模塊綜合(一)(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(共10小題，共60分)1．下列說法正確的是()A．液體中的擴散現象是由于液體的對流形成的B．液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的性質C．雨傘傘面上有許多細小的孔卻能遮雨，是因為水的表面張力的作用D．大氣中PM2.5的運動是分子的無規則運動E．中午與清晨相比車胎內氣壓升高、體積增大，此過程中胎內氣體對外做功，內能增大解析：液體中的擴散現象是由于液體分子的無規則運動形成的，不是因為對流形成的，故A錯誤，液晶具有與晶體相似的性質，如具有光學各向異性，液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的性質，故B正確．雨傘傘面上有許多細小的孔卻能遮雨，是因為水的表面張力的作用，故C正確．大氣中PM2.5的運動是懸浮在氣體中的固體顆粒的無規則運動，這些固體顆粒是由大量的分子組成的，所以PM2.5的運動不是分子的無規則運動，故D錯誤．中午與清晨相比車胎內氣壓升高、體積增大，此過程中胎內氣體對外做功，溫度升高，內能增大，故E正確，故選BCE．答案：BCE2．下列說法正確的是()A．氣體對容器壁有壓強是氣體分子對容器壁頻繁碰撞的結果B．足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內氣體分子間斥力作用的結果C．一定質量的理想氣體等壓膨脹過程總氣體一定從外界吸收熱量D．自然發生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的E．飽和汽壓與分子密度有關，與溫度無關解析：氣體對容器壁的壓強是氣體分子對容器壁頻繁碰撞的結果，故A正確；足球充足氣后很難壓縮是由于足球內外的壓強差的原因，與氣體的分子之間的作用力無關，故B錯誤；根據理想氣體的狀態方程，eq\f(pV,T)＝C可知，一定質量的理想氣體等壓膨脹過程中氣體的溫度升高，內能增大，所以一定從外界吸收熱量，故C正確；根據熱力學第二定律，自然發生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的，故D正確；飽和汽壓與溫度有關，且隨著溫度的升高而增大，故E錯誤．答案：ACD3．下列關于分子運動和熱現象的說法正確的是()A．一定量100℃的水變成100B．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在斥力的緣故C．如果氣體分子總數不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大D．對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱E．一定量氣體的內能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和解析：一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽時，吸收熱量，內能增加，由于分子平均動能不變，因此分子勢能增加，故A正確；氣體分子之間的距離很大分子力近似為零，氣體如果失去了容器的約束就會散開，是由于分子雜亂無章運動的結果，故B錯誤；如果氣體分子總數不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，但是若同時體積增大，則單位時間碰撞到單位面積上的分子數減少，壓強不一定增大，故C錯誤；對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，由氣態方程eq\f(pV,T)知溫度必定升高，內能增大，而氣體對外做功，根據熱力學第一定律ΔU＝W＋Q可知一定吸收熱量，故D正確；物體的內能指所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和，故E正確答案：ADE4．下列說法正確的是()A．一定量的氣體，體積不變，分子平均碰撞頻次隨著溫度降低而減小B．一定量的氣體，氣體膨脹，氣體分子之間的勢能減小C．一定量的干冰，升華成同溫度的二氧化碳，其分子之間的勢能增加D．物體吸收了熱量，其內能一定會增加E．物體從單一熱源吸收的熱量可以全部用于做功解析：一定量的氣體，體積不變，溫度降低，分子平均動能減少，則分子平均碰撞頻次減小，故A正確；一定量的氣體，氣體膨脹，由于分子間的作用力表現為引力，所以分子力做負功，勢能增加，故B錯誤；一定量的干冰，升華成同溫度的二氧化碳，要吸收熱量，由于分子動能不變，則其分子之間的勢能增加，故C正確；做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，物體吸收了熱量，其內能不一定增加，還與做功情況有關，故D錯誤；根據熱力學第二定律知，在外界的影響下，物體從單一熱源吸收的熱量可以全部用于做功，故E正確．答案：ACE5．下列說法中正確的是()A．溫度高的物體比溫度低的物體內能多B．溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內能多C．溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均速率大D．物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子平均動能越大E．相互間達到熱平衡的兩物體的內能一定相等F．不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化解析：物體的內能除了與溫度有關以外，還和物質的種類、質量等因素有關，故A錯誤，B正確；溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均動能大，但是平均速率不一定大，選項C錯誤；物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子平均動能越大，選項D正確，相互間達到熱平衡的兩物體的溫度一定相等，但是內能不一定相同，選項E錯誤，不可能把熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化，選項F正確；故選BDF．答案：BDF6．下列說法中正確的是()A．懸浮在液體中的固體顆粒越小，布朗運動就越明顯B．用氣筒給自行車打氣，越打越費勁，說明此時氣體分子之間的分子力表現為斥力C．當分子力表現為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的增大而減小D．一定質量的理想氣體，溫度升高，體積減小，氣體的壓強一定增大E．內能全部轉化為機械能的熱機是不可能制成的解析：懸浮在液體中的固體顆粒越小，布朗運動就越明顯，故A正確；給自行車打氣時，要克服活塞上下的壓強差帶來的壓力來壓活塞，故B錯誤；當分子力表現為引力時，分子力是隨分子間距離的增大而先增大，后減小，分子勢能隨分子間距離的增大而增大，故C錯誤；一定質量的理想氣體，溫度升高，體積減小，由理想氣體的狀態方程eq\f(pV,T)＝C可知，氣體的壓強一定增大，故D正確；熱機的效率不可能提高到100%，是因為他違背了熱力學第二定律，故E正確，故選ADE．答案：ADE7．下列說法中正確的是()A．對于一定質量的理想氣體，氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，則氣體壓強必然增大B．對于一定質量的理想氣體，在絕熱過程中，外界對氣體做功，氣體的內能一定增加C．對于一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定向外界放熱D．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點E．當分子力表現為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大解析：對于一定質量的理想氣體，氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，根據eq\f(pV,T)＝C可知由于體積的變化未知，則氣體壓強不一定增大，選項A錯誤；根據熱力學第一定律ΔU＝W＋Q可知，對于一定質量的理想氣體，在絕熱過程中，Q＝0，外界對氣體做功W＞0，得ΔU＞0，氣體的內能一定增加，選項B正確；根據eq\f(pV,T)＝C，對于一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，則溫度升高，W＜0，ΔU＞0，根據ΔU＝W＋Q，則Q＞0，那么它一定從外界吸熱，選項C錯誤；彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點，選項D正確；當分子力表現為引力時，隨分子間距的增大，分子力做負功，則分子勢能隨分子間距離的增大而增大，選項E正確，故選BDE．答案：BDE8．下列說法正確的是()A．氣體分子單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數與單位體積內的分子數及氣體分子的平均動能都有關B．氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變C．溫度一定時，飽和汽的密度為一定值，溫度升高，飽和汽的密度增大D．功可以全部轉化為熱，但熱量不能全部轉化為功E．空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近飽和汽壓解析：氣體分子在單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數與分子數密度和分子平均速率有關，也就是與單位體積內的分子數及氣體分子的平均動能都有關，故A正確；溫度是分子平均動能的標志，氣體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變，而分子間勢能不一定改變，故B錯誤；飽和汽壓是物質的一個重要性質，它的大小取決于物質的本性和溫度，故一定溫度下的飽和汽的分子數密度是一定值，溫度升高，飽和汽的密度增大，C正確；功可以全部轉化為熱，根據熱力學第二定律可知，在外界的影響下熱量也可以全部轉化為功，故D錯誤；根據相對濕度的特點可知，空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近飽和汽壓，故E正確，故選ACE．