2022年高考物理一輪復習 模塊綜合檢測（一）

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1、2022年高考物理一輪復習 模塊綜合檢測（一） 1.(16分)(1)(多選)下列各種說法中正確的是 (　　) A.0 ℃的鐵和0 ℃的冰,它們的分子平均動能相同 B.液體與大氣相接觸,表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互排斥 C.橡膠無固定熔點,是非晶體 D.凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性,在熱傳遞中,熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體,而不能從低溫物體傳遞給高溫物體 E.壓縮氣體不一定能使氣體的溫度升高 (2)在一端封閉、內(nèi)徑均勻的光滑直玻璃管內(nèi),有一段長為l=16 cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。當玻璃管水平放置達到平衡時如圖甲所示,被封閉氣柱的長度l1=23

2、cm;當管口向上豎直放置時,如圖乙所示,被封閉氣柱的長度l2= 19 cm。已知重力加速度g=10 m/s2,不計溫度的變化。求: ①大氣壓強p0(用cmHg表示)。 ②當玻璃管開口向上以a=5 m/s2的加速度勻加速上升時,水銀柱和玻璃管相對靜止時被封閉氣柱的長度。 【解析】(1)選A、C、E。溫度是分子平均動能的標志,與其他無關(guān),選項A對。液體的表面張力是分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離引起的,分子力表現(xiàn)為引力,選項B錯。橡膠是非晶體,沒有固定的熔點,選項C對。凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性,在不引起其他變化的情況下熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體,但是如果有做功等

3、其他變化,熱量也可以從低溫物體傳遞給高溫物體,選項D錯誤。壓縮氣體等于對氣體做功,而改變氣體內(nèi)能除了做功還有熱傳遞,所以壓縮的同時若伴隨有熱傳遞,壓縮氣體的溫度也不一定升高,選項E對。 (2)①由玻意耳定律可得: p0l1S=(p0+ρgl)l2S 解得:p0=76 cmHg ②當玻璃管加速上升時,設封閉氣體的壓強為p,氣柱的長度為l3,液柱質(zhì)量為m,對液柱,由牛頓第二定律可得: 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)①76 cmHg?、?7.48 c

4、m 2.(16分)(2018·福州模擬)(1)(多選)如圖是某噴水壺示意圖。未噴水時閥門K閉合,壓下壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣;多次充氣后按下按柄B打開閥門K,水會自動經(jīng)導管從噴嘴處噴出。儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體,充氣和噴水過程溫度保持不變,則 (　　) A.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大 B.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體分子平均動能不變 C.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體放熱 D.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體吸熱 E.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體壓強增大 (2)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時的溫度為-3 ℃,從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖,求:

5、 ①該氣體在狀態(tài)B時的溫度。 ②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量。 【解析】(1)選A、B、D。充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體的質(zhì)量增加,氣體的溫度不變,故氣體的平均動能不變,氣體內(nèi)能增大,選項A、B正確;噴水過程中,氣體對外做功,體積增大,所以氣體壓強減小,而氣體溫度不變,則氣體吸熱,選項C、E錯誤,D正確。 (2)①對于理想氣體:A→B的過程,由查理定律有 = TA=270 K,得TB=90 K, 所以tB=TB-273 ℃=-183 ℃ ②B→C的過程,由蓋-呂薩克定律有 = 得TC=270 K, 即tC=TC-273 ℃=-3 ℃ 由于狀態(tài)A與

6、狀態(tài)C溫度相同,氣體內(nèi)能相等,而A→B的過程是等容變化,氣體對外不做功,B→C的過程中氣體體積膨脹對外做功,即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對外做功,故氣體應從外界吸收熱量Q=pΔV=2×105×(6×10-3-2×10-3) J=800 J 答案:(1)A、B、D (2)①-183 ℃?、?00 J 【總結(jié)提升】(1)一定質(zhì)量的理想氣體做等壓變化時,氣體做功的大小可以由 W=pΔV表示。 (2)在p-V圖象中,圖象與坐標軸所包圍的面積表示氣體做功的大小。 3.(16分)(2018·煙臺模擬)(1)(多選)下列說法中正確的是 (　　) A.絕對濕度大,相對濕度一定大 B.對于一定質(zhì)量的理

