2024年新教材高考物理一輪復(fù)習(xí)章末目標(biāo)檢測(cè)卷14分子動(dòng)理論氣體固體和液體熱力學(xué)定律含解析新人教版

PAGEPAGE9章末目標(biāo)檢測(cè)卷十四分子動(dòng)理論氣體、固體和液體熱力學(xué)定律(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.(2024·重慶學(xué)業(yè)考試)由熱學(xué)學(xué)問可知,下列說法正確的是()A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng),它說明液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.隨著科技的發(fā)展,永動(dòng)機(jī)是有可能被制造出來的C.氣體密封在堅(jiān)實(shí)的容器中且溫度上升,則分子對(duì)器壁單位面積的平均作用力增大D.熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,但不行能從低溫物體傳到高溫物體2.下列說法正確的是()A.晶體是各向異性的B.擴(kuò)散和布朗運(yùn)動(dòng)都是分子的運(yùn)動(dòng)C.熱量不能從低溫物體傳到高溫物體D.在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體試驗(yàn)定律的氣體是志向氣體3.分子都在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),但大量分子的速率分布卻有肯定的規(guī)律性,如圖所示,下列說法正確的是()A.在肯定溫度下,大多數(shù)分子的速率都接近某個(gè)數(shù)值,其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值B.高溫狀態(tài)下每個(gè)分子的速率大于低溫狀態(tài)下全部分子的速率C.高溫狀態(tài)下分子速率大小的分布范圍相對(duì)較大D.高溫狀態(tài)下大多數(shù)分子對(duì)應(yīng)的速率小于低溫狀態(tài)下大多數(shù)分子對(duì)應(yīng)的速率4.下列四幅圖的有關(guān)說法不正確的是()A.分子間距離為r0時(shí),分子間同時(shí)存在引力和斥力B.水面上的單分子油膜,在測(cè)量分子直徑d大小時(shí)可把分子當(dāng)作球形處理C.食鹽晶體中的鈉離子、氯離子按肯定規(guī)律分布,具有空間上的周期性D.猛推木質(zhì)推桿,密閉的氣體溫度上升,壓強(qiáng)變大,分子間表現(xiàn)為斥力,可看作是絕熱改變5.肯定質(zhì)量的志向氣體,由狀態(tài)a經(jīng)b改變到c,如圖所示,則下圖中能正確反映出這一改變過程的是()6.(2024·河南林州一中月考)如圖所示,直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體,A的密度小,B的密度大,抽去隔板,加熱氣體,使兩部分氣體勻稱混合,設(shè)在此過程中氣體吸熱Q,氣體內(nèi)能增量為ΔU,則()A.ΔU=Q B.ΔU<QC.ΔU>Q D.無法比較7.如圖所示,甲、乙、丙三支粗細(xì)相同的玻璃管,中間都用一段水銀柱封住溫度相同的空氣柱,且空氣柱體積關(guān)系為V1=V2>V3,水銀柱高度關(guān)系為h1<h2=h3。若上升相同的溫度,則管中水銀柱向上移動(dòng)最多的是()A.丙管B.甲管和乙管C.乙管和丙管D.三管中水銀柱上移一樣多二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題5分,共15分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得5分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)8.右圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的噴水裝置,內(nèi)部裝有2L水,上部密封壓強(qiáng)為1×105Pa的空氣0.5L,保持閥門關(guān)閉,再充入壓強(qiáng)為1×105Pa的空氣0.1L,設(shè)在全部過程中空氣可看作志向氣體,且溫度不變,外界大氣壓為1×105Pa,下列說法正確的有()A.充氣后,密封氣體壓強(qiáng)增加B.充氣后,密封氣體分子的平均動(dòng)能增加C.打開閥門后,密封氣體對(duì)外界做正功D.打開閥門后,不再充氣也能把水噴光9.如圖所示,兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離r的改變關(guān)系,e為兩曲線的交點(diǎn)。下列說法正確的是()A.cd為斥力曲線,ab為引力曲線B.分子間距離減小,分子間作用力肯定增大C.當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小D.r0等于氣體分子間的平均距離10.(2024·云南師大附中月考)如圖所示,肯定質(zhì)量的志向氣體經(jīng)驗(yàn)A→B的等壓過程,B→C的絕熱過程。以下說法正確的是()A.A→B的過程中,氣體對(duì)外界做功B.A→B的過程中,氣體汲取熱量C.B→C的過程中,氣體溫度不變D.B→C的過程中,氣體內(nèi)能削減三、非選擇題(本題共5小題,共57分)11.(5分)(2024·遼寧大連期末)防疫停課期間,小剛在家用搪瓷碗、適量溫水、植物油、酒精、細(xì)石膏粉、坐標(biāo)紙、彩筆等估測(cè)分子的大小。他將0.1mL的植物油溶于酒精,制成250mL的植物油酒精溶液,用注射器測(cè)得1.0mL上述溶液有100滴,現(xiàn)取一滴該溶液滴入水面,將油膜形態(tài)畫在邊長(zhǎng)為1.0cm的方格紙上,算出完整的方格有67個(gè),大于半格的有14個(gè),小于半格的有19個(gè)。(1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)分子視為,讓植物油盡可能地在水面上散開,則形成的油膜可視為單分子油膜,這層油膜的厚度可視為植物油分子的。

