2025高中物理人教版选修3-3教学资源包名师同步导学章末质量检测卷(四)含答案

PAGEPAGE92025高中物理人教版选修3-3教学资源包（名师同步导学章末质量检测卷(四)热力学定律(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1．某校中学生参加电视台“异想天开”节目的活动，他们提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是()A．制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功B．制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D．将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题解析：选D根据热力学第二定律知道，在不产生其他影响时，内能不能全部转化为机械能，因此从海水中吸收内能全部用来做功而不产生其他影响是不可能实现的，选项A错误；绝对零度是温度的极值，是不能达到的，选项B错误；有害气体和空气不可能自发地分离，选项C错误；利用太阳能最有前途的领域是通过太阳能电池将太阳能转化为电能再加以利用，选项D正确．2．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体()A．从外界吸热 B．对外界做负功C．分子平均动能减小 D．内能增加解析：选A缓慢放水过程中，胎内气体体积增大、温度不变，由于不计分子势能，内能不变，故分子平均动能不变，选项C、D错误；由体积增大可知气体对外界做正功，或克服外界压力做功，选项B错误；由ΔU＝W＋Q知ΔU＝0，W<0，故Q>0，气体从外界吸热，选项A正确．3．一定质量的理想气体在下列哪些过程中，一定向外界放出了热量()A．温度保持不变，体积逐渐膨胀B．体积保持不变，温度逐渐升高C．压强保持不变，体积逐渐收缩D．温度逐渐升高，压强逐渐减小解析：选C理想气体温度不变，内能就不变，气体膨胀就一定会对外做功，即W＜0，根据热力学第一定律，则Q＞0，即一定吸收了热量，故选项A错误；体积不变，温度升高，则内能增大，W＝0，则一定有Q＞0，即一定吸收热量，故选项B错误；压强不变，体积逐渐收缩，则根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，T减小，则内能减小，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，ΔU＜0，W＞0，则Q＜0，即气体放出热量，故选项C正确；温度升高同时压强减小，根据理想气体状态方程eq\f(ρV,t)＝C可知，体积一定增大，温度升高内能增大，体积增大对外做功，根据热力学第一定律知物体一定吸热，故选项D错误．4．一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是()A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×105JD．W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×104J解析：选B根据热力学第一定律的符号规则，W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，由ΔU＝W＋Q可求得Q＝－2.0×105J，所以选项B正确．5．下列说法中正确的是()A．无摩擦、无漏气等能量损失，就能使热机效率达到100%B．热量不能从低温物体传到高温物体C．一切物理过程都具有方向性D．由热力学定律可推断出某个物理过程是否能自发进行解析：选D对任何热机在工作时都不可避免地要向冷凝器的环境周围散发热量，总有能量的损失，因此其效率无法达到100%；热量能从低温物体传到高温物体，但必须有外界的帮助；一切涉及热现象的物量过程都具有方向性；在热力学定律的基础上可以导出其他过程的方向性，如气体的扩散、气体向真空的膨胀等，因此D选项正确．6．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有()A．Q1－Q2＝W2－W1 B．Q1＝Q2C．W1＝W2 D．Q1>Q2解析：选A解答本题的切入点是，对一定质量的理想气体，在某一状态下其内能是确定的．对一定质量的理想气体，经过一系列的状态变化后又回到原状态，表明整个过程中内能的变化为零，即通过做功和热传递引起的内能变化相互抵消，所以A选项正确．7．下列说法中正确的是()A．随着科技的发展，永动机是可以制成的B．能量守恒表明，节约能源是无意义的C．机械能守恒是自然界遵循的普遍规律D．能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性解析：选D永动机违背了能量转化和守恒定律，或违背热力学第二定律，所以不可能制成的，故A错误；虽然能量是守恒的，但能源不断减少，节约能源意义重大，故B错误；机械能守恒是有条件，这个定律不是自然界遵循的普遍规律，故C错误；根据热力学第二定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确．8．下列关于能量的转化，下列说法中正确的是()A．因为能量守恒，所以“永动机”是存在的B．摩擦生热的过程是不可逆过程C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机解析：选B因为能量守恒，所以不消耗能量而对外做功的“永动机”是不存在的，故A错误；根据热力学第二定律可知，机械能向内能转化时具有方向性，摩擦生热的过程是不可逆过程，故B正确；热传递在自发进行时有方向性，总是从高温物体传递到低温物体，故C错误；能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，故D错误．二、多项选择题(本题共7小题，每小题3分，共21分．全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)9．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是()A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不符合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量仍守恒D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性解析：选CD能量耗散过程能量仍守恒，但可利用的能源越来越少，这说明自然界中的宏观过程具有方向性，恰恰说明符合热力学第二定律，故C、D选项正确．10．