分子動(dòng)理論 熱力學(xué)定律 A卷 教師版

1、此卷只裝訂不密封班級 姓名 準(zhǔn)考證號 考場號 座位號 單元訓(xùn)練金卷·高三·物理(A)卷第十四單元 分子動(dòng)理論 熱力學(xué)定律注意事項(xiàng)：1答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)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(biāo)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(gè)得2分，選對2個(gè)得4分

2、，選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分。1下列說法正確的是()A1 g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(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)C一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)增大，其分子的平均動(dòng)能可能減小D氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開，這是氣體分子的無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)造成的E0 的鐵和0 的冰，它們的分子平均動(dòng)能相等【答案】CDE【解析】選CDE水的摩爾質(zhì)量是18 g/mol，1 g水中含有的分子數(shù)為：n×60×102333×1022個(gè)，地球的總?cè)藬?shù)約為70億，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)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，

3、不是物體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，氣體的壓強(qiáng)增大，溫度可能減小，選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)造成的，選項(xiàng)D正確；鐵和冰的溫度相同，分子平均動(dòng)能必然相等，選項(xiàng)E正確2景頗族的祖先發(fā)明的點(diǎn)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(diǎn)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(qiáng)不變B氣體溫度升高，壓強(qiáng)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【答案】BCE【解析】選BCE壓縮氣體時(shí)，外界對氣體做功，內(nèi)能增

4、加，溫度升高，體積變小，壓強(qiáng)增大，所以B、C正確，A、D錯(cuò)誤，氣體吸收艾絨放出的熱量，內(nèi)能增加，E正確3用顯微鏡觀察水中的花粉，追蹤某一個(gè)花粉顆粒，每隔10 s記下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等點(diǎn)，再用直線依次連接這些點(diǎn)，如圖所示則下列說法中正確的是()A花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)就是熱運(yùn)動(dòng)B這些點(diǎn)連接的折線就是這一花粉顆粒運(yùn)動(dòng)的軌跡C在這六段時(shí)間內(nèi)花粉顆粒運(yùn)動(dòng)的平均速度大小不等D從花粉顆粒處于a點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過36 s，花粉顆?？赡懿辉赿e連線上E花粉顆粒在第三個(gè)10 s內(nèi)的平均速率可能比第四個(gè)10 s內(nèi)的平均速率大【答案】CDE【解析】選CDE熱運(yùn)動(dòng)是分子的運(yùn)動(dòng)，而不是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，故

5、A項(xiàng)錯(cuò)誤；既然無規(guī)則，微粒在每個(gè)10秒內(nèi)也是做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并不是沿連線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；在這6段時(shí)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(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性知，D正確；由題圖知第三個(gè)10秒內(nèi)的平均速度小于第四個(gè)10秒內(nèi)的平均速度，但這兩段時(shí)間的平均速率大小關(guān)系不能確定，E正確4(2019·河北保定模擬)我國已開展空氣中PM25濃度的監(jiān)測工作PM25是指空氣中直徑等于或小于25 m的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，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PM25的主要原因下列關(guān)于PM25的說法中正確的是()APM25的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的

6、數(shù)量級相當(dāng)BPM25在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)CPM25的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對PM25無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流運(yùn)動(dòng)決定的D倡導(dǎo)低碳生活，減小煤和石油等燃料的使用，能有效減小PM25在空氣中的濃度EPM25必然有內(nèi)能【答案】CDE【解析】選CDEPM25的尺寸比空氣中氧分子的尺寸大得多，A錯(cuò)誤；PM25在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；PM25的運(yùn)動(dòng)軌跡是由大量空氣分子對PM25無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動(dòng)決定的，C正確；倡導(dǎo)低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用，能有效減小PM25在空氣中的濃度，PM25必然有內(nèi)能，D、E正確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(qiáng)隨

7、熱力學(xué)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【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(qiáng)變大，由理想氣體狀態(tài)方程C，知?dú)怏w的體積V減小，由密度公式，故氣體的密度增大，選項(xiàng)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(xué)第一定律知，氣體向外放熱，故C、E錯(cuò)誤，D正確6兩個(gè)相鄰的分子之間同時(shí)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(shí)線是分子合力曲線當(dāng)分子間距為rr0時(shí)，分子之間合力為零，則下

8、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()【答案】BCE【解析】選BCE由于rr0時(shí)，分子之間的作用力為零，當(dāng)rr0時(shí)，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(fù)功，分子勢能增加，當(dāng)rr0時(shí)，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(fù)功，分子勢能增加，故rr0時(shí)，分子勢能最小綜上所述，選項(xiàng)B、C、E正確，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤7(2019·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(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大D相互間達(dá)到熱平衡的兩物體的內(nèi)能