7、想氣體,當分子間的平均距離變大時,壓強不一定變小 C.密封在體積不變的容器中的氣體,溫度升高,氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大 D.兩個鐵塊用力擠壓不能粘合在一起說明分子之間存在有斥力 E.液體表面張力的作用是使液體表面有收縮趨勢 (2)粗細均勻的U形管中裝有水銀,左管上端開口與大氣相連,右管上端封閉,如圖所示。開始時兩管內(nèi)水銀柱等高,兩管內(nèi)空氣(可視為理想氣體)柱長均為l= 90 cm,此時兩管內(nèi)空氣柱溫度均為27 ℃,外界大氣壓為p0=76 cmHg?，F(xiàn)在左管上端開口處緩慢注入水銀壓縮空氣柱,直至右管內(nèi)水銀面上升10 cm,在注入水銀過程中,左管內(nèi)溫度緩慢下降到-23 ℃

8、,右管內(nèi)溫度保持在27 ℃。求: ①注入水銀柱的長度。 ②左管注入的水銀柱上表面離左管開口的距離。 【解析】(1)選B、C、E。相對濕度表示空氣中的絕對濕度與同溫度下的飽和氣壓的比值,絕對濕度大時,同溫度下的飽和氣壓也可能大,所以相對濕度不一定大,選項A錯誤。對于一定質(zhì)量的理想氣體,當分子間的平均距離變大時,氣體體積變大,但氣體的溫度可能也升高,壓強不一定變小,選項B正確。密封在體積不變的容器中的氣體,溫度升高時,氣體的壓強增大,說明氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大,選項C正確。兩個鐵塊擠壓時他們之間的距離超過了分子力作用的范圍,所以不能證明分子斥力的存在,選項D錯誤。液體

9、的表面張力使液面具有收縮的趨勢,選項E正確。 (2)①設U形管橫截面積為S,水銀密度為ρ,重力加速度為g,注入水銀柱的長度為h,注入水銀后左管內(nèi)空氣柱的長度為L 左管內(nèi)空氣柱: 初狀態(tài),p1=76 cmHg, V1=90 cm×S, T1=(273+27)K=300 K 末狀態(tài),p2=76 cmHg+ρgh, V2=LS, T2=(273-23)K=250 K 右管內(nèi)空氣柱: 初狀態(tài),p3=76 cmHg, V3=90 cm×S, T3=T1=300 K 末狀態(tài),p4=p2-20 cmHg=56 cmHg+ρgh, V4=80 cm×S,T4=T3=300 K 對

10、右管內(nèi)空氣柱,由玻意耳定律得: p3V3=p4V4 代入數(shù)據(jù)得:h=29.5 cm ②對左管內(nèi)空氣柱,由理想氣體狀態(tài)方程得:= 解得:L≈54 cm 左管注入的水銀柱上表面離左管開口的距離 x=(90+10-29.5-54) cm=16.5 cm 答案:(1)B、C、E (2)①29.5 cm?、?6.5 cm 【加固訓練】 (1)(多選)下列說法中正確的是 (　　) A.第二類永動機和第一類永動機都違背了能量守恒定律 B.液晶既像液體一樣具有流動性,又跟某些晶體一樣具有光學性質(zhì)的各向異性 C.理想氣體的壓強是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的 D.懸浮在液體中的小顆粒越小,

11、布朗運動越明顯 E.由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,所以液體表面存在張力 (2)內(nèi)壁光滑的汽缸通過活塞封閉有壓強1.0×105 Pa、溫度為27 ℃的氣體,初始活塞到汽缸底部距離50 cm,現(xiàn)對汽缸加熱,氣體膨脹而活塞右移。已知汽缸橫截面積200 cm2,總長100 cm,大氣壓強為1.0×105 Pa。 ①計算當溫度升高到927 ℃時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強。 ②若在此過程中封閉氣體共吸收了800 J的熱量,試計算氣體內(nèi)能的變化量。 【解析】(1)選B、D、E。熱力學第一定律說明第一類永動機不可能制成,能量守恒的熱力學過程具有方向性,即第二類永動機不可能實現(xiàn),第二類

12、永動機不違背能量守恒定律,A錯誤;液晶即像液體一樣具有流動性,又具有光學性質(zhì)的各向異性,B正確;理想氣體的壓強是由于大量分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的,理想氣體分子作用力為零,C錯誤;懸浮在液體中的小顆粒越小,布朗運動越明顯,D正確;由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,所以液體表面存在張力,E正確。 (2)①由題意可知,在活塞移動到汽缸口的過程中,氣體發(fā)生的是等壓變化,設活塞的橫截面積為S,活塞未移動時封閉氣體的溫度為T1,當活塞恰好移動到汽缸門時,封閉氣體的溫度為T2,則由蓋-呂薩克定律=可知:=,又T1=300 K 解得:T2=600 K,即327 ℃,因為327 ℃<927 ℃,

