模塊綜合檢測
??(時間：90分鐘，滿分100分)

一、(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)
1．下列說法正確的是(　　)
A．布朗運動就是分子的無規則運動
B．布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規則運動
C．一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發現水中的胡椒粉在翻騰，這說明溫度越高布朗運動越激烈
D．在顯微鏡下可以觀察到煤油中小粒灰塵的布朗運動，這說明煤油分子在做無規則運動
解析：選D.布朗運動是固體小顆粒在液體或氣體中的無規則運動，必須借助于顯微鏡才能看到．
2．下列關于熵的觀點中正確的是(　　)
A．熵越大，系統的無序度越大
B．對于一個不可逆的絕熱過程，其熵總不會減小
C．氣體向真空擴散時，熵值減小
D．自然過程中熵總是增加，是因為通向無序的渠道要比通向有序的渠道多得多
解析：選ABD.熵值表示分子運動的無序性，氣體向真空擴散時，分子運動的無序性加大，熵值增大，分析各選項知A、B、D正確．
3．圖1中a、b是兩種不同物質的熔化曲線，根據曲線，你認為下面說法中正確的是(　　)

圖1
A．a是一種晶體的熔化曲線
B．b是一種晶體的熔化曲線
C．a是一種非晶體的熔化曲線
D．b是一種非晶體的熔化曲線
解析：選AD.圖a中物質熔化時有一段吸熱但溫度不變，說明有一定的熔化溫度，故應是晶體的熔化曲線，圖b中物質熔化過程中溫度一直上升，沒有確定的熔化溫度，所以是非晶體的熔化曲線．
4．(2011年陜西高二檢測)關于永動機不可能制成的下列說法中正確的是(　　)
A．第一類永動機違反了能量守恒定律
B．第二類永動機違反了能量守恒定律
C．第一類永動機不能制成說明了自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性
D．第二類永動機不能制成說明了自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性
解析：選AD.第一類永動機違背了能量守恒定律，第二類永動機違背了熱傳遞的方向性．因此，正確選項為A、D.
5．如圖2所示，對于液體在器壁附近發生的彎曲現象，下列說法中正確的是(　　)

圖2
A．表面層1內分子的分布比液體內部疏
B．表面層2內分子的分布比液體內部密
C．附著層1內分子的分布比液體內部密
D．附著層2內分子的分布比液體內部疏
解析：選ACD.表面層1、2內的分子分布都比液體內部疏，分子引力起主要作用，出現表面張力．而附著層1內分子的分布比液體內部密，出現浸潤現象，附著層2內分子的分布比液體內部疏，出現不浸潤現象．
6．在某一容器中封閉著一定質量的氣體，對此氣體的壓強，下列說法中正確的是(　　)
A．氣體壓強是由重力引起的，容器底部所受的壓力等于容器內氣體所受的重力
B．氣體壓強是由大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞引起的
C．容器以9.8 /s2的加速度向下運動時，容器內氣體壓強為零
D．由于分子運動無規則，所以容器內壁各處所受的氣體壓強不一定相等
解析：選B.氣體壓強是由大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞引起的，它由氣體的平均動能和單位體積內的分子數決定，故A、C、D錯誤，B正確．
7．(2011年寧夏石嘴高二檢測)以下說法正確的是(　　)
A．熱量自發地從甲物體傳到乙物體，甲的內能不一定比乙大
B．汽油是一種清潔能
C．水能是可再生能，所以可制造一臺利用水能的機器，效率可達100%
D．煤、石油等常規能是取之不盡、用之不竭的
解析：選A.熱量自發地從甲傳到乙，說明甲的溫度高于乙的溫度，但物體的內能除與溫度有關外，還與物體體積及物質的量等因素有關，甲的內能不一定大于乙的內能，A對；汽油燃燒會引起一些化合物的產生，導致有毒氣體的生成，B錯；水能雖然是可再生能，由熱力學第二定律可知，效率不可能達到100%，C錯；煤、石油等存量是有限的，是不可再生能，D錯．
8．(2011年河南開封高二檢測)如圖3所示，玻璃管A和B同樣粗細，A的上端封閉，兩管下端用橡皮管連通，兩管中水銀柱高度差為h，若將B管慢慢地提起，則(　　)

圖3
A．A管內空氣柱將變長
B．A管內空氣柱將變短
C．兩管內水銀柱高度差將增大
D．兩管內水銀柱高度差將減小
解析：選BC.將B管慢慢地提起，可以認為氣體溫度不變．封閉氣體的壓強增大，體積減少，所以空氣柱將變短，而pA＝p0＋ph，所以高度差將增大．
9．兩個分子甲和乙相距較遠，此時它們之間的分子力可以忽略，設甲固定不動，乙逐漸向甲靠近，直到不能再靠近的整個過程中(　　)
A．分子力總是對乙做正功
B．分子引力與斥力互為反作用力，分子引力做的功與分子斥力所做的功的代數和總等于零
C．先是分子力對乙做正功，然后分子力對乙做負功
D．分子引力總是做正功
解析：選CD.分子之間的距離大于r0時，分子引力大于分子斥力，分子力表現為引力，分子乙在靠近平衡位置的過程中，分子力與移動方向相同，分子力對乙做正功；當兩分子之間距離小于r0時，分子斥力大于分子引力，分子力表現為斥力，分子從乙位置向甲位置靠近的過程中，分子力與移動方向相反，分子力對乙做負功．選項C正確．
分子力是分子引力與分子斥力的合力．在乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的整個過程中，分子引力始終做正功，斥力始終做負功．選項D正確．
10.如圖4所示，a、b、c、d表示一定質量的理想氣體狀態變化過程中的四個狀態，圖中ad平行于橫坐標軸，dc平行于縱坐標軸，ab的延長線過原點，以下說法正確的是(　　)