(2)利用上述詳細(xì)操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴植物油酒精溶液含植物油的體積為m3,膜面積為m2,求得的油膜分子直徑為m。(結(jié)果全部取兩位有效數(shù)字)

12.(6分)(2024·河南新鄉(xiāng)期末)利用驗(yàn)證玻意耳定律的試驗(yàn)裝置來驗(yàn)證查理定律。(1)為了完成這個(gè)試驗(yàn),除了圖中給出的器材外,還須要托盤天平、熱水、涼水、和。

(2)必需進(jìn)行的試驗(yàn)步驟如下。①用托盤天平稱出活塞和框架的質(zhì)量m,用氣壓計(jì)讀出試驗(yàn)室中的大氣壓強(qiáng)p0;按圖安裝器材,在框架兩側(cè)掛上鉤碼,使注射器的下半部分位于量杯之中;往量杯中加入適量的涼水,使注射器內(nèi)的空氣柱位于水面之下,過幾分鐘后,登記鉤碼的質(zhì)量和活塞下表面的位置,同時(shí)。②在量杯中加些熱水,過幾分鐘后在框架兩側(cè)加掛適當(dāng)質(zhì)量的鉤碼,使,登記鉤碼的質(zhì)量,同時(shí)。

③把步驟②重復(fù)4次。(3)可用作圖法來驗(yàn)證查理定律是否成立,該圖線的橫坐標(biāo)所代表的物理量及其單位是溫度、K,縱坐標(biāo)所代表的物理量及其單位是。

13.(14分)如圖所示,在兩端封閉、粗細(xì)勻稱的豎直長(zhǎng)管道內(nèi),用一可自由移動(dòng)的活塞A封閉體積相等的兩部分氣體。起先時(shí)管道內(nèi)氣體溫度都為T0=500K,下部分氣體的壓強(qiáng)p0=1.25×105Pa,活塞質(zhì)量m=0.25kg,管道的內(nèi)徑橫截面積S=1cm2。現(xiàn)保持管道下部分氣體溫度不變,上部分氣體溫度緩慢降至T,最終管道內(nèi)上部分氣體體積變?yōu)樵瓉淼?4。若不計(jì)活塞與管道壁間的摩擦,g取10m/s2,求此時(shí)上部分氣體的溫度T14.(14分)(2024·全國(guó)卷Ⅰ)甲、乙兩個(gè)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存有同種氣體(可視為志向氣體)。甲罐的容積為V,罐中氣體的壓強(qiáng)為p;乙罐的容積為2V,罐中氣體的壓強(qiáng)為12p(1)調(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng);(2)調(diào)配后甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。15.(18分)(2024·河南鄭州模擬)如圖甲所示,質(zhì)量m=2kg的絕熱活塞將肯定質(zhì)量的志向氣體封閉在上端開口的直立圓筒形絕熱汽缸中,活塞橫截面積S=5×10-4m2,可沿汽缸無摩擦滑動(dòng)且不漏氣。起先活塞處于A位置時(shí)汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能U0=90J,現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,直到活塞緩慢到達(dá)B位置。在此過程中,缸內(nèi)氣體的V-T圖像如圖乙所示。已知大氣壓p0=1.0×105Pa,g取10m/s2,肯定質(zhì)量志向氣體內(nèi)能與其熱力學(xué)溫度成正比,求:(1)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞處于B位置時(shí)汽缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度;(2)活塞由A位置緩慢到達(dá)B位置,汽缸內(nèi)氣體改變過程中從電熱絲汲取的總熱量。

