高二物理选修知识点定时检测试题8.doc

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(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
1．(2010·广东理综)如右图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气 ________.
A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小
解析：　细管中封闭空气的压强等于洗衣缸与细管间水位差产生的压强加大气压强，洗衣缸内水位升高，两者间水位差变大，封闭气体压强变大，同时细管中水位上升，封闭气体体积减小，故选项B正确．
答案：　B
2．(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是________．(填选项前的编号)
①化石能源为清洁能源　②纳米材料的粒度在1～100 μm之间③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间　④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性
(2)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程________．(填选项前的编号)
①气体从外界吸收热量2.0×105 J　② 气体向外界放出热量 2.0×105 J　③气体从外界吸收热量6.0×104 J　④气体向外界放出热量6.0×104 J
解析：　(1)选项①错误：化石能源是指煤炭、石油和天然气，这些能源在燃烧时要产生大量的废气、粉尘等会对环境带来污染．选项②错误：纳米材料指的是直径在1～100 nm的颗粒或直径在1～100 nm的细纤维构成的材料．选项③正确：半导体就是指导电性能介于导体和绝缘体之间的材料．选项④错误：液晶介于液体和晶体之间，既具有液体的流动性又具有晶体的某些物理性质的各向异性．
(2)由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q＝ΔU－W＝－1.3×105 J－7.0×104 J＝－2.0×105 J，负号表示放出热量，所以②正确，其他选项错误．
答案：　(1)③　(2)②
3．(1)下列关于分子动理论说法中正确的是________．(填选项前的编号)
①分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
②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
③物体温度越高，则该物体内所有分子运动的速率都一定越大
④显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的作无规则运动，这就是液体分子的运动
(2)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，________.(填选项前的编号)
①气体的密度增大
②气体的压强不变
③气体分子的平均动能减小
④气体分子每秒撞击单位面积器壁的数目增多
解析：　(1)本题考查分子动理论，当分子间距离r<r0时，分子间距离增加，分子力做正功，分子势能减小，当r>r0时，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以①对②错；温度越高，物体内大量分子的平均速率增大，并不是所有分子速率都增大，③错；布朗运动中，是液体中的小颗粒在做无规则的运动，从而间接的反映出液体分子在做无规则运动，④错．本题主要考查概念和记忆，属容易题．
(2)本题考查理想气体的性质，封闭气缸内，容积不变，气体质量不变，所以气体密度不变①错；温度升高，分子平均动能增加，每秒钟撞击单位面积器壁的分子数增多，对器壁的撞击力变大，压强变大，所以②③错；④对．
答案：　(1)①　(2)④
4．(1)汽缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是2.6×103 J，气体的内能减少了5.4×103 J，则在此过程中________．
A．气体放出了2.8×103 J的热量 B．气体吸收了2.8×103 J的热量
C．气体放出了8.0×103 J的热量 D．气体吸收了8.0×103 J的热量
(2)一定质量的理想气体由状态A变为状态C，其有关数据如图所示．若气体在状态A的体积VA＝2×10－3 m3.求气体在状态C时的体积．
解析：　(2)由题图可知，A→B过程为等容过程，即VB＝VA＝2×10－3 m3
B→C过程为等温过程，则有pBVB＝pCVC
解得：状态C的体积VC＝1.5×10－3 m3
答案：　(1)A　(2)1.5×10－3 m3
5．(1)在寒冷的冬天，很多同学用热水袋取暖．现有某一热水袋内水的体积约为360 cm3，它所包含的水分子数目约为多少个？(已知1 mol水的质量约为18 g，阿伏加德罗常数取6.0×1023mol－1)
(2)如右图所示，一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性能良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，大气压强保持不变，则(　　)
A．气体A吸热，内能增加
B．气体B吸热，对外做功，内能不变
C．气体A分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
D．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变
解析：　(1)因为热水袋中水的质量为m＝ρV＝360 g，故所包含的水分子数目n＝NA＝1.2×1025个．
(2)当电热丝对气体A加热后，由于气体A的体积不变，气体A没有对外界做功，故内能增大，A正确；气体B作等压变化，但由于温度升高，所以内能增大，B错误；气体A的压强增大，而单位体积内的分子数不变，所以气体A分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多，C正确；气体B的压强不变，但温度升高，所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少，D错误．
答案：　(1)1.2×1025　(2)AC
6．(1)下列说珐正确的是________(填写选项前的字母)．
A．压缩气体需要做功，说明气体分子间存在斥力
B．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子间有空隙
C．温度相同的氢气和氧气，氢气分子的平均动能和氧气分子的相同
D．夏天荷叶上小水珠呈球形，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故
(2)如图所示为一沾有肥皂膜的闭合金属框，若将膜面上棉线圈内部的膜戳破，棉线会被拉成圆形，这是因为________的作用；与戳破前相比，肥皂膜的内能________(选填“增加”、“减少”或“不变”)。

(3)如图所示，一边长为L的立方体容器内充有密度为ρ的某种气体，已知该气体的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，求容器内气体的分子数．

