《新新练案系列》高中物理（鲁科版选修3-3）同步练测：模块练测2（含答案）

模块练测2
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四
个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.(盐城模拟)下列说法中正确的是（ ）
A.布朗运动是由于液体分子对液体中悬浮微粒碰撞作用不平衡造成的
B.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而增大
C.气体压强的大小只与气体的温度有关
D.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传递给高温物体
2.一定质量的气体在温度升高、体积变大的过程中（ ）
A.气体分子平均动能可能不变
B.气体可能放出热量
C.气体的内能一定增大
D.气体一定对外做功
3.关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（ ）
A.晶体一定有天然的规则外形
B.冰有固定的熔点，一定是晶体
C.晶体的物理性质一定表现为各向异性
D.水晶片和玻璃片都是透明的，故它们都是晶体
4.在图5中的四个图象是一定质量的气体，按不同的方法由状态 变到状态 ，则反映气体变化过程中从外界吸热的是（ ）

图5
5.(黄冈模拟)下面提供了科技发展的四则信息:
①低温技术已有重大突破，1933年低温已达0.25 K，1957年达到了2×K，1995年通过一系列巧妙的方法已达到 K.随着低温技术的出现和发展，科学家一定能把热力学温度降到绝对零度以下.
②随着火箭技术的发展，人类一定能够在地球上任意位置的上空发射一颗同步卫星.
③一个国际科研小组正在研制某种使光速大大降低的介质，这些科学家希望在不久的将来能使光的速度降到每小时40 m左右，慢到几乎与乌龟爬行的速度相仿.
④由于太阳的照射，海洋表面的温度可达30 ℃左右，而海洋深处的温度要低得多，在水深600 m1 000 m的地方，水温约4℃，因此人们正在研制一种抗腐蚀的热交换器，利用海水温差发电，并取得了成功.
请辨别、判断以上信息中正确的是（ ）
A.①② B.②④
C.①③ D.③④
6.下列说法正确的是（ ）
A.物体吸收热量，其温度一定升高
B.热量只能从高温物体向低温物体传递
C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现
D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
7.关于物体的内能及分子运动的下列说法中，不正确的是（ ）
A.扩散现象说明了分子在不停地运动着
B.擦火柴，火柴头燃烧起来，说明做功能改变物体的内能
C.100 ℃的水蒸气比100 ℃的水内能大
D.一定质量的理想气体，等压压缩，其内能一定减小
8.如图6所示，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封一定质量的气体，管内水银面低于管外.在温度不变时，将玻璃管稍向下插一些，下列说法中正确的是（ ）
图6
A.玻璃管内气体体积减小
B.玻璃管内气体体积增大
C.管内外水银面高度差减小
D.管内外水银面高度差增大
9.(海南单科）下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ）
A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D.如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
E.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
F.如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
10.封有理想气体的导热汽缸开口向下被竖直悬挂，活塞下系有钩码 ，整个系统处于静止状态，如图7所示.若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢.下列说法中正确的是（ ）
A.外界温度升高，气体的压强一定增大
B.外界温度升高，外界可能对气体做正功
C.保持气体内能不变，增加钩码质量，气体一定吸热
D.保持气体内能不变，增加钩码质量，气体体积一定减小

图7
二、填空题（每小题6分，共24分。请将正确的答案填到横线上）
图8
11.两只相同的容器中装有相同质量、相同温度和相同压强的同种气体，如图8所示，中活塞可以自由无摩擦地移动，是密闭容器，现同时在同样条件下，对两容器加热，当它们吸收了相同的热量后，容器中气体的内能
(填“等于”“大于”或“小于”)容器中气体的内能.
图9
12.如图9，一定质量的理想气体沿图中箭头所示的过程(代表气体的压强，代表气体的体积)，从状态变化到状态，在此过程中气体的内能 (填“增加”或“减小”)，并 (填“吸收”或“放出”)热量.
13.冰的密度为 ，冰的摩尔质量为18 g/mol，假设冰分子为立方体模型，估算相邻的冰分子的平均距离是
m.(，保留一位有效数字)
14.图10是制冷机的工作原理图.试分析每个工作过程中工作物质的内能改变情况和引起改变的物理过程:
(1)工作物质的内能 ， 是 的过程；
(2)工作物质的内能 ， 是 的过程；
(3)工作物质的内能 ，
是 的过程.
图10
三、计算题（本题共4题，每题9分，共36分.解答时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.横截面积为3 的圆筒内有0.6 kg的水，太阳光垂直照射了2 min，水温升高了1 ℃，设经过大气层的太阳能只有45%到达地面，试估计出太阳的全部辐射功率为多少.(保留1位有效数字，设太阳与地球之间平均距离为1.5× m)
16.假设水在100 ℃时汽化热为2.26× J/kg，冰的熔化热为3.34× J/kg，水的比热容为4.2× J/(kg·℃)，水的摩尔质量为0.018 kg/mol，则18 g、0 ℃的冰变成100 ℃的水蒸气时需要吸收大约多少kJ的热量?
17.(山东理综)某压力锅的结构如图11所示.盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起.假定在压力阀被顶起时，停止加热.
（1）若此时锅内气体的体积为，摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，写出锅内气体分子数的估算表达式.
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1 J，并向外界释放了2 J的热量.锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
（3）已知大气压强 随海拔高度的变化满足，其中常数.结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同.
图11
18.(上海高考)如图12所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在 、两处设有限制装置，使活塞只能在、之间运动，左面汽缸的容积为，、之间的容积为0.1.开始时活塞在处，缸内气体的压强为0.9（为大气压强），温度为297 K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3 K.求：
（1）活塞刚离开处时的温度；
（2）缸内气体最后的压强 ；
（3）画出整个过程的图线.
图12

