高中物理章末验收评估二固体鲁科版.docx
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高中物理章末验收评估二固体鲁科版
2019-2020年高中物理章末验收评估二固体鲁科版
一、选择题(共8个小题,每小题6分,共48分。
多选题全选对得6分,选不全得3分,错选不得分)
1.下列有关晶体的结构叙述正确的是( )
A.在晶体内部,组成晶体的物质微粒是无规则排列的
B.晶体的微观结构不具有周期性
C.在晶体内部,组成晶体的物质微粒可以自由运动
D.晶体内部微粒间存在着很强的作用力
2.下列说法中不正确的是( )
A.常见的金属材料都是多晶体
B.只有非晶体才显示各向同性
C.凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体
D.多晶体不显示各向异性
3.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )
A.同种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态
B.单晶体中原子(或分子、离子)按照一定规则排列,具有空间上的周期性
C.单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质
D.非晶体也可表现出各向异性的物理性质
4.(多选)国家游泳中心——水立方,像一个蓝色透明的“冰块”,透过它,游泳中心内部设施尽收眼底。
这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫做ETFE(四氟乙烯和乙烯的共聚体)的膜材料,这种膜材料属于非晶体,那么它具有的特性是( )
A.在物理性质上具有各向同性
B.在物理性质上具有各向异性
C.具有一定的熔点
D.没有一定的熔点
5.(多选)下列关于白磷与红磷的说法中,正确的是( )
A.它们是由不同的物质微粒组成的
B.它们有不同的晶体结构
C.它们具有相同的物理性质
D.白磷的燃点低,红磷的燃点高
6.(多选)新型金属材料有铝合金、镁合金、钛合金以及稀有金属,以下关于它们的说法正确的是( )
A.铝合金密度小,导电性好,可代替铜用作导电材料
B.镁合金既轻又强,被誉为“未来的钢铁”,可制造超音速飞机和宇宙飞船
C.稀有金属能改善合金性能,用于制造光电材料、磁性材料等
D.钛合金是制造直升机某些零件的理想材料
7.(多选)晶体不同于非晶体,它具有规则的几何外形,在不同方向上物理性质不同,而且具有一定的熔点,下列哪些说法可以用来解释晶体的上述特性( )
A.组成晶体的物质微粒,在空间按一定的规律排成整齐的行列,构成特定的空间点阵
B.晶体在不同方向上物理性质不同,是由于不同方向上微粒数目不同,微粒间距离不相同
C.晶体在不同方向上物理性质不同,是由于不同方向上的物质微粒的性质不同
D.晶体在熔化时吸收热量,全部用来瓦解晶体的空间点阵,转化为分子间势能,因此,晶体在熔化过程中保持一定的温度不变,只有空间点阵完全被瓦解,晶体完全变为液体后,继续加热,温度才会升高
8.一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品,长AB是宽BC的两倍,如图1所示。
若用多用电表沿两对称轴O1O1′和O2O2′测其电阻阻值均为R,则这块样品可能是( )
图1
A.单晶体 B.多晶体
C.非晶体D.金属
二、非选择题(共4小题,共52分,把答案填在题中横线上或按要求作答,解答题应写出必要的文字说明,方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
9.(12分)常见的固体中:
(1)________是晶体;
(2)______是非晶体。
(填选项前字母)
A.玻璃 B.云母 C.水晶石 D.沥青 E.食盐
(3)下列物质:
云母、食盐、蜂蜡、橡胶、铜,具有固定熔化温度的有________________;物理性质表现为各向同性的有________________。
10.(12分)有一块物质薄片,某人为了检验它是不是晶体,做了一个实验。
他以薄片的正中央O为坐标原点,建立xOy平面直角坐标系,在两个坐标轴上分别取两点x1和y1,使x1和y1到O点的距离相等。
在x1和y1上分别固定一个测温元件,再把一个针状热源放在O点,发现x1和y1点的温度都在缓慢升高。
甲同学说:
若两点温度的高低没有差异,则该物质薄片一定是非晶体。
乙同学说:
若两点温度的高低有差异,则该物质薄片一定是晶体。
请对两位同学的说法作出评价。
(1)甲同学的说法是________(选填“对”或“错”)的;理由是________________。
(2)乙同学的说法是________(选填“对”或“错”)的;理由是_________________。
11.(12分)地矿工作者在野外考察时发现了一种矿石,该矿石具有某种规则的外形,当沿某一方向敲击时,比较容易将其一层层剥离,而沿其他方向敲击则不然,你对该矿石可做出怎样的判断?
