分子動(dòng)理論、物態(tài)與物態(tài)變化、熱力學(xué)定律測(cè)試題(新人教版選修33)

1、2010屆新課標(biāo)高三物理第一輪復(fù)習(xí)階段性測(cè)試題（9）（命題范圍：選修3-3 分子動(dòng)理論、物態(tài)和物態(tài)變化、熱力學(xué)定律）說(shuō)明：本試卷分第卷和第卷兩部分，共150分；答題時(shí)間120分鐘第卷（選擇題，共40分）一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確全部選對(duì)的得4分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1以下說(shuō)法正確的是（ ）A布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮小顆粒內(nèi)部分子在不停地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)B從平衡位置開(kāi)始增大分子間距離，分子間的引力將增大、斥力將減小C對(duì)大量事實(shí)的分析表明：熱力學(xué)零度不可能達(dá)到D熱量只能由高溫物體傳遞給低溫物體

2、2下列詞語(yǔ)或陳述中，與分子熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的是（ ）A酒香不怕巷子深 B天光云影共徘徊 C花香撲鼻 D隔墻花影動(dòng)，疑是玉人來(lái)3封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，以下說(shuō)法正確 的是（ ）A氣體的密度增大B氣體的壓強(qiáng)增大C氣體分子的平均動(dòng)能減小D每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多4下列哪些現(xiàn)象主要與液體的表面張力有關(guān)（ ）A木塊漂浮在水面上B雨滴幾乎成球形C液體流不過(guò)網(wǎng)眼很密的篩子D皂水的水面托住小的硬幣5一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，使其壓強(qiáng)增大，則在這一過(guò)程中氣體（ ）A從外界吸收了熱量 B對(duì)外界做了功C分子的平均動(dòng)能增大 D密度增大6如圖中所示為一帶活塞的

3、汽缸，缸內(nèi)盛有氣體，缸外恒溫環(huán)境，汽缸壁是導(dǎo)熱的現(xiàn)將活塞向外移動(dòng)一段距離，在此過(guò)程中氣體吸熱，對(duì)外做功，此功用W1表示然后設(shè)法將汽缸及活塞絕熱，推動(dòng)活塞壓縮氣體，此過(guò)程中外界對(duì)氣體做功用W2表示，則（ ）A有可能使氣體回到原來(lái)狀態(tài)，且W1W2D上面A、B、C三種說(shuō)法都不可能實(shí)現(xiàn)7如圖所示，固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B，B的兩邊分別盛有氣體甲和乙現(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動(dòng)一段距離，已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高，則在移動(dòng)P的過(guò)程中 （ ）A外力對(duì)乙做功，乙的內(nèi)能增加B外力對(duì)甲做功，甲的內(nèi)能增加C甲吸收來(lái)自乙的熱量，從而內(nèi)能增加D甲吸熱，乙放熱，甲、乙內(nèi)能都增加8如圖所

4、示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)0為斥力，F(xiàn)0為引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則（ ）A乙分子由a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大C乙分子由a到c的過(guò)程，動(dòng)能先增后減D乙分子由b到d的過(guò)程，兩分子間的分子勢(shì)能一直增加9下面的敘述正確的是（ ）A對(duì)氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增大B不論技術(shù)手段如何先進(jìn)，絕對(duì)零度是不能達(dá)到的C物體溫度升高，物體中分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，所有分子的動(dòng)能都會(huì)增加D壓縮密封在氣缸中一定質(zhì)量的理想氣體，難度越來(lái)越大，說(shuō)明分

5、子間距離越小，分子間斥力越大10如圖所示伽利略設(shè)計(jì)的世界上第一個(gè)溫度計(jì)示意圖，上部是一個(gè)球形容器，里面有一定質(zhì)量的空氣，下部是一根細(xì)管，細(xì)管插入帶色液體中，制作時(shí)先給球形容器微微加熱，跑出一些空氣，插入液體時(shí)，帶色液體上升到管內(nèi)某一高度測(cè)量時(shí)球形容器與所測(cè)物質(zhì)接觸已知外界大氣壓為p，并保持不變，所測(cè)溫度為t1時(shí)，管內(nèi)液面在a位置，管內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能為Ek1，氣體壓強(qiáng)為p1，管內(nèi)氣體內(nèi)能為E1。所測(cè)溫度為t2時(shí)，管內(nèi)液面在b位置，其他三個(gè)量分別為Ek2、p2、E2由此可知（ ）At1t2Bp1p2CEk1E2第卷（非選擇題，共110分）二、本題共2小題，共20分，把答案填在題中相應(yīng)的橫線上或

