高中物理人教版3第十章熱力學(xué)定律 章末綜合測評

章末綜合測評(一)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分，每小題有三項(xiàng)符合題目要求，選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)1．在“用油膜法估測分子直徑大小”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于油膜面積的測量方法，下列做法不正確的是()A．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)立即用刻度尺去測量油膜的面積B．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去測量油膜的面積C．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積D．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能散開，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，然后用坐標(biāo)紙去計(jì)算油膜的面積E．油酸酒精溶液滴入水中后，應(yīng)讓油膜盡可能散開，是為了形成單分子油膜【解析】在測量油膜面積時(shí)，應(yīng)讓油膜盡可能散開，然后再用玻璃板描下油膜的形狀，用坐標(biāo)紙通過數(shù)格數(shù)來計(jì)算油膜的面積，故D、E選項(xiàng)正確．【答案】ABC2．NA代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說法不正確的是()A．在同溫、同壓時(shí)，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)目相同B．2g氫氣所含原子數(shù)目為NAC．在常溫、常壓下，L氮?dú)馑脑訑?shù)目為NAD．17g氨氣所含的電子數(shù)目為10NAE．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，40gSO3所占的體積一定小于L【解析】由于構(gòu)成單質(zhì)分子的原子數(shù)目不一定相同，所以同溫、同壓下，同體積的任何氣體都具有相同的分子數(shù)，但所含原子數(shù)目不一定相同，A錯(cuò)；2g氫氣的物質(zhì)的量為eq\f(2g,2g/mol)＝1mol，則氫氣所含原子數(shù)目為1mol×2×NA＝2NA，B錯(cuò)；在常溫、常壓下，Vm≠L/mol,L氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量不能確定，則所含原子數(shù)目不能確定，C錯(cuò)；17g氨氣物質(zhì)的量為eq\f(17g,17g/mol)＝1mol，其所含電子的物質(zhì)的量為(7＋1×3)mol＝10mol，即電子數(shù)目為10NA.標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO3為固體，SO3的氣體摩爾體積小于L/mol,40gSO3的物質(zhì)的量為mol,molSO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積小于L.【答案】ABC3．(2023·石家莊檢測)對于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法不正確的是()A．溫度高的物體其內(nèi)能和分子平均動(dòng)能一定大B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大C．當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均減小，但斥力減小得更快，所以分子間的作用力總表現(xiàn)為引力D．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體微粒的運(yùn)動(dòng)，它說明液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)E．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的運(yùn)動(dòng)【解析】物體內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子間距離減小，斥力增大，且做負(fù)功，分子勢能增大，選項(xiàng)B正確；分子間距離小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，距離大于r0時(shí)表現(xiàn)為引力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D對，E錯(cuò)．因此選A、C、E.【答案】ACE4．下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：11200031】A．鐵塊熔化成鐵水的過程中，溫度不變，內(nèi)能增大B．物體運(yùn)動(dòng)的速度增大，則物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能增大C．A、B兩物體接觸時(shí)有熱量從物體A傳到物體B，這說明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能D．A、B兩物體的溫度相同時(shí)，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均速率也可能不同E．兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，它們一定具有相同的溫度【解析】鐵塊熔化成鐵水的過程中，雖然溫度不變，但要吸熱，所以內(nèi)能增大，A正確；機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度增大與分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無關(guān)，故B錯(cuò)誤；熱量從物體A傳到物體B，這說明物體A的溫度高于物體B的溫度，C錯(cuò)誤；A、B兩物體的溫度相同時(shí)，只能說A和B的分子平均動(dòng)能相同，內(nèi)能可能不同，并且由于A和B的分子質(zhì)量可能不同，分子平均速率也可能不同，D正確；由熱平衡的定義知，E正確．【答案】ADE5．下列敘述中，正確的是()A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性B．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大C．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積D．物體內(nèi)能增加，溫度不一定升高E．物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的速率越大【解析】顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是由于液體分子不斷撞擊小炭粒，反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，選項(xiàng)A正確；分子間距離由小于平衡時(shí)的相互距離開始不斷增大的過程中，分子勢能先減小后增大，選項(xiàng)B正確；氣體分子之間有很大的間隙，摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)所得體積比氣體分子的體積大得多，故C錯(cuò)誤．物體內(nèi)能從微觀的角度看由分子數(shù)目、分子平均動(dòng)能、分子勢能三者共同決定，而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以物體內(nèi)能增加，溫度不一定升高，選項(xiàng)D正確；物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率越大，E錯(cuò)誤，答案A、B、D.【答案】ABD6．