阶段知能检测(十一) (见学生用书第305页)
时间：60分钟满分：100分)
一、单项选择题(本大题共5小题，每小题5分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得5分，选错或不答的得0分．)
图11．(2010·广东高考)如图1是密闭的汽缸，外力推动活塞p压缩气体，对缸内气体做功800 j，同时气体向外界放热200 j，缸内气体的( )
a．温度升高，内能增加600 j
b．温度升高，内能减少200 j
c．温度降低，内能增加600 j
d．温度降低，内能减少200 j
解析】 本题考查热力学第一定律，以及理想气体内能与温度的关系．根据热力学第一定律，气体内能增量δu＝w＋q＝800 j－200 j＝600 j，对于一定质量的理想气体，内能增加温度必然升高，故a选项正确．
答案】 a2．液体表面张力产生的原因是( )
a．液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力。
b．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力。
c．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力。
d．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力。
解析】 液体表面层分子间距离介于气体和液体之间．液体分子力可认为为零，则表面层分子力表现为引力，故c正确．
答案】 c图2
3．如图2所示，甲分子固定在坐标原点o，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中实线所示，f>0为斥力，f<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处静止释放逐渐向甲分子靠近的过程中，下列说法不正确的是( )
a．分子间相互作用的引力和斥力同时增大。
b．分子间作用力先增大后减小。
c．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子做功。
d．分子势能先减小后增大，乙分子的动能先增大后减小。
解析】 由分子力的性质和分子与分子势能变化的关系可判定正确的选项为a、c、d，故选b.
答案】 b4．(2011·福建高考)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104 j，气体对外界做功1.0×104 j，则该理想气体的( )
a．温度降低，密度增大 b．温度降低，密度减小。
c．温度升高，密度增大 d．温度升高，密度减小。
解析】 由δu＝w＋q可得理想气体内能变化δu＝－1.0×104 j＋2.5×104 j＝1.
5×104 j>0，故温度升高，a、b两项均错．因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由ρ＝可知密度变小，故c项错误d项正确．
答案】 d5．根据分子动理论，设两个分子之间的距离为r0时分子间的引力和斥力相等，以下关于分子力和分子势能与它们之间距离的关系，正确的是( )
a．若两分子之间距离在r0的基础上增大，则分子间的引力增大，斥力减小，分子力表现为引力。
b．两分子之间距离为r0时，分子势能最小，在r0的基础上距离增大或减小，分子势能都变大。
c．两分子之间距离越大，分子力越小；分子间距离越小，分子力越大。
d．两分子之间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能越小。
解析】 当两分子之间的距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，分子力为零；若分子间距在r0的基础上增大，分子间的引力和斥力同时减小，因斥力减小的快，故分子力表现为引力，故a错误；从分子力随距离变化的图象可知，分子力的变化不具有单调性，故c错误；由分子势能与分子间距的关系图象可知，两分子之间距离为r0时，分子势能最小，当分子之间距离在r0的基础上增大时，分子间的作用力表现为引力，分子力做负功，分子势能增加，当分子间的距离在r0的基础上减小时，分子间的作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增加，故可以判断b是正确的；同时，分子势能的图象不具有单调性，故d错误．
答案】 b二、双项选择题(本大题共5小题，每小题6分，共30分．全部选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分．)
6．关于永动机不可能制成的下列说法中正确的是( )
a．第一类永动机违反了能量守恒定律。
b．第二类永动机违反了能量守恒定律。
c．第一类永动机不能制成说明了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
d．第二类永动机不能制成说明了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
解析】 第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热传递的方向性．因此，正确选项为a、d.
