階段綜合檢測（七）（第十三章）

（75分鐘100分）

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。

1.（2022?長沙模擬）關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）

A.甲圖中，觀測記錄的是某個微粒做布朗運動的軌跡

B.乙圖中，當r>r。時，F(xiàn)^>Fw其合力表現(xiàn)為斥力

C.丙圖中，不同溫度下的曲線與橫軸圍成的面積相等

D.丁圖中，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子稀疏

【解析】選C.圖甲中記錄的某個微粒做布朗運動時按等時間間隔依次記錄的微粒位置的連

線，不是做布朗運動的軌跡，4錯誤；分子間同時存在引力和斥力，當r>r0時，F(xiàn)斥<Fw，其

合力表現(xiàn)為引力，6錯誤；分子總數(shù)目是一定的，故圖線與橫軸所圍圖形的“面積”是100沆

故兩個圖線與橫軸所圍圖形的“面積”是相等的，C正確；若附著層的液體分子比液體內(nèi)部

的分子稀疏，則液體與固體之間表現(xiàn)為不浸潤，所以丁圖中附著層的液體分子比液體內(nèi)部的

分子密集，〃錯誤。

2.（2021?鄂州模擬）下列說法中，能夠發(fā)生且不違背熱力學(xué)定律的是（）

A.一杯冷水自然放置，可以通過吸收空氣中的熱量變得比周圍空氣更熱

6.將電冰箱放置在密閉的房間內(nèi)，打開冰箱門讓電冰箱工作，可以降低房間的溫度

C.對蒸汽機不斷革新，可以把蒸汽的內(nèi)能盡量多地轉(zhuǎn)化成機械能

D.利用降低海水溫度放出大量的熱量來發(fā)電，從而解決能源短缺的問題

【解析】選2一杯冷水自然放置，可以通過吸收空氣中的熱量使得和周圍的空氣溫度相同,

而不可能變得比周圍空氣更熱，選項力錯誤；由于和室外沒有熱交換，故熱量仍在室內(nèi)，并

且壓縮機工作時其電路中也會因為有電阻而產(chǎn)生熱量，即產(chǎn)生的熱量大于制冷量，故室內(nèi)溫

度不降反升，選項8錯誤；熱機的效率不可能達到100%,但是對蒸汽機不斷革新，可以把蒸

汽的內(nèi)能盡量多地轉(zhuǎn)化成機械能，選項。正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，不可能從單一熱庫吸

收熱量并全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其他的變化，利用降低海水溫度放出大量的熱量來發(fā)電，降

低海水溫度的過程，消耗的能源更多，不能解決能源短缺的問題，選項〃錯誤。

3.如圖所示為一個防撞氣包，包內(nèi)氣體在標準狀況下體積為336位，已知氣體在標準狀態(tài)下

23

的摩爾體積Vo=22.4￡/加。/,阿伏加德羅常數(shù)N/（=6.0X10mor',求氣包內(nèi)氣體的分子個

數(shù)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（）

A.6.0X10”個B.7.0X102個

C.8.0X10?'個D.9.OX個

【解析】選D。由題意可知，包內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為n=J,包含分子數(shù)為N=nN”聯(lián)立代

Vo

入數(shù)據(jù)可解得N=9.0X102’個，選項〃正確。

教師

專用

一節(jié)地鐵車廂長為22加；車輛高度為（最大處）3695mm；車體寬度為（最大處）2800加加；車

廂地板距軌道高度為1100腿。已知：阿伏加德羅常數(shù)為6.02X

IO?：，勿。尸，標準狀態(tài)下氣體摩爾體積為22.4￡/加可以算出，這節(jié)車廂空載時廂內(nèi)的空氣

中分子數(shù)約為（）

3695mm

V7V7

A.4X10?’個B.4X10”個

C.6X10加個D.6X1027個

【解析】選B。這節(jié)車廂空載時廂內(nèi)的空氣中分子數(shù)約為N=nN”=5N”=

V"

