资源简介

模块综合检测
(时间：75分钟　分值：100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．下列说法正确的是(　　)
A．气体分子的平均速率增大，气体的压强也一定增大
B．空气中PM2.5的无规则运动属于分子热运动
C.给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力
D．在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
解析：选D。气体分子的平均速率增大，由于不知道气体体积的变化，所以气体的压强不一定增大，故A错误；空气中PM2.5的无规则运动属于布朗运动，不是分子热运动，故B错误；给车胎打气，越压越吃力，是因为胎内气体压强增大，并不是分子间存在斥力的原因，故C错误；在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故D正确。
2．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "../../../25XS180.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../../../Documents%20and%20Settings/Administrator/桌面/25XS180.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../../../Documents%20and%20Settings/Administrator/桌面/25XS180.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../25XS180.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../25XS180.TIF" \* MERGEFORMAT
A．甲图是水分子的分子势能Ep随分子间距离r的关系图像，B点对应的位置水分子之间的相互作用总体上表现为引力
B．乙图在模拟气体压强产生机理的实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等
C．显微镜下微粒运动的位置连线就是微粒的运动轨迹
D．丁图描述了氧气分子分别在0 ℃和100 ℃时的速率分布，实线对应100 ℃时的速率分布
解析：选D。B点对应的位置水分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，分子引力与斥力大小相等，故A错误；题图乙中模拟气体压强的产生，分子的速度不是完全相等的，所以也不要求小球的速度一定相等，故B错误；题图丙中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故C错误；100 ℃时分子平均速率比0 ℃时要大，实线对应100 ℃时的速率分布，故D正确。
3．2023年8月24日，日本福岛核电站启动核污染水排海，核污染水里含高达64种核放射性元素，其中碘129的半衰期为1 570万年，其衰变方程为I→X＋e，下列说法正确的是(　　)
A．核污染水被稀释后，碘129的半衰期变长
B．衰变生成了电子，说明原子核中存在电子
C．X核内的中子数为76
D．I的比结合能小于X的比结合能
解析：选D。半衰期只由原子核自身决定，将核污水稀释后，原子核的半衰期不变，故A错误；衰变过程中的电子是由核内中子转化为质子释放出来的，并不是原子核中存在电子，故B错误；根据衰变方程的质量数守恒可得A＝129，根据衰变方程的电荷数守恒可得Z＝53＋1＝54，则X核内的中子数为A－Z＝75，故C错误；衰变过程释放能量，反应后的X比反应前的I更稳定，则I的比结合能小于X的比结合能，故D正确。
4.一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程，先后到达状态b和c，最后回到原状态a，其p－T图像如图所示。下列判断正确的是(　　)
A.从状态a到状态b的过程中，气体既不吸热也不放热
B．从状态b到状态c的过程中，气体的内能增加
C．从状态c到状态a的过程中，气体的体积不变
D．a、b和c三个状态中，状态a时分子的平均动能一定最大
解析：选C。从状态a到状态b的过程中，气体压强不变，温度升高，内能增加，体积变大，气体对外做功，则根据ΔU＝W＋Q得气体吸热，A错误；从状态b到状态c的过程中，气体的温度不变，则内能不变，B错误；根据p＝T可知，从状态c到状态a的过程中，气体的体积不变，C正确；a、b和c三个状态中，状态a时温度最低，可知该状态下分子的平均动能一定最小，D错误。
5．红外测温仪只能捕获红外线，红外线光子的能量为0.55～1.62 eV。如图为氢原子的能级图，大量处在n＝5能级的氢原子向外辐射的光子中，能被红外线测温仪捕获的不同频率的光子共有(　　)
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
解析：选A。由氢原子能级示意图可知，氢原子从激发态向低能级跃迁时，根据E＝Em－En可知，所辐射光子能量为0.31 eV、0.97 eV、2.86 eV、13.06 eV、0.66 eV、2.55 eV、12.75 eV、1.89 eV、12.09 eV、10.2 eV，红外线光子的能量为0.55～1.62 eV，则能被红外线测温仪捕获的不同频率的光子共有2种。
6．用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌板和银板，都能产生光电效应，下列判断正确的是(　　)
A．两次实验中，光子的能量一定相同
B．两次实验中，金属的逸出功一定相同
C．两次实验中，光电子的最大初动能一定相同
D.两种金属的截止频率一定相同
解析：选A。用同一束单色光先后照射锌板和银板，一定相同的是入射光的光子能量，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0，不同的金属，逸出功不同，则最大初动能不同，再根据公式W0＝hν0可知两种金属的截止频率不相同。
7.肺活量是衡量人体呼吸功能的一个重要指标，是指人能够呼出的气体在标准大气压p0下的最大体积。一同学设计了如图所示的装置测量自己的肺活量，竖直放置的汽缸中有一与汽缸壁接触良好的活塞，活塞上方放有重物，活塞由于卡槽作用在汽缸中静止不动，插销K处于打开状态，汽缸中活塞下方空间的体积为V0，该同学用尽全力向细吹嘴吹气后，关闭插销K，最终活塞下方空间的体积变为V0。已知外界大气压强为p0，活塞的面积为S，活塞及上方重物的总重力G＝p0S，汽缸的导热性能良好，则该同学的肺活量为(　　)