对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是()A．系统的总熵只能增大，不可能减小B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C．系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展解析：选AC在孤立体系中发生的实际过程，其系统的总熵是增加的，它不可能减小，故A正确，B错误；根据熵增加原理，该系统只能是从比较有序的状态向更加无序的状态发展，故C正确，D错误．11．下列说法正确的是()A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．一定温度下，饱和气体的压强是一定的D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律解析：选BCA项可以计算出气体分子所占的空间而不能算出气体分子的体积，故A错误；悬浮颗粒越小，受力越不平衡，布朗运动越明显，故B正确；一定温度下，饱和气体的压强是一定的，故C正确；第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量耗散的方向性，故D错误．12．下列关于熵的说法中正确的是()A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序解析：选AD根据熵的意义可知，熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序，选项A、D正确．13．下列说法正确的是()A．扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．液体与大气接触，表面层内分子间的作用表现为相互吸引D．由热力学第二定律可知热量从温度较低的物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量且吸收的热量全部用来对外做功也是可能的解析：选ACD固体、液体、气体都有扩散现象，扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，故A正确；外界对物体做功，若同时物体放出热量，则物体内能不一定增加，故B错误；液体与大气相接触，表面层内分子间距离大于平衡距离，分子间的作用表现为引力，故C正确；根据热力学第二定律可知，热量不可以自发地从低温物体向高温物体传递，从单一热源吸收热量且吸收的热量全部用来对外做功而不引起其他的变化是不可能的，但是在一定的条件下热量从温度较低的物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量且吸收的热量全部用来对外做功也是可能的，故D正确．14．下列说法中正确的是()A．用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，这说明气体分子间有斥力B．物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能也增大C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．对物体做功，物体的内能可能减小E．物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能解析：选CD用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，是气体压强作用的缘故，不是分子力的效果，选项A错误；物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能随分子间距的增大而呈现先减后增的趋势，选项B错误；在一定条件下，热量可以从低温物体传递到高温物体，选项C正确；根据热力学第一定律，对物体做功，但是物体向外放热大于外界对物体做功时，物体的内能减小，选项D正确；物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫做物体的内能，选项E错误．故选CD.15．关于能源的开发和节约，你认为以下观点正确的是()A．能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，担心能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C．能源的开发利用，必须要同时考虑对环境的影响D．和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径解析：选ACD能源是有限的，比如常规能源，所以无节制地利用常规能源是一种盲目的短期行为，故A正确；能量都转化为不能利用或不易利用的能源，所以这样会减少可利用资源的数量，因此应该节约能源，故B错误；能源的开发和利用，必须同时考虑其对生态环境的影响，故C正确；和平利用核能是目前开发新能源的一项有效途径，故D正确．三、非选择题(本题共5小题，共55分)16．(10分)一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图所示．图中TA、VA和TD为已知量．(1)从状态A到B，气体经历的是________(填“等温”“等容”或“等压”)过程；(2)从B到C的过程中，气体的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)；(3)从C到D的过程中，气体对外________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，同时________(填“吸热”或“放热”)；(4)气体在状态D时的体积VD＝________.解析：(1)由题图可知，从状态A到B，气体体积不变，故是等容变化．(2)从B到C温度T不变，即分子平均动能不变，对理想气体即内能不变．(3)从C到D气体体积减小，外界对气体做正功，W>0，所以气体对外做负功，同时温度降低，说明内能减小，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知气体放热．(4)从D到A是等压变化，由eq\f(VA,TA)＝eq\f(VD,TD)得VD＝eq\f(TD,TA)VA.答案：(1)等容(2)不变(3)做负功放热(4)eq\f(TD,TA)VA17．(10分)一位同学为了表演“轻功”，用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将它们放置在水平木板上，再在气球的上方平放一块轻质塑料板，如图所示．这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，气球一直没有破裂，球内气体温度可视为不变.