2020-2021学年高二物理人教版选修3-3模块检测1-Word版含解析.docx

模块检测(一)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共50分)
1．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 (　　)
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规章的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
答案　BC
解析　金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体分子的排列是有规章的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B、C正确，多晶体和非晶体一样具有各向同性．D错误，故选B、C.
2．关于液体的表面张力，下面说法正确的是 (　　)
A．表面张力是液体内各部分间的相互作用
B．表面张力的方向总是沿液体表面分布的
C．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部
D．小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关
答案　B
解析　表面张力是表面层分子间的相互作用，所以A错；表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，所以B对，C错；小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在，因此D错．
3．下列说法中不正确的是 (　　)
A．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
B．对于肯定质量的抱负气体，若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强肯定变大
C．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小且肯定为零
D．单晶体和多晶体均存在固定的熔点
答案　C
解析　布朗运动形成的缘由是由于液体分子对悬浮微粒无规章撞击引起的，选项A正确；若单位体积内分子个数不变(气体体积不变)，当分子热运动加剧时即T上升，压强p肯定变大，选项B正确；两分子间的分子势能在平衡位置时最小，但其大小是相对的，与零势面的选取有关，若取无穷远为零势能面，最小的分子势能为负值，选项C错误；单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项D正确．本题选错误的，故选C.
4．关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是 (　　)
A．液体分子的无规章运动称为布朗运动
B．物体的温度上升，物体内大量分子热运动的平均动能增大
C．物体从外界吸取热量，其内能肯定增加
D．气体的温度上升，气体的压强肯定增大
答案　B
解析　布朗运动是固体小颗粒在液体分子的无规章撞击下的无规章运动，而不是液体分子的运动，但是可以反映液体分子的无规章运动，选项A错；温度是分子平均动能的标志，温度上升，分子热运动平均动能增大，选项B对；转变内能的方式有两种，即做功和热传递，只是从外界吸取热量，无法推断内能变化，选项C错；气体温度上升，依据＝，可知在不明确体积变化的状况下无法推断压强变化，选项D错．
5．以下说法中正确的是 (　　)
A．系统在吸取热量时内能肯定增加
B．悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越猛烈
C．封闭容器中的抱负气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍
D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力
答案　BC
解析　做功和热传递都可以转变内能，依据热力学第肯定律ΔU＝W＋Q，若系统吸取热量Q>0，对外做功W＜0，有可能ΔU小于零，即系统内能减小，故A错误；温度越高，布朗运动越猛烈，故B正确；依据抱负气体状态方程＝k知，若温度不变，体积减半，则气体压强加倍，单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故C正确；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，分子间有引力，也有斥力，对外宏观表现的是分子间存在吸引力，故D错误．
6．关于永动机和热力学定律的争辩，下列叙述正确的是 (　　)
A．其次类永动机违反能量守恒定律
B．假如物体从外界吸取了热量，则物体的内能肯定增加
C．保持气体的质量和体积不变，当温度上升时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
D．做功和热传递都可以转变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种转变方式是有区分的
答案　CD
解析　其次类永动机违反了热力学其次定律，但不违反能量守恒定律，所以A错误；做功和热传递都可以转变物体的内能，物体从外界吸取了热量，同时也对外做了功，则物体的内能有可能削减，所以B错误；保持气体的质量和体积不变，依据抱负气体的状态方程＝C知，当温度上升时，气体的压强增大，故每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，所以C正确；做功和热传递都可以转变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种转变方式是有区分的，D正确．
7．下列说法正确的是 (　　)
A．液晶具有流淌性，光学性质各向异性
B．气体的压强是由气体分子间斥力产生的
C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
D．气球等温膨胀，球内气体肯定向外放热
答案　AC
解析　液晶具有流淌性，光学性质各向异性，选项A正确；气体的压强是由大量分子对容器器壁的碰撞造成的，选项B正确； 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项C正确；依据ΔU＝W＋Q，气球等温膨胀时，ΔU＝0，W＜0，则Q＞0，即气体吸热，选项D错误．故选A、C.
8．竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图1所示，用水银柱封闭肯定质量的抱负气体，在保持温度不变的状况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的状况为 (　　)

图1
A．p、V都不变 B．V减小，p增大
C．V增大，p减小 D．无法确定
答案　B
解析　未钻孔时，D处的压强和封闭气体的压强一样，等于外界大气压减去水银柱产生的压强；钻孔后，D处的压强和外界大气压一样，在大气压的作用下，导致封闭气体的压强增大，体积减小，故B选项正确．
9．如图2所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了肯定质量的抱负气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止．现将沙桶底部钻一个小洞，让细沙渐渐漏出，气缸外部温度恒定不变．则 (　　)

