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1、
模塊綜合檢測卷
(測試時間:90分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(每小題5分,共55分)
1.下列關(guān)于能源的說法中正確的是(D)
A.能源是取之不盡、用之不竭的,盡量使用即可
B.大量消耗常規(guī)能源會使環(huán)境惡化,故提倡不利用能源
C.能量的利用過程實質(zhì)上是能量的創(chuàng)造和消失過程
D.能量的利用過程實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程
解析:雖然在能量的利用過程中能的總量保持不變,但能量的品質(zhì)會逐漸降低,可利用的能源會逐漸減少,所以應(yīng)該節(jié)約能源,A、B錯誤;能量的利用過程的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,而不是能量的創(chuàng)造和消失,C錯誤、D正確.
2.(多選)關(guān)于布朗運動,以下說法正確的
2、是(CD)
A.布朗運動是指液體分子的無規(guī)則運動
B.布朗運動產(chǎn)生的原因是液體分子對小顆粒的吸引力不平衡引起的
C.布朗運動產(chǎn)生的原因是液體分子對小顆粒的撞擊作用不平衡引起的
D.在懸浮顆粒大小不變的情況下,溫度越高布朗運動越激烈
解析:布朗運動產(chǎn)生的原因是液體分子對小顆粒的撞擊作用不平衡引起的,在其他條件不變的情況,溫度越高布朗運動越激烈;布朗運動是指懸浮顆粒的無規(guī)則運動,并不是液體分子的運動,但布朗運動卻間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性.故C、D正確.
3.在使兩個分子間的距離由很遠(r>10-9 m)變到很難再靠近的過程中,分子間作用力的大小將(C)
A.先減小后增大
3、 B.先增大后減小
C.先增大后減小再增大 D.先減小后增大再減小
解析:由分子間作用力與分子距離的關(guān)系圖象知,分子間的作用力由表現(xiàn)為引力逐漸變?yōu)楸憩F(xiàn)為斥力,其大小先增大后減小再增大.C正確.
4.(多選)根據(jù)熱力學(xué)定律和分子動理論可知,下列說法正確的是(BD)
A.可以利用高科技手段,將流散到環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化
B.理想氣體狀態(tài)變化時,溫度升高,氣體分子的平均動能增大,氣體的壓強可能減小
C.布朗運動是液體分子的運動,溫度越高布朗運動越劇烈
D.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差可以制造一種熱機,將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,這在原理上
4、是可行的
解析:根據(jù)熱力學(xué)第二定律知機械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化是有條件的,A項錯,溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度越高,分子平均動能越大,而氣體壓強大小宏觀上取決于氣體的溫度與體積,溫度升高,若體積增大,氣體的壓強可能減小,B項正確.布朗運動是布朗顆粒的運動而非液體分子的運動,但它反映了液體分子運動的無規(guī)則性,溫度越高,布朗運動越顯著,C項錯誤.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差可以制造一種熱機,將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,理論上滿足熱力學(xué)第一、第二定律,這在原理上是可行的,D項正確.
5.在一定溫度下,當(dāng)氣體的體積減小時,氣體的壓強增大,這是由于(D)
A.每個分
5、子對器壁的平均撞擊力變大
B.單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)變大,分子對器壁的吸引力變大
C.單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)變大,單位體積內(nèi)分子的重量變大
D.單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)變大,單位時間內(nèi)氣體分子對器壁碰撞的次數(shù)增多
解析:從微觀的角度看,氣體對容器的壓強是大量分子對容器壁的碰撞引起的;溫度越高,單位體積內(nèi)的分子數(shù)越多,單位時間內(nèi)對器壁碰撞的次數(shù)越多,氣體壓強越大,故D正確.
6.在冬季,剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后,第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊,不易拔出來,其中主要原因是(D)
A.軟木塞受潮膨脹
B.瓶口因溫度降低而收縮變小
C.白天溫度升高,大氣壓強變小
6、D.瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強減小
解析:瓶內(nèi)氣體發(fā)生的是等容變化,當(dāng)經(jīng)過一個夜晚后,其溫度降低,壓強減小,瓶塞受到的內(nèi)部氣體壓強小于外界的大氣壓強,所以第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊,不易拔出來,故選D.
7.關(guān)于液體的表面現(xiàn)象,下列說法正確的是(D)
A.液體表面層的分子分布比內(nèi)部密
B.液體有使其體積收縮到最小的趨勢
C.液體表面層分子之間只有引力而無斥力
D.液體有使其表面積收縮到最小的趨勢
解析:液體表面層的分子分布比內(nèi)部稀疏,故A錯;液體由于表面張力作用,有使其表面積收縮到最小的趨勢,故B錯,D對;液體表面層分子之間既有引力也有斥力,只是由于分子間距離較大,表現(xiàn)
7、為引力,故C錯.
8.(多選)奧運祥云火炬的燃燒系統(tǒng)由燃氣罐(內(nèi)有液態(tài)丙烷)、穩(wěn)壓裝置和燃燒器三部分組成.當(dāng)穩(wěn)壓閥打開以后,燃氣以氣態(tài)從氣罐里出來,經(jīng)過穩(wěn)壓閥后進入燃燒室進行燃燒,則以下說法中正確的是(AC)
A.燃氣由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中要對外做功
B.燃氣由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中分子的分子勢能減少
C.燃氣在燃燒室燃燒的過程是熵增加的過程
D.燃氣燃燒后釋放在周圍環(huán)境中的能量很容易被回收再利用
解析:燃氣由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中體積膨脹,對外做功,故A選項正確,燃氣在膨脹過程中克服分子間引力做功,分子勢能增大,故B選項錯誤,由熵增加原理可知C選項正確、D選項錯誤.
