（北京專用）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十四章 全章闖關(guān)檢測(cè)（含解析）

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1、全章闖關(guān)檢測(cè) 一、選擇題 1.在一杯清水中滴一滴墨汁,制成懸濁液在顯微鏡下進(jìn)行觀察。若追蹤一個(gè)小炭粒的運(yùn)動(dòng),每隔30 s把觀察到的炭粒的位置記錄下來(lái),然后用直線把這些位置依次連接起來(lái),就得到如圖所示的折線。則以下判斷正確的是(　　) A.圖中折線為小炭粒運(yùn)動(dòng)的軌跡 B.可以看出小炭粒的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的 C.記錄的是炭分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的狀況 D.可以看出炭粒越大布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 答案　B　圖中的折線由炭粒在不同時(shí)刻的位置連接而成,無(wú)法反映炭粒在任意時(shí)刻的位置,即該折線不是炭粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,但能反映出炭粒的運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,所以選項(xiàng)A和C錯(cuò)誤而選項(xiàng)B正確。炭粒越小布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

2、 2.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.外界對(duì)氣體做功,氣體的內(nèi)能一定增大 B.氣體從外界吸收熱量,氣體的內(nèi)能一定增大 C.氣體的溫度越低,氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大 D.氣體的溫度越高,氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大 答案　D　做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式,A項(xiàng)未知熱傳遞情況而B項(xiàng)未知做功情況,故無(wú)法判斷氣體內(nèi)能的變化情況,A和B選項(xiàng)均錯(cuò)誤;溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度高的物體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也越大,故C項(xiàng)錯(cuò)誤而D選項(xiàng)正確。 3.一定質(zhì)量的氣體,在體積膨脹的過(guò)程中,氣體對(duì)外界做了60 J的功,同時(shí)從外界吸收了40 J的熱量,在這一過(guò)程中,該氣體的內(nèi)

3、能的變化量是(　　) A.增加了60 J B.增加了20 J C.減少了20 J D.減少了100 J 答案　C　由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W 可得ΔU=40 J+(-60) J=-20 J,該結(jié)果表明氣體的內(nèi)能減少了20 J,故選項(xiàng)C正確。 4.關(guān)于物體的內(nèi)能、溫度和分子的平均動(dòng)能,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.溫度低的物體內(nèi)能一定小 B.溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定小 C.外界對(duì)物體做功時(shí),物體的內(nèi)能一定增加 D.做加速運(yùn)動(dòng)的物體,由于速度越來(lái)越大,因此物體分子的平均動(dòng)能一定增大 答案　B　溫度低的物體分子平均動(dòng)能一定小,但內(nèi)能不一定小,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;外

4、界對(duì)物體做功,若同時(shí)散熱,物體的內(nèi)能不一定增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;做加速運(yùn)動(dòng)的物體,速度越來(lái)越大,物體的動(dòng)能越來(lái)越大但溫度不一定升高,物體分子的平均動(dòng)能不一定增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 5.已知銅的摩爾質(zhì)量為M,銅的密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.1個(gè)銅原子的質(zhì)量為 NAM B.1個(gè)銅原子的質(zhì)量為 MNA C.1個(gè)銅原子所占的體積為 MNAρ D.1個(gè)銅原子所占的體積為 ρMNA 答案　B　由題知1個(gè)銅原子的質(zhì)量為 MNA,1個(gè)銅原子所占的體積為 MNAρ,B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 6.如圖所示,為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說(shuō)法正確的是(　　

5、) A.當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 B.當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力 C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子間的引力和斥力都不存在 D.在r由r1變到r2的過(guò)程中,分子間的作用力做正功 答案　D　分子間距等于平衡位置間距離(r0)時(shí)分子勢(shì)能最小,由題給圖像可知r2=r0。當(dāng)r小于r0時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)r大于r1小于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力,而當(dāng)r大于r2時(shí)分子力表現(xiàn)為引力,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)r等于r2時(shí)引力和斥力都存在且大小相等,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;r由r1變到r2的過(guò)程中分子力表現(xiàn)為斥力,分子力做正功,選項(xiàng)D正確。 7.下列說(shuō)法正確的是(　　) A.布

6、朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B.物體吸收熱量,其溫度一定升高 C.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 D.知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù) 答案　C　布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;若物體吸收熱量的同時(shí)對(duì)外界做功,則物體的溫度可能降低、升高或者不變,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若已知物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度,則可知道該物質(zhì)的摩爾體積,無(wú)法求出阿伏加德羅常數(shù),故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.在下列敘述中,正確的是(　　) A.物體里所有分子動(dòng)能的總和叫做物體的內(nèi)能 B.—定質(zhì)量的氣體,體積不變時(shí),溫度越高,氣體的壓強(qiáng)就越大 C.對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱,其內(nèi)能一定增

