一轮单元训练金卷高三物理第十四单元 分子动理论 热力学定律

第十四单元分子动理论热力学定律注意事项：1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2、选择题的作答：每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题,每小题5分。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分。1、下列说法正确的是()A、1g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B、布朗运动就是物质分子的无规则热运动C、一定质量的理想气体压强增大,其分子的平均动能可能减小D、气体如果失去了容器的约束就会散开,这是气体分子的无规则的热运动造成的E、0℃的铁和0℃的冰,它们的分子平均动能相等2、景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒、猛推推杆,艾绒即可点燃、对筒内封闭的气体,在此压缩过程中()A、气体温度升高,压强不变B、气体温度升高,压强变大C、外界对气体做正功,气体内能增加D、外界对气体做正功,气体内能减少E、艾绒燃烧,放出热量,气体内能增加3.用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒,每隔10s记下它的位置,得到了a、b、c、d、e、f、g等点,再用直线依次连接这些点,如图所示、则下列说法中正确的是()A、花粉颗粒的运动就是热运动B、这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的轨迹C、在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小不等D、从花粉颗粒处于a点开始计时,经过36s,花粉颗粒可能不在de连线上E、花粉颗粒在第三个10s内的平均速率可能比第四个10s内的平均速率大4、(2018·河北保定模拟)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作、PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害、矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因、下列关于PM2.5的说法中正确的是()A、PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B、PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C、PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的D、倡导低碳生活,减小煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度E、PM2.5必然有内能5.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度的变化如图所示,则此过程()A、气体的密度增大B、外界对气体做功C、气体从外界吸收了热量D、气体的内能不变E、气体的内能增加6.两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力,它们随分子之间距离r的变化关系如图所示、图中虚线是分子斥力和分子引力曲线,实线是分子合力曲线、当分子间距为r＝r0时,分子之间合力为零,则下列关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线,可能正确的是()7、(2018·云南昭通质检)下列说法中正确的是()A、温度高的物体比温度低的物体热量多B、温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C、温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D、相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E、分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大8、(2018·安阳检测)下列五幅图分别对应五种说法,其中正确的是()A、分子并不是球形,但可以当做球形处理,这是一种估算方法B、微粒的运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动C、当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等D、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E、0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点9.(2018·东北三省四市协作体联考)如图所示,一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分、已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空、抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态、在此过程中()A、气体对外界做功,内能减少B、气体不做功,内能不变C、气体压强变小,温度降低D、气体压强变小,温度不变E、单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少10.一定质量的理想气体被活塞封闭在透热的汽缸中,如图所示、不计活塞与汽缸的摩擦,当用外力向上缓慢拉动活塞的过程中,环境温度保持不变、下列判断正确的是()A、拉力对气体做正功,气体内能增加,吸收热量B、气体对外做功,内能不变,吸收热量C、外界对气体做功,内能不变,放出热量D、气体吸收的热量等于气体对活塞做功E、气体分子平均动能不变,压强变小二、非选择题：本大题共4小题,共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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、一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图描述,图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量、(1)气体状态从A到B是________过程(选填“等容”“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中,气体的温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中,气体________(选填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中,气体对外界所做的总功为________、12、空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥、某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol,阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.13.