22Xl()3x(3695—1100)X2800X10T

X6.02X1()23=4X1027(個),選項3正確。

2274

4.如圖所示，蹦蹦球是一種兒童健身玩具，某同學(xué)在27℃的室內(nèi)對蹦蹦球充氣，已知充氣

前兩球的總體積為2￡,壓強為la的，充氣筒每次充入0.2￡的氣體，忽略蹦蹦球體積變化

及充氣過程中氣體溫度的變化，問，用這個充氣筒要充氣多少次才能讓氣體壓強增大到3

atm()

A.15次B.18次

C.20次D.22次

【解析】選4設(shè)充氣n次可以讓氣體壓強增大至3atm,據(jù)題充氣過程中氣體發(fā)生等溫變化,

以蹦蹦球內(nèi)原來的氣體和所充的氣體整體為研究對象，由玻意耳定律得p,(V+nzlV)=p2V,

代入IX(2+nX0.2)=3X2,解得n=20(次)，選項C正確。

教師專用?【總結(jié)提升】運用玻意耳定律求解時,要注意確定氣體的初、末狀態(tài)參量以及研

究對象選擇。

5.如圖，自動洗衣機洗衣缸的底部與豎直均勻細管相通，細管上部封閉，并與壓力傳感器相

接。洗衣缸進水時，細管中的空氣被水封閉，隨著洗衣缸中水面的上升，細管中的空氣被壓

縮，當細管中空氣壓強達到一定數(shù)值時，壓力傳感器使進水閥門關(guān)閉，這樣就可以自動控制

5

進水量。已知剛進水時細管中被封閉空氣柱長度7.=50cm,大氣壓強po=1.0X10Pa,水

的密度P=1.0X10：'kg/m,重力加速度g取10mH。當空氣柱被壓縮到72=48c加長時，

壓力傳感器關(guān)閉洗衣機進水閥門，此時洗衣缸內(nèi)水位高度h約為()

A.44cmB.42cm

C.46cmD.50cm

【解析】選上壓力傳感器關(guān)閉洗衣機進水閥門，此時管內(nèi)氣體的壓強為p=p。+Pg[h—G

—72)]=p0+Pg(h—7I+72),則由玻意耳定律可知po7iS=[po+Pg(h—7I+72)]72S,解得h

心44cm,選項4正確。

6.如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，缸體質(zhì)量\1=

200kg,活塞質(zhì)量m=10Ag?；钊c汽缸壁無摩擦且不漏氣。此時，缸內(nèi)氣體的溫度為37°C,

活塞位于汽缸正中間，整個裝置都靜止。已知外界大氣壓恒定，重力加速度為g取10勿/彘

則當活塞恰好能靜止在汽缸缸口AB處時()

4彈簧長度變短

B.缸內(nèi)氣體溫度為620K

C.缸內(nèi)氣體溫度為600K

D.缸內(nèi)氣體溫度為74℃

【解析】選&對活塞與汽缸整體分析有k4x=(M+m)g,所以彈簧的彈力保持不變，則彈簧

長度不變，選項4錯誤；對汽缸受力分析有p0S+Mg=pS,則有p=p。+與，所以缸內(nèi)氣體壓

強不變，則為等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律可得?=7，代入數(shù)據(jù)可得3-=,，解得

TiL300KT2

T2=600仁327℃,選項。正確，B、〃錯誤。

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個選項符合題目要求。

全部選對得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7.關(guān)于液體，下列說法正確的是()

A.水銀滴放到打磨干凈的鉛板上，水銀就附著在鉛板上，很難擦去，是因為附著層內(nèi)分子之

間的作用表現(xiàn)為斥力

B.液晶顯示器是液晶中摻入少量多色性染料，染料分子會與液晶分子結(jié)合而定向排列，從而

表現(xiàn)出光學(xué)各向異性的特點

C.毛細現(xiàn)象是浸潤和不浸潤及液體表面張力作用形成的現(xiàn)象，現(xiàn)象是否明顯與液體種類和毛

細管的材料有關(guān)