(1)下列说法正确的是()A．气球内气体的压强是由于气体重力而产生的B．由于该同学压迫气球，球内气体分子间表现为斥力C．气球内气体分子平均动能不变D．气球内气体的体积是所有气体分子的体积之和(2)表演过程中，对球内气体共做了4J的功，此过程中气球________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J．若某气球突然爆炸，则该气球内的气体内能________(填“增加”或“减少”)，温度________(填“升高”或“降低”)．解析：(1)密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生，故A错误；该同学压迫气球，气体分子间距离仍然较大，气体分子间的作用力几乎为零，故B错误；球内气体温度可视为不变．所以气球内气体分子平均动能不变，故C正确；气体分子间空隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误．(2)表演过程中，球内气体温度可视为不变，说明球内气体内能不变，即ΔU＝0，对球内气体共做了4J的功，即W＝4J，所以此过程中Q＝－4J，即气球放出的热量是4J，若某气球突然爆炸，气体对外做功，瞬间无热传递，则该气球内的气体内能减少，温度降低．答案：(1)C(2)放出4减少降低18．(10分)约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上、下端各有一个小孔，斜面下有一个连接两小孔直至底端的弯曲轨道．维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P处又掉下．在以后的二百多年里，维尔金斯“永动机”居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量守恒定律确定20年后，而且竟在德国取得了专利权！请你分析一下，维尔金斯“永动机”能实现吗？为什么？解析：维尔金斯“永动机”不可能实现，因为它违背了能量守恒定律．小球上升过程中，磁场力对小球做正功，使小球机械能增加；但小球下落时，同样也受到磁场力，而且磁场力做负功，这个负功与上升过程的正功相互抵消，可见，维尔金斯“永动机”不可能源源不断向外提供能量，所以，维尔金斯“永动机”不可能实现．答案：维尔金斯“永动机”不可能实现理由见解析19．(12分)如图所示，内壁光滑的圆柱体汽缸竖直固定在水平地面上，汽缸开口向上，一面积为0.01m2的活塞密封了一定的空气，在活塞的上方竖直固定一支架，在支架的O点通过细线系一质量为m＝8kg的球，球心到O点的距离为L＝2m．活塞与支架的总质量为M＝12kg，已知当地的重力加速度g＝10m/s2，大气压强p＝1.00×105Pa，汽缸和活塞都是绝热的．现将细线拉直到水平，稳定后由静止释放球，当球第一次运动到最低点时，活塞下降了h＝0.2m且恰好活塞的速度为零，此时细线中的拉力F＝252N．求球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中汽缸中的气体增加的内能ΔE.解析：设球在第一次运动到最低点时的速度为v，根据牛顿第二定律得F－mg＝meq\f(v2,L)，根据热力学第一定律和能量守恒定律可知，球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中汽缸中的气体增加的内能ΔE为ΔE＝pSh＋Mgh＋mg(L＋h)－eq\f(1,2)mv2，联立两式，代入数值得ΔE＝228J.答案：228J20．(13分)图中A、B汽缸的长度和截面积分别为30cm和20cm2，C是可在B汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A内有压强pA＝2.0×105Pa的氮气．B内有压强pB＝1.0×105Pa的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．(1)求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；(2)活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热？简要说明理由．(假定氧气和氮气均为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)解析：(1)由玻意耳定律：对A部分气体有：pALS＝p(L＋x)S，对B部分气体有：pBLS＝p(L－x)S，代入相关数据解得：x＝10cm，p＝1.5×105Pa.(2)活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功，而气体发生等温变化，内能不变，由热力学第一定律W＋Q＝ΔU，可知Q>0，故A中气体从外界吸热．答案：(1)10cm1.5×105Pa(2)吸热理由见解析章末质量检测卷(一)分子动理论(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的()A．温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化B．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的C．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态D．温度、压强就会变得一样，但体积仍可变化解析：选A如果一个系统达到了平衡态，则系统内各部分的状态参量，如温度、压强和体积等均不再随时间发生变化．温度达到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态．2．关于热平衡，下列说法中错误的是()A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值B．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡C．量体温时体温计需要和身体接触十分钟左右是为了让体温计跟身体达到热平衡D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态解析：选B两个系统达到热平衡时的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，所以A、C、D选项正确，B选项错误．3．近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会的高度关注．