1、模块检测(二)一、单项选择题(每小题5分，共35分)1如图8所示，容积一定的测温泡，上端有感知气体压强的压力传感器。待测物体温度升高时，泡内封闭气体()图8A内能不变，压强变大B体积不变，压强变大C温度不变，压强变小D温度降低，压强变小答案B解析由题意知，该测温泡的容积一定，即体积不变，当待测物体温度升高时，泡内封闭气体的温度升高，根据查理定律c常数，可知气体压强变大，所以A、C、D错误，B正确2如图9所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，则此过程中()图9A气体的温度升高B气体对外放热C外界对气体做功D气体分子间平均距离变小答案A解析由盖吕萨克定律知，压强不变c(常数)，ab，V、T
2、均增大，气体对外做功，故A正确，C错误对理想气体，温度升高内能增加，同时气体又对外做功，故只能吸热，B选项错误，气体体积变大，分子间距变大，D选项错误3如图10所示，U形管的A端封有气体，B端也有一小段气体先用一条小铁丝插至B端气体，轻轻抽动，使B端上下两部分水银柱相连接，设外界温度不变，则A端气柱的()图10A体积减小 B体积不变C压强增大 D压强减小答案B解析由气体向各个方向压强相等的特点，A管中封闭气体的压强等于外界大气压和A管液面与B管中的水银柱的竖直水银柱产生的压强之和，前后这两种情况，水银柱的高度差没有变化，则A管封闭气体的压强不变，体积不变，故B选项正确。4下列说法正确的是()A
3、叶面上的小露珠呈球形是由于液体内部分子间吸引力作用的结果B晶体熔化过程中要吸收热量，分子的平均动能变大C天然水晶是晶体，熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)也是晶体D当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，就显示不同颜色答案D解析叶面上的小露珠呈球形是由于在液体表面张力作用下表面收缩的结果，A项错误；晶体熔化过程中要吸收热量，但温度不变，分子的平均动能不变，B项错误；晶体与非晶体在一定条件下可相互转化，例如：天然水晶是单晶体，熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶体，C项错误；由液晶各向异性可知，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，D项正确，故选D.5下列说法正确的是(
4、)A物体从外界吸收热量，其内能一定增加 B物体对外界做功，其内能一定减少C气体温度升高时，每个分子运动速率都会增大D电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递答案D解析根据热力学第一定律UQW知，改变内能的方式为做功和热传递，外界吸收热量，其内能不一定增加，物体对外界做功，其内能不一定减少，故A、B错误；温度是分子平均动能标志，物体温度越高，分子平均动能越大，但不是每个分子的动能都增大， 则每个分子运动速率不一定增大，选项C错误；根据热力学第二定律知，热量只能够自发从高温物体传到低温物体，但也可以通过热机做功实现从低温物体传递到高温物体，电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高
5、温物体传递，故D正确故选D.6一定质量的理想气体，在某一状态变化过程中，气体对外界做功8 J，气体内能减少12 J，则在该过程中()A气体吸热4 J B气体放热4 JC气体吸热20 J D气体放热20 J答案B解析改变内能的方式有两种，即热传递和做功，气体内能变化UWQ，即12 J8 JQ，可得Q4 J，即放热4 J，选项B对7某同学用橡皮塞塞紧饮料瓶，并用打气筒向饮料瓶内打气，装置如图11所示当压强增大到一定程度时，橡皮塞冲出，发现饮料瓶内壁中有水蒸气凝结，产生这一现象的原因是饮料瓶中气体()图11A体积增大，压强减小 B动能增大，温度升高C对外做功，温度降低 D质量减少，温度降低答案C解析
6、由题意知，因瓶内气体膨胀，对外界做功，故橡皮塞冲出，W0.又因时间很短，可得吸放热Q0，根据热力学第一定律UWQ，得U0，所以内能减小，温度降低，故选C.二、双项选择题(每小题5分，共15分)8以下说法正确的是()A当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大B某物体温度升高，则该物体分子热运动的总动能一定增大C液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的D自然界发生的一切过程能量都守恒，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生答案BC解析当rr0时，当分子间距增大时，分子力减小，分子势能减小；当rr0时，当分子间距增大时，分子力先增加后减小，分子势能增加，选项A错误；某物体温度升高，则分子的
7、平均动能增大，该物体分子热运动的总动能一定增大，选项B正确；液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的，选项C正确；自然界发生的一切过程能量都守恒，符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生，例如水能由高处自然的流向低处，但是不能自发的由低处流向高处，选项D错误9关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是()A第二类永动机违反能量守恒定律B如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，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改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的答案CD解析第二类永动机违反了热力学第二定