13、所以氣體接著發(fā)生等容變化,設當氣體溫度達到927 ℃時,封閉氣體的壓強為p,由查理定律=可以得到: =,代入數(shù)據(jù)整理可以得到:p=2×105 Pa ②由題意可知,氣體膨脹過程中活塞移動的距離Δx=1 m-0.5 m=0.5 m,故大氣壓力對封閉氣體所做的功為W=-p0SΔx, 代入數(shù)據(jù)解得:W=-1 000 J, 由熱力學第一定律ΔU=W+Q 得到:ΔU=-1 000 J+800 J=-200 J, 內(nèi)能減少200 J 答案:(1)B、D、E (2)①2×105 Pa?、趦?nèi)能減少200 J 4.(16分)(2018·衡水模擬)(1)(多選)下列說法正確的是 (　　) A.空

14、調(diào)機既能制熱又能制冷,說明熱傳遞不存在方向性 B.當分子間距離減小時,分子勢能不一定減小 C.把一枚針放在水面上,它會浮在水面,這是水表面存在表面張力的緣故 D.氣體對容器壁的壓強,是由氣體分子對容器壁的頻繁碰撞造成的 E.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積 (2)在水平面有一個導熱汽缸,如圖甲所示,活塞與汽缸之間密封了一定質(zhì)量的理想氣體。最初密封氣體的溫度為23 ℃,氣柱長10 cm;給氣體加熱后,氣柱長變?yōu)?2 cm。已知汽缸內(nèi)截面積為0.001 m2,大氣壓p0=1.0×105 Pa,g取10 m/s2。 ①求加熱后氣體的溫度。 ②若保持加

15、熱后氣體的溫度不變,將汽缸直立后(如圖乙所示)氣柱長度又恢復為10 cm,求活塞質(zhì)量。 【解析】(1)選B、C、D。根據(jù)熱力學第二定律可知,熱傳遞的方向性指的是自發(fā)的,熱量不能自發(fā)的從低溫傳給高溫,故A錯誤;分子間距離減小時,若分子力為引力,則做正功,分子勢能減小,分子力若為斥力,則分子力做負功,分子勢能增大,故B正確;水的表面層分子間距較大,分子力表現(xiàn)為引力,這種分子之間的引力使液面具有收縮的趨勢,針輕放在水面上,它會浮在水面,正是由于水表面存在表面張力的緣故,故C正確;氣體對容器壁的壓強,是由氣體分子對容器壁的頻繁碰撞造成的,故D正確;知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)可以計算出每個氣體

16、分子占據(jù)的平均空間,但不是氣體分子的體積,故E錯誤。 (2)①汽缸內(nèi)的密封氣體溫度升高后,壓強不變,是等壓變化, 根據(jù)蓋-呂薩克定律有 = 設汽缸內(nèi)截面積用S表示,則V1=0.1S, V2=0.12S,T1=(273+23)K=296 K 代入數(shù)據(jù)解得T2=355.2 K或(82.2 ℃) ②將汽缸直立后,氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有 p2V2=p3V3 已知V2=0.12S,V3=0.1S, p2=p0=1.0×105 Pa 代入數(shù)據(jù)解得p3=1.2×105 Pa 因為Δp=p3-p2= 代入數(shù)據(jù)解得m=2 kg 答案:(1)B、C、D (2)①355.2

17、 K?、? kg 5.(18分)(1)(多選)關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法中正確的是 (　　) A.氣體的溫度升高時,分子的平均動能增大,撞擊器壁時對器壁的作用力增大,從而氣體的壓強一定增大 B.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的 C.在完全失重的情況下,密閉容器內(nèi)的氣體對器壁壓強不變 D.液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向同性的特點 E.一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣,其分子之間的勢能增大 (2)如圖所示,一圓柱形汽缸豎直放置,汽缸正中間有擋板,位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體?；钊馁|(zhì)量為m,橫截面積為S。開始時,活塞與汽缸底部相距L,測得