圖4

A．從狀態d到c，氣體不吸熱也不放熱
B．從狀態c到b，氣體放熱
C．從狀態a到d，氣體對外做功
D．從狀態b到a，氣體吸熱
解析：選BCD.從狀態d到c，溫度不變，理想氣體內能不變，但是由于壓強減小，所以體積增大，對外做功，還要保持內能不變，一定要吸收熱量，故答案A錯；氣體從狀態c到狀態b是一個降壓、降溫過程，同時體積減小，外界對氣體做功，而氣體的內能還要減小(降溫)，就一定要伴隨放熱的過程，故答案B對；氣體從狀態a到狀態d是一個等壓、升溫的過程，同時體積增大，所以氣體要對外做功，答案C正確；氣體從狀態b到狀態a是個等容變化過程，隨壓強的增大，氣體的溫度升高，內能增大，而在這個過程中氣體的體積沒有變化，就沒有做功，氣體內能的增大是因為氣體吸熱的結果，故答案D對．
二、題(本題共2小題，每小題6分，共12分，將答案填在題中的橫線上)
11．體積為1.2×10－3c3的油滴在靜止的水面上擴展為4 2的單分子油膜，假設分子間是緊密排列的，則可估算出這種油分子的直徑為__________,1 ol這種油的體積為________3；油分子質量為________．(油的密度為0.8×103kg/3)
解析：油分子的直徑
d＝VS＝1.2×10－3×10－64＝3×10－10
一個油分子的體積V＝16πd3.
1 ol油的體積V0＝V•NA
＝16×3.14×(3×10－10)3×6.02×10233
≈8.5×10－63.
1 ol油的質量0＝ρV0
一個油分子的質量
＝0NA＝ρVNANA＝ρ•16πd3≈1.1×10－26 kg.
答案：3×10－10　8.5×10－6　1.1×10－26 kg
12．(2011年江蘇南京高二檢測)若將氣泡內的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6 J的功，則此過程中氣泡________(填“吸收”或“放出”)的熱量是________J．氣泡到達湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1 J的功，同時吸收了0.3 J的熱量，則此過程中，氣泡內氣體內能增加了________J.
解析：熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，溫度不變ΔU＝0 ，W＝－0.6 J，則Q＝0.6 J，所以吸熱．
W′＝－0.1 J，Q′＝0.3 J，ΔU＝0.2 J，內能增加．
答案：吸收　0.6　0.2
三、(本題共4小題，共48分．解答時應寫出必要的字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)
13．(10分)儲氣筒內壓縮氣體的溫度是27℃，壓強為40 at.從筒中放出一半質量的氣體，并使筒內剩余氣體溫度降到12℃.這時剩余氣體壓強等于多少？

解析：設儲氣筒體積為V，畫出狀態變化示意圖如圖所示．根據理想氣體狀態方程
p1V1T1＝p2V2T2，
p2＝p1V1T2V2T1＝40×V×2852V×300at＝19 at.
答案：19 at
14．(12分)如圖5所示，一集熱箱里面封閉著一定量的氣體，集熱板作為箱的活塞且正對著太陽，其面積為S.在t時間內集熱箱里氣體膨脹對外做的功數值為W，其內能增加了ΔU，已知照射到集熱板上太陽光的能量有50%被箱內氣體吸收，求：

圖5

(1)這段時間內集熱箱內氣體共吸收的熱量；
(2)此位置太陽光在垂直集熱板單位面積上的輻射功率．
解析：(1)設吸收的熱量為Q，根據熱力學第一定律得：
ΔU＝－W＋Q，Q＝ΔU＋
(2)在垂直集熱板單位面積上的輻射功率：
P＝QStη＝ΔU＋WSt×50%＝2ΔU＋WSt.
答案：(1)ΔU＋W　(2)2ΔU＋WSt
15．(12分)內壁光滑的導熱汽缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質量的活塞封閉壓強為1.0×105Pa、體積為2.0×10－33的理想氣體．現在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變為原的一半，然后將汽缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變為127 ℃.
(1)求汽缸內氣體的最終體積．
(2)在下面的p ­V圖像上畫出整個過程中汽缸內氣體的狀態變化．(大氣壓強為1.0×105Pa)

圖6
解析：(1)在活塞上方倒沙的過程中溫度保持不變，即p0V0＝p1V1，
則p1＝V0V1p0＝2.0×10－31.0×10－3×1.0×105Pa＝2.0×105Pa.
在緩慢加熱到127℃的過程中壓強保持不變V1T0＝V2T2
則V2＝T2T0V1＝273＋127273×1.0×10－33≈1.47×10－33.
(2)如圖所示

答案：見解析
16．(14分)一臺單缸四沖程內燃機，活塞面積為300 c2，沖程長度為30 c，在做功沖程中，活塞所受的平均壓強為4.5×106Pa，則：
(1)在這個沖程中，燃氣做的功是多少？
(2)若飛輪的轉速是300 r/in，求這臺內燃機的平均功率為多少？
(3)若這臺內燃機的效率為60%，求它工作5 h需要消耗燃料的內能為多少？
解析：(1)因平均壓強為p＝4.5×106Pa
所以燃氣壓力做功W＝p•S•l＝4.05×104 J.
(2)因飛輪每兩周做功一次，設功率為P.
則P＝W×n2t＝4.05×104×3002×60W＝1.0125×105
(3)設消耗內能為U，則
U×60%＝Pt′
所以U＝Pt′60%＝1.0125×105×5×360060% J
≈3.04×109J.
答案：(1)4.05×104J　(2)1.0125×105W
(3)3.04×109J

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