1、1阶段性检测(一)(时间:90 分钟 满分:100 分)第卷(选择题,共 48 分)一、选择题(本题有 12 小题,每小题 4 分,共 48 分)1(多选题)根据气体分子动理论,气体分子运动的剧烈程度与温度有关,下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的.根据表格内容,以下四位同学所总结的规律正确的是( )A不论温度多高,速率很大和很小的分子总是少数B温度变化,表现出“中间多两头少”的分布规律要改变C某一温度下,速率在某一数值附近的分子数多,离开这个数值越远,分子数越少D温度增加时,速率小的分子数减少了解析:温度变化,表现出“中间多两头少”的分布规律是不会改变的,B 错误;由气体分子运
2、动的特点和统计规律可知,A、C、D 描述正确答案:ACD22下列叙述中正确的是( )A物体的内能与物体的温度有关,与物体的体积无关B物体的温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈C物体体积改变,而与外界无热量交换,物体内能可能不变D物体被压缩时,分子间存在斥力,不存在引力解析:物体的内能与物体的温度、体积都有关,A 错; 温度越高,物体的分子运动越剧烈,B 对;物体的体积改变,它与外界无热量交换,但外界对物体做功,故内能一定改变,C 错;只要分子间距离较小,任何情况下,分子的引力和斥力同时存在,D 错答案:B3分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质据此可判断下列说法中错误的是( )A显微镜下观
3、察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析:题目涉及了分子的无规则运动、分子间的相互作用力和分子势能的知识,明确分子动理论的内容是解题的关键分子间相互作用力随距离的变化而变化,若 r r0,随分子间距离 r 的增大,分子力可能先增大而后减小,故 B 项是错误的答案:B4(多选题)下列与温度有关的叙述中正确的是( )A在扩散现象中,温度越高,扩散进行得越快B布朗运动随着温度的降低而变剧烈C分子的无规
4、则运动与温度无关D温度越高,分子的无规则运动就越激烈解析:扩散现象与布朗运动都与温度有关,并且温度越高越剧烈布朗运动发生时,温度越高,布朗运动越明显说明温度越高,分子无规则运动越激烈故选项 A、D 正确答案:AD5(多选题)用原子级显微镜观察高真空度的空间,结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转,从而形成一个“双星”体系,观测中同时发现此“中心”离甲分子较近如果这两个分子间距离 r r0时其间相互作用力(即分子力)恰好为零,那么在上述“双星”体系中( )A甲乙两分子间距离一定大于 r0B甲乙两分子间距离一定小于 r03C分子甲的质量大于分子乙的质量D甲分子运动的速率大于乙分子运动的速
5、率答案:AC6物体内分子运动的快慢与温度有关,在 0 时物体内的分子的运动状态是( )A仍然是运动的B处于静止状态C处于相对静止状态D大部分分子处于静止状态解析:分子的运动虽然受温度影响,但永不停息,A 项正确,B、C、D 错答案:A7(多选题)下列说法正确的是( )A两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的热量B如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡状态,那么这两个系统也必定处于热平衡状态C温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量D热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理解析:热平衡的系统都具有相同的状态参量温度,所以 A 项错,C 项正确;由热平衡定律知,若物体 A 与物体 B
6、 处于热平衡,它同时也与物体 C 处于热平衡,则物体 B 与C 的温度也相等,这也是温度计用来测量温度的基本原理,故 B、D 项正确答案:BCD8如图所示,两端开口的 U 形管,右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开,若在左管中再注入一些水银,平衡后则( )A下部两侧水银面 A、 B 高度差 h 减小B下部两侧水银面 A、 B 高度差 h 增大C右侧封闭气柱体积变小D下部两侧水银面 A、 B 高度差 h 不变解析:右管中水银柱的长度不变,被封闭气体的压强不变,则水银面 A、 B 高度差不变,4D 正确答案:D9(多选题)如图所示,甲分子固定在坐标原点 O,乙分子沿 x 轴运动,两分子间的
