2024年新教材高考物理一轮复习章末目标检测卷14分子动理论气体固体和液体热力学定律含解析新人教版

PAGEPAGE9章末目标检测卷十四分子动理论气体、固体和液体热力学定律(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2024·重庆学业考试)由热学学问可知,下列说法正确的是()A.布朗运动是液体分子的运动,它说明液体分子永不停息地做无规则运动B.随着科技的发展,永动机是有可能被制造出来的C.气体密封在坚实的容器中且温度上升,则分子对器壁单位面积的平均作用力增大D.热量能够从高温物体传到低温物体,但不行能从低温物体传到高温物体2.下列说法正确的是()A.晶体是各向异性的B.扩散和布朗运动都是分子的运动C.热量不能从低温物体传到高温物体D.在任何温度、任何压强下都遵从气体试验定律的气体是志向气体3.分子都在做无规则的运动,但大量分子的速率分布却有肯定的规律性,如图所示,下列说法正确的是()A.在肯定温度下,大多数分子的速率都接近某个数值,其余少数分子的速率都小于该数值B.高温状态下每个分子的速率大于低温状态下全部分子的速率C.高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大D.高温状态下大多数分子对应的速率小于低温状态下大多数分子对应的速率4.下列四幅图的有关说法不正确的是()A.分子间距离为r0时,分子间同时存在引力和斥力B.水面上的单分子油膜,在测量分子直径d大小时可把分子当作球形处理C.食盐晶体中的钠离子、氯离子按肯定规律分布,具有空间上的周期性D.猛推木质推杆,密闭的气体温度上升,压强变大,分子间表现为斥力,可看作是绝热改变5.肯定质量的志向气体,由状态a经b改变到c,如图所示,则下图中能正确反映出这一改变过程的是()6.(2024·河南林州一中月考)如图所示,直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体,A的密度小,B的密度大,抽去隔板,加热气体,使两部分气体匀称混合,设在此过程中气体吸热Q,气体内能增量为ΔU,则()A.ΔU=Q B.ΔU<QC.ΔU>Q D.无法比较7.如图所示,甲、乙、丙三支粗细相同的玻璃管,中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱,且空气柱体积关系为V1=V2>V3,水银柱高度关系为h1<h2=h3。若上升相同的温度,则管中水银柱向上移动最多的是()A.丙管B.甲管和乙管C.乙管和丙管D.三管中水银柱上移一样多二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)8.右图为某同学设计的喷水装置,内部装有2L水,上部密封压强为1×105Pa的空气0.5L,保持阀门关闭,再充入压强为1×105Pa的空气0.1L,设在全部过程中空气可看作志向气体,且温度不变,外界大气压为1×105Pa,下列说法正确的有()A.充气后,密封气体压强增加B.充气后,密封气体分子的平均动能增加C.打开阀门后,密封气体对外界做正功D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光9.如图所示,两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离r的改变关系,e为两曲线的交点。下列说法正确的是()A.cd为斥力曲线,ab为引力曲线B.分子间距离减小,分子间作用力肯定增大C.当r=r0时,分子势能最小D.r0等于气体分子间的平均距离10.(2024·云南师大附中月考)如图所示,肯定质量的志向气体经验A→B的等压过程,B→C的绝热过程。以下说法正确的是()A.A→B的过程中,气体对外界做功B.A→B的过程中,气体汲取热量C.B→C的过程中,气体温度不变D.B→C的过程中,气体内能削减三、非选择题(本题共5小题,共57分)11.(5分)(2024·辽宁大连期末)防疫停课期间,小刚在家用搪瓷碗、适量温水、植物油、酒精、细石膏粉、坐标纸、彩笔等估测分子的大小。他将0.1mL的植物油溶于酒精,制成250mL的植物油酒精溶液,用注射器测得1.0mL上述溶液有100滴,现取一滴该溶液滴入水面,将油膜形态画在边长为1.0cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个。(1)这种估测方法是将每个分子视为,让植物油尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这层油膜的厚度可视为植物油分子的。

(2)利用上述详细操作中的有关数据可知一滴植物油酒精溶液含植物油的体积为m3,膜面积为m2,求得的油膜分子直径为m。(结果全部取两位有效数字)