18、氣體的溫度為T0。現(xiàn)緩慢降溫,讓活塞緩慢下降,直到恰好與擋板接觸但不擠壓。然后在活塞上放一重物P,對氣體緩慢升溫,讓氣體的溫度緩慢回升到T0,升溫過程中,活塞不動。已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計活塞與汽缸間摩擦。 ①求活塞剛與擋板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值。 ②整個過程中,氣體是吸熱還是放熱,吸收或放出熱量為多少? 【解析】(1)選B、C、E。氣體的溫度升高時,分子的平均動能增大,每次撞擊器壁時對器壁的作用力增大,但氣體的壓強不一定增大,還與氣體的密集程度有關(guān),A錯誤;根據(jù)熱力學第二定律可知,自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的,B正確;

19、氣體壓強是由于氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的,所以在完全失重的情況下壓強不會減小,C正確;液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點,故D錯誤;一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣,分子動能之和不變,由于吸熱,內(nèi)能增大,則其分子之間的勢能增大,故E正確。 (2)①緩慢降溫過程是一個等壓過程 初態(tài):溫度T0,體積V0=LS, 末態(tài):溫度T1,體積V1= 由蓋-呂薩克定律有=, 解得T1= 升溫過程中,活塞不動,是一個等容過程,設重物P質(zhì)量為M 初態(tài):溫度T1=, 壓強p1=p0+, 末態(tài):溫度T2=T0, 壓強p2=p0+ 由查理定律有=, 解得M=m+ ②整個過程

20、,理想氣體的溫度不變,內(nèi)能不變 降溫過程體積變小,外界對氣體做的功為 W=(p0+)= 升溫過程,體積不變,氣體不對外界做功,外界也不對氣體做功 由熱力學第一定律,整個過程中,氣體放出熱量Q=W= 答案:(1)B、C、E　(2)①　m+ ②放熱　 6.(18分)(1)(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過程,如圖所示,下列說法正確的是(　　) A.b→c過程中,氣體壓強不變,體積增大 B.a→b過程中,氣體體積增大,壓強減小 C.c→a過程中,氣體壓強增大,體積不變 D.c→a過程中,氣體內(nèi)能增大,體積變小 E.c→a過程中,氣體從外界吸熱,內(nèi)能增大 (2)如

21、圖甲所示水平放置的汽缸內(nèi)被活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,氣體的溫度為17 ℃,活塞與汽缸底的距離L1=12 cm,離汽缸口的距離L2=3 cm,將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置,待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱,使活塞上表面剛好與汽缸口相平為止如圖乙所示。已知g=10 m/s2,大氣壓強為1.0×105 Pa,活塞的橫截面積S=100 cm2,質(zhì)量m=20 kg,活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣,求: ①活塞上表面剛好與汽缸口相平時氣體的溫度為多少? ②在對汽缸內(nèi)氣體逐漸加熱的過程中,氣體吸收340 J的熱量,則氣體增加的內(nèi)能多大? 【解析】(1)選B、C、E。b→c過程中,氣體壓強

22、不變,溫度降低,根據(jù)蓋-呂薩克定律=C得知,體積應減小,故A錯誤;a→b過程中,氣體的溫度保持不變,即氣體發(fā)生等溫變化,壓強減小,根據(jù)玻意耳定律pV=C得知,體積增大,故B正確;c→a過程中,由圖可知,p與T成正比,則氣體發(fā)生等容變化,體積不變,故C正確,D錯誤;一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能與氣體溫度有關(guān),并且溫度越高氣體的內(nèi)能越大,則知c→a過程中,溫度升高,氣體內(nèi)能增大,而體積不變,氣體沒有對外做功,外界也沒有對氣體做功,所以氣體一定吸收熱量,故E正確。 (2)①當汽缸水平放置時, p0=1.0×105 Pa V0=L1S,T0=(273+17) K=290 K 當汽缸口朝上,活塞到達汽缸口時,活塞的受力分析圖如圖所示, 有p1S=p0S+mg 則p1=p0+=1.0×105 Pa+ Pa=1.2×105 Pa V1=(L1+L2)S 由理想氣體狀態(tài)方程得 = 則T1=T0=×290 K=435 K ②當汽缸口向上,未加熱穩(wěn)定時:由玻意耳定律得p0L1S=p1LS 則L== cm=10 cm 加熱后,氣體做等壓變化,外界對氣體做功為 W=-p0(L1+L2-L)S-mg(L1+L2-L)=-60 J 根據(jù)熱力學第一定律ΔU=W+Q 得ΔU=280 J 答案:(1)B、C、E (2)①435 K?、?80 J