8、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改变物体的内能，物体从外界吸收了热量，同时也对外做了功，则物体的内能有可能减少，所以B错误；保持气体的质量和体积不变，根据理想气体的状态方程C知，当温度升高时，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改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的，D正确10如图12所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，气缸固定不动，外界温度恒定，一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向右移动(活塞
9、始终未被拉出气缸)，则在活塞移动过程中正确的说法是()图12A气缸内气体的压强不变B气缸内气体分子在单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数变少C气缸内气体的内能不变D此过程中气体从外界吸收的热量全部用来对外做功，此现象违背了热力学第二定律答案BC解析根据活塞的平衡条件可得，pSmgp0S，故添加细砂时，p减小，A错误气缸内气体温度不变，压强减小，体积增大，故B正确由于温度不变，气体内能不变，C正确气体从外界吸收热量，对外做功但引起了其他变化，即小桶的重力势能减小了，故不违背热力学第二定律，D错误三、填空题(每小题5分，共10分)11在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶
10、液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图13所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为X.图13(1)用以上字母表示油酸分子的大小d_.(2)从图中数得X_.答案(1)(2)62(6065均可)解析(1)N滴溶液的总体积为V，一滴溶液的体积为，含有的油酸体积为，形成单分子油膜，面积为Xa2，油膜厚度即分子直径d.(2)油膜分子所占有方格的个数，以超过半格算一格，不够半格舍去的原则，对照图示的油酸膜，共有62格12空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0105J，
11、同时气体的内能增加了1.5105J.试问：此压缩过程中，气体_(填“吸收”或“放出”)的热量等于_J.答案放出5104解析由热力学第一定律UWQ，W2.0105J、U1.5105J、QUW5104J.四、计算题(共4小题，共40分)13(8分)已知金刚石密度为3.5103 kg/m3 ，体积为4108m3的一小块金刚石中含有多少个碳原子？并估算碳原子的直径(取两位有效数字)答案7.01021个2.21010m解析这一小块金刚石的质量mV3.51034108 kg1.4104kg这一小块金刚石的物质的量n102mol所含碳分子的个数Nn6.0210231026.02102371021个一个碳原子
12、的体积为V0 m31029m3碳原子的直径d 2.21010m14(10分)如图14所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，求：图14(1)外界空气的温度是多少？(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？答案(1)T0(2)Q(mgp0S)d解析(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖吕萨克定律有得外界温度TT0T0(2)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力
13、做功，所以外界对系统做的功W(mgp0S)d根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能：UQWQ(mgp0S)d15(10分)如图15所示，横截面积S10 cm2的活塞，将一定质量的理想气体封闭在竖直放置的圆柱形导热气缸内，开始活塞与气缸底部距离H30 cm.在活塞上放一重物，待整个系统稳定后测得活塞与气缸底部距离变为h25 cm.已知外界大气压强始终为p01105Pa，不计活塞质量及其与气缸之间的摩擦，取g10 m/s2.求：图15(1)所放重物的质量；(2)在此过程中被封闭气体与外界交换的热量答案(1)2 kg(2)放出6 J热量解析(1)封闭气体发生等温变化气体初状态的压强为p11105pa
14、气体末状态的压强为p2p0根据玻意耳定律得p1HSp2hS解得：m2 kg(2)外界对气体做功W(p0Smg)(Hh)根据热力学第一定律知UWQ0解得Q6 J即放出6 J热量16(12分)如图16所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C.已知状态A的温度为480 K求：图16(1)气体在状态C时的温度；(2)试分析从状态A变化到状态B的整个过程中，气体是从外界吸收热量还是放出热量答案(1)160 K(2)既不吸热也不放热解析(1)A、C两状态体积相等，则有得TCTA K160 K(2)由理想气体状态方程得得TBTA K480 K由此可知A、B两状态温度相同，故A、B两状态内能相等
