模塊檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1．根據熱力學定律和分子動理論，可知下列說法中正確的是()A．布朗運動是液體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規則運動B．永動機是不可能制成的C．密封在體積不變的容器中的氣體，若溫度升高，則氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大D．根據熱力學第二定律可知，熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體2．用M表示液體或固體的摩爾質量，m表示分子質量，ρ表示物質密度，Vm表示摩爾體積，V0表示分子體積．NA表示阿伏加德羅常數，下列關系式不正確的是()A．NA＝eq\f(V0,Vm)B．NA＝eq\f(Vm,V0)C．Vm＝eq\f(M,ρ)D．m＝M/NA3．對于一定質量的理想氣體，下列情況中不可能發生的是()A．分子熱運動的平均動能不變，分子間平均距離減小，壓強變大B．分子熱運動的平均動能不變，分子間平均距離減小，壓強減小C．分子熱運動的平均動能增大，分子間平均距離增大，壓強增大D．分子熱運動的平均動能減小，分子間平均距離減小，壓強不變4．一定質量的理想氣體()A．先等壓膨脹，再等容降溫，其溫度必低于起始溫度B．先等溫膨脹，再等壓壓縮，其體積必小于起始體積C．先等容升溫，再等壓壓縮，其溫度有可能等于起始溫度D．先等容加熱，再絕熱壓縮，其內能必大于起始內能5．關于晶體和非晶體，下列說法中正確的是()A．晶體一定有天然的規則外形B．冰有固定的熔點，一定是晶體C．晶體的物理性質一定表現為各向異性D．水晶片和玻璃片都是透明的，故它們都是晶體6．下圖中的四個圖象是一定質量的氣體，按不同的方法由狀態a變到狀態b，則反映氣體變化過程中從外界吸熱的是()7．如圖1所示是一定質量的理想氣體的p－V圖線，若其狀態由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等壓，C→A等溫，則氣體在A、B、C三個狀態時()圖1A．單位體積內氣體的分子數nA＝nB＝nCB．氣體分子的平均速率vA>vB>vCC．氣體分子在單位時間內對器壁的平均作用力FA>FB，FB＝FCD．氣體分子在單位時間內，對器壁單位面積碰撞的次數是NA>NB，NA>NC8．下面提供了科技發展的四則信息：①低溫技術已有重大突破，1933年低溫已達K,1957年達到了2×10－5K,1995年通過一系列巧妙的方法已達到1×10－8K．隨著低溫技術的出現和發展，科學家一定能把熱力學溫度降到絕對零度以下．②隨著火箭技術的發展，人類一定能夠在地球上任意位置的上空發射一顆同步衛星．③一個國際科研小組正在研制某種使光速大大降低的介質，這些科學家希望在不久的將來能使光的速度降到每小時40m左右，慢到幾乎與烏龜爬行的速度相仿．④由于太陽的照射，海洋表面的溫度可達30℃左右，而海洋深處的溫度要低得多，在水深600～1000m的地方，水溫約4℃，因此人們正在研制一種抗腐蝕的熱交換器，利用海水溫差發電，并取得了成功．試辨別、判斷以上信息中正確的是()A．①②B．②④C．①③D．③④9．如圖2所示，圖2活塞質量為m，缸套質量為M，通過彈簧吊在天花板上，汽缸內封住一定質量的理想氣體，缸套與活塞無摩擦，活塞截面積為S，大氣壓強為p0，缸套和活塞都是由導熱材料做成，則當環境溫度升高后()A．封閉氣體的壓強增大B．氣體膨脹活塞上移C．氣體膨脹缸套下移D．氣體對外界做功，內能增加10．熱力學第二定律使人們認識到自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程()A．都具有方向性B．只是部分具有方向性C．沒有方向性D．無法確定二、填空題(本題共2小題，共18分)11．(10分)(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法正確的是________(填寫選項前的字母)A．氣體分子間的作用力增大B．氣體分子的平均速率增大C．氣體分子的平均動能減小D．氣體組成的系統的熵增加(2)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J的功，則此過程中的氣泡________(填“吸收”或“放出”)的熱量是__________J．氣泡到達湖面后，氣泡中的氣體溫度上升，又對外界做了J的功，同時吸收了J的熱量，則此過程中，氣泡內氣體內能增加了________J.12．(8分)圖3用圖3所示的實驗裝置，研究體積不變時氣體的壓強與溫度的關系．當時大氣壓強為HcmHg.封閉有一定質量的氣體的燒瓶，浸在冰水混合物中，使U形管壓強計的可動管A和固定管B中的水銀面剛好相平．將燒瓶浸入溫度為t℃的熱水中時，B管水銀面將________，這時應將A管________(以上兩空格填“上升”或“下降”)，使B管中水銀面________，記下此時A、B兩管中水銀面的高度差為hcm，則此狀態下瓶中氣體的壓強為________cmHg.題號12345678910答案三、計算題(本題共4小題，共42分)13．(10分)在標準狀況下，空氣的摩爾質量是M＝29×10－3kg/mol，則空氣中氣體分子的平均質量是多少？成年人做一次深呼吸，約吸入cm3的空氣，則做一次深呼吸吸入空氣的質量是多少？所吸入的分子個數大約是多少？14．(8分)圖4如圖4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功的數值為W，其內能增加了ΔU，已知照射到集熱板上太陽光的能量的50%被箱內氣體吸收，求：(1)這段時間內集熱箱內的氣體共吸收的熱量；(2)此位置太陽光在垂直集熱板單位面積上的輻射功率．