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模块综合检测一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．下列能源中属于二次能源的是()A．石油B．电能C．煤炭D．核能答案：B2．下列说法中正确的是()A．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动B．多晶体没有固定的熔点C．液晶的光学性质具有各向异性D．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力解析：选C.布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规则运动，选项A错误；多晶体有固定的熔点，选项B错误；液晶的光学性质具有各向异性，选项C正确；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力，选项D错误．3．下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是()A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性解析：选B.当分子间距r＜r0时，分子间距r减小，分子势能增大，选项A错误；分子热运动的剧烈程度只与温度有关，温度越高，运动越剧烈，选项B正确；温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，选项C错误；多晶体的物理性质为各向同性，选项D错误．4．有甲、乙两个物体，已知甲的温度比乙的温度高，则可以肯定()A．甲物体的内能比乙物体的内能大B．甲物体含的热量比乙物体含的热量多C．甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大D．如果降低相同的温度，甲比乙放出的热量多解析：选C.温度是分子平均动能的标志，温度高的物体，分子平均动能一定大，而内能则是所有分子动能、势能的总和，故温度高的物体内能不一定大，A错误、C正确；热量是热传递过程中内能的转移，与内能的多少无关，故B错误；降低温度时，放出热量的多少与物体的质量及比热容有关，与温度高低无关，D错误．5．在一个标准大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170J的功．已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，水的摩尔质量M＝18g/mol.下列说法中不正确的是()A．分子间的平均距离增大B．水分子的热运动变得更剧烈了C．水分子总势能的变化量为2090JD．1g水所含的分子数为3.3×1022个解析：选B.液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项A正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的，选项B错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得水的内能的变化量为ΔU＝2260J－170J＝2090J，即水的内能增大2090J，则水分子的总势能增大了2090J，选项C正确；1g水所含的分子数为n＝mMNA＝118×6.0×1023＝3.3×1022(个)，选项D正确．6．如图所示，A、B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则()A．A球吸收的热量较多B．B球吸收的热量较多C．两球吸收的热量一样多D．无法确定解析：选B.两球初末态温度分别相同，初末态体积也相同，所以内能增量相同，但水银中的B球膨胀时对外做功多，所以吸热较多，故选B.7．如图为一注水的玻璃装置，玻璃管D、E上端与大气相通，利用玻璃管C使A、B两球上部相通，D、C、E三管与两球接口处紧密封接．当A、B、D的水面高度差如图所示时，E管内水面相对B中水面高度差h应等于()A．0mB．0.5mC．1mD．1.5m解析：选D.C管两端开口，将A、B两球中的空气连成一整体，所以A、B两球上部空气压强相等，则A球上部空气压强pA＝p0＋ρgh1，B球上部空气压强pB＝p0＋ρgh，由pA＝pB解得h＝h1＝1.5m，选D.二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)8．以下说法正确的是()A．液体的分子势能与液体的体积有关B．水的饱和汽压不随温度变化C．组成固体、液体、气体的物质分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”D．分子质量不同的两种气体，温度相同时，其分子的平均动能一定相同解析：选AD.物体(包括固体、液体和气体)的分子势能与物体的体积有关，选项A正确；水的饱和汽压随温度的升高而增大，所以B错误；只有晶体的分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”，选项C错误；温度是分子平均动能的标志，D正确．9．下列说法正确的是()A．饱和汽压随温度升高而增大B．露珠成球形是由于液体表面张力的作用C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点解析：选AB.与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和蒸汽，饱和蒸汽压力与饱和蒸汽体积无关，在一定温度下，饱和蒸汽的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸汽压力，故饱和汽压随温度升高而增大，故A正确；液体表面张力使液体具有收缩的趋势，露珠成球形是由于液体表面张力的作用，故B正确；分子力做功等于分子势能的减小量；当分子间的引力和斥力平衡时，分子力的合力为零；此后不管是增加分子间距还是减小分子间距，分子力都是做负功，故分子势能增加，故C错误；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D错误．10.如图所示，c、d表示一定质量的某种气体的两个状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是()A．压强pdpcB．温度TdTcC．