章末目標(biāo)檢測(cè)卷十四分子動(dòng)理論氣體、固體和液體熱力學(xué)定律1.C解析:布朗運(yùn)動(dòng)是微粒的運(yùn)動(dòng),它說明液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律,或違反熱力學(xué)其次定律,故恒久無法制成,故B錯(cuò)誤。氣體密封在堅(jiān)實(shí)容器中且溫度上升,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增加,則分子對(duì)器壁單位面積的平均作用力增大,故C正確。熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,也能從低溫物體傳到高溫物體,但會(huì)引起其他的改變,故D錯(cuò)誤。2.D解析:晶體有單晶體和多晶體,單晶體是各向異性的,多晶體是很多單晶體雜亂無章地組合而成的,所以多晶體是各向同性的,故A錯(cuò)誤。擴(kuò)散和布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是不相同的,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是分子的運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤。熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,但是會(huì)引起其他的改變,故C錯(cuò)誤。志向氣體是一種從實(shí)際氣體中忽視次要因素,簡(jiǎn)化抽象出來的志向化模型,它是一種能夠在任何條件下都能嚴(yán)格遵守氣體試驗(yàn)定律的氣體,故D正確。3.C解析:由不同溫度下的分子速率分布曲線可知,在肯定溫度下,大多數(shù)分子的速率都接近某個(gè)數(shù)值,但不是說其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值,有個(gè)別分子的速率會(huì)更大,故A錯(cuò)誤。高溫狀態(tài)下大部分分子的速率大于低溫狀態(tài)下大部分分子的速率,不是全部,故B錯(cuò)誤。由題圖可知,高溫狀態(tài)下分子速率大小的分布范圍相對(duì)較大,故C正確。依據(jù)氣體分子速率分布曲線圖,高溫狀態(tài)下大多數(shù)分子對(duì)應(yīng)的速率大于低溫狀態(tài)下大多數(shù)分子對(duì)應(yīng)的速率,故D錯(cuò)誤。4.D解析:分子間引力和斥力總是同時(shí)存在,A選項(xiàng)正確,不合題意。水面上的單分子油膜,在測(cè)量油膜直徑d大小時(shí)可把它們當(dāng)作球形處理,B選項(xiàng)正確,不合題意。由題圖丙可知,食鹽晶體中的鈉離子、氯離子按肯定規(guī)律分布,具有空間上的周期性,C選項(xiàng)正確,不合題意。r0的數(shù)量級(jí)為10-10m,氣體分子間距大于r0,分子間作用力表現(xiàn)為引力,D選項(xiàng)錯(cuò)誤,符合題意。5.C解析:由題圖知,a→b過程為氣體等容升溫,壓強(qiáng)增大,b→c過程為氣體等溫降壓,體積增大,C正確。6.B解析:依據(jù)題意,A的密度小,B的密度大,兩氣體混合勻稱后整體的重心上升,重力勢(shì)能增加,汲取的熱量一部分用來增加內(nèi)能,一部分用來增加系統(tǒng)的重力勢(shì)能,依據(jù)能量守恒,ΔU<Q,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。7.B解析:甲、乙、丙中的氣體壓強(qiáng)分別為p1=p0+ph1,p2=p0+ph2,p3=p0+ph3,由于h1<h2=h3,故p1<p2=p3;依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程有pVT=C,由于氣體的壓強(qiáng)不變,故ΔV=VTΔT,由于V1=V2>V3,ΔT相同,故ΔV1=ΔV2>ΔV8.AC解析:當(dāng)V、T不變時(shí),增加氣體,從氣體壓強(qiáng)的微觀角度理解可知,p增大,A正確。