答案】 ad
7．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图3甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种液体在熔解过程中温度随加热时间变化的关系如图3丁所示( )
图3a．甲、乙为非晶体，丙是晶体。
b．甲、丙为晶体，乙是非晶体。
c．甲、丙为非晶体，丙是晶体。
d．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体。
解析】 由图甲、乙、丙可知：甲、乙各向同性，丙各向异性；由图丁可知：甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙是非晶体．其中甲为多晶体，丙为单晶体．故b、d正确．
答案】 bd
8．一定质量的理想气体．从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态．用w1表示外界对气体做功的数值，w2表示气体对外界做功的数值．q1表示气体吸收的热量多少，q2表示气体放出的热量多少，则在整个过程中可能正确的关系有( )
a．|q1－q2|＞|w2－w1| b．q1＝q2
c．w1＝w2 d．q1【解析】 本题考查对热力学第一定律的理解，即定量表达做功与热传递对内能的影响，表达式为：δu＝w＋q.依题意，一系列变化后回到开始的状态，则内能最终没有改变，由于是理想气体，故温度与初始温度一致，且直接与内能对应．由热力学第一定律得：
δu＝w1＋q1＋w2＋q2＝δw＋δq＝0，则|w1－w2|＝|q1－q2|，a错；若δw＝0，即外界对气体做的功和气体对外界做的功的代数和为零，则δq＝0，即放出和吸收的热量相等，b、c可能；同理若气体对外做的功大于外界对气体做的功，则气体必然吸收热量，且吸收的热量多于放出的热量，即 q1＞q2，d错误．
答案】 bc
图49．(2012·抚顺模拟)一定质量的理想气体状态变化过程如图4所示，第1种变化是从a到b，第2种变化是从a到c.比较两种变化过程，则( )
a．a到c过程气体吸收热量较多。
b．a到b过程气体吸收热量较多。
c．两个过程气体吸收热量一样。
d．两个过程气体内能增加相同。
解析】 在p－t图中，等容线是过原点的倾斜直线，如图所示，可知vc>va>vb，故从a→c，气体对外做功较多，由tb＝tc可知两过程内能增量相同，根据δu＝w＋q可知，从a→c，气体吸收热量较多，选项a、d正确而b、c错误．
答案】 ad
图510．如图5所示，两个绝热的、容积相同的球状容器a、b，用带有阀门k的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差h＝1.00 m．初始时，阀门是关闭的，a中装有1 mol的氦(he)，b中装有1 mol的氪(kr)，两者的温度和压强都相同．气体分子之间的相互作用势能可忽略．现打开阀门k，两种气体相互扩散，达到稳定状态时( )
a．系统的内能增加。
b．系统的内能减少。
c．氦分子的平均速率小于氪分子的平均速率。
d．氦分子的平均速率大于氪分子的平均速率。
解析】 对两种气体组成的系统，由于气体的相互扩散，最终使系统的重心上升，重力势能增加，内能减少，故温度降低，a错，b正确；混合后两气体温度最终相同，则分子的平均动能一样，氦分子的质量较小，故氦分子的平均速率大于氪分子的平均速率，c错，d正确．
答案】 bd
三、非选择题(本题共3小题，共45分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)
11．(14分)(2011·上海高考)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，1)某同学操作步骤如下：
取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．
改正其中的错误。
2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3 ml，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为___m.
解析】 (1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．
液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．
2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：d＝＝m＝1.2×10－9 m.
答案】 (1)②在量筒中滴入n滴溶液。
在水面上先撒上痱子粉。
图612．(15分)(2011·浙江高考)吸盘是由橡胶制成的一种生活用品，其上固定有挂钩用于悬挂物体．如图6所示，现有一吸盘，其圆形盘面的半径为2.0×10－2 m，当其与天花板轻轻接触时，吸盘与天花板所围容积为1.0×10－5 m3；按下吸盘时，吸盘与天花板所围容积为2.
0×10－6 m3，盘内气体可看作与大气相通，大气压强为p0＝1.0×105 pa.设在吸盘恢复原状过程中，盘面与天花板之间紧密接触，吸盘内气体初态温度与末态温度相同．不计吸盘的厚度及吸盘与挂构的重量．
1)吸盘恢复原状时，盘内气体压强为___
2)在挂钩上最多能悬挂重为___的物体；
3)请判断在吸盘恢复原状过程中盘内气体是吸热还是放热，并简述理由．
解析】 (1)吸盘恢复原状时盘内气体发生等温变化由p1v1＝p2v2可得p2＝＝＝pa＝2.0×104 pa.
2)由平衡条件可得，g＝(p0－p2)s＝100 n.
3)吸盘恢复原状过程中盘内气体发生等温膨胀，其内能不变却对外做功，由热力学第一定律可知气体吸热．
答案】 (1)2.0×104 pa (2)100 n (3)吸热．简述理由见解析。
图713．(16分)如图7所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为s，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓k，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在b点，已知ab＝h，大气压强为p0，重力加速度为g.
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