12.(16分)如图2所示,试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)。
图2
答案
1.选D 在单晶体的内部,组成单晶体的物质微粒是规则排列的,A错误;晶体的微观结构具有周期性,且微粒间存在着很强的作用力,B错误,D正确;在晶体内部,组成晶体的物质微粒只能在各自的平衡位置附近做微小振动,而不能自由运动,C错误。
2.选B 常见的金属:
金、银、铜、铁、铝、锡、铅等都是多晶体,选项A正确;因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性,所以选项B错误,选项D正确;有天然的规则的几何形状的物体一定是单晶体,选项C正确。
3.选B 同种物质可能呈现晶体和非晶体两种形态,如天然水晶是晶体,在它熔化以后再凝固起来,就成了石英玻璃,是非晶体,所以A错误;在晶体内部,分子、原子或离子按一定规则排列,呈现空间点阵结构,B正确;单晶体具有各向异性,多晶体、非晶体具有各向同性,所以C、D错误。
4.选AD 非晶体没有一定的熔点,在物理性质上表现为各向同性。
5.选BD 白磷和红磷是同一种物质微粒在不同条件下生成的不同晶体,它们有着不同的微观结构,故表现在宏观上的物理性质不一样,白磷的燃点低,红磷的燃点高,故B、D选项正确。
6.选AC 被誉为“未来的钢铁”的是钛合金,可用于制造超音速飞机和宇宙飞船;而镁合金既轻又强,可用来制造直升机的某些零件,故只有选项A、C正确。
7.选ABD 晶体有规则的几何外形是因为微粒按一定规律排列,呈现各向异性是因为不同方向上微粒数目不同,有固定熔点是因为其熔化时先要破坏点阵结构,之后温度才升高。
综上所述,A、B、D正确。
8.选A 该样品沿两对称轴O1O1′和O2O2′的长度、横截面积均不同,而电阻相同,表现出导电性能各向异性,单晶体物理性质表现为各向异性。
非晶体和多晶体物理性质表现为各向同性,故该样品可能为单晶体。
9.解析:
云母、食盐、铜都是晶体,故具有固定的熔化温度,蜂蜡、橡胶属于非晶体,没有固定的熔化温度;云母、食盐为单晶体,铜为多晶体。
答案:
(1)B、C、E
(2)A、D
(3)云母、食盐、铜 蜂蜡、橡胶、铜
10.解析:
单晶体中,物质微粒的排列顺序及物质结构在不同方向上是不一样的,因此单晶体表现出各向异性。
而非晶体中,物质微粒排列顺序及物质结构在不同方向是一样的,因此非晶体表现出各向同性。
对于多晶体,由于其中小晶粒是杂乱无章地排列的,因此也表现出各向同性。
由此可知,表现出各向同性的不一定是非晶体,而表现出各向异性的一定是晶体。
答案:
(1)错 因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的(或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性)
(2)对 因为只有晶体才具有各向异性
11.解析:
由于该矿石具有规则外形,且不同方向具有不同的力学性质,可知该矿石为单晶体。
答案:
见解析
12.解析:
(1)熔化前,晶体从外界吸收能量,主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能,使物体的温度升高,其体积一般也有所增大,也有小部分能量用来增加微粒的势能。
(2)熔化时,当温度升高到熔点时,点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能,能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置,破坏点阵结构,开始熔化。
继续加热,微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能,而完全消耗在破坏点阵结构所需的能量上,即用来增加势能,故温度保持不变。
(3)熔化后,液体吸收的能量主要转变为分子动能,只要继续加热,温度就会升高。
答案:
见解析
2019-2020年高中物理章末验收评估五热力学定律鲁科版
一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分,多选题全选对得6分,选不全得3分,错选不得分。
)
1.(福建高考)关于热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是( )
A.一定量气体吸收热量,其内能一定增大
B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
C.若两分子间距离增大,分子势能一定增大
D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大
2.(多选)(新课标全国卷Ⅱ改编)关于一定量的气体,下列说法正确的是( )
A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和
B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低
C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零
D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加
3.下列说法正确的是( )