9、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【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(xiàng)A錯(cuò)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(dòng)能的標(biāo)志，溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大，選項(xiàng)B、C正確；相互間達(dá)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(xiàng)D錯(cuò)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(xiàng)E正確8(2019·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(dāng)做球形處理，這是一種估算方

10、法B微粒的運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)C當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等D實(shí)驗(yàn)中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時(shí)的速率相等E0 和100 氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)【答案】ACE【解析】選ACEA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(dāng)做球形處理，這是一種估算方法，選項(xiàng)A正確；B圖中顯示的是布朗運(yùn)動(dòng)，是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C圖中，當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，分子力為零，此時(shí)它們間相互作用的引力和斥力大小相等，故選項(xiàng)C正確；D圖中，分子的速率不是完全相等的，所以也

11、不要求每顆玻璃球與電子秤碰撞時(shí)的速率相等，故選項(xiàng)D錯(cuò)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(diǎn)，故選項(xiàng)E正確9(2019·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(jìn)入b，最終達(dá)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(qiáng)變小，溫度降低D氣體壓強(qiáng)變小，溫度不變E單位時(shí)間內(nèi)和容器壁碰撞的分子數(shù)目減少【答案】BDE【解析】選BDEa內(nèi)氣體向真空膨脹，不對外界做功，故A錯(cuò)；又因容器絕熱，Q0，由熱力學(xué)第一定律知

12、，U0，故B對；由玻意耳定律知壓強(qiáng)減?。幌”怏w可看做理想氣體，內(nèi)能不變，則溫度不變，C錯(cuò)，D、E對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(jì)活塞與汽缸的摩擦，當(dāng)用外力向上緩慢拉動(dòng)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(dòng)能不變，壓強(qiáng)變小【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(xué)第一定律UWQ0知，Q0，即吸收熱量，故B、D正確；由于溫度保持

13、不變，故分子平均動(dòng)能不變，氣體做等溫膨脹，由pVC知，壓強(qiáng)變小，故E正確二、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(jì)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ABCDA的變化過程可用如圖所示的pV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ABCD的

14、變化過程中，氣體對外界所做的總功為_【答案】(1)等壓(2)降低(3)放熱(4)p2(V3V1)p1(V3V2)【解析】(1)AB，對應(yīng)壓強(qiáng)值恒為p2，即為等壓過程(2)BC，由恒量，V不變，p減小，T降低(3)CD，由恒量，p不變，V減小，可知T降低外界對氣體做功，內(nèi)能減小，由UWQ可知CD過程放熱(4)AB，氣體對外界做功WABp2(V3V1)BC，V不變，氣體不做功CD，V減小，外界對氣體做功WCDp1(V3V2)狀態(tài)從ABCD的變化過程中，氣體對外界做的總功WWABWBCWCDp2(V3V1)p1(V3V2)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

15、走，空氣中水分越來越少，人會(huì)感覺干燥某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V10×103 cm3已知水的密度10×103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M18×102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA60×1023 mol1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(gè)水分子的直徑d【答案】(1)3×1025個(gè)(2)4×1010 m【解析】(1)水的摩爾體積為Vm m3/mol18×105 m3/mol水分子總數(shù)為N3×1025(個(gè))(2)建立水分子的球體模型，有d3，可得水分子直徑：d m4

16、×1010 m13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(jì)錄在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號探測到990 m深處的海水溫度為280 K某同學(xué)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(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度T0300 K，壓強(qiáng)p01 atm，封閉氣體的體積V03 m3，如果將該汽缸下潛至990 m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體(1)求990 m深處封閉氣體的體積(1 atm相當(dāng)于10 m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng))(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

17、對氣體所做的功【答案】(1)28×102 m3(2)放熱大于【解析】(1)當(dāng)汽缸下潛至990 m時(shí)，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，溫度為T，體積為V，由題意可知p100 atm根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得代入數(shù)據(jù)得V28×102 m3(2)下潛過程中溫度降低，則U<0，氣體體積減小，則W>0，由UQW知，Q<0，放熱，且|Q|>W14(2019·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(shí)，體積為V0，壓強(qiáng)為p0，溫度為T0，已知此時(shí)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pT 圖線如圖所示，其中CA延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，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？【答案】見解析【解析】(1)由題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B為等溫變化過程，狀態(tài)B時(shí)氣體壓強(qiáng)為p13p0，設(shè)體積為V1，由玻意耳