7、分子势能 Ep与两分子间距离的关系如图中曲线所示图中分子势能的最小值为 E0.若两分子所具有的总能量为 0,则下列说法中正确的是( )A乙分子在 P 点( x x2)时加速度最大B乙分子在 P 点( x x2)时,其动能为 E0C乙分子在 Q 点( x x1)时,处于平衡状态D乙分子的运动范围为 x x1解析:分子处于平衡位置时分子势能最小,所以在 x2位置上有最大的速度,根据题中“总能量为 0”知 B、D 正确答案:BD10在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为 M,气缸内有一质量为 m 的活塞,已知 Mm.活塞密封一部分理想气体现对气缸施一水平向左的拉力 F 时,如图甲,气缸的加速度
8、为 a1,封闭气体的压强为 p1,体积为 V1;若用同样大小的力 F 水平向左推活塞,如图乙,气缸的加速度为 a2,封闭气体的压强为 p2,体积为 V2,设密封气体的质量和温度均不变,则( )A a1 a2, p1V2B a1p2, V1a2, p1p2, V1V2解析:对气缸与活塞的整体,据牛顿第二定律可知 a1 a2,对题图甲,以活塞为研究5对象,有 p0S p1S ma1;对题图乙,对气缸有: p2S p0S Ma2,因此 p1V2.答案:A11(多选题)如图所示为一定质量的理想气体在不同体积时的两条等容线,a、 b、 c、 d 表示四个不同状态,则( )A气体由状态 a 变到状态 c,
9、其内能减少B气体由状态 a 变到状态 d,其内能增加C气体由状态 d 变到状态 c,其内能增加D气体由状态 b 变到状态 a,其内能减少解析:气体由状态 a 变到状态 c,温度降低,平均动能减少,内能减少,A 对;气体由状态 a 变到状态 d,温度升高,平均动能增大,内能增加,B 对;气体由状态 d 变到状态c,温度降低,平均动能减少,内能减少,C 错;气体由状态 b 变到状态 a,温度降低,平均动能减少,内能减少,D 对答案:ABD12粗细均匀、两端封闭的细长玻璃管中,有一段水银柱将管中气体分为 A 和 B 两部分,如图所示,已知两部分气体 A 和 B 的体积关系是 VB3 VA,将玻璃管温
10、度均升高相同温度的过程中,水银将( )A向 A 端移动B向 B 端移动C始终不动D以上三种情况都有可能解析:由于两边气体初状态的温度和压强相同,所以升温后,增加的压强也相同,因此,水银不移动6答案:C第卷(非选择题,共 52 分)二、实验题(本题有 2 小题,共 14 分请按题目要求作答)13(4 分)在用油膜法估测分子大小的实验中,已知纯油酸的摩尔质量为 M,密度为 ,一滴油酸溶液中含纯油酸的质量为 m,一滴油酸溶液滴在水面上扩散后形成的纯油酸油膜最大面积为 S,阿伏加德罗常数为 NA.以上各量均采用国际单位制,对于油酸分子的直径和分子数量有如下判断:油酸分子直径 d 油酸分子直径 dM S
11、 m S 一滴油酸溶液中所含油酸分子数 n NAMm一滴油酸溶液中所含油酸分子数 n NAmM以上判断正确的是_(填序号)答案:(4 分)14(10 分)如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图,倒置的输液瓶上方有一气室 A,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中 a 管与大气相通, b 管为输液软管,中间又有一气室 B,而其 c 端则通过针头接人体静脉(1)若气室 A、 B 中的压强分别为 pA、 pB,则它们与外界大气压强 p0间的大小关系应为_;(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度是_(填“越滴越快” “越滴越慢”或“恒定”)解析:(1)因 a 管与大气相通
12、,故可以认为 a 管上端处压强即为大气压强,这样易得pAp0,即有 pBp0pA.(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时,由于 a 管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变,故 b 管中间气体部分的压强也不变,所以药液滴注的速度是恒定不变的7答案:(1) pBp0pA(6 分) (2)恒定(4 分)三、计算题(本题有 3 小题,共 38 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15(12 分)水的摩尔质量为 1.8102 kg/mol,摩尔体积为 1.8105 m3/mol,设想水分子是一个挨着一个排列的球
13、体现有容积是 250 mL 的矿泉水一瓶(1)均匀洒在地面上形成一块单分子水膜,求该水膜面积为多大?(2)如果水分子一个挨着一个排列成一条线,这条线能绕赤道几圈?(已知地球赤道的周长约为 4104 km)解析:(1)水分子的体积为 V0 ,因为每个水分子的体积为 V0 ( )3 D3,VmolNA 43 D2 16所以 D ,(3 分)36V0形成水膜的面积 S ,(2 分)VD将数据代入后得 D m3.910 10 m, S 361.810 53.1461023 25010 63.910 10m26.410 5 m2.(2 分)(2)250 mL 水中分子的个数为 n ,水分子排成的线长为