D.液體表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離小

【解析】選4反心水銀滴放到打磨干凈的鉛板上，水銀就附著在鉛板上，很難擦去，是

因為附著層內(nèi)分子之間的作用表現(xiàn)為斥力，水銀對鉛板表現(xiàn)為浸潤，選項/正確；液晶顯示

器是液晶中摻入少量多色性染料，染料分子會與液晶分子結(jié)合而定向排列，從而表現(xiàn)出光學(xué)

各向異性的特點，選項8正確；毛細現(xiàn)象是浸潤和不浸潤及液體表面張力作用形成的現(xiàn)象，

現(xiàn)象是否明顯與液體種類和毛細管的材料有關(guān)，選項C正確；液體表面層中分子間的距離比

液體內(nèi)部分子間的距離大，選項〃錯誤。

8.防疫期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖所示，閉合閥門K,向下壓壓桿A可向瓶內(nèi)

儲氣室充氣，多次充氣后按下按柄B打開閥門K,消毒液會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出。儲氣

室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過程中溫度保持不變，則下列說法正確的是（）

壓桿4

A.充氣過程中外界對儲氣室內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能不變

B.只要儲氣室內(nèi)氣體壓強大于外界大氣壓強，消毒液就能從噴嘴處噴出

C噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體吸收熱量對外界做功

D.噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的平均撞擊力減小

【解析】選點C、Da氣體內(nèi)能由溫度決定，氣體溫度不變，因此雖然充氣過程中外界對儲

氣室內(nèi)氣體做功，但氣體內(nèi)能不變，選項/正確；只有當儲氣室內(nèi)氣體壓強大于外界大氣壓

強與噴嘴到液面這段導(dǎo)管內(nèi)液體產(chǎn)生的壓強之和時，消毒液才能從噴嘴處噴出，選項5錯誤;

噴液過程中，氣體膨脹，對外做功，但氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，一定從外界吸

收熱量，選項C正確；噴液過程中，氣體體積膨脹，由于溫度不變，根據(jù)玻意耳定律，氣體

壓強減小，即儲氣室內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的平均撞擊力減小，選項。正確。

9.不同的物理概念、物理規(guī)律間往往存在內(nèi)在的聯(lián)系，分子間存在著分子力，又由于分子間

的相互作用而存在與相對距離有關(guān)的分子勢能；如圖所示為分子力隨分子間距離的變化規(guī)律

圖線，由圖線可知下列選項正確的是（）

A.c位置分子力最小

B.b位置分子勢能最小

C.c到d的過程分子勢能一直增大

D.a到d的過程分子力先減小后增大

【解析】選6、C.b位置分子力為零，最小，選項/錯誤；b位置時，分子間距為r。，若分

子間距r>r,時，分子力表現(xiàn)為引力，分子距離變大時，分子力做負功，分子勢能增加；若分

子間距時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子距離變小時，分子力做負功，分子勢能也增加；則

在「=口位置分子勢能最小，即b位置分子勢能最小，選項8正確；c到d的過程，分子力表

現(xiàn)為引力，分子力做負功，則分子勢能一直增大，選項。正確；a到d的過程分子力先減小,

再增大，再減小，選項〃錯誤。

10.（2021?重慶模擬）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體按圖示方式發(fā)生狀態(tài)變化，其中過程

②是絕熱過程，過程③是等溫過程，對此氣體下列說法正確的是（）

A.過程①中氣體溫度逐漸升高

B.過程①中氣體對外界做正功

C.過程②中氣體溫度逐漸降低

D.過程③中氣體從外界吸收熱量

【解析】選/、&過程①中氣體的pV乘積變大，則溫度逐漸升高，選項力正確；過程①中

氣體體積不變，則氣體不對外界做功，選項6錯誤；過程②中氣體體積變大，對外做功，而

該過程為絕熱過程，則氣體內(nèi)能減小，即氣體溫度逐漸降低，選項。正確；過程③中氣體溫

度不變，內(nèi)能不變，體積減小，外界對氣體做功，則氣體向外界放熱，選項。錯誤。

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。

11.（6分）某同學(xué)在實驗室用油膜法測油酸分子直徑，實驗主要步驟如下：

①向體積V汕=6位的油酸中加酒精，直至總量達到V總=10」位；

②用注射器吸?、僦杏退峋凭芤?，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當?shù)稳雗=75滴時，測