解析：　(1)压缩气体需要做功是因为气体对器壁有压力，与分子力无关，A错误；手捏面包体积减小是因为面包本身里边的可压缩空间很大，与分子间的空隙无关，B错误；温度相同的所有物体的分子的平均动能都相同，C正确；荷叶上的水珠是因为表面张力的收缩作用导致的，D正确．
(2)内部的薄膜破裂，外部液体的表面张力使外部液面有收缩到最小的趋势，故棉线被拉成圆形．收缩过程肥皂泡的内能减少．
(3)容器里气体的质量m＝ρL3，故分子数N＝nNA＝NA＝
答案：　(1)CD　(2)液体表面张力　减少　(3)
7．(1)下列说法正确的是________．
A．空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力
B．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈
C．由能的转化和守恒定律知道，能源是不会减少的
D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性
(2)如图所示，一个活塞将绝热容器分成A、B两部分，用控制闩K固定活塞，保持A体积不变，给电热丝通电，则此过程中气体A的内能________，温度________；拔出控制闩K，活塞将向右移动压缩气体B，则气体B的内能________．

(3)假设在某材料表面镀金，镀层厚度为d，金的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则在面积为S的表面上共镀有金原子数目为________．
解析：　(1)布朗运动表明了固体颗粒越小，液体温度越高，液体分子运动越剧烈，B错误；由能的转化和守恒定律知道，能量是守恒的，但能源是会不断减少的，能量与能源的意义不同，C错误．
(2)给电热丝通电，A容器温度升高，气体内能增加；拔出控制闩K，活塞将向右移动压缩气体B，对B做正功，气体B的内能增加．
(3)在面积为S的表面上共镀有金原子数目为n＝NA.
答案：　(1)AD　(2)增加　升高　增加　(3)NA
8．(1)以下说法正确的是________．
A．满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的
B．熵是物体内分子运动无序程度的量度
C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变
D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小
(2)如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是________图，该过程为________过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)．

(3)如右图，一集热箱里面封闭着一定量的气体，集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳，其面积为S，在t时间内集热箱里气体膨胀对外做功的数值为 W，其内能增加了ΔU，不计封闭气体向外散的热．已知照射到集热板上太阳光的能量有50%被箱内气体吸收，求：
①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量；
②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率．
解析：　(1)自然界中与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故A错误；熵是物体内分子运动无序程度的量度，B正确；向下压缩时气体温度不变，饱和汽压值不变，密度不变，体积减小则水汽的质量变小，C正确；分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，D错误．
(2)气体的温度不变，压强减小则体积增大，由气体的等温变化特点得D图正确．该过程气体体积增大对外界做功，温度不变则内能不变，由热力学第一定律得气体需要从外界吸热．
(3)①根据ΔU＝Q－W得Q＝ΔU＋W.
②由Q＝50%PSt得太阳光在垂直单位面积上的辐射功率为P＝.
答案：　(1)BC　(2)D　吸热
(3)①ΔU＋W　②
9．(1)V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m表示每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝________，标准状态下水蒸气分子间的平均距离d＝________.
(2)如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑．现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是(　　)

A．气体放出热量 B．气体分子平均动能不变
C．水平外力F逐渐变大 D．气体内能减少
(3)使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序进行变化，图中AB段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一支．已知气体在状态A时的温度为TA＝300 K．求：
①气体在状态B时的温度．
②气体在状态C时的温度．
③气体在状态D时的温度．
解析：　(1)摩尔质量M＝密度ρ×摩尔体积V，阿伏加德罗常数NA＝，所以NA＝；标准状态下水蒸气分子占有的体积为V′＝，d＝＝.
(2)活塞缓慢移动，气体环境温度不变，气体分子平均动能不变，B对；气体等温膨胀，压强减小，水平外力F逐渐变大，C对；理想气体内能只与温度有关，故内能不变，D错； 气体内能不变对外做功，应吸热，A错．
(3)①A→B为等温过程：TB＝TA＝300 K
②B→C为等压过程，由＝得TC＝TB＝×300＝600 (K)
③C→D为等容过程，由＝得TD＝TC＝×600＝1 200 (K)．
答案：　(1)　　(2)BC　(3)①300 K　② 600 K
③1 200 K
10．(1)晶体的外形有规则和物理性质各向异性，从微观结构看是由于________的缘故．液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的________，又像某些晶体那样具有光学各向异性．
(2)下列说法中正确的是________．
A．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，与体积无关
C．雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果
D．第一类永动机不可能制成的原因是不符合热力学第二定律
(3)一定质量的理想气体从外界吸收了4.2×105 J的热量，同时气体对外做了6.0×105 J的功，问
①理想气体的内能如何变化？
②这部分理想气体的压强如何变化？(回答“增大”、“减小”或“不变”)
③若这种气体的摩尔质量是32g/mol，则0.48 g该种气体内包含有多少个分子？(阿伏加德罗常数取6.02×1023mol－1，结果保留两位有效数字)
解析：　(1)物质是晶体还是非晶体从微观结构看物质的原子(或分子、离子)在空间排列是否有规则．
(2)“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径是用纯油酸的体积除以油膜的面积，选项A错；根据饱和汽的性质，选项B正确；液体由于由表面张力使液体表面绷紧，选项C正确；第一类永动机不可能制造的原因是不符合热力学第一定律，即能量守恒定律，选项D错．
(3)①根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得ΔU＝－6.0×105＋4.2×105＝－1.8×105 (J)，所以内能减少1.8×105 J.
②理想气体气体内能减小，温度一定降低，又由于气体对外做功，气体体积增大，根据理想气体状态方程＝C可得气体压强一定减小．
③气体所含的分子数为
n＝×6.02×1023＝9.0×1021(个)．
答案：　(1)物质微粒在空间有规则排列　流动性　(2)BC
(3)①减少　1.8×105 J　②减小　③ 9.0×1021个

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