14、s nD3.2510 15 VV0m(3 分)可绕地球赤道的圈数为 N 8.110 7圈(2 分)sL答案:(1)6.410 5 m2 (2)8.110 7圈16(10 分)如图为气压式保温瓶的原理图,保温瓶内水面与出水口的高度差为 h,瓶内密封空气体积为 V,设水的密度为 ,大气压强为 p0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量 V 至少为多少?(设瓶内弯曲管的体积不计,压缩前水面以上管内无水,温度保持8不变,各物理量的单位均为国际单位)解析:压水前: p1 p0, V1 V(2 分)压水后水刚流出时: p2 p0 gh , V2 V V,(2 分)由玻意耳定律: p1V1 p2V2即 p0V
15、( p0 gh )(V V) (4 分)解得 V .(2 分) ghVp0 gh答案: ghVp0 gh17(16 分)1697 年法国物理学家帕平发明了高压锅,高压锅与普通铝锅不同,锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧,加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈,所以锅盖与锅体之间不会漏气,在锅盖中间有一排气孔,上面再套上类似砝码的限压阀,将排气孔堵住(如图)当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就把限压阀顶起来,这时蒸气就从排气孔向外排出由于高压锅内的压强大,温度高,食物容易煮烂若已知排气孔的直径为 0.3 cm,外界大气压为 1.0105 Pa,温度为 20 ,要使高压锅内的温度达到
16、 120 ,则限压阀的质量应为多少?解析:选锅内气体为研究对象,则初状态: T1293 K, p11.010 5 Pa(2 分)末状态: T2393 K(1 分)由查理定律得p2 Pa1.3410 5 Pa.(6 分)T2p1T1 3931.0105293对限压阀受力分析可得mg p2S p1S( p2 p1)S( p2 p1)d24(1.3410 51.010 5)3.14 N 0.310 2 2490.24 N,(5 分)所以 m0.024 kg.(2 分)答案:0.024 kg1阶段性检测(二)(时间:90 分钟 满分:100 分)第卷(选择题,共 48 分)一、选择题(本题有 12 小
17、题,每小题 4 分,共 48 分)1(多选题)关于布朗运动的剧烈程度,下面说法中正确的是( )A固体微粒越大,瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多,布朗运动越显著B固体微粒越小,瞬间与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少,布朗运动越显著C液体的温度越高,分子热运动越剧烈,对颗粒撞击力越大,布朗运动越显著D液体的温度越高,分子热运动越剧烈,撞击力越接近平衡,布朗运动越不显著解析:本题考查对布朗运动本质的理解,撞击颗粒的作用力越不平衡,则颗粒的运动越剧烈,正确的说法应是 B、C.答案:BC2(多选题)当两个分子间的距离 r r0时,分子处于平衡状态,设 r1r0时,分子力为引力,故分子间距由 r1变
18、到 r2的过程中,分子力先减小到零,再增加,然后再减小逐渐趋近零,A、B 的情况都有可能,即选项 A、B 正确;分子力先做正功后做负功,故分子势能先减小而后增大,C 正确答案:ABC3(多选题)质量相等的氢气和氧气温度相同,若不考虑分子间的势能,则( )A氢气的内能较大B氧气的内能较大C两者的内能相等D氢气和氧气分子的平均动能相等解析:因为氢的摩尔质量小,故同质量的氢气和氧气,氢气的分子数多,内能大答案:AD4轨道车运行时,车与轨道摩擦使轨道温度升高下列说法正确的是( )A温度升高,但轨道的内能不增加B温度升高,但轨道不会产生热辐射C摩擦生热与摩擦生电一样,都涉及能量转化D轨道对车的摩擦力方向
19、与车的运动方向无关2解析:温度是分子平均动能的标志,对于轨道,温度升高时分子平均动能增大,其内能也增大,A 错误轨道温度升高后与周围环境间存在温度差而发生热传递,其中包括传导、对流、辐射三种方式,B 错误从能量转化的情况来看,摩擦生热是机械能转化为内能,摩擦生电是机械能转化为电能,故 C 正确轨道对车的摩擦力方向总是在作为动力时与车的运动方向相同,作为阻力时与车的运动方向相反,故 D 错误答案:C5(多选题)下列事例能说明分子间有相互作用力的是( )A金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂B拉断一根钢绳需要用一定的外力C食盐能溶于水而石蜡却不溶于水D液体一般很难压缩解析:金属块锻打后能改变形