A.冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体,因此不遵循热力学第二定律
B.空调工作时消耗的电能与室内温度降低所放出的热量可以相等
C.自发地热传导是不可逆的
D.不可能通过给物体加热而使它运动起来,因为违背热力学第一定律
4.关于永动机不能制成的原因,下列说法正确的是( )
A.第一类永动机违反了热力学第二定律
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
5.(多选)用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图1所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象。
关于这一现象,正确说法是( )
图1
A.这一实验过程不违反热力学第二定律
B.在实验过程中,热水一定降温、冷水一定升温
C.在实验过程中,热水内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能
D.在实验过程中,热水的内能只有部分转化成电能,电能则全部转化成冷水的内能
6.下列哪些现象能够发生,并且不违背热力学第二定律( )
A.一杯热茶在打开杯盖后,茶会自动变得更热
B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能
C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离
D.电冰箱不通电即可把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体
7.机械能向热能的转化,属于从有序向无序的转化,会导致( )
A.熵增大,机械能可以全部转化为内能
B.熵减小,机械能可以全部转化为内能
C.熵增大,机械能只能部分转化为内能
D.熵减小,机械能只能部分转化为内能
8.如图2所示,活塞将气缸分成两个气室,气缸壁、活塞、拉杆是绝热的,且都不漏气,UA和UB分别表示A、B气室中气体的内能。
则将拉杆向外拉动的过程中( )
图2
A.UA不变,UB变小 B.UA增大,UB不变
C.UA增大,UB变小D.UA不变,UB增大
二、非选择题(共4小题,共52分。
将答案填在题中横线上或按要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
9.(10分)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24kJ的功。
现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5kJ的热量。
在上述两个过程中,空气的内能共减小______kJ,空气______(选填“吸收”或“放出”)的总热量为______kJ。
10.(10分)如图3所示,气缸内封闭一定质量的理想气体,活塞通过定滑轮与一重物m相连并处于静止状态,此时活塞距缸口的距离h=0.2m,活塞横截面积S=10cm2,封闭气体的压强p=5×104Pa。
现通过电热丝对缸内气体加热,使活塞缓慢上升直至缸口。
在此过程中封闭气体吸收了Q=60J的热量,假设气缸壁和活塞都是绝热的,活塞质量及一切摩擦不计,则在此过程中气体的内能增加了多少?
图3
11.(14分)(山东高考)如图4所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气体),两管中水银面等高。
现将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。
(环境温度不变,大气压强p0=75cmHg)
图4
(1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。
(2)此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体将________(填“吸热”或“放热”)。
12.(18分)(江苏高考)如图5所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。
其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)。
这就是著名的“卡诺循环”。
图5
(1)该循环过程中,下列说法正确的是________。
A.A→B过程中,外界对气体做功
B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大
C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中,内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)。
若气体在A→B过程中吸收63kJ的热量,在C→D过程中放出38kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________kJ。
(3)若该循环过程中的气体为1mol,气体在A状态时的体积为10L,在B状态时压强为A状态时的
。
求气体在B状态时单位体积内的分子数。
(已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,计算结果保留一位有效数字)