15.圖5(10分)如圖5所示為火災報警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發出響聲，在27℃時，下端封閉的空氣柱長為L1＝20cm，水銀柱上表面與導線端點的距離為L2＝10cm，管內水銀柱的重量為10N，橫截面積為1cm2，大氣壓強p0＝×105Pa，問：(1)當溫度達到多少時報警器會報警？(2)如果溫度從27℃升到報警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內能增加了多少？16．(14分)如圖6甲所示，水平放置的汽缸內壁光滑，活塞厚度不計，在A、B兩處設有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，B左面汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為.開始時活塞在B處，缸內氣體的壓強為(p0為大氣壓強)，溫度為297K，現緩慢加熱汽缸內氣體，直至溫度為K．求：(1)活塞剛離開B處時的溫度TB；(2)缸內氣體最后的壓強p；(3)在圖乙中畫出整個過程的p－V圖線．圖6模塊檢測1．BC3．B[溫度T是分子熱運動的平均動能的標志，分子間平均距離的變化對應著氣體的體積V的變化，根據理想氣體狀態方程判斷知只有B不可能．]4．CD[先等壓膨脹，體積增大，再等容降溫，壓強會減小，但溫度不一定低于初溫，故A錯誤；同理，等溫膨脹，壓強減小，等壓壓縮，溫度又減小，難以確定體積變化，故B錯誤；先等容升溫，壓強增大，又體積減小，故溫度可能等于起始溫度，故C正確；先等容加熱，再絕熱壓縮，氣體的溫度始終升高，內能一定增加，故D正確．]5．B[只有單晶體有天然的規則外形，多晶體沒有天然的規則外形，故A錯誤；晶體一定有熔點，非晶體一定沒有熔點，故B正確；只有單晶體物理性質表現為各向異性，C錯誤；玻璃是非晶體，D錯誤．]6．D[A是等溫變化，溫度不變，內能不變，體積變小，外界對氣體做功，氣體放熱；B中paVa>pbVb，由eq\f(pV,T)＝C(常數)，知Ta>Tb，Ea>Eb，又Va>Vb，外界對氣體做功，故氣體放熱；C是等容變化，體積不變，不伴隨做功，因Ta>Tb，Ea>Eb，故氣體放熱；D溫度不變，內能不變，由pa>pb知Va<Vb，氣體對外界做功，故氣體吸熱．]7．CD[由圖可知B→C，體積增大，密度減小，A錯；C→A等溫變化，分子平均速率vA＝vC，B錯；B→C為等壓過程，pB＝pC，而氣體分子對器壁產生作用力，FB＝FC，FA>FB，則C正確；A→B為等容降壓過程，密度不變，溫度降低，NA>NB，C→A為等溫壓縮過程，溫度不變，密度增大，應有NA>NC，D正確．]8．D[四則信息均為與當今科技發展前沿相關的信息，但①項違背了熱力學第三定律，即絕對零度不可達到；②項中同步衛星只能定點在赤道正上方；③項中光速與介質有關，光在不同介質中傳播速度不相同；④項中敘述符合能量守恒定律而且不違背物理原理．]9．CD[系統重力不變，彈簧伸長不變，故活塞不移動，對缸套受力分析可知，封閉氣體壓強不變，氣體做等壓膨脹，缸套下移，氣體對外做功，溫度隨環境溫度升高而升高，內能增加，C、D正確．]10．A[自然界中所有涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性，如下表：]方向性詳解舉例熱傳導的方向性熱量可以自發地從高溫物體傳給低溫物體要將熱量從低溫物體傳給高溫物體，必須有外界的幫助，即外界對其做功機械能轉化為內能過程的方向性機械能可以全部轉化為內能，但內能卻不能全部轉化為機械能而不引起其他變化第二類永動機不可能實現11.(1)D(2)吸收解析(1)氣體體積增大，分子間的距離增大，則氣體分子間作用力減小，A錯；溫度不變，則氣體分子的平均速率、平均動能均不變，B、C錯；根據熵增加原理，D正確．(2)氣體視為理想氣體，內能由溫度決定，氣泡上升時內能不變，ΔU＝0，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q知，氣泡吸收熱量，Q＝－W＝J；到達湖面后，W＝－J，Q＝J，則ΔU＝W＋Q＝J.12．下降上升回到原處(H＋h)13．×10－26kg×10－6kg×1020個解析空氣中氣體分子的平均質量m＝eq\f(M,NA)＝eq\f(29×10－3,×1023)kg＝×10－26kg做一次深呼吸吸入空氣的質量m′＝eq\f(V′,V)M＝eq\f×10－6,×10－3)×29×10－3kg＝×10－6kg做一次深呼吸所吸入的分子個數n＝eq\f(V′,V)NA＝eq\f×10－6,×10－3)××1023個＝×1020個14．(1)ΔU＋W(2)eq\f(2(ΔU＋W),St)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＋W(2)在垂直集熱板單位面積上的輻射功率：P＝eq\f(Q,Stη)＝eq\f(ΔU＋W,St×50%)＝eq\f(2(ΔU＋W),St)15．(1)177℃(2)18J解析(1)由eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)得T2＝eq\f(V2,V1)T1＝450Kt2＝177℃(2)氣體對外做功W′＝(p0S＋mg)L2＝2J由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q＝－W′＋Q＝18J16．(1)330K(2)(3)見解析圖解析(1)活塞離開B之前，氣體做等容變化，據查理定律有eq\f,T0)＝eq\f(p0,TB)，得TB＝eq\f(T0,