12.(6分)(2024·河南新乡期末)利用验证玻意耳定律的试验装置来验证查理定律。(1)为了完成这个试验,除了图中给出的器材外,还须要托盘天平、热水、凉水、和。

(2)必需进行的试验步骤如下。①用托盘天平称出活塞和框架的质量m,用气压计读出试验室中的大气压强p0;按图安装器材,在框架两侧挂上钩码,使注射器的下半部分位于量杯之中;往量杯中加入适量的凉水,使注射器内的空气柱位于水面之下,过几分钟后,登记钩码的质量和活塞下表面的位置,同时。②在量杯中加些热水,过几分钟后在框架两侧加挂适当质量的钩码,使,登记钩码的质量,同时。

③把步骤②重复4次。(3)可用作图法来验证查理定律是否成立,该图线的横坐标所代表的物理量及其单位是温度、K,纵坐标所代表的物理量及其单位是。

13.(14分)如图所示,在两端封闭、粗细匀称的竖直长管道内,用一可自由移动的活塞A封闭体积相等的两部分气体。起先时管道内气体温度都为T0=500K,下部分气体的压强p0=1.25×105Pa,活塞质量m=0.25kg,管道的内径横截面积S=1cm2。现保持管道下部分气体温度不变,上部分气体温度缓慢降至T,最终管道内上部分气体体积变为原来的34。若不计活塞与管道壁间的摩擦,g取10m/s2,求此时上部分气体的温度T14.(14分)(2024·全国卷Ⅰ)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为志向气体)。甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为12p(1)调配后两罐中气体的压强;(2)调配后甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。15.(18分)(2024·河南郑州模拟)如图甲所示,质量m=2kg的绝热活塞将肯定质量的志向气体封闭在上端开口的直立圆筒形绝热汽缸中,活塞横截面积S=5×10-4m2,可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。起先活塞处于A位置时汽缸内气体的内能U0=90J,现通过电热丝缓慢加热气体,直到活塞缓慢到达B位置。在此过程中,缸内气体的V-T图像如图乙所示。已知大气压p0=1.0×105Pa,g取10m/s2,肯定质量志向气体内能与其热力学温度成正比,求:(1)汽缸内气体的压强和活塞处于B位置时汽缸内气体的热力学温度;(2)活塞由A位置缓慢到达B位置,汽缸内气体改变过程中从电热丝汲取的总热量。

