高中物理选修1-2 模块综合检测附详细参考答案

(时间：60分钟，满分100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
有关分子的热运动和内能，下列说法不正确的是(　　)
A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变
B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈
C．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和
D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
解析：选D. 温度是分子平均动能的标志，温度不变时，分子的平均动能不变，温度越高，分子热运动越剧烈，故A、B说法均正确，由内能定义知，C项正确，布朗运动是液体分子对悬浮微粒的撞击引起的，故D说法错误．
(2012·南京调研)下列说法正确的是(　　)
A．分子间的引力和斥力是不能同时存在的，有引力就不会有斥力
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大
D．做功和热传递在改变物体内能上是等效的
答案：CD
质量相等的氢气和氧气温度相同，若不考虑分子间的势能，则(　　)
A．两者内能相等
B．氧气的内能较大
C．氢气和氧气分子的平均速率相等
D．氢气和氧气分子的平均动能相等
解析：选D.由于不考虑分子间的势能，气体的内能等于气体内所有分子动能的总和．温度是分子平均动能的标志，氢气和氧气温度相同，则它们的平均动能相等；氢气的摩尔质量小于氧气的摩尔质量，质量相等的氢气和氧气中，氢气的分子个数大于氧气的分子个数，所以氢气的分子的总动能大于氧气的分子的总动能．故A、B错误，D正确；由于氢气分子和氧气分子的质量不等，所以C错误．
在冬季，装有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，其主要原因是(　　)
A．软木塞受潮膨胀
B．瓶口因温度降低而收缩变小
C．白天气温升高，大气压强变大
D．瓶内气体因温度降低而压强减小
解析：选D. 以暖水瓶中气体为研究对象，其体积保持不变，分子密集程度不变，温度降低时，分子平均动能减小，瓶内气体压强减小，小于大气压强，故不易拔出来．
据某市报报道：天津一小男孩睡觉时，臀部将压在下面的打火机焐炸，丁烷气体外泄，致使屁股局部速冻成伤．请你运用所学过的热学知识判断下列说法正确的是(　　)
A．焐炸是因为打火机内丁烷液体变热汽化，压强增大而爆炸
B．焐炸的过程符合热力学第一定律
C．市报关于局部速冻成伤的报道不符合科学道理
D．爆炸后，丁烷外泄后迅速汽化吸热，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤
解析：选ABD.爆炸后，丁烷外泄汽化吸热，体积增加，对外做功，根据热力学第一定律，内能减少，温度降低，所以A、B、D正确．
下列说法中正确的是(　　)
A．随着技术进步，热机的效率可以达到100%；制冷机也可以使温度达到－280 ℃
B．气体放出热量，其分子的平均动能就减小
C．根据热力学第二定律，一切物理过程都具有方向性
D．满足能量守恒定律的宏观过程不一定能自发地进行
解析：选D.由热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，即效率100%的热机不可能制成；任何物体的温度都不可能达到绝对零度，即不能达到－273 ℃，A不正确．气体放出热量时可能是外界对气体做功，由热力学第一定律，内能不一定减小，分子平均动能不一定减小，B不正确．根据热力学第二定律，由大量分子参与的宏观过程具有方向性，但不是所有物理过程都具有方向性，如弹簧振子的动能可以转化为势能，势能又可以转化为动能，是可逆的，不具有方向性，C不正确．涉及热现象的宏观过程具有方向性，其他满足能量守恒定律的宏观过程有的可以自发进行，有的则不可以，选项D正确．
下列叙述正确的是(　　)
A．对一定质量的气体加热，其内能可能减小
B．在任何系统中，一切过程都朝着熵增加的方向进行
C．物体的温度升高，分子热运动变得剧烈，每个分子动能都增大
D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
解析：选A.对一定质量的气体加热的同时，使气体膨胀对外做功，其内能可能减小，故A正确；一切自发进行的过程才朝着熵增加的方向进行，故B错误；物体的温度升高，分子的平均动能增大，但并不是每个分子动能都增大，C错误；在引起其它变化的条件下，热量也可以从低温物体传到高温物体，D错误．
下列过程不可能发生的是(　　)
A．物体吸收热量，对外做功，同时内能增加
B．物体吸收热量，对外做功，同时内能减少
C．外界对物体做功，同时物体吸热，内能减少
D．外界对物体做功，同时物体放热，内能增加
解析：选C.由ΔU＝Q＋W知，Q＞0，W＜0，则ΔU可正可负，A、B均可发生；W＞0，Q＞0，一定有ΔU＞0，C不可能发生，W＞0，Q＜0，ΔU可正可负，D可发生．
下列说法中正确的是(　　)
A．裂变又叫链式反应
B．太阳上现在正在进行着激烈的裂变反应
C．大亚湾核电站是利用裂变反应发电的
D．秦山核电站是利用聚变反应发电的
解析：选C.裂变反应并不是链式反应，故A错误．太阳上进行的是聚变，故B错误；目前核电站都是用裂变反应发电，没有用聚变反应的，故C正确，D错误．
中国科学院等离子体物理研究所研究员万元熙在接受记者专访时说，中国“人造太阳”试验装置已建造成功，真正的“人造太阳”有望在30年至50年后为中国发电．“人造太阳”试验装置实际上就是在磁容器中对氢的同位素氘和氚所发生的反应进行控制．根据你对“人造太阳”和原子核的理解，下列表述正确的是(　　)
A.H原子核内中子数为2
B.H代表原子核内有2个质子和1个中子
C.H＋H→He＋n是核聚变反应方程
D.U＋n→Xe＋Sr＋2n是核聚变反应方程
解析：选AC.本题所考查的知识点是原子核的结构、核聚变.H原子核内中子数为2，选项A正确；H代表原子核内有1个质子和1个中子，B错；H＋H→He＋n是核聚变反应方程，C正确；U＋n→Xe＋Sr＋2n是核裂变反应方程，D错误．
下列说法正确的是(　　)
A．α射线与γ射线都是电磁波
B．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
D．原子核经过衰变生成新核，则新核的总质量总等于原核的质量
解析：选C.α射线为高速氦核流，故A错误；β射线是由原子核内部放出的高速电子流，故B错误；原子核衰变的半衰期由元素本身决定，与外界环境和元素所处的状态无关，C正确；在核反应过程中伴随着能量变化，由质能方程知核反应前后的质量不相等，故D错误．
我国对家用电冰箱、空调这两个电子产品已率先实施了能源效率标识制度，现在销售的空调、冰箱已在显著位置粘贴了“中国能效标识”的标签，能效标识将能效分为1、2、3、4、5五个等级，等级1表示产品最节能，等级5是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售．小明一家人在家电城看中了两台制冷效果相同但能效标识和价格不一样的冰箱，铭牌如下表所示．BCD—203A型号的冰箱2780元，BCD—203B型号的冰箱2500元．若冰箱的使用寿命为15年，1度电的价格按0.50元计算．根据上述信息你认为下列说法正确的是(　　)
型号
BCD—203A
BCD—203B