7、加 D.隨著分子間的距離增大分子間引力和斥力的合力一定減小 答案　B　物體里所有分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能,A錯(cuò)誤;體積和溫度是氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)宏觀標(biāo)志,當(dāng)體積不變時(shí),溫度越高,氣體的壓強(qiáng)就越大,B正確;影響氣體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種方式,故對(duì)一定量氣體加熱時(shí),其內(nèi)能不一定增大,C錯(cuò)誤;在r > r0的一小段范圍內(nèi),分子之間引力和斥力的合力是隨距離增大而增大的,D錯(cuò)誤。 9.已知地球的半徑為6.4×103 km,水的摩爾質(zhì)量為1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 mol-1。設(shè)想將1 kg水均勻地分布在地球表面,則1 cm2的地球表面上分布的水分

8、子數(shù)目約為(　　) A.7×103個(gè) B.7×106個(gè) C.7×1010個(gè) D.7×1012個(gè) 答案　B　1 kg水中的水分子總數(shù)n=mMNA=11.8×10-2×6.02×1023個(gè)=13×1026個(gè) 地球表面積S=4πR2=4×3.14×(6.4×106)2m2≈5×1018cm2 則1 cm2的地球表面上分布的水分子數(shù)n'=nS≈7×106個(gè)。 二、非選擇題 10.(多選)某學(xué)生在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),計(jì)算結(jié)果偏大,可能是由于　　　。? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.油酸未完全散開 B.油酸溶液濃度低于實(shí)

9、際值 C.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格 D.求每滴體積時(shí),1 mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴 答案　AC 解析　由d=VS知,選項(xiàng)A、C會(huì)導(dǎo)致油膜面積偏小,計(jì)算出d偏大;選項(xiàng)B、D會(huì)使油酸體積偏小,計(jì)算出d偏小。 11.有同學(xué)在做“研究溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),用連接計(jì)算機(jī)的壓強(qiáng)傳感器直接測(cè)得注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)值,緩慢推動(dòng)活塞,使注射器內(nèi)空氣柱從初始體積20.0 mL變?yōu)?2.0 mL,實(shí)驗(yàn)共測(cè)了五次,每次體積值直接從注射器的刻度上讀各并輸入計(jì)算機(jī),同時(shí)由壓強(qiáng)傳感器測(cè)得對(duì)應(yīng)體積的壓強(qiáng)值,實(shí)驗(yàn)完成后,計(jì)算機(jī)屏幕上立刻顯示出如下表中所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 序號(hào)

10、 V(mL) p(×105 Pa) pV(×105 Pa·mL) 1 20.0 1.001 0 20.020 2 18.0 1.095 2 19.714 3 16.0 1.231 3 19.701 4 14.0 1.403 0 19.642 5 12.0 1.635 1 19.621 　　(1)仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn),pV(×10 Pa·mL)一欄中的數(shù)值越來(lái)越小,造成這一現(xiàn)象的可能原因是(　　) A.實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大 B.實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度增大了 C.實(shí)驗(yàn)時(shí)外界大氣壓強(qiáng)發(fā)生了變化 D.實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器內(nèi)的空氣向外發(fā)生了泄漏 (

11、2)根據(jù)你在(1)中的選擇,說(shuō)明為了減小誤差,應(yīng)采取的措施是:　　　　　　　　　　　　　　。? 答案　(1)D (2)在注射器活塞上涂上潤(rùn)滑油增加密封性 解析　(1)A、實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大,由于緩慢推動(dòng)活塞,所以不影響研究溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系,故A錯(cuò)誤。 B、實(shí)驗(yàn)時(shí)環(huán)境溫度增大了,根據(jù)根據(jù)氣體方程,應(yīng)該pV的乘積在變大,而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)pV的乘積在變小,故B錯(cuò)誤。 C、實(shí)驗(yàn)時(shí)外界大氣壓強(qiáng)發(fā)生了變化,對(duì)本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響,故C錯(cuò)誤。 D、實(shí)驗(yàn)時(shí)注射器內(nèi)的空氣向外發(fā)生了泄漏,所以實(shí)驗(yàn)只測(cè)得部分氣體的pV的乘積,故D正確。 故選D。 (2)為了減小誤差,應(yīng)采取

12、的措施是:在注射器活塞上涂上潤(rùn)滑油增加密封性。 12.某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示,蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔,給壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥頂起時(shí),停止加熱。 (1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式。 (2)假定在一次放氣過(guò)程中,鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1.5 J,并向外界釋放了2.5 J的熱量,鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少? 答案　(1)n=VV0NA　(2)內(nèi)能減少了4 J 解析　(1)鍋內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為VV0 則鍋內(nèi)氣體分子的總數(shù)n=VV0NA (2)

