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1、2020年高考物理復(fù)習(xí) 知能演練提升:第十一章 章末小結(jié)與達(dá)標(biāo)檢驗(yàn)
(時(shí)間:50分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共7小題,每題6分,共42分,每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確,選對(duì)但不全得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分)
1.下列現(xiàn)象中不能說明分子間存在分子力的是( )
A.兩鉛塊能被壓合在一起
B.鋼繩不易被拉斷
C.水不容易被壓縮
D.空氣容易被壓縮
解析:本題考查考生對(duì)分子之間作用力的理解??諝馊菀妆粔嚎s是說明空氣分子之間的距離很大,兩鉛塊能被壓合在一起,鋼繩不易被拉斷以及水不易被壓縮都說明了分子間存在分子力,答案為D。
答案:D
2.下列說法正確的是( )
A
2、.?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān),所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都叫做熱運(yùn)動(dòng)
B.?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間存在斥力
C.給自行車輪胎打氣,越來越費(fèi)力,主要是由于打氣過程中分子間斥力逐漸增大,引力逐漸減小的緣故
D.物體的內(nèi)能大小與溫度、體積和物質(zhì)的量有關(guān)
解析:雖然擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān),但擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)只是熱運(yùn)動(dòng)的證明和間接反映,所以它們不能叫做熱運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,與分子間的斥力無關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;給自行車輪胎打氣,越來越費(fèi)力,主要是由于打氣過程中分子間斥力逐漸增大的緣故,但分子間引力也是逐漸增大的,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
3、分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與溫度有關(guān),分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān),物體中所含分子的多少與物質(zhì)的量有關(guān),而物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,故選項(xiàng)D正確。
答案:D
3.對(duì)熱力學(xué)第二定律,下列理解正確的是( )
A.自然界進(jìn)行的一切宏觀過程都是可逆的
B.自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,是不可逆的
C.熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體
D.第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律,因此不可能制成
解析:由熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從低溫傳到高溫物體,而不引起其他變化,由此說明熱量由低溫傳到高溫是可能的,但要引起其他變化,故C錯(cuò);第二類永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒,
4、卻違背了自然界涉及熱現(xiàn)象宏觀過程的方向性,故A、D錯(cuò),B正確。
答案:B
4.下列說法中正確的是( )
A.分子運(yùn)動(dòng)的平均速度可能為零,瞬時(shí)速度不可能為零
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)為相互吸引
C.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)
D.氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開,這是因?yàn)闅怏w分子之間斥力大于引力的緣故
解析:分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子運(yùn)動(dòng)的平均速度不可能為零,瞬時(shí)速度有可能為零,A錯(cuò);液體與大氣相接觸,表面層內(nèi)分子間距較大,分子力表現(xiàn)為引力,故B對(duì);單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)越多,溫度越高,氣體分子單
5、位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)越多,C對(duì);氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開,這是因?yàn)闅怏w分子之間分子力很小的緣故,D錯(cuò)。
答案:BC
5.帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a,然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或經(jīng)過過程ac到狀態(tài)c,b、c狀態(tài)溫度相同,如圖1所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為pb和pc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則 ( ) 圖 1
A.pb>pc,Qab>Qac
B.pb>pc,Qab<Qac
C.pb<pc,Qab>Qac
D.pb<pc,Qab<Qac
解
6、析:狀態(tài)b和狀態(tài)c溫度相同,Vb>Vc。由玻意耳定律pbVb=pcVc,可知pb<pc;由于Tb=Tc,所以過程ac和ab內(nèi)能變化相同,ab過程體積變大,氣體對(duì)外做功,W<0,ΔU=Qab+W;ac過程體積不變,氣體不做功,ΔU=Qac,所以Qab>Qac。
答案:C
6.如圖2所示,絕熱的汽缸與絕熱的活塞A、B密封一定質(zhì)量的空氣后水平放置在光滑地面上,不計(jì)活塞與汽缸壁的摩擦,現(xiàn)用電熱絲給汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱,在加熱過程中( )
圖 2
A.氣缸向左移動(dòng)
B.活塞A、B均向左移動(dòng)
C.密封氣體的內(nèi)能一定增加
D.汽缸中單位時(shí)間內(nèi)作用在活塞A和活塞B上分子個(gè)數(shù)相同
解析
7、:緩慢加熱過程中,氣體溫度升高,壓強(qiáng)不變,體積必定增大,內(nèi)能增加,C對(duì);活塞A和活塞B分別向左和向右緩慢移動(dòng),B錯(cuò);汽缸整體受力平衡,汽缸不動(dòng),A錯(cuò);活塞A面積較大,單位時(shí)間內(nèi)作用在活塞A上的分子個(gè)數(shù)較多,D錯(cuò)。
答案:C
7.如圖3所示,一絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分,已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體,b內(nèi)為真空。抽開隔板K后,a內(nèi)氣體進(jìn)入b,最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過程中( )
圖 3
A.氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能減少
B.氣體不做功,內(nèi)能不變