得其體積恰好是v°=lmL；

③先往淺盤里倒入2面深的水，然后將爽身粉均勻地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板

放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；

⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N,

小方格的邊長為L=1cm。

根據(jù)以上信息，回答下列問題：

(1)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為肩油酸膜面積為M;油酸

分子直徑為s(以上結(jié)果均保留1位有效數(shù)字)

(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1mL,則最終的測量結(jié)果將偏(選填“大”

或“小”)。

(3)若油酸酒精溶液長時間靜置，則最終的測量結(jié)果將偏(選填“大”或“小”)o

【解析】(1)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積V=《X-^7位=8X

7510

IO/加￡=8X10”爪油酸膜的面積s=129Xl4=129czzHiXIO2油酸分子的直徑

V8X1()T_10

d=~=?［八一2zz?=8X10加。

D1XIU

(2)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1位，則代入計算的純油酸的體積偏大，可知測量

值偏大。

(3)若油酸酒精溶液長時間靜置，則濃度變大，最終得到的油酸膜的面積變大，可知測量值偏

小。

答案：(D8X10T21X10-28X1O-10

⑵大⑶小

12.(9分)某同學(xué)用〃/S研究溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系，實驗裝置如

圖1所示，實驗中通過注射器示數(shù)讀出氣體體積V,用氣壓傳感器記錄氣體壓強p,研究氣體

壓強和體積的關(guān)系。

圖1

(1)關(guān)于本實驗過程中的說法正確的是O

4推拉活塞時，為了讀數(shù)準確，動作要快

B.推拉活塞時，為了穩(wěn)定，手要握住注射器筒

C.壓強傳感器與注射器之間的軟管脫落后，應(yīng)立即重新接上，繼續(xù)實驗并記錄數(shù)據(jù)

D.活塞和針筒之間的摩擦并不影響壓強的測量

(2)某同學(xué)在做實驗時，按實驗要求組裝好實驗裝置，然后按實驗要求推動活塞，使注射器內(nèi)

空氣體積發(fā)生變化，實驗數(shù)據(jù)如表所示，請在圖2中作出V與！的關(guān)系圖像。

P

1

序號N/mLp/X105Pa-/X10-5Pa'

P

1181.0380.963

2161.1600.862

3141.3110.763

4121.5110.662

5101.7860.560

682.1780.459

762.7930.358

V/vnL

201in||nilr二二二二二二二二二二

15二二二二二二二二二二二

1U_________

5二二二二二二二二二二二

-1/x10-5pa-'

