内容正文:
滚动检测卷(一)
(时间:90分钟 满分:100分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2023·广东东莞高二统考期末)关于下列各图,说法正确的是( )
A.图甲中,实验现象说明薄板材料具有各向异性,是单晶体
B.图乙中,当分子间距离为r0时,分子合力为零
C.图丙中,T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D.图丁中,微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显
答案:B
解析:题图甲中石蜡熔化形成圆形区域说明薄板各个方向上导热速度是一样的,说明该薄板材料具有各向同性,不是单晶体,A错误;题图乙中的实线表示分子力的合力变化图像,从题图乙可以看出当分子间距离为r0时,分子合力为零,B正确;气体温度越高,分子平均动能越大,分子平均速率也越大,曲线整体越靠右,即T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图,C错误;微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,微粒受力就越均衡,布朗运动越不明显,D错误。故选B。
2.(2023·广东江门高二统考期末)关于固体、液体、气体,下列说法正确的是( )
A.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
B.非晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性
C.荷叶上的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
D.完全失重状态下气体对容器的压强为零
答案:C
解析:单晶体和多晶体都有固定的熔点,故A错误;晶体中原子(或分子、离子)的排列是规则的,具有空间周期性,而非晶体没有这样的特性,故B错误;荷叶上的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果,故C正确;压强是气体分子频繁撞击容器壁造成的,与是否完全失重无关,故D错误。故选C。
3.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.扩散现象说明分子间存在斥力
B.当分子间的距离减小时,分子间的引力和斥力都增大
C.产生布朗运动的原因是悬浮在液体或气体中的微粒永不停息地做无规则运动
D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力
答案:B
解析:扩散现象说明分子在做无规则运动以及分子之间有间隙,故A错误;当分子间的距离减小时,分子间的引力和斥力都增大,故B正确;布朗运动是悬浮微粒受到不同方向的液体或气体分子无规则运动产生的撞击作用的不平衡性引起的,间接证明了液体或气体分子永不停息地做无规则运动,故C错误;磁铁可以吸引铁屑,并非是分子力的作用,故D错误。故选B。
4.(2023·广东湛江高二统考期末)吹肥皂泡是一项有趣的活动。如图所示,在玻璃杯内注入肥皂水,再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中,沾满肥皂水后取出,可以吹出大小不一、在空中做无规则运动的肥皂泡,则( )
A.肥皂泡的无规则运动属于布朗运动
B.肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关
C.肥皂泡表面液体分子间只存在引力,没有斥力
D.肥皂水与玻璃杯壁接触位置的分子力表现为引力
答案:B
解析:布朗运动是指悬浮在液体中或气体中的微粒的无规则运动,故肥皂泡的无规则运动不属于布朗运动,故A错误;液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势,所以肥皂泡在空中呈球状是由于液体表面张力的作用,故B正确;分子间同时存在着相互作用的斥力和引力,它们都随分子间距离的减小而增大,故C错误;肥皂水与玻璃杯壁表现为浸润,玻璃杯附着层内的液体分子由于受到固体分子的吸引,所以附着层液体分子比较密集,分子间的作用力表现为斥力,故D错误。故选B。
5.如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为p0,重力加速度为g)( )
A.p0-ρg B.p0-ρg
C.p0-ρg D.p0-ρg
答案:B
解析:设中间密封气体的压强为p1,可得p1=p0-ρgh3,又pB+ρgh1=p1,解得B端气体的压强为pB=p0-ρg,故选B。
6.一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C状态变化,已知该气体在状态C时的热力学温度为280 K,则该气体在状态A和状态B时的热力学温度分别为( )