我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录、在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K、某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化、如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T0＝300K,压强p0＝1atm,封闭气体的体积V0＝3m3,如果将该汽缸下潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体、(1)求990m深处封闭气体的体积(1atm相当于10m深的海水产生的压强)、(2)下潜过程中封闭气体________(选填“吸热”或“放热”),传递的热量________(选填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功、14、(2018·河北保定模拟)一定质量的理想气体,其内能跟温度成正比、在初始状态A时,体积为V0,压强为p0,温度为T0,已知此时其内能为U0.该理想气体从状态A经由一系列变化,最终还回到原来状态A,其变化过程的p－T图线如图所示,其中CA延长线过坐标原点,BA在同一竖直直线上、求：(1)状态B的体积；(2)状态C的体积；(3)从状态B经由状态C,最终回到状态A的过程中,气体与外界交换的热量是多少？一轮单元训练金卷·高三·物理(A)卷第十四单元分子动理论热力学定律答案1.【答案】CDE【解析】选CDE.水的摩尔质量是18g/mol,1g水中含有的分子数为：n＝eq\f(1,18)×6.0×1023≈3.3×1022个,地球的总人数约为70亿,选项A错误；布朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作用的不平衡造成的,不是物体分子的无规则热运动,选项B错误；温度是分子的平均动能的标志,气体的压强增大,温度可能减小,选项C正确；气体分子间距大于10r0,分子间无作用力,打开容器,气体散开是气体分子的无规则运动造成的,选项D正确；铁和冰的温度相同,分子平均动能必然相等,选项E正确、2.【答案】BCE【解析】选BCE.压缩气体时,外界对气体做功,内能增加,温度升高,体积变小,压强增大,所以B、C正确,A、D错误,气体吸收艾绒放出的热量,内能增加,E正确、3.【答案】CDE【解析】选CDE.热运动是分子的运动,而不是固体颗粒的运动,故A项错误；既然无规则,微粒在每个10秒内也是做无规则运动,并不是沿连线运动,故B错误；在这6段时间内的位移大小并不相同,故平均速度大小不等,故C正确；由运动的无规则性知,D正确；由题图知第三个10秒内的平均速度小于第四个10秒内的平均速度,但这两段时间的平均速率大小关系不能确定,E正确、4.【答案】CDE【解析】选CDE.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多,A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动,B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的,C正确；倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度,PM2.5必然有内能,D、E正确、5.【答案】ABD【解析】选ABD.由题图可得：从状态A到状态B,该理想气体做等温变化,而压强变大,由理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C,知气体的体积V减小,由密度公式ρ＝eq\f(m,V),故气体的密度增大,选项A正确；由体积减小知,外界对气体做功,故B正确；由温度不变知,气体内能不变,由热力学第一定律知,气体向外放热,故C、E错误,D正确、6.【答案】BCE【解析】选BCE.由于r＝r0时,分子之间的作用力为零,当r＞r0时,分子间的作用力为引力,随着分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增加,当r＜r0时,分子间的作用力为斥力,随着分子间距离的减小,分子力做负功,分子势能增加,故r＝r0时,分子势能最小、综上所述,选项B、C、E正确,选项A、D错误、7.【答案】BCE【解析】选BCE.热量是在热传递过程中传递的能量,不是状态量,选项A错误；物体的内能与物体的温度、体积等有关,温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多,温度是分子平均动能的标志,温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大,选项B、C正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等,内能不一定相等,选项D错误；由分子势能与分子间距的关系可知,分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大,选项E正确、8.【答案】ACE【解析】选ACE.A图是油膜法估测分子的大小,图中分子并不是球形,但可以当做球形处理,这是一种估算方法,选项A正确；B图中显示的是布朗运动,是悬浮微粒的无规则运动,不是物质分子的无规则热运动,故选项B错误；C图中,当两个相邻的分子间距离为r0时,分子力为零,此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等,故选项C正确；D图中,分子的速率不是完全相等的,所以也不要求每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等,故选项D错误；E图是麦克斯韦速率分布规律的图解,0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点,故选项E正确、9.【答案】BDE【解析】选BDE.a内气体向真空膨胀,不对外界做功,故A错；又因容器绝热,Q＝0,由热力学第一定律知,ΔU＝0,故B对；由玻意耳定律知压强减小；稀薄气体可看做理想气体,内能不变,则温度不变,C错,D、E对、10.【答案】BDE【解析】选BDE.活塞缓慢上移的过程中,气体膨胀对活塞做功,而气体温度保持不变,内能不变,由热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝0知,Q＞0,即吸收热量,故B、D正确；由于温度保持不变,故分子平均动能不变,气体做等温膨胀,由pV＝C知,压强变小,故E正确、11.【答案】(1)等压(2)降低(3)放热(4)p2(V3－V1)－p1(V3－V2)【解析】(1)A→B,对应压强值恒为p2,即为等压过程、(2)B→C,由eq\f(pV,T)＝恒量,V不变,p减小,T降低、(3)C→D,由eq\f(pV,T)＝恒量,p不变,V减小,可知T降低、外界对气体做功,内能减小,由ΔU＝W＋Q可知C→D过程放热、(4)A→B,气体对外界做功WAB＝p2(V3－V1)B→C,V不变,气体不做功C→D,V减小,外界对气体做功WCD＝－p1(V3－V2)状态从A→B→C→D的变化过程中,气体对外界做的总功W＝WAB＋WBC＋WCD＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)、12.【答案】(1)3×1025个(2)4×10－10m【解析】(1)水的摩尔体积为Vm＝eq\f(M,ρ)＝eq\f(1.8×10－2,1.0×103)m3/mol＝1.8×10－5m3/mol水分子总数为N＝eq\f(VNA,Vm)＝eq\f(1.0×103×10－6×6.0×1023,1.8×10－5)≈3×1025(个)、(2)建立水分子的球体模型,有eq\f(Vm,NA)＝eq\f(1,6)πd3,可得水分子直径：d＝eq\r(3,\f(6Vm,πNA))＝eq\r(3,\f(6×1.8×10－5,3.14×6.0×1023))m≈4×10－10m