A．V0 B．V0 C．V0 D．V0
解析：选C。设该同学呼出的气体在标准大气压p0下的体积为V，把该同学呼出的气体和活塞下方汽缸中原有的气体作为研究对象，有p0V0＋p0V＝p·V0，其中p＝p0＋＝p0，解得V＝V0。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
8.如图所示，表示一定质量的理想气体沿途径a→b→c→d→a发生状态变化的过程，则该气体压强的变化情况是(　　)
A．从状态c到状态d，压强减小
B．从状态d到状态a，压强增大
C．从状态a到状态b，压强增大
D．从状态b到状态c，压强不变
解析：选AC。由理想气体的状态方程知＝， 在V－T图像中，当压强增大时，图像上的点与原点的连线斜率变小，因此pa9．智能手机内装有光敏电阻，可利用光电效应原理自动调节屏幕亮度。某金属发生光电效应时，其遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为－b，元电荷为e，则(　　)
A．普朗克常量h＝
B．普朗克常量h＝
C．该金属的逸出功为ea
D．该金属的逸出功为eb
解析：选BD。根据光电效应方程有Ekmax＝hν－W0，根据动能定理有eUc＝Ekmax，解得Uc＝ν－，结合图像有＝，解得h＝，故A错误，B正确；根据上述，结合图像有－＝－b，解得W0＝eb，故C错误，D正确。
10.打篮球是同学们喜爱的一种体育活动，篮球正常使用时气压范围为1.5 atm～1.6 atm。小明和同学们来到室内篮球场打篮球，发现篮球场内的篮球气压不足，测得篮球内部气体的压强为1.2 atm。如图所示，小明同学用手持式打气筒在室内给篮球打气，每打一次都把体积为125 mL、压强与大气压相同的气体打进球内。已知篮球的体积V＝5 L，大气压强恒为p0＝1.0 atm，打气过程中篮球体积和球内气体温度均视为不变，室内温度t1＝24 ℃，室外温度t2＝27 ℃。下列说法正确的是(　　)
A．若同学们在室内篮球场玩，最少需打气11次
B．若同学们在室内篮球场玩，最少需打气12次
C．若同学们将篮球带到室外篮球场玩，最多能打气15次
D．若同学们将篮球带到室外篮球场玩，最多能打气16次
解析：选BC。若同学们在室内篮球场玩，设最少需打气n次，原来篮球内部的压强为p1，打气筒每打一次的气体体积为V0，则根据玻意耳定律p1V＋np0V0＝pminV，解得n＝12，故A错误，B正确；室内的热力学温度T1＝t1＋273 K＝297 K，室外的热力学温度T2＝t2＋273 K＝300 K，若同学们将篮球带到室外篮球场玩，设最多能打气k次，根据理想气体状态方程＝，解得k＝15.36，即最多能打气15次，故C正确，D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．(6分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，
(1)某同学操作步骤如下：
①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；
②在量筒中滴入100滴该溶液，测出它的体积；
③在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在浅盘上覆盖带有坐标方格的玻璃板，描出油膜形状，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0.1%，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(结果保留2位有效数字)。
解析：(1)③水面上不撒痱子粉或石膏粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油酸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，故应先在水面上撒痱子粉或石膏粉。
(2)油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积，则d＝＝ m＝1.2×10－9 m。
答案：(1)见解析　(2)1.2 × 10－9
12．(10分)用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：
INCLUDEPICTURE "../../../25XS187.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../../../Documents%20and%20Settings/Administrator/桌面/25XS187.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../../../Documents%20and%20Settings/Administrator/桌面/25XS187.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../25XS187.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../25XS187.TIF" \* MERGEFORMAT 　 INCLUDEPICTURE "../../../25XS188.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../../../Documents%20and%20Settings/Administrator/桌面/25XS188.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../../../Documents%20and%20Settings/Administrator/桌面/25XS188.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../25XS188.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../25XS188.TIF" \* MERGEFORMAT
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器上表示气体体积的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用V－图像处理实验数据，得出如图2所示图线。