答案
1.选D 根据热力学第一定律,气体内能变化与做功和热传递有关,选项A错误。
根据热力学第二定律可知热量不可自发的由低温物体传到高温物体,但热量还是可以通过外界的方法由低温物体传到高温物体,选项B错误。
分子内能与分子间的距离有关,当r>r0时,分子间距离越大,分子势能越大,r<r0时,分子间距离越大,分子势能减小,选项C错误。
分子间的引力和斥力都随分子间距离的变化而变化,距离减小,引力和斥力都要增大,选项D正确。
2.选AB 本题考查气体的特性、热力学第一定律及其相关知识点,意在考查考生对相关知识的掌握情况。
由于气体分子之间的作用力很小,气体分子可以自由运动,所以气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积,而不是该气体所有分子的体积之和,选项A正确。
根据温度是分子平均动能的标志可知,只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低,选项B正确。
根据气体压强的产生原因,在完全失重的情况下,气体的压强不为零,选项C错误。
气体从外界吸收热量,若同时对外做功,其内能不一定增加,选项D错误。
3.选C 有外界的帮助和影响,热量可以从低温物体传递到高温物体,空调消耗的电能必大于室内温度降低所放出的热量;不可能通过给物体加热而使它运动起来,因为违背了热力学第二定律。
选项C正确。
4.选D 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力学第二定律。
故正确选项为D。
5.选AB 在实验过程中,热水内能的一部分转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能,因为在转化过程中电路要发热,此实验遵守热力学第二定律,因此A、B正确,C、D错误。
6.选C A、B、D都违背了热力学第二定律,都不能发生;C中系统的势能减少了,所以不违背热力学第二定律,是可能发生的。
7.选A 机械能向热能的转化过程,属于从有序向无序的转化,这种过程熵增大,机械能可以全部转化为内能,也可以部分转化为内能。
8.选C 该题中的气缸壁、活塞、拉杆是绝热的,说明气缸中的气体与外界不发生热交换。
对A气室中的气体,若以ΔUA表示其内能的增量,则由热力学第一定律有ΔUA=QA+WA,因为QA=0,则ΔUA=WA。
在题述过程中,因A气室中气体的体积减小,外界(活塞)对气体做功,WA>0,所以ΔUA>0,即UA增大。
同理,B气室中气体的体积增大,气体对外界(活塞)做功,WB<0,所以ΔUB<0,即UB减小。
故选C。
9.解析:
因为理想气体的内能只跟温度有关,第一个过程是等温压缩,所以内能不变,第二个过程中,体积不变,说明只与外界发生热传递,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,所以ΔU=0-5kJ=-5kJ,故空气内能减小5kJ,空气放出29kJ的热量。
答案:
5 放出 29
10.解析:
活塞在上升过程中,气体对外做功
W=-pSh
根据热力学第一定律
ΔU=Q+W
代入数据解得
ΔU=60J-5×104×10×10-4×0.2J=50J
答案:
50J
11.解析:
(1)设U型管横截面积为S,右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1,右端与一低压舱接通后左管中封闭气体的压强为p2,气柱长度为l2,稳定后低压舱内的压强为p。
左管中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得
p1V1=p2V2①
p1=p0②
p2=p+ph③
V1=l1S④
V2=l2S⑤
由几何关系得h=2(l2-l1)⑥
联立①②③④⑤⑥式,代入数据得p=50cmHg⑦
(2)左管内气体膨胀,气体对外界做正功,温度不变,ΔU=0,根据热力学第一定律得,ΔU=Q+W且W<0,所以Q=-W>0,气体将吸热。
答案:
(1)50cmHg
(2)做正功 吸热
12.解析:
(1)考查气体状态变化图像问题,意在考查考生根据图像分析问题的能力。
A→B过程中,气体体积变大,气体对外做功,A项错误;B→C为绝热过程,气体体积增大,气体对外界做功,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,B项错误;C→D为等温过程,气体的温度不变,体积减小,压强增大,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,C项正确;D→A过程中,气体的温度升高,因此气体分子的速率分布曲线的最大值向速率大的方向偏移,D项错误。
(2)该循环过程中,B→C气体温度降低,内能减小。
由于一个循环中气体的内能不变,B→C、D→A是绝热过程,没有热量交换,因此整个过程吸收的热量为63kJ-38kJ=25kJ,根据热力学第一定律可知,对外做的功为25kJ。
(3)考查玻意耳定律及分子数的求解,意在考查考生对玻意耳定律及分子数求法的掌握。
A→B为等温过程,由玻意耳定律,pAVA=pBVB
单位体积内的分子数n=
解得n=
代入数据得n=4×1025m-3
答案:
(1)C
(2)B→C 25 (3)4×1025m-3
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