一輪單元訓練金卷高三物理第十四單元 分子動理論 熱力學定律

第十四單元分子動理論熱力學定律注意事項：1、答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2、選擇題的作答：每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3、非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4、考試結(jié)束后,請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題,每小題5分。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分。1、下列說法正確的是()A、1g水中所含的分子數(shù)目和地球的總?cè)丝跀?shù)差不多B、布朗運動就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運動C、一定質(zhì)量的理想氣體壓強增大,其分子的平均動能可能減小D、氣體如果失去了容器的約束就會散開,這是氣體分子的無規(guī)則的熱運動造成的E、0℃的鐵和0℃的冰,它們的分子平均動能相等2、景頗族的祖先發(fā)明的點火器如圖所示,用牛角做套筒,木制推桿前端粘著艾絨、猛推推桿,艾絨即可點燃、對筒內(nèi)封閉的氣體,在此壓縮過程中()A、氣體溫度升高,壓強不變B、氣體溫度升高,壓強變大C、外界對氣體做正功,氣體內(nèi)能增加D、外界對氣體做正功,氣體內(nèi)能減少E、艾絨燃燒,放出熱量,氣體內(nèi)能增加3.用顯微鏡觀察水中的花粉,追蹤某一個花粉顆粒,每隔10s記下它的位置,得到了a、b、c、d、e、f、g等點,再用直線依次連接這些點,如圖所示、則下列說法中正確的是()A、花粉顆粒的運動就是熱運動B、這些點連接的折線就是這一花粉顆粒運動的軌跡C、在這六段時間內(nèi)花粉顆粒運動的平均速度大小不等D、從花粉顆粒處于a點開始計時,經(jīng)過36s,花粉顆?？赡懿辉赿e連線上E、花粉顆粒在第三個10s內(nèi)的平均速率可能比第四個10s內(nèi)的平均速率大4、(2018·河北保定模擬)我國已開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作、PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5μm的懸浮顆粒物,其飄浮在空中做無規(guī)則運動,很難自然沉降到地面,吸入后對人體形成危害、礦物燃料燃燒的排放物是形成PM2.5的主要原因、下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是()A、PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當B、PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動C、PM2.5的運動軌跡只是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流運動決定的D、倡導低碳生活,減小煤和石油等燃料的使用,能有效減小PM2.5在空氣中的濃度E、PM2.5必然有內(nèi)能5.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,氣體的壓強隨熱力學溫度的變化如圖所示,則此過程()A、氣體的密度增大B、外界對氣體做功C、氣體從外界吸收了熱量D、氣體的內(nèi)能不變E、氣體的內(nèi)能增加6.兩個相鄰的分子之間同時存在著引力和斥力,它們隨分子之間距離r的變化關(guān)系如圖所示、圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線,實線是分子合力曲線、當分子間距為r＝r0時,分子之間合力為零,則下列關(guān)于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線,可能正確的是()7、(2018·云南昭通質(zhì)檢)下列說法中正確的是()A、溫度高的物體比溫度低的物體熱量多B、溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多C、溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均動能大D、相互間達到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等E、分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大8、(2018·安陽檢測)下列五幅圖分別對應(yīng)五種說法,其中正確的是()A、分子并不是球形,但可以當做球形處理,這是一種估算方法B、微粒的運動就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運動,即布朗運動C、當兩個相鄰的分子間距離為r0時,它們間相互作用的引力和斥力大小相等D、實驗中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時的速率相等E、0℃和100℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點9.