現(xiàn)在有質(zhì)量是18g的水、18g的水蒸氣和32g的氧氣，在它們的溫度都是100℃時(shí)()【導(dǎo)學(xué)號：11200032】A．它們的分子數(shù)目相同，分子的平均動(dòng)能相同B．它們的分子數(shù)目相同，分子的平均動(dòng)能不相同，氧氣的分子平均動(dòng)能大C．它們的分子數(shù)目相同，它們的內(nèi)能不相同，水蒸氣的內(nèi)能比水大D．它們的分子數(shù)目不相同，分子的平均動(dòng)能相同E．它們的分子數(shù)目相同，分子的平均速率不同【解析】三種物質(zhì)的溫度相同時(shí)，分子平均動(dòng)能相同，故B錯(cuò)；三種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，故分子數(shù)目相同，A對，D錯(cuò)；100℃時(shí)，水蒸氣的分子勢能大于水的分子勢能，分子平均動(dòng)能相同，故水蒸氣的內(nèi)能比水的內(nèi)能大，C對，因?yàn)樗鼈兊姆肿淤|(zhì)量不同，所以平均速率不同，E正確．【答案】ACE7．(2023·濟(jì)南檢測)如圖1所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力．a(chǎn)、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則()【導(dǎo)學(xué)號：11200033】圖1A．乙分子從a至b做加速運(yùn)動(dòng)，由b至c做減速運(yùn)動(dòng)B．乙分子由a至c加速度先增大，后減小，到達(dá)c時(shí)加速度為零C．乙分子由a至c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大D．乙分子由a至b的過程中，分子力一直做正功E．乙分子由b至d的過程中，分子力一直做負(fù)功【解析】由圖可知F＝0處c點(diǎn)是r＝r0平衡位置，當(dāng)r>r0時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r<r0時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力．所以a→b→c，分子力做正功，動(dòng)能增加，c→d分子力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以答案A、E錯(cuò)誤，B、C、D正確．【答案】BCD8．兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近．在此過程中，下列說法正確的是()A．分子力先增大，后一直減小B．分子力先做正功，后做負(fù)功C．分子動(dòng)能先增大，后減小D．分子勢能先增大，后減小E．分子勢能和動(dòng)能之和不變【解析】當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，靠近過程中分子力做正功，動(dòng)能增大，勢能減?。划?dāng)距離減小至分子平衡距離時(shí)，引力和斥力相等，合力為零，動(dòng)能最大，勢能最?。划?dāng)距離繼續(xù)減小時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，繼續(xù)靠近過程中，斥力做負(fù)功，勢能增大，動(dòng)能減小，因?yàn)橹挥蟹肿恿ψ龉?，所以?dòng)能和勢能之和不變，選項(xiàng)B、C、E正確．【答案】BCE二、非選擇題(本題共4小題，共52分，按題目要求作答)9．(10分)用長度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動(dòng)，估計(jì)放大后的小炭粒的體積為V＝×10－9m3，小炭粒的密度是ρ＝×103kg/m3，摩爾質(zhì)量為M＝12g/mol，阿伏加德羅常數(shù)為NA＝×1023mol－1，則小炭粒所含分子數(shù)為______個(gè)(保留兩位有效數(shù)字)．由此可知布朗運(yùn)動(dòng)________(選填“是”或“不是”)分子的運(yùn)動(dòng)．【導(dǎo)學(xué)號：11200034】【解析】長度放大600倍的顯微鏡可以把小炭粒的體積放大n＝6003倍＝×108倍，故小炭粒的實(shí)際體積為V0＝eq\f(V,n)，小炭粒的質(zhì)量為m＝ρV0,1mol小炭粒中含有的分子數(shù)為NA，由以上各式可得N＝eq\f(NAρV,nM)，代入數(shù)據(jù)得：N≈×1010個(gè)．可見每一個(gè)小炭粒都含有大量的分子，由此可知，布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)．【答案】×1010不是10．(12分)在做用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中，酒精油酸溶液的濃度約為每104mL溶液中有純油酸6mL.用注射器測得1mL上述溶液為75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖2所示，坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長為1cm.試求：圖2(1)油酸膜的面積是多少？(2)每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積？(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑．(4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積會(huì)先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？請寫出你分析的原因：____________________________【解析】(1)根據(jù)圖中的輪廓可知，油膜面積S＝106×1cm2＝106cm2.(2)由1mL溶液為75滴可知1滴溶液的體積為eq\f(1,75)mL，又已知每104mL溶液中有純油酸6mL.則1滴溶液中含純油酸的體積為V＝eq\f(1,75)×eq\f(6,104)mL＝8×10－6mL＝8×10－6cm3.(3)油酸分子直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－6,106)cm≈×10－8cm＝×10－10m.【答案】(1)106cm2(2)8×10－6cm3(3)×10－10m(4)主要有兩個(gè)原因：①水面受到落下油滴的沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，因此油膜的面積先擴(kuò)張后又收縮；②油酸酒精溶液中的酒精將溶于水并很快揮發(fā)，使液面收縮11．(14分)電壓力鍋是傳統(tǒng)高壓鍋和電飯鍋的升級換代產(chǎn)品，它結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了全密封烹調(diào)，達(dá)到了省時(shí)省電的目的．(1)如果某電壓力鍋的鍋內(nèi)氣體的體積為V，氣體的摩爾體積為VA，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則鍋內(nèi)氣體分子的個(gè)數(shù)有多少？(2)如果壓力鍋正常工作時(shí)鍋內(nèi)的溫度能保持在117℃，此時(shí)室溫為27℃，試用熱力學(xué)溫度表示鍋內(nèi)溫度和室溫，并計(jì)算鍋內(nèi)食物升高了多少K?【解析】(1)分子個(gè)數(shù)N＝nNA＝eq\f(V,VA)NA(2)根據(jù)熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的關(guān)系，鍋內(nèi)溫度T1＝t1＋273K＝390K室溫T2＝t2＋273K＝300K升高的溫度ΔT＝T1－T2＝90K.【答案】(1)eq\f(V,VA)NA(2)390K300K90K12．(16分)目前，環(huán)境污染已非常嚴(yán)重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺．再嚴(yán)重下去，瓶裝純凈空氣也會(huì)上市．設(shè)瓶子的容積為500mL，空氣的摩爾質(zhì)量M＝29×10－3kg/mol.按標(biāo)準(zhǔn)狀況計(jì)