20、状而不断裂,说明分子间有引力;拉断钢绳需要一定外力,也说明分子间有引力;而液体难压缩说明分子间存在斥力;食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的,与分子间的相互作用力无关,故答案为 A、B、D.答案:ABD6(多选题)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程,以下说法正确的是( )A液晶的分子势能与体积有关B晶体的物理性质都是各向异性的C温度升高,每个分子的动能都增大D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析:液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质,其分子间的作用力较强,在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用,分子势能和体积有关,A 正确晶体分为单晶体和多晶体,单晶体物理性质表
21、现为各向异性,多晶体物理性质表现为各向同性,B 错误温度升高时,分子的平均动能增大,但不是每一个分子动能都增大,C 错误露珠由于受到表面张力的作用,表面积有收缩到最小的趋势即呈球形,D 正确答案:AD7温度都是 0 的水和冰混合时,以下说法正确的是( )A冰将熔化成水B水将凝固成冰C如果水比冰多的话,冰熔化;如果冰比水多的话,水结冰D都不变,冰水共存解析:因为水和冰的温度均为 0 ,它们之间不发生热交换,故冰和水可以共存,而且含量不变,故 D 正确3答案:D8一个玻璃瓶中装有半瓶液体,拧紧瓶盖经过足够长一段时间后,则( )A不再有液体分子飞出液面B停止蒸发C水蒸气中不再有分子进入液体中D在相同
22、时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数,液体的饱和汽压达到了动态平衡解析:当液面上方的气体内所含的分子数达到饱和汽压后,处于动态平衡状态,但仍有分子跑出,只不过返回的分子数与跑出的分子数相等,故 A、B、C 全错,D 项正确答案:D9关于热力学定律,下列说法正确的是( )A在一定条件下物体的温度可以降到 0 KB物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C吸收了热量的物体,其内能一定增加D压缩气体总能使气体的温度升高答案:B10如图中气缸内盛有定量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气现将活塞杆与外界连接,使其缓慢地向右移动,这样气体将等温膨胀
23、并通过杆对外做功若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是( )A气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律B气体从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,所以此过程不违反热力学第二定律C气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律DA、B、C 项三种说法都不对解析:热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化本题中如果没有外界的帮助,比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动,使气体膨胀对外做功,导致气体温度略微降低,是不可能从外界吸收热量的,即这一过程虽然是气体从单一热源吸热,全
24、用来对外做功,但引起了其他变化,所以此过程不违反热力学第二定律4答案:C11如图所示,用一跟与活塞相连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动,气缸开口向上,内封闭一定质量的气体,缸内活塞可自由活动且不漏气现将绳剪断,让气缸自由下落,则下列说法正确的是( )A气体压强减小,内能增大B外界对气体做功,气体内能不变C气体的压强增大,内能增大D气体对外界做功,气体内能减小解析:通过对气缸的受力分析可知气体的压力为 p0 ,当气缸自由下落时,气体的MgS压强变为 p0,所以气体压强增大,气体体积减小,外界对气体做功,所以气体的内能增加,温度升高,C 正确答案:C12(多选题)关于气体向真空中扩散的规律的