(2018·東北三省四市協(xié)作體聯(lián)考)如圖所示,一絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分、已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體,b內(nèi)為真空、抽開隔板K后,a內(nèi)氣體進入b,最終達到平衡狀態(tài)、在此過程中()A、氣體對外界做功,內(nèi)能減少B、氣體不做功,內(nèi)能不變C、氣體壓強變小,溫度降低D、氣體壓強變小,溫度不變E、單位時間內(nèi)和容器壁碰撞的分子數(shù)目減少10.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在透熱的汽缸中,如圖所示、不計活塞與汽缸的摩擦,當用外力向上緩慢拉動活塞的過程中,環(huán)境溫度保持不變、下列判斷正確的是()A、拉力對氣體做正功,氣體內(nèi)能增加,吸收熱量B、氣體對外做功,內(nèi)能不變,吸收熱量C、外界對氣體做功,內(nèi)能不變,放出熱量D、氣體吸收的熱量等于氣體對活塞做功E、氣體分子平均動能不變,壓強變小二、非選擇題：本大題共4小題,共60分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11、一定質(zhì)量的理想氣體,狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p－V圖描述,圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量、(1)氣體狀態(tài)從A到B是________過程(選填“等容”“等壓”或“等溫”)；(2)狀態(tài)從B到C的變化過程中,氣體的溫度________(選填“升高”“不變”或“降低”)；(3)狀態(tài)從C到D的變化過程中,氣體________(選填“吸熱”或“放熱”)；(4)狀態(tài)從A→B→C→D的變化過程中,氣體對外界所做的總功為________、12、空調(diào)在制冷過程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來越少,人會感覺干燥、某空調(diào)工作一段時間后,排出液化水的體積V＝1.0×103cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1.試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N；(2)一個水分子的直徑d.13.我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超過七千米,再創(chuàng)載人深潛新紀錄、在某次深潛實驗中,“蛟龍”號探測到990m深處的海水溫度為280K、某同學利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化、如圖所示,導熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體,不計活塞的質(zhì)量和摩擦,汽缸所處海平面的溫度T0＝300K,壓強p0＝1atm,封閉氣體的體積V0＝3m3,如果將該汽缸下潛至990m深處,此過程中封閉氣體可視為理想氣體、(1)求990m深處封閉氣體的體積(1atm相當于10m深的海水產(chǎn)生的壓強)、(2)下潛過程中封閉氣體________(選填“吸熱”或“放熱”),傳遞的熱量________(選填“大于”或“小于”)外界對氣體所做的功、14、(2018·河北保定模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,其內(nèi)能跟溫度成正比、在初始狀態(tài)A時,體積為V0,壓強為p0,溫度為T0,已知此時其內(nèi)能為U0.該理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)由一系列變化,最終還回到原來狀態(tài)A,其變化過程的p－T圖線如圖所示,其中CA延長線過坐標原點,BA在同一豎直直線上、求：(1)狀態(tài)B的體積；(2)狀態(tài)C的體積；(3)從狀態(tài)B經(jīng)由狀態(tài)C,最終回到狀態(tài)A的過程中,氣體與外界交換的熱量是多少？一輪單元訓練金卷·高三·物理(A)卷第十四單元分子動理論熱力學定律答案1.【答案】CDE【解析】選CDE.水的摩爾質(zhì)量是18g/mol,1g水中含有的分子數(shù)為：n＝eq\f(1,18)×6.0×1023≈3.3×1022個,地球的總?cè)藬?shù)約為70億,選項A錯誤；布朗運動是懸浮在液體(氣體)中的固體顆粒受到液體(氣體)分子撞擊作用的不平衡造成的,不是物體分子的無規(guī)則熱運動,選項B錯誤；溫度是分子的平均動能的標志,氣體的壓強增大,溫度可能減小,選項C正確；氣體分子間距大于10r0,分子間無作用力,打開容器,氣體散開是氣體分子的無規(guī)則運動造成的,選項D正確；鐵和冰的溫度相同,分子平均動能必然相等,選項E正確、2.【答案】BCE【解析】選BCE.壓縮氣體時,外界對氣體做功,內(nèi)能增加,溫度升高,體積變小,壓強增大,所以B、C正確,A、D錯誤,氣體吸收艾絨放出的熱量,內(nèi)能增加,E正確、3.【答案】CDE【解析】選CDE.