答案：ACE9．下列說法中正確的是()A．當分子間距離增大時，分子勢能可能增大B．已知某物質的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常量為NA，則這種物質的分子體積V0＝eq\f(M,ρNA)C．自然界一切過程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發生D．布朗運動并不是分子的運動，但間接證明了分子在永不停息地做無規則運動E．一定質量的理想氣體，壓強不變，體積增大，分子平均動能增加解析：分子力隨距離的變化關系是先減小后增大，再減小，而分子力做正功分子勢能減小，分子力做負功分子勢能增加，故當分子間距離增大時，分子勢能可能增大，選項A正確．若該種物質是固體或液體，物質的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常量為NA，則該種物質的分子體積為V0＝eq\f(M,ρNA)，對氣體分子該計算方式不成立，故B錯誤．符合能量守恒定律的宏觀過程有方向性，故并不能全部自然發生，比如溫度低的物體就不能自動給溫度高的物體傳送熱量，故C錯誤．布朗運動并不是分子的運動，是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規則運動，但間接證明了分子在永不停息地做無規則運動，選項D正確；由理想氣體方程：eq\f(pV,T)＝C，可知壓強不變，體積增大，則溫度升高，可知分子平均動能增大，故E正確，故選ADE．答案：ADE10．(2017·全國卷Ⅲ)如圖，一定質量的理想氣體從狀態a出發，經過等容過程ab到達狀態b，再經過等溫過程bc到達狀態c，最后經等壓過程ca回到狀態a.下列說法正確的是()A．在過程ab中氣體的內能增加B．在過程ca中外界對氣體做功C．在過程ab中氣體對外界做功D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量E．在過程ca中氣體從外界吸收熱量解析：ab過程是等容變化，ab過程壓強增大，溫度升高，氣體內能增大，選項A正確；而由于體積不變，氣體對外界不做功，選項C錯誤．ca過程是等壓變化，體積減小，外界對氣體做功，選項B正確；體積減小過程中，溫度降低，內能減小，氣體要放出熱量，選項E錯誤．bc過程是等溫變化，內能不變，體積增大，氣體對外界做功，則需要吸收熱量，選項D正確．答案：ABD二、計算題(本題共3小題，共40分)11．(10分)在室溫條件下研究等容變化，實驗裝置如圖所示，由于不慎使水銀壓強計左管水銀面下h＝10cm處有長為L＝4cm的空氣柱．開始時壓強計的兩側水銀柱最高端均在同一水平面，溫度計讀數為7℃，后來對水加熱，使水溫上升到77℃，并通過調節壓強計的右管，使左管水銀面仍在原來的位置．若大氣壓為標準大氣壓(1)加熱后左管空氣柱的長度L′；(2)加熱后壓強計兩管水銀面的高度差Δh．解析：研究的對象為兩部分氣體，一部分為球形容器中的氣體A，這部分氣體做的是等容變化．另一部分氣體B，即為壓強計左管中封入的氣體，這部分氣體做的是等溫變化．(1)根據題意pB＝p0＋(h＋L)＝(76＋10＋4)cmHg＝90cmHg而pA＝pB－h＝80cmHgA部分氣體在做等容變化時，根據查理定律，有eq\f(pA,T1)＝eq\f(p′A,T2)解得p′A＝eq\f(T2,T1)pA＝eq\f(273＋77,273＋7)×80cmHg＝100cmHgB部分氣體的壓強pB′＝pA′＋10cmHg＝110cmHg根據玻意耳定律pBLS＝pB′L′S解得L′＝eq\f(pBL,pB′)＝eq\f(90×4,110)cm≈3.27cm．(2)壓強計左、右兩管水銀面之差Δh，有Δh＋10＋3.27＋76＝110解得Δh＝(110－10－3.27－76)cm＝20.73答案：(1)3.27cm(212．(2017·全國卷Ⅰ)(15分)如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可自由滑動的活塞(質量、體積均可忽略)．初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關閉K1.已知室溫為27℃，(ⅰ)打開K2，求穩定時活塞上方氣體的體積和壓強；(ⅱ)接著打開K3，求穩定時活塞的位置；(ⅲ)再緩慢加熱汽缸內氣體使其溫度升高20℃，解析：(ⅰ)設打開K2后，穩定時活塞上方氣體的壓強為p1，體積為V1.依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經歷等溫過程．由玻意耳定律得p0V＝p1V1 ①(3p0)V＝p1(2V－V1) ②聯立①②式得V1＝eq\f(V,2) ③p1＝2p0 ④(ⅱ)打開K3后，由④式知，活塞必定上升．設在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V2≤2V)時，活塞下氣體壓強為p2.由玻意耳定律得(3p0)V＝p2V2 ⑤由⑤式得p2＝eq\f(3V,V2)p0 ⑥由⑥式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為p2′＝eq\f(3,2)p0．