00.20.40.60.81.0

圖2

⑶本實驗中，可以由V%的關(guān)系圖像驗證氣體等溫變化時P與V關(guān)系，其依據(jù)是V吊成

（選填“正比”或“反比”）。

（4）由于在實驗中未考慮軟管中氣體的體積，實驗結(jié)果有一定的誤差，此誤差屬于

（選填”系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。

（5）由圖像可以求得軟管中氣體的體積為M（保留2位有效數(shù)字）。

【解析】（1）推拉活塞時，動作要慢，使溫度與環(huán)境溫度保持一致，選項4錯誤；推拉活塞時,

手不能握住注射器筒，防止對其起加熱作用，選項6錯誤；壓強傳感器與注射器之間的軟管

脫落后，氣體質(zhì)量變化，需重新實驗，選項C錯誤；活塞和針筒之間的摩擦并不影響壓強的

測量，選項〃正確。

（2）將表格中的數(shù)據(jù)在坐標軸中描出來，然后用直線連接起來，連線的時候，使盡可能多的點

分布在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，圖像如圖所示。

00.20.40.60.81.0p

⑶當溫度不變時，壓強p與體積V的乘積是一個常數(shù)，則有pV=C,即V=，C,可得V與！

pP

成正比；

（4）由于在實驗中未考慮軟管中氣體的體積，體積的讀數(shù)值總是比實際值小，有一定的誤差，

此誤差屬于系統(tǒng)誤差；

⑸設(shè)軟管中氣體的體積為V。，由圖像可知體積的讀數(shù)值比實際值小V。，根據(jù)p（V+V°）=C,C

CC

為定值，則有v=.-Vo,可得軟管中氣體的體積為圖線的縱軸截距，由圖像及公式v=j-

-4V15-2

V?？芍猭=C=——=0.8—4X0.04*

」（-）

P

105mL?Pa^20.3X105mL?Pa,取圖線上的一點（0.8,15）代入公式可得V°=20.3義10嘆o.8

X10,加￡—15mL。

答案：（1）。（2）見解析圖（3）正比

⑷系統(tǒng)誤差（5）1.2

教師

專用【加固訓(xùn)練】

一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化。求:

(1)若從A到B的過程中，氣體的內(nèi)能減少了300/則從A到B氣體吸熱還是放熱？吸收或

放出的熱量是多少？

⑵如果知道氣體由A狀態(tài)經(jīng)B、C到D狀態(tài)的過程中，氣體的最高溫度丁=

900K,則氣體在此過程中達到的最低溫度。

【解析】(1)從A到B,外界對氣體做功有

W=pZlV=20X10'X(2-1)X10-3片200J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律有

zlU=W+Q

解得Q=4U—W=-500J

故氣體放熱500人

(2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程罕為一定值，可判定C狀態(tài)溫度最低，D狀態(tài)溫度最高，故T?=T

=900K

根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得呼=呼

ID1C

代入圖像中數(shù)據(jù)解得

Tc=150K

答案：(1)放熱500J(2)150K

13.(13分)(2022?長沙模擬)如圖所示，一細〃形管兩端開口，用兩段水銀柱封閉了一段空

氣柱在管的底部，初始狀態(tài)時氣體溫度為280K,管的各部分尺寸如圖所示，圖中封閉空氣

柱長度L=20cm。其余部分長度分別為Lz=15cm,L3=10cm,h(=4cm,h2=20cm；現(xiàn)使

氣體溫度緩慢升高，取大氣壓強為p0=

76cmHg,求：

(1)氣體溫度升高到多少時右側(cè)水銀柱開始全部進入豎直管；

(2)氣體溫度升高到多少時右側(cè)水銀柱與管口相平。

【解析】(1)設(shè)〃形管的橫截面積為S,以封閉氣體為研究對象，其初狀態(tài)：Pi=p°+L=(76

+4)cmHg=8。cmHg,V,=L,S=20S

當右側(cè)的水銀全部進入豎直管時，水銀柱的高度：h=h,+L：i=(4+10)cm=

14cm,此時左側(cè)豎直管中的水銀柱也是14cm.

氣體的狀態(tài)參量：p2=p?+h=(76+14)c哪=90cmHg,Vz=LB+2L3s=20S+2X10S=40S

由理想氣體的狀態(tài)方程得：哈=哈

11

代入數(shù)據(jù)得：T2=630K

(2)水銀柱全部進入右管后，產(chǎn)生的壓強不再增大，所以左側(cè)的水銀柱不動，右側(cè)水銀柱與管

口相平時，氣體的體積：V3=LS+L3S+h2s=20S+10S+20s=50S

由蓋一呂薩克定律得：［=￡

代入數(shù)據(jù)得：T3=787.5K

答案：(1)630K(2)787.5K

14.(13分)如圖所示，質(zhì)量mi=20kg、高h=2/的導(dǎo)熱圓柱形汽缸內(nèi)，有質(zhì)量m2=5kg、

面積S=LOX102序的薄活塞，活塞與汽缸的接觸面光滑且不漏氣，活塞中心點連接輕桿豎

直懸掛在天花板上，缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，當環(huán)境溫度為3004時，汽缸靜止，活

5

塞距缸底;ho己知外界大氣壓強恒為p()=1.0X10Pa,取g=10物一，忽略缸壁及活塞的

厚度。求：

(1)當環(huán)境溫度緩慢升高到4