熱運動是分子的運動,而不是固體顆粒的運動,故A項錯誤；既然無規(guī)則,微粒在每個10秒內(nèi)也是做無規(guī)則運動,并不是沿連線運動,故B錯誤；在這6段時間內(nèi)的位移大小并不相同,故平均速度大小不等,故C正確；由運動的無規(guī)則性知,D正確；由題圖知第三個10秒內(nèi)的平均速度小于第四個10秒內(nèi)的平均速度,但這兩段時間的平均速率大小關(guān)系不能確定,E正確、4.【答案】CDE【解析】選CDE.PM2.5的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多,A錯誤；PM2.5在空氣中的運動不屬于分子熱運動,B錯誤；PM2.5的運動軌跡是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運動決定的,C正確；倡導低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用,能有效減小PM2.5在空氣中的濃度,PM2.5必然有內(nèi)能,D、E正確、5.【答案】ABD【解析】選ABD.由題圖可得：從狀態(tài)A到狀態(tài)B,該理想氣體做等溫變化,而壓強變大,由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C,知氣體的體積V減小,由密度公式ρ＝eq\f(m,V),故氣體的密度增大,選項A正確；由體積減小知,外界對氣體做功,故B正確；由溫度不變知,氣體內(nèi)能不變,由熱力學第一定律知,氣體向外放熱,故C、E錯誤,D正確、6.【答案】BCE【解析】選BCE.由于r＝r0時,分子之間的作用力為零,當r＞r0時,分子間的作用力為引力,隨著分子間距離的增大,分子力做負功,分子勢能增加,當r＜r0時,分子間的作用力為斥力,隨著分子間距離的減小,分子力做負功,分子勢能增加,故r＝r0時,分子勢能最小、綜上所述,選項B、C、E正確,選項A、D錯誤、7.【答案】BCE【解析】選BCE.熱量是在熱傳遞過程中傳遞的能量,不是狀態(tài)量,選項A錯誤；物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積等有關(guān),溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多,溫度是分子平均動能的標志,溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均動能大,選項B、C正確；相互間達到熱平衡的兩物體的溫度一定相等,內(nèi)能不一定相等,選項D錯誤；由分子勢能與分子間距的關(guān)系可知,分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大,選項E正確、8.【答案】ACE【解析】選ACE.A圖是油膜法估測分子的大小,圖中分子并不是球形,但可以當做球形處理,這是一種估算方法,選項A正確；B圖中顯示的是布朗運動,是懸浮微粒的無規(guī)則運動,不是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運動,故選項B錯誤；C圖中,當兩個相鄰的分子間距離為r0時,分子力為零,此時它們間相互作用的引力和斥力大小相等,故選項C正確；D圖中,分子的速率不是完全相等的,所以也不要求每顆玻璃球與電子秤碰撞時的速率相等,故選項D錯誤；E圖是麥克斯韋速率分布規(guī)律的圖解,0℃和100℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點,故選項E正確、9.【答案】BDE【解析】選BDE.a內(nèi)氣體向真空膨脹,不對外界做功,故A錯；又因容器絕熱,Q＝0,由熱力學第一定律知,ΔU＝0,故B對；由玻意耳定律知壓強減小；稀薄氣體可看做理想氣體,內(nèi)能不變,則溫度不變,C錯,D、E對、10.【答案】BDE【解析】選BDE.活塞緩慢上移的過程中,氣體膨脹對活塞做功,而氣體溫度保持不變,內(nèi)能不變,由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q＝0知,Q＞0,即吸收熱量,故B、D正確；由于溫度保持不變,故分子平均動能不變,氣體做等溫膨脹,由pV＝C知,壓強變小,故E正確、11.【答案】(1)等壓(2)降低(3)放熱(4)p2(V3－V1)－p1(V3－V2)【解析】(1)A→B,對應(yīng)壓強值恒為p2,即為等壓過程、(2)B→C,由eq\f(pV,T)＝恒量,V不變,p減小,T降低、(3)C→D,由eq\f(pV,T)＝恒量,p不變,V減小,可知T降低、外界對氣體做功,內(nèi)能減小,由ΔU＝W＋Q可知C→D過程放熱、(4)A→B,氣體對外界做功WAB＝p2(V3－V1)B→C,V不變,氣體不做功C→D,V減小,外界對氣體做功WCD＝－p1(V3－V2)狀態(tài)從A→B→C→D的變化過程中,氣體對外界做的總功W＝WAB＋WBC＋WCD＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)、12.【答案】(1)3×1025個(2)4×10－10m【解析】(1)水的摩爾體積為Vm＝eq\f(M,ρ)＝eq\f(1.8×10－2,1.0×103)m3/mol＝1.8×10－5m3/mol水分子總數(shù)為N＝eq\f(VNA,Vm)＝eq\f(1.0×103×10－6×6.0×1023,1.8×10－5)≈3×1025(個)、(2)建立水分子的球體模型,有eq\f(Vm,NA)＝eq\f(1,6)πd3,可得水分子直徑：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