总有效容积(L)
203
203

总输入功率(W)
120
120

冷冻能力(kg/24 h)
10
10

耗电量(kW·h/24 h)
0.48
0.76

能效级别
1
3

电源(AC)
220 V/50 Hz
220 V/50 Hz

重量(kg)
60
60

A.从经济的角度考虑，小明一家人应该买BCD—203B型号的冰箱
B．从经济的角度考虑，小明一家人应该买BCD—203A型号的冰箱
C．BCD—203A型号的冰箱比BCD—203B型号的冰箱节约能源
D．BCD—203A型号的冰箱同BCD—203B型号的冰箱用电能一样
解析：选BC.BCD—203A型号的冰箱15年所消耗的电能为：W1＝0.48 kW·h×365×15＝2628 kW·h，可算出15年所需要的电费为：2628×0.5元＝1314元．因此BCD—203A型号的冰箱15年所需要的电费和买冰箱的成本共计为：1314元＋2780元＝4094元；同样可算出BCD—203B型号的冰箱15年所需要的电费和买冰箱的成本共计为4580.5元．所以B正确，A错误．通过图表可以看出C正确，D错误．
二、填空题(本题共2小题，每小题10分，共20分．把答案填在题中的横线上)
用油膜法估测分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的酒精—油酸溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的45×50 cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．
(1)下面是实验步骤，请填写所缺的步骤C.
A．用滴管将浓度为0.05%的酒精—油酸混合溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL酒精—油酸溶液时的滴数N；
B．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的酒精—油酸溶液，从靠近水面处向水面中央一滴一滴地滴入，直至油酸薄膜有足够大的面积且又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n.
C．________________________________________________________________________.
D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S(单位：cm2)．
(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小________(单位：cm)．
解析：(1)将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．
(2)一滴酒精—油酸溶液所含油酸的体积为，n滴酒精—油酸溶液所含油酸的体积V＝n×，单个油酸分子的直径大小d＝＝n××＝n.
答案：(1)见解析　(2)n
(1)火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中能量转化的情况如下，请你在横线上填入相应的能量形式：
________能________能________能电能
(2)人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程．卢瑟福、居里夫人、查德威克、爱因斯坦等科学家在科学研究方面做出了卓越的贡献．
请选择其中的三位，指出他们的主要成绩．
①________________________________________________________________________.
②________________________________________________________________________.
③________________________________________________________________________.
解析：(1)煤燃烧，消耗了化学能，得到内能；高温高压蒸汽带动蒸汽轮机，内能转化为机械能；蒸汽机带动发电机，机械能转化为电能．
答案：(1)化学　内　机械
(2)卢瑟福提出了原子的核式结构模型(或其他成就)　查德威克发现了中子(或其他成就)　爱因斯坦提出了质能方程(或其他成就)
三、计算题(本题共2小题，共20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)
(10分)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已堂而皇之的占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500 mL.空气的摩尔质量M＝29×10－3 kg/mol.按标准状况计算．NA＝6.0×1023 mol－1，求：
(1)空气分子的平均质量是多少？
(2)一瓶纯净空气的质量是多少？
(3)一瓶中有约多少个气体分子？(结果保留两位有效数字)

答案：(1)4.8×10－26 kg
(2)6.5×10－4 kg
(3)1.3×1022个
(10分)一定质量的气体从外界吸收了4.2×105 J的热量，同时气体对外做了6×105 J的功．
(1)物体的内能增加还是减少？变化量是多少？
(2)分子势能是增加还是减少？
(3)分子动能是增加还是减少？
解析：(1)气体从外界吸热：Q＝4.2×105 J，
气体对外做功：W＝－6×105 J
由热力学第一定律：ΔU＝W＋Q＝－1.8×105 J，
ΔU为负，说明气体的内能减少了1.8×105 J
(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了分子力做负功气体分子势能增加
(3)因为气体的内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的动能一定减少，且分子动能的减少量一定大于气体内能的减少量．
答案：(1)减少　1.8×105 J
(2)增加　(3)减少