9.汽車關(guān)閉發(fā)
8、動機后恰能沿斜坡勻速下滑,在這個過程中(D)
A.汽車的機械能守恒
B.汽車的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化
C.機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總能量逐漸減小
D.機械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總能量不變
解析:汽車沿斜坡勻速下滑的過程中,動能不變,重力勢能減小,故機械能減小,但減小的重力勢能沒有轉(zhuǎn)化成動能而是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而總能量是守恒的,故A、B、C錯誤,D正確.
10.(多選)如圖所示,絕熱容器內(nèi)被活塞封閉一定質(zhì)量的氣體,現(xiàn)壓縮氣體使其體積減小,則(BC)
A.氣體對外界做功,內(nèi)能增加
B.外界對氣體做功,內(nèi)能增加
C.溫度升高,壓強變大
D.溫度升高,壓強變小
解析:絕熱容
9、器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體,壓縮氣體使其體積減小,外界對氣體做功,絕熱容器不發(fā)生熱傳遞,氣體內(nèi)能增加,氣體的溫度升高,壓強變大.
11.(多選)如圖所示,p-T圖中a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài).圖中ab線和cd線平行于橫坐標(biāo)軸,bc線垂直于橫坐標(biāo)軸,ad線的延長線通過原點.下列判斷中正確的是(CD)
A.由b到c氣體不吸熱也不放熱
B.由a到b過程,外界對氣體做功
C.由c到d氣體一定放熱
D.由d到a氣體一定吸熱
解析:由b到c過程中,做等溫膨脹變化,對外做功,一定吸熱,A錯;a到
10、b過程做等壓變化,溫度升高,由蓋·呂薩克定律知,V增大,氣體對外做功,B錯;c到d過程也做等壓變化,但溫度降低,V減小,外界對氣體做功,又內(nèi)能減小,由ΔU=W+Q知氣體一定放熱,C對;d到a是等容變化,又T增大,ΔU>0,W=0,則Q>0,即一定吸熱,D正確.
二、填空題(每空3分,共15分)
12.某氣體初態(tài)時有100 J內(nèi)能,膨脹過程中對外做功30 J,同時吸收了20 J的熱量,在這過程中內(nèi)能________________________________________________________________________
(填“增加”或“減少”)________ J.
11、
解析:由熱力學(xué)第一定律ΔU=U2-U1=W+Q,結(jié)合符號法則及其物理意義有:W=-30 J,Q=20 J.故ΔU=U2-U1=-10 J,因而內(nèi)能減少了10 J.
答案:減少 10
13.用內(nèi)徑很小的玻璃管做成的水銀氣壓計,其讀數(shù)比實際氣壓________(填“偏高”、“偏低”或“相同”).
解析:水銀對玻璃是不浸潤的,由于內(nèi)徑很小,則可發(fā)生毛細現(xiàn)象,對液柱起壓低作用,所以水銀柱高度降低,示數(shù)偏低.
答案:偏低
14.質(zhì)量一定的某種物質(zhì),在壓強不變的條件下,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)隨加熱時間(t)變化關(guān)系如圖所示.單位時間所吸收的熱量可看作不變.
12、
(1)以下說法正確的是________.
A.在區(qū)間Ⅱ,物質(zhì)的內(nèi)能不變
B.在區(qū)間Ⅲ,分子間的勢能不變
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)分子的平均動能隨著時間的增加而增大
(2)在區(qū)間Ⅲ,若將壓強不變的條件改為體積不變,則溫度升高________(填“變快”、“變慢”或“快慢不變”)請說明理由.
解析:根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W,理想氣體的狀態(tài)方程=C可知,在吸收相同的熱量Q時,壓強不變的條件下,V增加,W<0,ΔU=Q-|W|;
體積不變的條件下,W=0,ΔU=Q;
所以ΔU1<ΔU2,體積不變的
13、條件下溫度升高變快.
答案:(1)BCD (2)變快
三、計算題(每小題15分,共30分)
15.將兩塊-10 ℃的冰塊互相摩擦,兩者之間摩擦力保持10 N,兩者相對速度為0.9 m/s,若摩擦產(chǎn)生的能量全部被冰塊吸收,問5 min后冰塊增加的內(nèi)能是多少?若改用煤油爐加熱,需要燃燒多少煤油?(已知煤油爐效率是30%,煤油的燃燒值為4.5×107 J/kg)
解析:摩擦力做的功:
W=f·v·t=10×0.9×300 J=2 700 J.
ΔE=W,故ΔE=2 700 J,冰的內(nèi)能增加2 700 J
改用煤油爐加熱,其傳遞給冰塊的熱量等于摩擦力做的功,故W=ηqm,m== kg=2
14、.0×10-4 kg.
答案:2 700 J 2.0×10-4 kg
16.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C,其有關(guān)數(shù)據(jù)如p-T圖象甲所示.若氣體在狀態(tài)A的溫度為-73.15 ℃,在狀態(tài)C的體積為0.6 m3.求:
(1)狀態(tài)A的熱力學(xué)溫度;
(2)說出A至C過程中氣體的變化情形,并根據(jù)圖象提供的信息,計算圖中VA的值;
(3)在圖乙坐標(biāo)系中,作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象,并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計算才能確定坐標(biāo)值,請寫出計算過程.
解析:(1)狀態(tài)A的熱力學(xué)溫度:
TA=t+273.15=-73.15+273.15=200 K.
(2)由圖甲可知:A至B為等壓過程,B至C為等容過程.
對A至C,由理想氣體狀態(tài)方程有:
=,
得:VA===0.4 m3.
(3)由蓋·呂薩克定律:=,
得:VB==0.4×=0.6 m3.
因為B至C為等容過程,所以VC=VB=0.6 m3,
圖象如圖所示.
答案:(1)200 K (2)0.4 m3 (3)見解析