其中主要污染物是大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，即PM2.5(该颗粒肉眼不可见，仅能在显微镜下观察到)，也称为可入肺颗粒物，无风时，以下对该颗粒的说法中不正确的是()A．在无风的时候，颗粒悬浮在空中静止不动B．该颗粒的无规则运动是布朗运动C．布朗运动是由空气分子从各个方向对颗粒撞击作用的不平衡引起的D．该颗粒的无规则运动反映了空气分子的无规则运动解析：选A无风时，悬浮在空中的颗粒做无规则运动，是一种布朗运动，是由于颗粒受到周围空气分子的撞击不平衡引起的，空气分子永不停息地做无规则运动，所以在无风的时候，颗粒悬浮在空中仍在运动，选项A错误，B、C正确；颗粒的无规则运动反映了空气分子的无规则运动，选项D正确．4．关于分子动理论，下列说法正确的是()A．布朗运动就是液体或气体分子的无规则运动B．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快C．若两分子间的距离增大，则两分子间的作用力也一定增大D．若两分子间的作用力表现为斥力，增大分子间的距离，则分子势能增大解析：选B布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是分子的运动，故A错误；不同物质相互进入对方的现象叫扩散，是由于分子无规则运动产生的，温度越高，扩散进行得越快，故B正确；分子间作用力为引力和斥力的合力．随着两分子间距离的增大，分子间的引力和斥力均减小，当r＜r0时，分子力随分子间距离的增大而减小，当r＞r时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，故C错误；若两分子间的作用力表现为斥力，增大分子间的距离，分子力做正功，则分子势能减小，故D错误．5．下列说法正确的是()A．扩散和布朗运动都是分子的无规则热运动B．水凝结成冰后，水分子的平均动能为零C．随着分子间距离的减小，分子间引力和斥力都在增大D．不计分子间的分子势能，温度和质量相同的氢气和氧气具有相同的内能解析：选C扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，故A错误；水凝结成冰后，水分子仍然在进行无规则运动，只是剧烈程度变小，故B错误；随着分子间距离的减小，分子间引力和斥力都在增大，且斥力增加的快，故C正确；温度相同，分子平均动能相同，质量相同的氢气和氮气，分子数不同，故内能不同，故D错误．6．已知在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，氢气分子间距约为()A．10－9m B．10－10mC．10－11m D．10－8m解析：选A在标准状况下，1mol氢气的体积为22.4L，则每个氢气分子占据的体积ΔV＝eq\f(V,NA)＝eq\f(22.4×10－3,6.02×1023)m3＝3.72×10－26m3.按立方体估算，占据体积的边长：L＝eq\r(3,ΔV)＝eq\r(3,3.72×10－26)m＝3.3×10－9m.7．以下关于分子力的论述中正确的是()A．当分子间距离r等于r0时，引力和斥力都为零，r0约为10－10mB．当r>r0并逐渐增大时，引力和斥力都减小，但引力大于斥力，分子力的合力为引力C．当r>r0并逐渐增大时，引力增大，斥力减小，合力为引力D．当r<r0并逐渐减小时，分子势能在逐渐减小解析：选B如图当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，但此时分子间的引力和斥力不为零，故A错误；当r>r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，故B正确，C错误；当r<r0并逐渐减小时，分子力表现为斥力，斥力做负功，分子势能增大，故D错误．8．关于分子力，下列说法中正确的是()A．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现B．气体压缩过程中越来越困难，这是分子间存在斥力的宏观表现C．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现D．布朗运动中的花粉微粒在不停地做无规则运动，这是分子间存在斥力的宏观表现解析：选C气体总是很容易充满容器，这是分子热运动的宏观表现，不是分子间斥力的结果，A选项错误；气体分子间存在较大间距，气体压缩过程中越来越困难，但是分子斥力还没有起作用，是气体压强的原因，B选项错误；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，是分子间存在吸引力的宏观表现，C选项正确；布朗运动中的花粉微粒在不停地做无规则运动，说明液体分子是运动的，D选项错误．二、多项选择题(本题共7小题，每小题3分，共21分．全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)9．关于温度，以下说法正确的是()A．温度是表示物体冷热程度的物理量B．温度是物体内大量分子平均动能的标志C．温度是物体内大量分子平均速率的标志D．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度解析：选ABD从宏观角度看，温度是表示物体冷热程度的物理量，故A正确；从微观的角度看，温度是物体内大量分子平均动能的标志，但不是分子平均速率的标志，故B正确，C错误；如果两个系统相互接触而传热，它们的状态参量将发生改变，经过一段时间后，系统达到相同的温度，故D正确．10．关于分子动理论，下列叙述正确的是()A．分子间同时存在相互作用的引力和斥力B．扩散现象能够说明分子间存在着空隙C．温度越高，布朗运动越显著D．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越显著解析：选ABC根据分子动理论内容知分子间同时存在相互作用的引力和斥力，故A正确；扩散现象说明分子之间存在空隙，同时也说明分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；布朗运动与温度有关，温度越高，布朗运动越显著，故C正确；布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的无规则运动，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越显著，故D错误．11．下列说法正确的是()A．分子之间的距离减小，分子势能一定增大B．儿童的肺活量约为2L，在标准状态下，空气的摩尔体积为22.4L/mol.他一次吸气能吸入的空气分子数约为5×1022个C．布朗运动是液体分子的无规则运动D．