13、根據(jù)熱力學(xué)第一定律得ΔU=W+Q=-4 J 即鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少,減少了4 J 13.用放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng),估計(jì)放大后的小碳粒體積為0.1×10-9 m3,碳的密度為2.25×103 kg/m3,摩爾質(zhì)量是1.2×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 mol-1,則: (1)該小碳粒含分子數(shù)約為多少個(gè)?(取一位有效數(shù)字) (2)假設(shè)小碳粒中的分子是緊挨在一起的,試估算碳分子的直徑。 答案　(1)5×1010個(gè)　(2)2.6×10-10 m 解析　(1)設(shè)小碳粒的實(shí)際體積為V'=0.1×10-9(600)3 m3 小碳粒的質(zhì)量為m=ρV'=1.0×

14、10-15 kg 含分子數(shù)為n=mMNA=1.0×10-151.2×10-2×6.02×1023(個(gè))=5×1010(個(gè)) (2)將碳分子看成球體模型,則有V'n=43π(d2)3=πd36 得d=36V'nπ=36×10-162165×1010×3.14 m=2.6×10-10 m 14.如圖所示為一汽缸內(nèi)封閉的一定質(zhì)量的氣體的p-V圖線,當(dāng)該系統(tǒng)從狀態(tài)a沿過(guò)程a→c→b到達(dá)狀態(tài)b時(shí),有熱量335 J傳入系統(tǒng),系統(tǒng)對(duì)外界做功126 J,求: (1)若沿a→d→b過(guò)程系統(tǒng)對(duì)外做功42 J,則有多少熱量傳入系統(tǒng)? (2)若系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線過(guò)程返回狀態(tài)a時(shí),外界對(duì)系統(tǒng)做功84 J

15、,系統(tǒng)是吸熱還是放熱?熱量傳遞是多少? 答案　(1)251 J　(2)放熱　293 J 解析　(1)沿a→c→b過(guò)程,由熱力學(xué)第一定律得 ΔU=W+Q=(-126+335) J=209 J 沿a→c→b過(guò)程, ΔU=W'+Q', Q'=ΔU-W'=[209-(-42)] J=251 J (2)由a→b,ΔU=209 J 從b→a,ΔU'=-ΔU=-209 J 根據(jù)熱力學(xué)第一定律有 ΔU'=W+Q=84 J+Q, Q=(-209-84) J=-293 J, 負(fù)號(hào)說(shuō)明系統(tǒng)放出熱量。 15.用兩種不同的金屬絲組成一個(gè)回路,接觸點(diǎn)1插在熱水中,接觸點(diǎn)2插在冷水中,如圖所示,電

16、流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。 (1)這一實(shí)驗(yàn)是否違反熱力學(xué)第二定律? (2)熱水和冷水的溫度是否會(huì)發(fā)生變化? (3)簡(jiǎn)述這一過(guò)程中能的轉(zhuǎn)化情況。 答案　(1)不違反　(2)熱水溫度降低,冷水溫度升高 (3)一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 解析　(1)溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因?yàn)闊崴械膬?nèi)能減少,一部分轉(zhuǎn)化為電能,一部分傳遞給冷水,不違反熱力學(xué)第二定律。 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,熱水的內(nèi)能減少,一部分轉(zhuǎn)移到低溫物體,一部分轉(zhuǎn)化為電能,故熱水溫度降低,冷水溫度升高。 (3)見(jiàn)答案。 16.如圖所示,一根兩端開口、橫截面積為S=2 cm2足夠長(zhǎng)的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入

17、水銀槽中的部分足夠深).管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞,活塞下封閉著長(zhǎng)L=21 cm的氣柱,氣體的溫度為t1=7 ℃,外界大氣壓取p0=1.0×105 Pa(相當(dāng)于75 cm高的汞柱壓強(qiáng))。 　　(1)若在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m=0.1 kg的砝碼,保持氣體的溫度t1不變,則平衡后氣柱為多長(zhǎng)?(g=10 m/s2) (2)若保持砝碼的質(zhì)量不變,對(duì)氣體加熱,使其溫度升高到t2=77 ℃,此時(shí)氣柱為多長(zhǎng)? (3)若在(2)過(guò)程中,氣體吸收的熱量為10 J,則氣體的內(nèi)能增加多少? 答案　(1)20 cm　(2)25 cm　(3)8.95 J 解析　(1)被封閉氣體的初狀態(tài)為p1=p0=1.

18、0×105 Pa V1=LS=42 cm3,T1=280 K 末狀態(tài)壓強(qiáng)p2=p0+mgS=1.05×105 Pa V2=L2S,T2=T1=280 K 根據(jù)玻意耳定律,有p1V1=p2V2,即p1L=p2L2 得L2=p1p2L=20 cm。 (2)對(duì)氣體加熱后,氣體的壓強(qiáng)不變,p3=p2,V3=L3S,T3=350 K 根據(jù)蓋—呂薩克定律,有V2T2=V3T3,即L2T2=L3T3 得L3=T3T2L2=25 cm。 (3)氣體對(duì)外做的功W=p2Sh=p2S(L3-L2)=1.05 J 根據(jù)熱力學(xué)第一定律得 ΔU=W+Q=-1.05 J+10 J=8.95 J 即氣體的內(nèi)能增加8.95 J。 10