模块练测2
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
答案
题号
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11.
12.
13.
14.
二、计算题
15．
16.
17.
18.
模块练测2 参考答案
选择题
1.A 2.CD
3.B 解析：只有单晶体有天然的规则外形，多晶体没有天然的规则外形，故A错误；晶体一定有熔点，非晶体一定没有熔点，故B正确；只有单晶体物理性质表现为各向异性，C错误；玻璃是非晶体，D错误.只有单晶体具有规则的几何外形及各向异性，多晶体与非晶体都没有规则的几何外形，具有各向同性；单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，这是晶体与非晶体的主要区别.
4.D 解析:是等温变化，温度不变，内能不变，体积变小，外界对气体做功，气体放热.B是，由（常数），知 ，外界对气体做功，故气体放热.C是等容变化，体积不变，不伴随做功，因 ，故气体放热.D温度不变，内能不变，由 知 ，气体对外界做功，故气体吸热.
5.D 解析:四则信息均为与当今科技发展前沿相关的信息，但①项违背了热力学第三定律，即绝对零度不可达到；②项中同步卫星只能定点在赤道正上方；③项中光速与介质有关，光在不同介质中传播速度不相同；④项中叙述符合能量守恒定律而不违背什么物理原理.
6.D 解析:做功和热传递均能改变物体的内能，因此物体吸热温度不一定升高，即A错，D对.由热力学第二定律可知，B、C均错.
7.C 解析:扩散现象是分子在不停地运动的直接证明，A正确；擦火柴时摩擦生热，使火柴头温度上升到燃点而燃烧起来，说明做功能改变物体内能，B正确；100 ℃的水蒸气和100 ℃的水质量关系未知，因此不能确定内能大小，C错误；一定质量的理想气体，等压压缩，气体温度降低，其内能一定减小，D正确.
8.AD 解析:假设玻璃管向下插入一些后气体的体积不变，则管内外水银面的高度差 增大，气体的压强应增大，由玻意耳定律知气体的体积应减小，故A、D正确.先假设气体体积不变，可以方便地判断出气体压强的变化，利用玻意耳定律，就可以得出气体体积如何变化.
9.BCE
10.C 解析:由于汽缸导热和整个过程进行足够缓慢，汽缸内气体的温度始终与外界温度相等，理想气体的内能只与气体的动能有关而与势能无关，根据活塞受力平衡 可知气体的压强不变，当温度升高时，气体的体积将增大而对外做功，故选项A、B不正确.保持物体的内能不变，就是保持气体的温度不变，增加了钩码质量，也就是减小了气体的压强，气体体积增大而对外做功，内能减小，题设条件是内能不变，故物体必须从外界吸收热量，选项C正确.
填空题
11.小于 解析:气体吸收热量后，温度升高，体积变大，对外做功，吸收的热量并没有全部增加气体的内能；而 气体吸收的热量全部增加了气体的内能，故 容器中气体的内能小于 容器中气体的内能.
12.减小 放出 解析:在 图上，过原点的直线是等温线，其斜率越大，温度越高，连接 、，可看出从 到 温度降低，内能减少，同时体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知气体向外放热.
13.3× 解析:冰的摩尔体积 ，一个冰分子的体积为 ，因此，.
14.(1)增加 做功 (2)减小 放热 (3)增加 吸热
解析:在(1)中，压缩气体，对气体做功，内能增加；在(2)中，气体液化要放出热量，内能减小；在(3)中，是工作物质的汽化过程，要吸收热量，内能增加.
计算题
15. W 解析:设 为地球表面单位面积上太阳的辐射功率，由 得，太阳辐射总功率 .
16.54.3 kJ 解析:0 ℃冰→0 ℃水:≈6.0× J.
0 ℃水→100 ℃水: J.
100 ℃水→100 ℃水蒸气: J.
吸收的总热量 kJ.
17.(1) (2)内能减少，减少了3 J (3)锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低
解析:(1)设锅内气体分子数为 ， .
(2)根据热力学第一定律Δ J，锅内气体内能减少，减少了3 J.
(3)由 (其中 ＞0)知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；由 知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；根据查理定律 .可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低.
18.(1)330 K (2)1.1 (3)见图3
解析:(1)活塞离开之前，气体做等容变化，据查理定律有0.9，得 K=330 K.
(2)考虑气体各状态间的关系，设活塞最终可以移动到处，从活塞刚离开处到刚到达处，气体做等压变化，由盖—吕萨克定律有
，解得 363 K.
从活塞刚到达处到升温至399.3 K，
气体做等容变化，由查理定律有 ，
解得 .
由结果 可知，活塞可以移动到处的假设成立.
(3)如图13所示.
图13