A.567 K,280 K B.420 K,280 K
C.567 K,300 K D.420 K,300 K
答案:B
解析:从状态B到状态C,由理想气体状态方程可知=,解得TB=TC=280 K;又因状态A到状态B为等容过程,由查理定律有=,解得TA=420 K,B正确。
7.对于一定质量的理想气体,下列变化能够实现的是( )
A.保持气体温度不变,当压强增大时,气体体积变大
B.保持气体体积不变,当温度升高时,气体压强减小
C.保持气体压强不变,当体积增大时,气体的温度降低
D.当气体的压强、体积都增大时,气体的温度升高
答案:D
解析:根据理想气体状态方程=c,保持气体温度不变,当压强增大时,气体体积应减小,故A错误;保持气体体积不变,当温度升高时,气体压强增大,故B错误;保持气体压强不变,当体积增大时,气体的温度应增大,故C错误;当气体的压强、体积都增大时,气体的温度升高,故D正确。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.关于分子动理论的知识,下列说法正确的是( )
A.已知阿伏伽德罗常量为NA,则分子的质量m=,分子的体积V=
B.温度升高,并非空气中所有分子热运动的速率都增大
C.气体总是很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
D.显微镜下观察到墨水中的炭微粒在不停地做无规则运动,这反映了水分子运动的无规则性
答案:BD
解析:已知阿伏伽德罗常量为NA,则分子的质量m=,固体、液体分子的体积V=,对气体而言,是气体分子平均占有的空间体积,故A错误;温度升高,并非空气中所有分子热运动的速率都增大,故B正确;气体分子之间的距离很大,分子力为引力但近似为零,气体很容易充满容器,是分子热运动的结果,故C错误;显微镜下观察到墨水中的炭微粒在不停地做无规则运动,反映了水分子运动的无规则性,故D正确。故选BD。
9.如图所示,封闭在气缸内一定质量的理想气体,如果保持体积不变,当温度升高时,以下说法正确的是( )
A.气体的密度增大
B.气体的压强增大
C.气体分子的平均速率减小
D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
答案:BD
解析:由于质量不变,体积不变,则气体的密度不变,而温度升高,分子的平均速率增大,所以单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数增多,压强增大。故选BD。
10.如图所示,四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开,按图中标明的条件,当玻璃管水平放置时,水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度,则水银柱向左移动的是( )
答案:CD
解析:假设温度升高,水银柱不动,两边气体均作等容变化,设气体初始压强为p,初始温度为T,根据查理定律有=,可得压强的增加量Δp=p,而左右两边初态压强p相同,两边温度升高量ΔT也相同,所以Δp与成正比,即左右两边气体初始温度T越高,气体压强的增加量Δp越小,水银柱应向气体压强增加量小的一方移动,即向初态温度高的一方移动,由题图可知,C、D正确。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(8分)(2023·广东广州高二校考)某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列说法中正确的是________。
A.该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的单分子层油膜
B.水面痱子粉撒得越多,形成的油膜轮廓越清晰,实验误差越小
C.计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格计入,会使实验结果偏小
D.分子直径近似等于油酸酒精溶液的体积与油膜的面积之比
(2)每滴油酸酒精溶液的体积为V,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。溶液的体积分数为ρ,则油酸分子直径大小的表达式为d=________。
(3)某同学在配制一定浓度的油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒多了一点,因此导致所测的分子直径将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)若阿伏伽德罗常量为NA,油酸的摩尔质量为M,油酸的密度为ρ0,则体积为V的油酸所含分子数为________。
答案:(1)AC (2) (3)偏大 (4)
