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單元檢測十一　熱學(xué) 考生注意： 1．本試卷共4頁． 2．答卷前，考生務(wù)必用藍、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級、學(xué)號填寫在相應(yīng)位置上． 3．本次考試時間90分鐘，滿分100分． 4．請在密封線內(nèi)作答，保持試卷清潔完整． 一、選擇題(本題共6小題，每小題4分，共計24分．每小題至少有一個選項符合題意，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分) 1．(2018泰州中學(xué)模擬)下列說法正確的是(　　) A．空氣中水蒸氣的壓強越大，空氣的相對濕度就越大 B．單晶體具有固定的熔點，多晶體沒有固定的熔點 C．水龍頭中滴下的水滴在空中呈球狀是由表面張力引起的 D．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大 2．(2018南京市玄武區(qū)模擬)下列敘述正確的是(　　) A．布朗運動是液體分子的運動，所以它能說明分子永不停息地做無規(guī)則運動 B．滿足能量守恒定律的宏觀過程都可以自發(fā)的進行 C．當(dāng)液晶中電場強度不同時，它對不同顏色的光吸收強度不同，就能顯示各種顏色 D．由于液體表面分子間只有引力，沒有斥力，所以液體表面有張力 3．(2018無錫市暨陽地區(qū)聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．液面表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部 B．多晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點 C．液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征 D．通常金屬在各個方向的物理性質(zhì)都相同，所以金屬是非晶體 4．(2017啟東中學(xué)模擬)下列說法正確的是(　　) A．懸浮在水中花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動 B．一滴橄欖油處于完全失重狀態(tài)下的宇宙飛船中呈球形，是其表面張力作用的結(jié)果 C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點 D．干濕泡濕度計的兩個溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠 5．(2018蘇州市調(diào)研)下列說法正確的是(　　) A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體 B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì) C．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體 D．在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變 6．(2018錦屏中學(xué)模擬)下列說法正確的是(　　) A．飽和汽壓隨溫度升高而增大 B．露珠成球形是由于液體表面張力的作用 C．當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最大 D．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向同性的特點 二、非選擇題(本題共12小題，共計76分) 7.(4分)(2018淮安市、宿遷市學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強隨體積變化的關(guān)系如圖1所示．氣體在狀態(tài)A時的內(nèi)能________狀態(tài)B時的內(nèi)能(選填“大于”“小于”或“等于”)；由A變化到B，氣體對外界做功的大小________(選填“大于”“小于”或“等于”)氣體從外界吸收的熱量． 圖1 8．(4分)已知地球大氣層的厚度h遠小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強為p0，重力加速度大小為g.由此可估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為____________，空氣分子之間的平均距離為__________． 9.(6分)(2017淮安市高三年級信息卷)有一個氧氣袋和一個氧氣瓶，當(dāng)所裝氧氣的壓強不太大，可近似當(dāng)成理想氣體時，它們的p－T圖象如圖2所示． 圖2 (1)如果氧氣袋中的氧氣質(zhì)量不變，經(jīng)歷了1→2過程，則此過程袋中的氧氣________(選填“吸熱”或“放熱”)； 如果氧氣瓶中氧氣質(zhì)量發(fā)生了變化，經(jīng)歷了1→2過程，則此時氧氣瓶正在___________(選填“用氣”或“充氣”)． (2)如果氧氣瓶的容積V＝30L，由于用氣，氧氣瓶中的壓強由p1＝100atm降到p2＝50atm，溫度始終保持0℃，已知標準狀況下1mol氣體的體積是22.4L，則使用掉的氧氣分子數(shù)為____________．(已知阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023mol－1，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 10．(4分)(2018南京市三校聯(lián)考)甲分子固定在坐標的原點，乙分子位于橫軸上，甲分子和乙分子之間的分子力曲線圖如圖3所示，a、b、c為橫軸上的三個位置．現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，若兩分子之間只有分子力，則乙分子從a位置到b位置做________運動，從b位置到c位置做___________運動(填“加速”或“減速”)． 