6、按題目要求作答11（8分）在“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.6mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液為80滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開(kāi)，測(cè)得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中正方形格的邊長(zhǎng)為1cm，求： （1）油酸薄膜的面積是 cm2 （2）實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是 m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） （3）實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油膜盡可能散開(kāi)？_ （4）利用單分子油膜法可以粗測(cè)分子的大小和阿伏加德羅常 數(shù)，如果已知體積為的一滴油在水面上散開(kāi)形成的單分子油膜的面積為，這種油的密度為，摩爾質(zhì)量為，則阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為 1

7、2（12分）如圖所示，在一根一端封閉的粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管中有一小段水銀柱，封閉著一定質(zhì)量的空氣，現(xiàn)在要用它測(cè)定大氣壓，那么 （1）還需要什么器材？ （2）說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的主要步驟； （3）用實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量列出大氣壓的表達(dá)式三、本題共6小題，共90分解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟只寫(xiě)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(xiě)出數(shù)值和單位13（14分）如果病人在靜脈輸液時(shí)，不慎將5mL的空氣柱輸入體內(nèi)，會(huì)造成空氣栓塞，致使病人死亡設(shè)空氣柱在輸入體內(nèi)前的壓強(qiáng)為760mmHg，溫度為27，人的血壓為120/80mmHg，試估算空氣柱到達(dá)心臟處時(shí)，在收縮壓和擴(kuò)張壓兩種狀態(tài)下，空

8、氣柱的體積分別是多少？14（14分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直固定在水平地面上，汽缸開(kāi)口向上，一面積為0.01m2的活塞密封了一定的空氣，在活塞的上方豎直固定一支架，在支架的O點(diǎn)通過(guò)細(xì)線系一質(zhì)量為m=8kg的球，球心到O點(diǎn)的距離為L(zhǎng)=2m活塞與支架的總質(zhì)量為M=12kg，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2，大氣壓強(qiáng)p=1.00105Pa，汽缸和活塞都是絕熱的現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平，穩(wěn)定后由靜止釋放球，當(dāng)球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，活塞下降了h=02m且恰好活塞的速度為零，此時(shí)細(xì)線中的拉力為F=252N求球由靜止釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中汽缸中的氣體增加的內(nèi)能E15（14分）某學(xué)校物理興

9、趣小組組織開(kāi)展一次探究活動(dòng)，想估算地球周 圍大氣層空氣的分子個(gè)數(shù)一學(xué)生通過(guò)網(wǎng)上搜索，查閱得到以下幾個(gè)物理量數(shù)據(jù)：已知地球的半徑m，地球表面的重力加速度m/s2，大氣壓強(qiáng)Pa，空氣的平均摩爾質(zhì)量kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)個(gè)/mol （1）這位同學(xué)根據(jù)上述幾個(gè)物理量能估算出地球周?chē)髿鈱涌諝獾姆肿訑?shù)嗎？若能，請(qǐng)說(shuō)明理由；若不能，也請(qǐng)說(shuō)明理由 （2）假如地球周?chē)拇髿馊恳夯伤揖鶆蚍植荚诘厍虮砻嫔希浪阋幌碌厍虬霃綄?huì)增加多少？（已知水的密度kg/m3）16（16分）內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0105Pa、體積為2.0103m3的理想氣體