章末目标检测卷十四分子动理论气体、固体和液体热力学定律1.C解析:布朗运动是微粒的运动,它说明液体分子永不停息地做无规则运动,故A错误。永动机违反了能量守恒定律,或违反热力学其次定律,故恒久无法制成,故B错误。气体密封在坚实容器中且温度上升,分子热运动的平均动能增加,则分子对器壁单位面积的平均作用力增大,故C正确。热量能够从高温物体传到低温物体,也能从低温物体传到高温物体,但会引起其他的改变,故D错误。2.D解析:晶体有单晶体和多晶体,单晶体是各向异性的,多晶体是很多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体是各向同性的,故A错误。扩散和布朗运动的实质是不相同的,扩散运动是分子的运动,布朗运动是固体小颗粒的运动,故B错误。热量可以从低温物体传到高温物体,但是会引起其他的改变,故C错误。志向气体是一种从实际气体中忽视次要因素,简化抽象出来的志向化模型,它是一种能够在任何条件下都能严格遵守气体试验定律的气体,故D正确。3.C解析:由不同温度下的分子速率分布曲线可知,在肯定温度下,大多数分子的速率都接近某个数值,但不是说其余少数分子的速率都小于该数值,有个别分子的速率会更大,故A错误。高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率,不是全部,故B错误。由题图可知,高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大,故C正确。依据气体分子速率分布曲线图,高温状态下大多数分子对应的速率大于低温状态下大多数分子对应的速率,故D错误。4.D解析:分子间引力和斥力总是同时存在,A选项正确,不合题意。水面上的单分子油膜,在测量油膜直径d大小时可把它们当作球形处理,B选项正确,不合题意。由题图丙可知,食盐晶体中的钠离子、氯离子按肯定规律分布,具有空间上的周期性,C选项正确,不合题意。r0的数量级为10-10m,气体分子间距大于r0,分子间作用力表现为引力,D选项错误,符合题意。5.C解析:由题图知,a→b过程为气体等容升温,压强增大,b→c过程为气体等温降压,体积增大,C正确。6.B解析:依据题意,A的密度小,B的密度大,两气体混合匀称后整体的重心上升,重力势能增加,汲取的热量一部分用来增加内能,一部分用来增加系统的重力势能,依据能量守恒,ΔU<Q,故B正确,A、C、D错误。7.B解析:甲、乙、丙中的气体压强分别为p1=p0+ph1,p2=p0+ph2,p3=p0+ph3,由于h1<h2=h3,故p1<p2=p3;依据志向气体状态方程有pVT=C,由于气体的压强不变,故ΔV=VTΔT,由于V1=V2>V3,ΔT相同,故ΔV1=ΔV2>ΔV8.AC解析:当V、T不变时,增加气体,从气体压强的微观角度理解可知,p增大,A正确。密封气体的温度不变,密封气体分子的平均动能就不变,B错误。充气后,密封气体压强大于外界大气压强,故打开阀门后,密封气体就会压水把水喷出,明显密封气体对外界做正功,C正确。打开阀门后,密封气体压水把水喷出,气体体积变大,压强变小,当密封气体压强与装置内剩余水的压强之和与外界大气压强相等的时候,就不再喷水了,因此不再充气时不能把水喷光,D错误。9.AC解析:由题图可知,r0为分子间的平衡距离,分子间距小于r0时,斥力大于引力,故A正确。分子间距小于r0时,分子间距离减小,分子间作用力增大;分子间距大于r0时,分子间距离减小,分子间作用力可能减小,可能增大,也可能先减小后增大,故B错误。分子间距从无穷远处到r0时,分子间作用力表现为引力,分子间作用力做正功,分子势能减小,分子间距接着减小时,分子间作用力表现为斥力,分子间作用力做负功,分子势能增大,故r=r0时,分子势能最小,故C正确。气体分子间的平均距离远大于r0,故D错误。10.ABD解析:A→B的过程中,气体体积增大,气体对外界做功,A正确。A→B的过程中,气体等压膨胀,由VT=C可知,温度上升,内能增加,而且对外界做功,故必定汲取热量,B正确。B→C的过程中,气体体积增大,气体对外界做功,但与外界无热交换,故内能削减11.解析:(1)用油膜法估测植物油分子直径时,将每个分子视为球体,油膜可视为单分子油膜,则这层油膜的厚度可视为植物油分子的直径。(2)一滴植物油酒精溶液含植物油的体积为V=1100×0.1250mL=4×10-6mL=4×膜面积格数乘以每一格的面积,留意大于半格的算一格,不足半格的舍去,故其面积为S=(67+14)×12cm2=81cm2=8.1×10-3m2。油膜分子直径为其体积与横截面积之比,d=VS=4×10-128.答案:(1)球体直径(2)4.0×10-128.1×10-34.9×10-1012.答案:(1)气压计温度计(2)①用温度计测出杯中水的温度②活塞下表面再复原到步骤①中的位置用温度计测量水的温度(3)压强、Pa13.解析:设初状态时两部分气体体积均为V0对下部分气体,等温改变p0V0=pVV=54V解得p=1×105Pa对上部分气体,初态p1=p0-mgS=1×105末态p2=p-mgS=0.75×105依据志向气体状态方程,有p解得T=281.25K。答案:281.25K14.解析:(1)假设乙罐中的气体被压缩到压强为p,其体积变为V1,由玻意耳定律有12p·2V=pV1①现两罐气体压强均为p,总体积为(V+V1)。设调配后两罐中气体的压强为p',由玻意耳定律有p(V+V1)=p'(V+2V)②联立①②式可得p'=23p。③(2)若调配后甲罐中的气体再被压缩到原来的压强p时,体积为V2,由玻意耳定律得p'V=pV2④设调配后甲罐中气体的质量与甲