11．(4分)(2018南通市如東縣質(zhì)量檢測)圖4所示為一定質(zhì)量的理想氣體等壓變化的p－T圖象．從A到B的過程，該氣體內(nèi)能________(選填“增大”“減小”或“不變”)，________(選填“吸收”或“放出”)熱量． 　　　　　　　　　　 　　　　　　圖3　　　　　　　　　　　　　　　　圖4　　　　　　　　　圖5 12．(4分)(2018泰州中學(xué)檢測)如圖5為利用飲料瓶制作的水火箭．先在瓶中灌入一部分水，蓋上活塞后豎直倒置，利用打氣筒充入空氣，當(dāng)內(nèi)部氣壓達到一定值時可頂出活塞，便能噴水使水火箭發(fā)射升空．在噴水階段，可以認為瓶內(nèi)氣體與外界絕熱，則噴水階段瓶內(nèi)氣體的溫度________(選填“升高”“降低”或“不變”)，瓶內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力________(選填“增大”“減小”或“不變”)． 13．(8分)(2018田家炳中學(xué)調(diào)研)如圖6所示，用銷釘固定的活塞把導(dǎo)熱汽缸分隔成兩部分，A部分氣體壓強pA＝6.0105Pa，體積VA＝1L；B部分氣體壓強pB＝2.0105Pa，體積VB＝3L．現(xiàn)拔去銷釘，外界溫度保持不變，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計，整個過程無漏氣，A、B兩部分氣體均為理想氣體．求活塞穩(wěn)定后A部分氣體的壓強． 圖6 14．(8分)(2018南京市玄武區(qū)模擬)某次測量中在地面釋放一體積為8升的氫氣球，發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣球升高到1600m時破裂．實驗表明氫氣球內(nèi)外壓強近視相等，當(dāng)氫氣球體積膨脹到8.4升時即破裂．已知地面附近大氣的溫度為27℃，常溫下當(dāng)?shù)卮髿鈮弘S高度的變化如圖7所示，求：高度為1600m處大氣的攝氏溫度． 圖7 15．(8分)(2017揚州市高三上學(xué)期期末檢測)游客到高原旅游常購買便攜式氧氣袋，袋內(nèi)密閉一定質(zhì)量的氧氣，可視為理想氣體，溫度為0℃時，袋內(nèi)氣體壓強為1.25atm，體積為40L，求袋內(nèi)氧氣的分子數(shù)(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)．已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023mol－1，在標準狀況(壓強p0＝1atm、溫度t0＝0℃)下，理想氣體的摩爾體積都為22.4L. 16．(8分)(2016南京市、鹽城市高三第二次模擬考試)如圖8所示，足夠長的汽缸豎直放置，其橫截面積S＝110－3m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m＝2kg的活塞，活塞與汽缸壁之間密封良好，不計摩擦．開始時活塞被銷釘K固定于圖示位置，離缸底L1＝12cm，此時汽缸內(nèi)被封閉氣體的壓強p1＝1.5105Pa，溫度T1＝300K．大氣壓p0＝1.0105Pa，取重力加速度g＝10m/s2. 圖8 (1)現(xiàn)對密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到T2＝400K時，其壓強p2多大？ (2)此后拔去銷釘K，活塞開始向上運動，當(dāng)它最后靜止在某一位置時，汽缸內(nèi)氣體的溫度降為T3＝360K，則這時活塞離缸底的距離L3為多少？ 17．(9分)(2018徐州三中月考)在如圖9所示的裝置中，兩相同汽缸A、B的長度均為L＝30cm，C是可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的、體積不計的活塞，D為閥門．整個裝置均由導(dǎo)熱材料制成，起初閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強pA＝2.0105Pa的氮氣．B內(nèi)有壓強pB＝1.0105Pa的氧氣．閥門打開后，活塞C向右移動，最后達到平衡．求平衡后活塞C移動的距離x及平衡后B中氣體的壓強p.(假定氧氣和氮氣均為理想氣體，連接汽缸的管道體積可忽略) 圖9 18．(9分)(2018揚州市高郵中學(xué)階段檢測)已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.021023mol－1，取氣體分子的平均直徑為210－10m，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 答案精析 1．CD　[空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強就越接近同溫度時水的飽和汽壓，但是壓強不一定越大，選項A錯誤；單晶體和多晶體都有固定的熔點，選項B錯誤；水龍頭中滴下的水滴在空中呈球狀是由表面張力引起的，選項C正確；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子間距離減小，分子力做負功，分子勢能增大，選項D正確．] 2．C　[布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，是由于液體分子無規(guī)則的碰撞造成的，則布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動，A錯誤；空調(diào)制冷、制熱都是滿足能量守恒定律的宏觀過程，但不能夠自發(fā)進行，B錯誤；當(dāng)液晶通電時導(dǎo)通，排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過．