10、現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27 （1）求氣缸內(nèi)氣體的最終體積； （2）在pV圖上畫(huà)出整個(gè)過(guò)程中氣缸氣體的狀態(tài)變化（大氣壓強(qiáng)為1.0105Pa）17（16分）某地區(qū)空氣污染較嚴(yán)重，一位同學(xué)受筒裝純凈水的啟發(fā)，提出用桶裝的凈化壓縮空氣供氣設(shè)每人1min內(nèi)呼吸16次，每次吸入1atm的凈化空氣500mL，而每個(gè)桶能裝10atm的凈化空氣20L，假定這些空氣可以全部被吸收完設(shè)溫度不變，估算一下每人每天需吸多少桶凈化空氣，請(qǐng)你對(duì)這位同學(xué)的提議做出評(píng)價(jià)18（16分）如圖所示，圓柱形氣缸A、B的直徑相同，B是封閉的，氣缸內(nèi)各部分理

11、想氣體的壓強(qiáng)為p1=0.5105Pa，p2=1.5105Pa，外界大氣壓p0=1.0105Pa，初溫均為27，l1=30cm，l2=16cm，l3=8cm。A、B內(nèi)兩活塞用硬細(xì)桿相連處于靜止?fàn)顟B(tài)，忽略一切摩擦，欲使B內(nèi)兩部分氣體壓強(qiáng)相等，須使A的溫度升高多少?（表示B內(nèi)溫度不變）答案與解析1答案：C 布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮小顆粒外部液體分子在不停地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；分子間的作用力隨距離的增大而減小，B錯(cuò)；C是熱力學(xué)第三定律內(nèi)容，正確；熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體，但在消耗其他形式能量時(shí)可以做到，因此D錯(cuò)2答案：AC 本題考查了分子熱運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)的人文知識(shí)，形式新穎活潑 “天光

12、云影共徘徊”是朱熹觀書(shū)有感詩(shī)中“半畝方塘一鑒開(kāi)，天光云影共徘徊問(wèn)渠那得清如許，為有源頭活水來(lái)”的一句，是光的反射現(xiàn)象；“隔墻花影動(dòng)，疑是玉人來(lái)”是王實(shí)甫的西廂記中的一句，是月光成影的光學(xué)現(xiàn)象3答案：BD 封閉氣體的體積不變，溫度升高時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)增大而分子的密集程度不變，所以氣體分子的密度不變壓強(qiáng)增大，每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多4答案：BCD A選項(xiàng)是由于浮力和重力相平衡，其余的都與表面張力有關(guān)5答案：D 根據(jù)理想氣體溫度、壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系可知，一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，分子的平均動(dòng)能不變，壓強(qiáng)增大，體積一定減小，氣體密度增大，C錯(cuò)，D正確；由體積

13、減小可知外界對(duì)氣體做功，B錯(cuò)；由熱力學(xué)第一定律可知，外界對(duì)氣體做功而內(nèi)能不變，可判斷氣體向外界放熱，A錯(cuò)6答案：D 由于汽缸及活塞絕熱，所以外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能必然增大，溫度升高，即不可能回到原來(lái)狀態(tài)，D選項(xiàng)正確7答案：ACD 氣缸整體是絕熱的，當(dāng)移動(dòng)活塞P時(shí)，有外力對(duì)系統(tǒng)做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，系統(tǒng)的內(nèi)能要增加，因此從整體上講，甲、乙的內(nèi)能都要增加，但外力并沒(méi)有直接對(duì)甲做功，甲的內(nèi)能之所以增加是因?yàn)槲樟藷崃?，而乙放出熱量，所以ACD正確8答案：B 乙分子從a到b，再到c的過(guò)程中，分子之間均表現(xiàn)為引力，所以乙分子始終做加速運(yùn)動(dòng)，且到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度最大，故A錯(cuò)誤，B正確，C錯(cuò)誤乙分子由b到