图2
A．缸内气体压强减小，内能增加
B．缸内气体压强增大，内能不变
C．缸内气体压强增大，内能削减
D．外界对缸内气体做功
答案　BD
解析　分析活塞受力，活塞受到大气压力p0S竖直向上，内部气体压力pS和沙桶重力mg，依据活塞平衡有p0S＝mg＋pS，随沙桶重力减小，大气压力使得活塞向上运动，外界对缸内气体做功，选项D对；由于气缸导热，温度不变，气缸内体积变小，压强变大，选项A错；气体温度不变，内能不变，选项B对．
10．(2022·课标Ⅰ)肯定量的抱负气体从状态a开头，经受三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p­T图象如图3所示．下列推断正确的是 (　　)

图3
A．过程ab中气体肯定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
答案　ADE
解析　对封闭气体，由题图可知a→b过程，气体体积V不变，没有做功，而温度T上升，则为吸热过程，A项正确．b→c过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，B项错．c→a过程为等压变化，温度T降低，内能削减，体积V减小，外界对气体做功，依据W＋Q＝ΔU，外界对气体所做的功小于气体所放的热，C项错．温度是分子平均动能的标志，Ta<Tb＝Tc，故D项正确．同种气体的压强由气体的分子密度ρ和温度T打算，由题图可知Tb＝Tc，pb>pc，明显E项正确．
二、填空题(每小题5分，共10分)
11．在“用油膜法估测分子的大小”试验中，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其外形如图4所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm，该油酸膜的面积是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL，则油酸分子的直径是________ m．(上述结果均保留1位有效数字)

图4
答案　8×10－3　5×10－10
解析　由于小方格的个数为80个，故油酸膜的面积是S＝80×100×10－6m2＝8×10－3m2；d＝＝ m＝5×10－10 m
12．若肯定质量的抱负气体分别按图5所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能________(填“增加”、“削减”或“不变”)．

图5
答案　C　增加
解析　由pV/T＝恒量，压强不变时，V随温度T的变化是一次函数关系，故选择C图，1到2，温度T增加，所以内能增加．
三、计算题(共4小题，共40分)
13．(8分)某热水袋内水的体积约为400 cm3，已知水的摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6×1023 mol－1，求它所包含的水分子数目约为多少？(计算结果保留2位有效数字)
答案　1.3×1025个
解析　已知一热水袋内水的体积大约是V＝400 cm3＝4×10－4m3，水的密度为ρ＝1×103 kg/m3
则热水袋内水含有的水分子数目为n＝NA＝1.3×1025个．
14．(10分)如图6所示，用导热性能良好的材料制成的密闭容器，容器中装有肯定质量的抱负气体．若开头时封闭的空气柱长度为L，活塞的横截面积为S.用竖直向下的力压活塞，使空气柱长度缩短一半，人对活塞做功W，大气压强为p0，活塞的重力为G.此过程气体向外散失的热量为Q，则气体的内能增加多少？

图6
答案　W＋(p0S＋G)－Q
解析　由热力学第肯定律知内能的增量为ΔU＝W＋(p0S＋G)－Q.
15．(10分)在图7所示的气缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态， 这时活塞离缸底的高度为10 cm，假如缸内空气变为0 ℃，问：

图7
(1)重物是上升还是下降？
(2)这时重物将从原处移动多少厘米？(设活塞与气缸壁间无摩擦)
答案　(1)上升　(2)2.6 cm
解析　(1)缸内气体温度降低， 压强减小， 故活塞下移， 重物上升．
(2)分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2，
气体初态体积V1＝10S cm3,
温度T1＝373 K, 末态温度T2＝273 K, 体积设为V2＝hS cm3 (h为活塞到缸底的距离)
据＝可得h＝7.4 cm，则重物上上升度Δh＝10－7.4＝2.6 cm.
16．(12分)肯定质量抱负气体经受如图8所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，TA＝300 K，气体从C→A的过程中做功为100 J，同时吸热250 J，已知气体的内能与温度成正比．求：
(1)气体处于C状态时的温度TC；
(2)气体处于C状态时内能EC.

图8
答案　(1)150 K　(2)150 J
解析　(1)由图知C到A，是等压变化，依据抱负气体状态方程：＝，得：TC＝TA＝150 K
(2)依据热力学第肯定律：EA－EC＝Q－W＝150 J
且＝＝，解得：EC＝150 J