所以液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化，C正確；在液體表面，分子間的間距大于平衡距離r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力，從而使液體表面產(chǎn)生收縮的趨勢，D錯誤．] 3．BC　[液面表面張力的方向始終與液面相切，A錯誤．單晶體和多晶體都有固定的熔點，非晶體熔點不固定，B正確．液晶的名稱由來就是由于它具有液體的流動性和晶體的各向異性，C正確．金屬材料雖然顯示各向同性，但并不意味著就是非晶體，可能是多晶體，D錯誤．] 4．BD　[布朗運動是懸浮在水中花粉的無規(guī)則運動，由于花粉的運動是大量液體分子不斷撞擊形成的，所以布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；一滴橄欖油處于完全失重狀態(tài)下的宇宙飛船中呈球形，是其表面張力作用使油滴表面有收縮趨勢的結(jié)果，故B正確；液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點，故C錯誤；干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是因為濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱，干濕泡濕度計的兩個溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠，故D正確．] 5．BC　[晶體有固定的熔點，并不會因為顆粒的大小而改變，即使敲碎為小顆粒，仍舊是晶體，選項A錯誤；固體分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同，表現(xiàn)為單晶體具有各向異性，選項B正確；晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到破壞就可能形成非晶體，反之亦然，選項C正確；熔化過程中，晶體要吸熱，溫度不變，但是內(nèi)能增大，選項D錯誤．] 6．AB 7．等于　等于 解析　由題圖可知，在A、B兩狀態(tài)的pV乘積相同，故根據(jù)＝C可知，狀態(tài)A和狀態(tài)B時的溫度相同，內(nèi)能相同；由A變化到B，氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外界做功的大小等于氣體從外界吸收的熱量． 8.　　 解析　可認為地球大氣層對地球表面的壓力是由其重力引起的，即mg＝p0S＝p04πR2，故大氣層的空氣總質(zhì)量m＝，空氣分子總數(shù)N＝NA＝.由于h?R，則大氣層的總體積V＝4πR2h，每個分子所占空間設(shè)為一個棱長為a的正方體，則有Na3＝V，可得分子間的平均距離a＝. 9．(1)吸熱　用氣　(2)4.01025個 解析　(1)1→2過程中氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，但氣體體積增大，對外做功，故需要吸熱；根據(jù)＝C，如果氣體質(zhì)量恒定，經(jīng)歷1→2過程，則體積增大，現(xiàn)在質(zhì)量變化了，相當(dāng)于用氣． (2)用氣過程，溫度不變，由p1V＝p2V2， 得用掉的氣體的壓強是50atm、體積為ΔV＝V2－V＝30L 這部分氣體在標準狀況下的體積為V3＝1500L 所以，n＝NA＝6.01023個＝4.01025個 10．加速　減速 解析　乙分子由a到b受到的分子力表現(xiàn)為引力，做加速運動，從b到c受到的分子力表現(xiàn)為斥力，與運動的方向相反，所以做減速運動． 11．增大　吸收 解析　理想氣體的分子勢能可以忽略不計，氣體等壓升溫，溫度升高則氣體的內(nèi)能一定增大；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，溫度升高，內(nèi)能增大，即ΔU為正值；同時氣體的體積增大，對外做功，則W為負值，故Q必定為正值，即氣體一定從外界吸收熱量． 12．降低　減小 解析　當(dāng)水火箭將水瞬時間噴出時，氣體對外做功，而此瞬間過程沒有吸熱，氣體內(nèi)能減少，故瓶內(nèi)溫度降低，從而使分子的平均速率減小，故在單位時間單位面積上分子的撞擊力減?。? 13．3.0105Pa 解析　拔去銷釘，待活塞穩(wěn)定后，pA′＝pB′① 根據(jù)玻意耳定律，對A部分氣體，pAVA＝pA′(VA＋ΔV)② 對B部分氣體，pBVB＝pB′(VB－ΔV)③ 由①②③聯(lián)立得：pA′＝3.0105Pa 14．17℃ 解析　由題圖得：在地面處球內(nèi)氣體壓強：p1＝76cmHg 在1600m處球內(nèi)氣體壓強：p2＝70cmHg 由氣態(tài)方程得：＝； T2＝T1＝300K≈290K t2＝(290－273) ℃＝17℃ 15．11024個 解析　設(shè)袋內(nèi)氧氣在標準狀況下的體積為V0，由p1V1＝p0V0得V0＝＝50L 分子數(shù)n＝NA＝6.01023個＝11024個 16．(1)2.0105Pa　(2)18cm 解析　(1)氣體發(fā)生等容變化，由＝，解得p2＝2.0105Pa (2)靜止時，活塞受力平衡，故封閉氣體壓強為 p3＝p0＋＝1.2105Pa 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有＝，則＝，解得L3＝18cm 17．10cm　1.5105Pa 解析　平衡后，汽缸A、B內(nèi)氣體的壓強相等，設(shè)汽缸的橫截面積為S，取A汽缸內(nèi)的氮氣為研究對象，由玻意耳定律有： pALS＝p(L＋x)S 取汽缸B內(nèi)的氧氣為研究對象，由玻意耳定律有： pBLS＝p(L－x)S 聯(lián)立解得：x＝10cm，p＝1.5105Pa 18．110－5 解析　設(shè)氣泡內(nèi)氣體體積為V1，完全變?yōu)橐后w后體積為V2 氣體質(zhì)量：m＝ρV1 所含分子個數(shù)：n＝NA 每個分子的體積：V0＝π()3＝πD3 液體體積為：V2＝nV0 液體體積與原來氣體體積之比：＝＝＝110－4.