14、c的過(guò)程，分子引力做正功，故兩分子間的分子勢(shì)能減小，而從c到d的過(guò)程分子間為斥力，做負(fù)功，分子間的勢(shì)能增加，故D錯(cuò)誤9答案：AB 根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q+W可知，對(duì)氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增加，則選項(xiàng)A正確；絕對(duì)零度是低溫物體的極限，不可能達(dá)到，則選項(xiàng)B正確；溫度是物體分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，物體溫度升高，物體中分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，其分子平均動(dòng)能增加，但不是每個(gè)分子的平均動(dòng)能都增加，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；理想氣體中分子間無(wú)相互作用力，壓縮封閉在氣缸中一定質(zhì)量的理想氣體，難度越來(lái)越大是因?yàn)閴簭?qiáng)增大的原因，則選項(xiàng)D錯(cuò)誤10答案：D 當(dāng)液面由a位置上升到b位置時(shí)，管內(nèi)氣體體積減小，表明溫度降低，管內(nèi)氣體的壓

15、強(qiáng)減小，管內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能減小，氣體內(nèi)能減小11（8分）答案：（1）115120都對(duì) （2分）（2）都對(duì)（2分）（3）讓油膜在水面上形成單分子油膜（2分）（4）（2分）12答案：（1）還需要用刻度尺（3分） （2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：將細(xì)玻璃管水平放置，用刻度尺量出水銀柱長(zhǎng)h（cm）和封閉空氣柱長(zhǎng)l1（cm）；將細(xì)玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，用刻度尺量出封閉空氣柱長(zhǎng)l2（cm）（3分） （3）設(shè)玻璃管的截面積為S，兩種情況下空氣的狀態(tài)參量分別為p1=p0，V1=l1S，p2=p0+h(mmHg)，V2=l2S由玻意耳定律p0l1S=(p0+h)l2S得大氣壓為p0=l1h/(l1l2) （3分）

16、13解析：空氣柱在體外時(shí)的狀態(tài)參量為p1=760mmHg，V1=5mL，T1=300K（3分）空氣柱在體內(nèi)在收縮壓時(shí)的狀態(tài)參量為p2=120mmHg，T2=310K（2分）由理想氣體狀態(tài)方程得，空氣柱在收縮壓下的體積為V2=p1V1T2/T1p2=32.17mL（3分）空氣柱在體內(nèi)擴(kuò)張壓時(shí)的狀態(tài)參量為p3=80mmHg，T3=310K（3分）由理想氣體狀態(tài)方程得，空氣柱在擴(kuò)張壓下的體積為V3=p1V1T3/T1p3=49.1mL（3分）14解析：設(shè)球在第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v，則根據(jù)牛頓第二定律得， （5分）根據(jù)熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律可知，球由靜止釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中汽

17、缸中的氣體增加的內(nèi)能E為（5分）聯(lián)立兩式、代入數(shù)值得E=228J （4分）15解析：（1）能（2分）因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)是由大氣重力產(chǎn)生的，由（2分）得（2分）把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得，kg（2分）大氣層空氣的分子數(shù)為個(gè)（2分）（2）可求出液化后空氣的體積為：m3（2分）設(shè)大氣液化后液體水分布在地球表面上時(shí)，地球半徑增加h，則有得，考慮到h遠(yuǎn)小于R，忽略h的二次項(xiàng)和三次項(xiàng)得，m （2分）16解析：（1）在活塞上方倒沙的過(guò)程中溫度保持不變，對(duì)氣體，由玻意耳定律得，p0V0=p1V1，代入數(shù)據(jù)，得p1=V0p0/V1=2.01031.0105/1.0103Pa=2.0105Pa（5分）在緩慢加熱到127

18、的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)保持不 變，由蓋呂薩克定律得，V1/T0=V2/T2，V2=T2V1/T0=(273+127)1.0103/273m3=1.47103m3（5分） （2）在整個(gè)物理過(guò)程中畫(huà)在pV圖上，如圖所示 （6分）17解析：每人每天所吸1atm凈化空氣的體積為V=(166024)500mL=1.152104L，（4分）由玻意耳定律可知，每桶10atm的凈化空氣轉(zhuǎn)化為1atm時(shí)的體積為V/=1020/1L=200L（4分）故每人每天需要凈化空氣的桶數(shù)為n=V/V/=1.152104/200=57.658桶（4分）由此可見(jiàn)，這個(gè)方案并不現(xiàn)實(shí) （4分）18解析：因活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件得，(p0p1)S=(p2p2)S 代入數(shù)據(jù)得p3=1.0105P