100℃的水变成100℃水蒸气，内能一定增大解析：选BD分子间距离增大时分子势能不一定变大，当分子之间的距离小于r0时，分子间距离增大时分子势能减小，故A错误；在标准状态下，空气的摩尔体积为22.4L/mol，故2L的气体物质的量为：n＝eq\f(2L,22.4L/mol)＝0.0893mol，故他一次吸气能吸入的空气分子数：N＝n·NA＝0.0893mol×6.02×1023mol－1＝5×1022个，故B正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，故C错误；一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中吸收热量，内能变大，故D正确．12．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．当物体温度降到0℃时，物体分子的热运动就会停止C．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大解析：选AD温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，故A正确；物体分子的热运动是永不停息的无规则的运动，温度越高运动越剧烈，故当物体的温度达到0℃时分子仍在运动，故B错误；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，故C错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，故D正确．13．通常情况下固体分子间的平均距离为r0，分子间的引力和斥力相平衡，由此可以判定，在通常情况下()A．固体膨胀时，分子间距离增大，分子力表现为引力B．固体膨胀时，分子间距离增大，分子力表现为斥力C．固体压缩时，分子间距离减小，分子力表现为引力D．固体压缩时，分子间距离减小，分子力表现为斥力解析：选AD固体分子平均距离为r0，故膨胀时，分子间距离增大，分子力表现为引力；压缩时，分子间距离减小，分子力表现为斥力，故选项A、D正确．14．分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中正确的是()A．显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析：选ACD墨水中的碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致向各方向运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故A正确；随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力先表现为斥力，逐渐减小；后表现为引力，先增大再减小，故B错误；当分子间距离等于r0时，分子间的势能最小，若分子从距离小于r0处增大分子之间距离，此时分子势能先减小后增大，故C正确；温度越高，分子无规则运动的剧烈程度越大，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故D正确．15．分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能Ep＝0)．若甲分子固定于坐标原点O，乙分子从某处(分子间的距离大于r0小于10r0)静止释放，在分子力的作用下沿r正半轴靠近甲()A．乙分子所受甲分子的引力逐渐增大B．乙分子在靠近甲分子的过程中乙分子的动能逐渐增大C．当乙分子距甲分子为r＝r0时，乙分子的速度最大D．当乙分子距甲分子为r＝r0时，乙分子的势能最小解析：选ACD在靠近甲的过程中，分子间距减小，则乙分子所受甲分子的引力一直增大，故A正确；乙分子在靠近甲分子的过程中，先是分子引力做正功，后是分子斥力做负功，则乙分子的动能先增大后减小，故B错误；当乙分子距甲分子为r＝r0时，分子引力与分子斥力相等，继续靠近，则斥力做负功，则当乙分子距甲分子为r＝r0时，乙分子的速度最大，故C正确；当乙分子靠近甲分子到距甲分子为r＝r0时，分子引力一直做正功，则乙分子的势能减小，当r＜r0，斥力做负功，势能增加，故r＝r0时分子势能最小，故D正确．三、非选择题(本题共5小题，共55分)16．(6分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验时，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓，如图所示．图中正方形小方格的边长为1cm，该油酸膜的面积是________m2，若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是7×10－6mL，则油酸分子的直径是________m(计算结果保留1位有效数字)．解析：每个正方形的面积为S1＝1cm2，面积超过正方形面积一半的正方形的个数为114个，则油酸膜的面积约为S＝114S1＝114cm2＝1.14×10－2m2，每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为：V＝7×10－6mL；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(7×10－6×10－6,1.14×10－2)m＝6×10－10m.答案：1.14×10－26×10－1017．(9分)(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，在蒸发皿内盛一定量的水，正确操作的是________．A．在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定B．先滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，再在水面上撒上痱子粉(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用amL的纯油酸配制成bmL的油酸酒精溶液，再用滴管取1mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为Scm2，则：①油酸酒精溶液的浓度为________；②一滴油酸酒精溶液的体积为________mL；③一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________mL；④估算油酸分子的直径大小是________cm.解析：(1)实验时，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故选A.(2)①油酸酒精溶液的浓度为eq\f(a,b).②一滴油酸酒精溶液的体积为eq\f(1,n)mL.③1滴油酸酒精溶液含纯油