C.氣體壓強(qiáng)變小,溫度降低
D.氣體壓強(qiáng)變小,溫度不變
解析:b室為真空,則a氣體體積膨脹對(duì)外不做功,由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q
8、知,在絕熱時(shí),氣體的內(nèi)能不變,A項(xiàng)錯(cuò),B項(xiàng)對(duì);又氣體是稀薄氣體,則只有動(dòng)能,因此氣體的溫度不變,由=C知,氣體的壓強(qiáng)減小,C項(xiàng)錯(cuò),D項(xiàng)對(duì)。
答案:BD
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共16分,把答案填在題中橫線上或按題目要求作答)
8.(8分)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有按體積比為n∶m配制好的油酸酒精溶液置于容器中,還有一個(gè)盛有約2 cm深水的淺盤,一支滴管,一個(gè)量筒。
請(qǐng)補(bǔ)充下述估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)________________(需測(cè)量的物理量自己用字母表示)。 圖 4
(2)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,等油酸薄膜穩(wěn)定后
9、,將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上,如圖4所示。(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為S,求油膜面積時(shí)半個(gè)以上方格面積記為S,不足半個(gè)的舍去)則油膜面積為________。
(3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d=____________。
解析:(1)用滴管向量筒內(nèi)加注N滴油酸酒精溶液,讀出其體積V。
(2)利用補(bǔ)償法,可查得面積為8S。
(3)1滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V′=×,油膜面積S′=8S,由d=,得d=。
答案:(1)見解析 (2)8S (3)
9.(8分)質(zhì)量一定的某種物質(zhì),在壓強(qiáng)不變的條件下,由液態(tài)Ⅰ到氣態(tài)Ⅲ(可看成理想氣體)變化過程中溫度(T)隨加熱時(shí)間(t)變化關(guān)系如圖
10、5所示。單位時(shí)間所吸收的熱量可看作不變。
(1)以下說法正確的是________。
A.在區(qū)間Ⅱ,物質(zhì)的內(nèi)能不變 圖 5
B.在區(qū)間Ⅲ,分子間的勢(shì)能不變
C.從區(qū)間Ⅰ到區(qū)間Ⅲ,物質(zhì)的熵增加
D.在區(qū)間Ⅰ,物質(zhì)的平均分子動(dòng)能隨著時(shí)間的增加而增大
(2)在區(qū)間Ⅲ,若將壓強(qiáng)不變的條件改為體積不變,則溫度升高_(dá)_______(變快、變慢或快慢不變)。請(qǐng)說明理由:_____________________________________________________
_________________________
11、_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)物質(zhì)的內(nèi)能是分子總動(dòng)能與分子總勢(shì)能之和,在區(qū)間Ⅱ,溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,吸收的熱量用來增加分子間勢(shì)能,物質(zhì)的內(nèi)能增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;理想氣體分子間作用力為零,不考慮分子勢(shì)能,選項(xiàng)B正確;從區(qū)間Ⅰ到區(qū)間Ⅲ,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇,熵增加,選項(xiàng)C正確;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,選項(xiàng)D正確。
(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W和理想氣體的狀
12、態(tài)方程=C可知,在吸收相同的熱量Q時(shí),壓強(qiáng)不變的條件下,V增加,W<0,ΔU1=Q-|W|;
體積不變的條件下,W=0,ΔU2=Q;
所以ΔU1<ΔU2,體積不變的情況下溫度升高變快。
答案:(1)BCD
(2)變快 理由見解析
三、計(jì)算題(本題共3小題,共42分,要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)
10.(12分)一房間長(zhǎng)L1=7 m,寬L2=5 m,高h(yuǎn)=3.2 m。假設(shè)房間內(nèi)的空氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),已知阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023 mol-1。
(1)求房間內(nèi)空氣分子數(shù);
(2)如果空氣的壓強(qiáng)不變,溫度升高到27℃,求原房間內(nèi)的空氣體積將變?yōu)槎嗌?/p>
13、?
(3)升溫過程中,房間內(nèi)空氣分子的平均動(dòng)能如何變化?
解析:(1)房間的體積V=L1L2h=112 m3①
室內(nèi)的空氣分子數(shù)n=NA=3.01×1027個(gè)②
(2)溫度由T=273 K升高到T′=300 K③
設(shè)原來在房間中的空氣的體積將增加到V′,
則有=④
V′=V= m3=123 m3⑤
(3)房間里空氣分子的平均動(dòng)能增大。⑥
答案:(1)3.01×1027個(gè) (2)123 m3 (3)增大
11.(14分)如圖6所示,地面上放一開口向上的汽缸,用一質(zhì)量為m=0.8 kg的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體,不計(jì)一切摩擦,外界大氣壓為p0=1.0×105 Pa,活塞截面積為S
14、=4 cm2,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)活塞靜止時(shí),氣體的壓強(qiáng)為多少? 圖 6
(2)若用力向下推活塞而壓縮氣體,對(duì)氣體做功為6×105 J,同時(shí)氣體通過汽缸向外傳熱4.2×105 J,則氣體內(nèi)能變化了多少?
解析:(1)活塞靜止時(shí),氣體的壓強(qiáng)為p=p0+=1.2×105 Pa
(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律:ΔU=W+Q=6×105 J-4.2×105 J=1.8×105 J,所以氣體內(nèi)能增加了1.8×105 J。
答案:(1)1.2×105 Pa (2)增加 1.8×105 J
12.(16分)如圖7
15、所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,已知狀態(tài)A的溫度為300 K。
(1)求氣體在狀態(tài)B的溫度;
(2)由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體是吸熱還是放熱?簡(jiǎn)要說明理由。 圖 7
解析:(1)由理想氣體的狀態(tài)方程=
得氣體在狀態(tài)B的溫度TB==1200 K。
(2)由狀態(tài)B到狀態(tài)C,氣體做等容變化,由查理定律得:=,則TC=TB=600 K
故氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容變化,不做功,但溫度降低,內(nèi)能減小。根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,ΔU<0,W=0,故Q<0,可知?dú)怏w要放熱。
答案:(1)1200 K (2)放熱 理由見解析