体积VdVcD．d状态时分子运动剧烈，分子密集程度大解析：选ABC.由图象可直观看出pdpc、TdTc，A、B对；c→d，温度降低平均动能减小，分子运动剧烈程度减小，体积减小VcVd，分子密集程度增大，C对、D错．11.如图所示，导热性能良好的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸固定不动，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(活塞始终未被拉出汽缸)，则在活塞移动过程中正确的说法是()A．汽缸内气体的压强不变B．汽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．汽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解析：选BC.根据活塞的平衡条件，pS＋mg＝p0S，故添加细砂时，p减小，A错误．汽缸内气体温度不变，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，即砂桶的重力势能减小了，故不违背热力学第二定律，D错误．12.如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气()A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大解析：选AB.在水加热升温的过程中，封闭气体的温度升高，内能增大，选项A正确；根据pT＝C知，气体的压强增大，选项B正确；气体的体积不变，气体分子间的距离不变，分子间的引力和斥力不变，选项C错误；温度升高，分子热运动的平均速率增大，但并不是所有分子运动的速率都增大，选项D错误．三、非选择题(本题共4小题，共42分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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)13．(8分)体积为1.2×10－3cm3的石油滴在平静的水面上，石油扩展为3m2的单分子油膜，试估算石油分子的直径，并估算出1mol石油的体积．(结果取两位有效数字)解析：由d＝VS可求得石油分子的直径：d＝1.2×10－3×10－63m＝4.0×10－10m每个石油分子的体积V个＝16πd31mol石油的体积Vmol＝V个NA＝16πd3NA＝16π×(4×10－10)3×6.02×1023m3＝2.0×10－5m3.答案：4.0×10－10m2.0×10－5m314.(10分)如图所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体．活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0，物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，使活塞上升Δx，封闭气体吸收了Q的热量．(汽缸始终未离开地面)求：(1)环境温度升高了多少摄氏度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？解析：(1)活塞缓慢移动，任意时刻都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖·吕萨克定律可知：VT＝ΔVΔT得ΔT＝2Δxh(273＋t)．(2)设汽缸内压强为p，由力的平衡条件得：pS＝p0S－G，封闭气体对外做功W＝pSΔx＝(p0S－G)Δx由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋(－W)＝Q－(p0S－G)Δx.由于气体的温度升高，其内能增加量为ΔU＝Q－(p0S－G)Δx.答案：(1)2Δxh(273＋t)(2)气体内能增加Q－(p0S－G)Δx15．(12分)夏天，小明骑自行车出门时发现自行车轮胎气不足了，于是用打气筒为自行车充气，到达目的地后，由于自行车一直受到太阳暴晒发生车胎爆裂．已知打气筒的容积为V0，轮胎容积为打气筒容积的20倍，轮胎内原有气体压强为p0，温度为T0，小明通过充气让轮胎内气体压强达到2p0，轮胎能够承受的最高气压为2.5p0，设充气过程和爆胎过程气体温度不变，则(1)小明给自行车充了多少次气？(2)爆胎瞬间轮胎内气体的温度是多少？(3)爆胎过程中气体是吸热还是放热？解析：(1)充气过程是等温变化，设小明给自行车充了n次气p0(n＋20)V0＝2p0×20V0代入数据解得n＝20.(2)爆胎前温度升高时，气体做等容变化2p0T0＝2.5p0T代入数据解得T＝1.25T0.(3)爆胎过程中温度不变，气体内能不变，气体体积增大，对外做功，由ΔU＝W＋Q知，气体吸热．答案：(1)20(2)1.25T0(3)吸热16．(12分)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝2σr，其中σ＝0.070N/m.现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升．已知大气压强p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度大小g＝10m/s2.(1)求在水下10m处气泡内外的压强差；(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值．解析：(1)当气泡在水下h＝10m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为Δp1，则Δp1＝2σr1①代入题给数据得Δp1＝28Pa.②(2)设气泡在水下10m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p2，气泡内外压强差为Δp2，其体积为V2，半径为r2.气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2③由力学平衡条件有p1＝p0＋ρgh＋Δp1④p2＝p0＋Δp2⑤气泡体积V1和V2分别为V1＝43πr31⑥V2＝43πr32⑦联立③④⑤⑥⑦式得r1r23＝p0＋Δp2ρgh＋p0＋Δp1⑧由②式知，Δpi≪p0，i＝1、2，故可略去⑧式中的Δpi项．代入题给数据得r2r1＝32≈1.3.⑨答案：(1)28Pa(2)1.3