(1)关于该实验的操作，下列说法正确的有________。
A．活塞上应该涂润滑油
B．应缓慢推拉活塞
C．用手握住注射器推拉活塞
D．改变体积后要快速记录压强数据
(2)某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有点击记录，但其他操作规范。根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次的压强p7，其最接近的值是________。
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
压强p/kPa 100.1 p7 179.9
体积V/cm3 18 17 16 15 14 13 12 11 10
A．128.5 kPa B．138.4 kPa
C．149.9 kPa D．163.7 kPa
(3)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，则封闭气体的真实体积为________(用题中所给符号表示)。从理论上讲p－图像可能接近下列哪个图________。
INCLUDEPICTURE "../../../25XS189.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../../../Documents%20and%20Settings/Administrator/桌面/25XS189.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../../../../Documents%20and%20Settings/Administrator/桌面/25XS189.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../25XS189.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../../../25XS189.TIF" \* MERGEFORMAT
(4)若软管内体积远小于注射器内气体体积，可忽略。某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴、作横轴，画出p－图像如图3所示，则图像向上弯曲的可能原因是________。
A．实验过程中有漏气现象
B．各组的p、取值范围太小
C．实验过程中气体温度升高
D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强
解析：(1)为了减小活塞与注射器之间的摩擦对实验结果的影响，应在活塞上涂上润滑油，故A正确；为了保证活塞在移动的过程中，注射器内的气体尽可能做等温变化，应缓慢推拉活塞，且手不能握住注射器，故B正确，C错误；每次推拉活塞改变气体体积后，要待气体稳定后再进行读数，故D错误。
(2)由玻意耳定律，一定质量气体，温度不变时压强与体积成反比；由实验数据及公式p1V1＝p7V7，解得p7＝150.15 kPa，故选C。
(3)在软管内气体体积V0不可忽略，所以被封闭气体的初状态的体积为V＋V0
由于等温变化，
所以有pV＝C，结合上述分析，则为p(V＋V0)＝C
整理有p＝＝
由于图像的横坐标为，
则整理有p＝
结合图像，其图像的斜率k＝
所以随着的变大，斜率逐渐变小。
(4)题图3中的图像向上弯曲，即气体的压强与体积的乘积变大，由等温变化有pV＝C
可知，其可能的原因是气体的温度升高。
答案：(1)AB　(2)C　(3)V＋V0　D　(4)C
13．(12分)如图所示，容积为V0的汽缸竖直放置，导热良好，右上端有一阀门连接抽气孔。汽缸内有一活塞，初始时位于汽缸底部高度处，下方密封有一定质量、温度为T0的理想气体。现将活塞上方缓慢抽至真空并关闭阀门，然后缓慢加热活塞下方气体。已知大气压强为p0，活塞产生的压强为p0，活塞体积不计，忽略活塞与汽缸之间的摩擦。求：
(1)抽至真空并关闭阀门时，活塞下方理想气体的体积；
(2)温度升至3T0时，理想气体的压强。
解析：(1)根据等温变化p1V0＝p2V，
又p1＝p0＋p0，p2＝p0，得抽至真空并关闭阀门时，活塞下方理想气体的体积V＝。
(2)活塞到达汽缸上端时，
根据等压变化＝，得T＝2T0
温度继续升高至3T0，
根据等容变化＝，得p3＝p0。
答案：(1)　(2)p0
14.(12分)如图所示，竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管中的水银封闭了一定质量的理想气体，当环境温度T1＝300 K时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1＝25 cm，右管水银柱上方的气柱长h0＝30 cm，大气压强p0＝75 cmHg。
(1)此时封闭气体的压强是多少cmHg
(2)可以通过升高温度的方法让左右两边水银柱在同一高度，温度T2是多少？
(3)若保持温度不变，往左管中注入水银，也能使两边水银柱在同一高度，问需要注入的水银柱长度是多少？
解析：(1)此时封闭气体的压强
p1＝p0－ρgh1＝50 cmHg。
(2)气体初状态p1＝50 cmHg，
V1＝h0S，T1＝300 K
末状态p2＝p0，V2＝S
根据理想气体状态方程＝
可得T2＝637.5 K。
(3)加入水银后状态p3＝p0，V3＝hS
气体温度不变，气体发生等温变化，根据玻意耳定律p1V1＝p3V3
解得气体高度h＝20 cm
加入水银的长度为L＝h1＋2(h0－h)＝45 cm。
答案：(1)50 cmHg　(2)637.5 K　(3)45 cm
15．(14分)某一静止的放射性原子核X发生α衰变，若该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核Y的动能，且衰变过程中的质量亏损为Δm。已知光在真空中的传播速度为c，涉及动量问题时，亏损的质量可不计。
(1)写出该α衰变的核反应方程。
(2)若放射性原子核X的半衰期为4天，求经过8天4 g X剩下的质量。
(3)求α粒子衰变后的动能。
解析：(1)该α衰变的核反应方程是
X→Y＋He。
(2)若放射性原子核X的半衰期为4天，经过8天4 g X剩下的质量
m剩＝m0＝×4 g＝1 g。
(3)衰变过程中动量守恒，因此根据动量守恒定律有0＝MYvY－MHevHe
根据能量守恒有Δmc2＝MYv＋MHev
则α粒子衰变后的动能
EkHe＝Δmc2
解得EkHe＝Δmc2。
答案：(1)X→Y＋He　(2)1 g
(3)Δmc2

展开更多......

收起↑