2019版高考物理一輪復習 模塊綜合檢測（一）.doc

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模塊綜合檢測(一) (45分鐘　100分) 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,表面層內分子所受其他分子的作用表現為相互排斥 C.橡膠無固定熔點,是非晶體 D.凡與熱現象有關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、內徑均勻的光滑直玻璃管內,有一段長為l=16 cm的水銀柱封閉著一定質量的理想氣體。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 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,選項A對。液體的表面張力是分子間距離大于液體內部分子間距離引起的,分子力表現為引力,選項B錯。橡膠是非晶體,沒有固定的熔點,選項C對。凡與熱現象有關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 cm 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,水會自動經導管從噴嘴處噴出。儲氣室內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,儲氣室內氣體內能增大 B.充氣過程中,儲氣室內氣體分子平均動能不變 C.噴水過程中,儲氣室內氣體放熱 D.噴水過程中,儲氣室內氣體吸熱 E.噴水過程中,儲氣室內氣體壓強增大 (2)如圖所示,一定質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: 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,儲氣室內氣體的質量增加,氣體的溫度不變,故氣體的平均動能不變,氣體內能增大,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與狀態(tài)C溫度相同,氣體內能相等,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=2105(610-3-210-3) J=800 J 答案:(1)A、B、D (2)①-183 ℃　②800 J 【總結提升】(1)一定質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.對于一定質量的理想氣體,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。開始時兩管內水銀柱等高,兩管內空氣(可視為理想氣體)柱長均為l= 90 cm,此時兩管內空氣柱溫度均為27 ℃,外界大氣壓為p0=76 cmHg?，F在左管上端開口處緩慢注入水銀壓縮空氣柱,直至右管內水銀面上升10 cm,在注入水銀過程中,左管內溫度緩慢下降到-23 ℃,右管內溫度保持在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,注入水銀后左管內空氣柱的長度為L 左管內空氣柱: 初狀態(tài),p1=76 cmHg, V1=90 cmS, T1=(273+27)K=300 K 末狀態(tài),p2=76 cmHg+ρgh, V2=LS, T2=(273-23)K=250 K 右管內空氣柱: 初狀態(tài),p3=76 cmHg, V3=90 cmS, T3=T1=300 K 末狀態(tài),p4=p2-20 cmHg=56 cmHg+ρgh, V4=80 cmS,T4=T3=300 K 對右管內空氣柱,由玻意耳定律得: p3V3=p4V4 代入數據得:h=29.5 cm ②對左管內空氣柱,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的各向異性 C.理想氣體的壓強是由氣體分子間的斥力產生的 D.懸浮在液體中的小顆粒越小,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部分子間距離,所以液體表面存在張力 (2)內壁光滑的汽缸通過活塞封閉有壓強1.0105 Pa、溫度為27 ℃的氣體,初始活塞到汽缸底部距離50 cm,現對汽缸加熱,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1.0105 Pa。 ①計算當溫度升高到927 ℃時,缸內封閉氣體的壓強。 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,第二類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 ℃,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: =,代入數據整理可以得到:p=2105 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, 代入數據解得: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, 內能減少200 J 答案:(1)B、D、E (2)①2105 Pa?、趦饶軠p少200 J 4.(16分)(2018衡水模擬)(1)(多選)下列說法正確的是 (　　) A.空調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,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。已知汽缸內截面積為0.001 m2,大氣壓p0=1.0105 Pa,g取10 m/s2。 ①求加熱后氣體的溫度。 ②若保持加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,求活塞質量。 【解析】(1)選B、C、D。根據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可以計算出每個氣體分子占據的平均空間,但不是氣體分子的體積,故E錯誤。 (2)①汽缸內的密封氣體溫度升高后,壓強不變,是等壓變化, 根據蓋-呂薩克定律有 = 設汽缸內截面積用S表示,則V1=0.1S, V2=0.12S,T1=(273+23)K=296 K 代入數據解得T2=355.2 K或(82.2 ℃) ②將汽缸直立后,氣體發(fā)生等溫變化,根據玻意耳定律有 p2V2=p3V3 已知V2=0.12S,V3=0.1S, p2=p0=1.0105 Pa 代入數據解得p3=1.2105 Pa 因為Δp=p3-p2= 代入數據解得m=2 kg 答案:(1)B、C、D (2)①355.2 K?、? kg 5.(18分)(1)(多選)關于熱現象,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量的理想氣體。活塞的質量為m,橫截面積為S。開始時,活塞與汽缸底部相距L,測得氣體的溫度為T0?，F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,A錯誤;根據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;氣體壓強是由于氣體分子頻繁撞擊器壁產生的,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,理想氣體的溫度不變,內能不變 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)一定質量的理想氣體經歷一系列變化過程,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,氣體內能增大,體積變小 E.c→a過程中,氣體從外界吸熱,內能增大 (2)如圖甲所示水平放置的汽缸內被活塞封閉一定質量的理想氣體,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,將汽缸緩慢地轉到開口向上的豎直位置,待穩(wěn)定后對缸內氣體逐漸加熱,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1.0105 Pa,活塞的橫截面積S=100 cm2,質量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,則氣體增加的內能多大? 【解析】(1)選B、C、E。b→c過程中,氣體壓強不變,溫度降低,根據蓋-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;一定質量的理想氣體內能與氣體溫度有關,并且溫度越高氣體的內能越大,則知c→a過程中,溫度升高,氣體內能增大,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=1.0105 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+=1.0105 Pa+ Pa=1.2105 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