仿. ④由于太阳的照射,海洋表面的温度可达30 ℃左右,而海洋深处的温度要低得多,
在水深600 m1 000 m的地方,水温约4℃,因此人们正在研制一种抗腐蚀的热交换器,利用海水温差发电,并取得了成功. 请辨别、判断以上信息中正确的是( ) A.①② B.②④ C.①③ D.③④ 6.下列说法正确的是( ) 2
A.物体吸收热量,其温度一定升高 B.热量只能从高温物体向低温物体传递 C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式 7.关于物体的内能及分子运动的下列说法中,不正确的是( ) A.扩散现象说明了分子在不停地运动着 B.擦火柴,火柴头燃烧起来,说明做功能改变物体的内能 C.100 ℃的水蒸气比100 ℃的水内能大 D.一定质量的理想气体,等压压缩,其内能一定减小 8.如图6所示,一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,内封一定质量的气体,管内水银面低于管外.在温度不变时,将玻璃管稍向下插一些,下列说法中正确的是( ) 图6 A.玻璃管内气体体积减小 B.玻璃管内气体体积增大 C.管内外水银面高度差减小 D.管内外水银面高度差增大 9.(海南单科)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( ) A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故 B.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加 C.对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热 D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大 E.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和 F.如果气体温度升高,那么所有分子的速率都增加 10.封有理想气体的导热汽缸开口向下
被竖直悬挂,活塞下系有钩码 ,整个系统处于静止状态,如图7所示.若大气压恒定,系统状态变化足够缓慢.下列说法中正确的是( ) A.外界温度升高,气体的压强一定增大 B.外界温度升高,外界可能对气体做正功 C.保持气体内能不变,增加钩码质量,气体一定吸热 D.保持气体内能不变,增加钩码质量,气体体积一定减小
图7
二、填空题(每小题6分,共24分。请将正确的答案填到横线上)
图8 11.两只相同的容器中装有相同质量、相同温度和相同压强的同种气体,如图8所
示,中活塞可以自由无摩擦地移动,是密闭容器,现同时在同样条件下,对两容器加热,当它们吸收了相同的热量后,容器中气体的内能 (填“等于”“大于”或“小于”)容器中气体的内能. 3
图9 12.如图9,一定质量的理想气体沿图中箭头所示的过程(代表气体的压强,代表气体的体积),从状态变化到状态,在此过程中气体的内能 (填“增加”或“减小”),并 (填“吸收”或“放出”)热量. 13.冰的密度为 ,冰的摩尔质量为18 g/mol,假设冰分子为立方体模型,估算相邻的冰分子的平均距离是 m.(,保留一位有效数字) 14.图10是制冷机的工作原理图.试分析每个工作过程中工作物质的内能改变情况和引起改变的物理过程: (1)工作物质的内能 , 是 的过程; (2)工作物质的内能 , 是 的过程; (3)工作物质的内能 , 是 的过程. 图10 三、计算题(本题共4题,每题9分,共36分.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.横截面积为3 的圆筒内有0.6 kg的水,太阳光垂直照射了2 min,水温升高了1 ℃,设经过大气层的太阳能只有45%到达地面,试估计出太阳的全部辐射功率为多少.(保留1位有效数字,设太阳与地球之
间平均距离为1.5× m)
16.假设水在100 ℃时汽化热为2.26× J/kg,冰的熔化热为3.34× J/kg,
水的比热容为4.2× J/(kg·℃),水的摩尔质量为0.018 kg/mol,则18 g、0 ℃的冰变成100 ℃的水蒸气时需要吸收大约多少kJ的热量? 4
17.(山东理综)某压力锅的结构如图11所示.盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起.假定在压力阀被顶起时,停止加热. (1)若此时锅内气体的体积为,摩尔体积为,阿伏加德罗常数为,写出锅内气体分子数的估算表达式. (2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1 J,并向外界释放了2 J的热量.锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少? (3)已知大气压强 随海拔高度的变化满足,其中常数.结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同. 图11 18.(上海高考)如图12所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在 、两
处设有限制装置,使活塞只能在、之间运动,左面汽缸的容积为,、之间的容积为0.1.开始时活塞在处,缸内气体的压强为0.9(为大气压强),温度为297 K,现缓慢加热汽缸内气体,直至399.3 K.求: (1)活塞刚离开处时的温度;
(2)缸内气体最后的压强 ; (3)画出整个过程的图线. 5
图12 模块练测2 得分: 一、选择题
二、填空题 11. 12. 13. 14. 二、计算题 15.
16. 17.
题号 1 2 3 4 5 答案 题号 6 7 8 9 10 答案 6
18. 模块练测2 参考答案 一、 选择题 1.A 2.CD 3.B 解析:只有单晶体有天然的规则外形,多晶体没有天然的规则外形,故A错误;晶体一定有熔点,非晶体一定没有熔点,故B正确;只有单晶体物理性质表现为各向异性,C错误;玻璃是非晶体,D错误.只有单晶体具有规则的几何外形及各向异性,多晶体与非晶体都没有规则的几何外形,具有各向同性;单晶体和多晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,这是晶体与非晶体的主要区别. 4.D 解析:是等温变化,温度不变,内能不变,体积变小,外界对气体做功,气体放热.B是,由(常数),知 ,外界对气体做功,故气体放热.C是等容变化,体积不变,不伴随做功,因 ,故气体放热.D温度不变,内能不变,由 知 ,气体对外界做功,故气体吸热. 5.D 解析:四则信息均为与当今科技发展前沿相关的信息,但①项违背了热力学第三定律,即绝对零度不可达到;②项中同步卫星只能定点在赤道正上方;③项中光速与介质有关,光在不同介质中传播速度不相同;④项中叙述符合能量守恒定律而不违背什么物理原理. 6.D 解析:做功和热传递均能改变物体的内能,因此物体吸热温度不一定升高,即A错,D对.由热力学第二定律可知,B、C均错. 7.C 解析:扩散现象是分子在不停地运动的直接证明,A正确;擦火柴时摩擦生热,使火柴头温度上升到燃点而燃烧起来,说明做功能改变物体内能,B正确;100 ℃的水蒸气和100 ℃的水质量关系未知,因此不能确定内能大小,C错误;一定质量的理想气体,等压压缩,气体温度降低,其内能一定减小,D正确. 8.AD 解析:假设玻璃管向下插入一些后气体的体积不变,则管内外水银面的高度差 增大,气体的压强应增大,由玻意耳定律知气体的体积应减小,故A、D正确.先假设气体体积不变,可以方便地判断出气体压强的变化,利用玻意耳定律,就可以得出气体体积如何变化. 9.BCE 10.C 解析:由于汽缸导热和整个过程进行足够缓慢,汽缸内气体的温度始终与外界温度相等,