25、叙述中正确的是( )A气体分子数越少,扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大B气体分子数越多,扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大C扩散到真空中的分子在整个容器中分布越均匀,其宏观态对应的微观态数目越大D气体向真空中扩散时,总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行解析:气体分子向真空中扩散时,分子数越少,分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越大;分子数越多,分子全部分布于原状态下即全部回到原状态的概率越小,则 A 正确、B 错误扩散到真空中的分子在整个容器中均匀分布的概率最大,即其宏观态对应的微观态最多,并且这一宏观态的无序性最强,C、D 正确答案:ACD第卷(非选择题,
26、共 52 分)二、实验题(本题有 2 小题,共 14 分请按题目要求作答)13(6 分)在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中,备有以下器材:用酒精5稀释过的油酸、滴管、痱子粉、浅盘及水、玻璃板、彩笔,还缺少的器材有_答案:量筒、坐标纸(6 分)14(8 分)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,(1)实验简要步骤如下:A将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积 S;B将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上;C用浅盘装入约 2 cm 深的水,
27、然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上;D用公式 L 求出薄膜厚度,即油酸分子的大小;VSE根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积 V;F用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时的滴数上述实验步骤的合理顺序是_(2)该实验中,油酸酒精溶液的浓度为每 104 mL 溶液中有纯油酸 6 mL.用注射器得 1 mL 上述溶液中有液滴 50 滴.1 滴该溶液得到的油膜的轮廓形状如图所示,坐标纸中正方形小方格的边长为 20 mm.根据上述数据,估测出油酸分子的直径为_(保留一位有效数字)答案:(1)CFBAED 或 FECBAD(4 分)(2)510
28、10 m(4 分)三、计算题(本题有 3 小题,共 38 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15(12 分)已知地球表面积为 S,空气的平均摩尔质量为 M,阿伏加德罗常数为 NA,大气压强为 p0,写出地球周围大气层的空气分子数的表达式若 S5.110 14 6m2, M2.910 2 kg/mol, NA6.010 23 mol1 , p01.010 5 Pa,则地球周围大气层的空气分子数约为多少个?(取两位有效数字)解析:设大气层中气体的质量为 m,由大气压强产生的原因得:mg p0S,(3 分)N N
29、A(4 分)mM所以,分子数 N (2 分)p0SNAMg代入数值得:N 1.110 44(个). (3 分)1.01055.110146.010232.910 210答案: N 1.110 44个p0SNAMg16(12 分)一电炉的功率 P200 W,将质量 m240 g 的固体样品放在炉内,通电后的电炉内的温度变化如图所示设全部电能转化为热能并全部被样品吸收,求:该固体样品的熔点和熔化热为多大?解析:由熔化曲线上温度不变的部分可找出熔点,根据熔化时间和电炉功率可知电流做功的多少,这些功全部转化为热并全部用于样品的熔化样品的熔点为 60 ,熔化时间 t2 min,电流做功 W Pt,设样品
30、的熔化热为 ,样品熔化过程中共吸收热量 Q m .(4 分)由 W Q,即 Pt m .(4 分)整理并代入数据计算得 J/kg110 5J/kg.(4 分)Ptm 20026024010 3答案:60 110 5J/kg717(14 分) 如图所示,封闭有一定质量气体的气缸固定在水平桌面上,开口向右放置,活塞的横截面积为 S.活塞通过轻绳连接了一个质量为 m 的小物体,轻绳跨在定滑轮上开始时气缸内外压强相同,均为大气压 p0(mgp0S),气缸内气体的温度为 T0,轻绳处在伸直状态不计摩擦,缓慢降低气缸内的温度,最终使气体体积减半求:(1)气体体积减半时的温度 T1;(2)在 pV 图象中画出气体变化的整个过程解析:(1)设初始气体体积为 V,根据理想气体状态方程 ,(5 分)p0VT0 (p0 mgS)V2T1得 T1 T0.(4 分)p0 mgS2p0(2)如图所示(5 分)答案:(1) T0 (2)见解析图p0 mgS2p0