【大师珍藏】高考物理一轮单元训练金卷：第十四单元 分子动理论 热力学定律（A卷）含答案

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1、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

2、 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( )A1 g 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

3、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E0 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 10 s 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

4、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 36 s，花粉颗粒可能不在 de 连线上E花粉颗粒在第三个 10 s 内的平均速率可能比第四个 10 s 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 2.5 m 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( )APM2 .5 的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B

5、PM2.5 在空气中的运动属于分子热运动CPM2.5 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EPM2.5 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 rr 0 时，分子之间合

6、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

7、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E0 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

8、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 ABC DA 的变化过程可用如图所示的 pV 图描述，图中 p1、p 2、V 1、V 2 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”

9、)；(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 ABCD 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 V1.010 3 cm3.已知水的密度 1.010 3 kg/m3、摩尔质量 M1.810 2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA 6.01023 mol1 .试求：( 结果均保留一位有效数字)(1)该液化

10、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 990 m 深处的海水温度为 280 K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 T0300 K，压强 p01 atm，封闭气体的体积 V03 m3，如果将该汽缸下潜至 990 m 深处，此过程中封闭气体可视为理想气体(1)求 990 m 深处封闭气体的体积(1 atm 相当于 10 m 深的海水产生的压强)(2)下潜过程中封闭气体_( 选填“

11、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 pT 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

12、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 18 g/mol，1 g 水中含有的分子数为：n 6.010233.31022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118(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

13、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

14、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 C，知气体的体积 V减小，由密度公式 ，故气体

15、的密度增大，选项 ApVT mV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 rr 0时，分子之间的作用力为零 ，当 rr 0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 rr 0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 rr 0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

16、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

17、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，U0，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

18、，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 UW 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 pVC 知 ，压强变小，故 E 正确11.【 答 案 】 (1)等压 (2) 降低 (3) 放热(4)p2(V3V 1)p 1(V3V 2)【 解 析 】 (1)AB，对应压强值恒为 p2，即为等压过程(2)BC，由 恒量，V 不变，p 减小，T 降低pVT(3)CD ，由 恒量，p 不变，V 减小，可知 T降低外界

19、对气体做功，内能减小，由pVTU WQ 可知 CD 过程放热 (4)AB，气体对外界做功 WABp 2(V3V 1)BC，V 不变，气体不做功CD，V 减小，外界对气体做功 WCDp 1(V3V 2)状态从 AB CD 的变化过程中，气体对外界做的总功 WW ABW BCW CDp 2(V3V 1)p 1(V3V 2)12.【 答 案 】 (1)31025 个 (2)410 10 m【 解 析 】 (1)水的摩尔体积为Vm m3/mol1.810 5 m3/molM 1.810 21.0103水分子总数为N 31025(个)VNAVm 1.010310 66.010231.810 5(2)建立

20、水分子的球体模型，有 d3，可得水分子直径：d VmNA 16 36VmNAm41010 m.361.810 53.146.0102313.【 答 案 】 (1)2.8102 m3 (2)放热 大于【 解 析 】 (1)当汽缸下潜至 990 m 时，设封闭气体的压强为 p，温度为 T，体积为 V，由题意可知 p100 atm根据理想气体状态方程得 p0V0T0 pVT代入数据得 V2.810 2 m3.(2)下潜过程中温度降低，则 U0，由 UQW 知，QW.14.【 答 案 】 见解析【 解 析 】 (1)由题图可知，从状态 A到状态 B为等温变化过程 ，状态 B时气体压强为 p13p 0，

21、设体积为 V1，由玻意耳定律得 p0V0p 1V1，解得 V1 .V03(2)由题图可知，从状态 B到状态 C为等压变化过程，状态 C时气体温度为 T23T 0，设体积为V2，由盖吕萨克定律得 ，解得 V2V 0.V1T0 V2T2(3)由状态 B经状态 C回到状态 A，外界对气体做的总功为 W；从状态 B到状态 C，设外界对气体做功为 WBC，W BCp 2(V1V 2)，联立解得 WBC2p 0V0；从状态 C回到状态 A，由图线知为等容过程 ，外界对气体不做功，所以 W WBC2p 0V0，从状态 B经状态 C回到状态 A，内能增加量为 U0，气体从外界吸收的热量为 Q，内能增加量为 U，由热力学第一定律得 U QW，解得 Q2p 0V0，即气体从外界吸收热量 2p0V0.