密封氣體的溫度不變,密封氣體分子的平均動(dòng)能就不變,B錯(cuò)誤。充氣后,密封氣體壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng),故打開閥門后,密封氣體就會(huì)壓水把水噴出,明顯密封氣體對(duì)外界做正功,C正確。打開閥門后,密封氣體壓水把水噴出,氣體體積變大,壓強(qiáng)變小,當(dāng)密封氣體壓強(qiáng)與裝置內(nèi)剩余水的壓強(qiáng)之和與外界大氣壓強(qiáng)相等的時(shí)候,就不再噴水了,因此不再充氣時(shí)不能把水噴光,D錯(cuò)誤。9.AC解析:由題圖可知,r0為分子間的平衡距離,分子間距小于r0時(shí),斥力大于引力,故A正確。分子間距小于r0時(shí),分子間距離減小,分子間作用力增大;分子間距大于r0時(shí),分子間距離減小,分子間作用力可能減小,可能增大,也可能先減小后增大,故B錯(cuò)誤。分子間距從無窮遠(yuǎn)處到r0時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為引力,分子間作用力做正功,分子勢(shì)能減小,分子間距接著減小時(shí),分子間作用力表現(xiàn)為斥力,分子間作用力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,故r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,故C正確。氣體分子間的平均距離遠(yuǎn)大于r0,故D錯(cuò)誤。10.ABD解析:A→B的過程中,氣體體積增大,氣體對(duì)外界做功,A正確。A→B的過程中,氣體等壓膨脹,由VT=C可知,溫度上升,內(nèi)能增加,而且對(duì)外界做功,故必定汲取熱量,B正確。B→C的過程中,氣體體積增大,氣體對(duì)外界做功,但與外界無熱交換,故內(nèi)能削減11.解析:(1)用油膜法估測(cè)植物油分子直徑時(shí),將每個(gè)分子視為球體,油膜可視為單分子油膜,則這層油膜的厚度可視為植物油分子的直徑。(2)一滴植物油酒精溶液含植物油的體積為V=1100×0.1250mL=4×10-6mL=4×膜面積格數(shù)乘以每一格的面積,留意大于半格的算一格,不足半格的舍去,故其面積為S=(67+14)×12cm2=81cm2=8.1×10-3m2。油膜分子直徑為其體積與橫截面積之比,d=VS=4×10-128.答案:(1)球體直徑(2)4.0×10-128.1×10-34.9×10-1012.答案:(1)氣壓計(jì)溫度計(jì)(2)①用溫度計(jì)測(cè)出杯中水的溫度②活塞下表面再?gòu)?fù)原到步驟①中的位置用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度(3)壓強(qiáng)、Pa13.解析:設(shè)初狀態(tài)時(shí)兩部分氣體體積均為V0對(duì)下部分氣體,等溫改變p0V0=pVV=54V解得p=1×105Pa對(duì)上部分氣體,初態(tài)p1=p0-mgS=1×105末態(tài)p2=p-mgS=0.75×105依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程,有p解得T=281.25K。答案:281.25K14.解析:(1)假設(shè)乙罐中的氣體被壓縮到壓強(qiáng)為p,其體積變?yōu)閂1,由玻意耳定律有12p·2V=pV1①現(xiàn)兩罐氣體壓強(qiáng)均為p,總體積為(V+V1)。設(shè)調(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng)為p',由玻意耳定律有p(V+V1)=p'(V+2V)②聯(lián)立①②式可得p'=23p。③(2)若調(diào)配后甲罐中的氣體再被壓縮到原來的壓強(qiáng)p時(shí),體積為V2,由玻意耳定律得p'V=pV2④設(shè)調(diào)配后甲罐中氣體的質(zhì)量與甲