解析:(1)该实验中将油膜看作由一个个油酸分子紧密排列的球状单分子层油膜,油膜厚度即为油酸分子直径,故A正确;水面痱子粉撒得过多,形成的油膜将不能完全散开形成单分子层,从而使油膜面积偏小,根据油酸分子直径的计算公式d=可知,油酸分子直径的测量值将偏大,故B错误;计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入,将会使油膜面积偏大,从而导致所测油酸分子直径偏小,故C正确;分子直径近似等于一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积与油膜的面积之比,故D错误。故选AC。
(2)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V0=ρV,由此可得油酸分子直径大小的表达式为d==。
(3)配置溶液的过程中将酒精倒多了一些,将会造成溶液的实际体积分数小于ρ,根据d=可知所测的分子直径将偏大。
(4)体积为V的油酸的物质的量为n=,可知所含分子数为N=nNA=。
12.(7分)在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图甲所示。用注射器封闭一定质量的空气,连接到气体压强传感器上,用传感器测量封闭气体的压强,由注射器刻度读出气体的体积。
(1)多次改变封闭气体的体积,测量出不同体积时气体的压强,用电脑记录下来,并生成pV图像如图乙所示,由图可猜测p与V可能__________(选填“成正比”、“成反比”或“不成比例”)。
(2)实验完成后,某同学作出的图像如图丙所示(其中实线为实验所得,虚线为参考双曲线的一支),造成这一现象的原因可能是________。
A.操作实验时用手握住注射器
B.实验时环境温度降低了
C.注射器内气体向外泄漏
D.有气体进入注射器内
答案:(1)成反比 (2)BC
解析:(1)根据题图乙猜测,p与V可能成反比。
(2)对比题图丙中的实线与虚线可知,当体积V一定时,实验中气体压强偏小,结合理想气体状态方程可知,气体温度降低,即实验时环境温度降低;当压强一定时,实验中气体体积偏小,说明可能注射器内气体向外泄露。故选BC。
13.(9分)如图所示,粗细均匀、竖直放置的U形玻璃管左端封闭,右端开口且足够长。两管内水银面等高,左管内封闭的理想气体气柱长l1=8 cm,现给左管封闭气体缓慢加热,使右侧水银面比左侧水银面高4 cm。已知大气压强为p0=76 cmHg。
(1)求加热后封闭气体的压强;
(2)保持加热后的温度不变,为使封闭气柱长度恢复为l1=8 cm,求从开口端注入的水银柱长度。
答案:(1)80 cmHg (2)24 cm
解析:(1)加热后封闭气体的压强p=p0+ph0=(76+4) cmHg=80 cmHg。
(2)保持加热后的温度不变,为使封闭气柱长度恢复为l1=8 cm,此时从开口端注入的水银柱长度为h,此时气体的压强p′=p0+ph
根据玻意耳定律有pS=p′l1S
解得ph=24 cmHg,则注入水银柱的长度为24 cm。
14.(14分)如图所示,在热力学温度T0=296 K的室内放一空导热水瓶,将瓶盖盖上(不漏气),现将水瓶搬至室外阳光下暴晒,使水瓶内空气的温度升至T=332 K,大气压强恒为p0=1.0×105 Pa,将水瓶内的空气视为理想气体。
(1)求暴晒后水瓶内空气的压强p;(结果保留2位小数)
(2)若暴晒后在室外将瓶盖打开,使水瓶内、外的压强相同,水瓶内气体的温度不变,求水瓶内放出的空气质量与剩余空气质量之比。
答案:(1)1.12×105 Pa (2)
解析:(1)对水瓶中的空气,根据查理定律有=
解得p≈1.12×105 Pa。
(2)设水瓶的容积为V,打开瓶盖后水瓶中及放出的空气压强为p0时的总体积为V′,根据玻意耳定律有pV=p0V′
水瓶内放出的空气质量与剩余空气质量之比为
==。
15.(16分)如图所示,一开口向上的气缸固定在水平地面上,质量均为m、横截面积均为S的活塞A、B将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。在活塞A的上方放置一质量为2m的物块,整个装置处于平衡状态,此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0。已知大气压强与活塞质量的关系为p0=,g为重力加速度,活塞移动过程中无气体泄漏,气体可视为理想气体且温度始终保持不变,不计一切摩擦,气缸足够高。当把活塞A上面的物块取走时,活塞A将向上移动,求系统重新达到平衡状态时,活塞A上升的高度。
答案:0.9l0
解析:对Ⅰ气体,其初态压强p1=p0+=2p0
末态压强为p1′=p0+=p0
设末态时Ⅰ气体的长度为l1,由玻意耳定律可得
p1l0S=p1′l1S
代入数据解得l1=l0
对Ⅱ气体,其初态压强为p2=p0+=p0
末态压强为p2′=p0+=p0
设末态时Ⅱ气体的长度为l2,由玻意耳定律可得
p2l0S=p2′l2S
代入数据解得l2=l0
故活塞A上升的高度为Δh=l1+l2-2l0=0.9l0。
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