2022年高考物理一輪復習 課時作業(yè)31 分子動理論 熱力學定律與能量守恒（含解析）

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1、2022年高考物理一輪復習 課時作業(yè)31 分子動理論 熱力學定律與能量守恒（含解析） 一、選擇題 1．伽耳頓板可以演示統(tǒng)計規(guī)律．如圖所示，讓大量小球從上方漏斗形入口落下，則下圖中能正確反映最終落在槽內小球的分布情況的是(　　) 解析：根據統(tǒng)計規(guī)律，能正確反映最終落在槽內小球的分布情況的是圖C. 答案：C 2．下列關于布朗運動的說法，正確的是(　　) A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 B．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運動越劇烈 C．布朗運動是由于液體各個部分的溫度不同而引起的 D．布朗運動是由液體分子從各個方向對懸浮顆粒撞擊作用的不平衡引起的 解析：布朗運動是懸

2、浮顆粒的無規(guī)則運動，A錯誤；溫度越高，顆粒越小，布朗運動越劇烈，B正確；布朗運動是液體分子撞擊的不平衡引起的，間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，C錯誤，D正確． 答案：BD 3．做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖所示．圖中記錄的是(　　) A．分子無規(guī)則運動的情況 B．某個微粒做布朗運動的軌跡 C．某個微粒做布朗運動的速度—時間圖線 D．按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線 解析：微粒在周圍液體分子無規(guī)則碰撞作用下，做布朗運動，軌跡是無規(guī)則的，實際操作中不易描繪出微粒的實際軌跡；按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線的無規(guī)則性，也能反映微粒做布朗運動的無規(guī)則性．

3、記錄描繪的正是按等時間間隔記錄的某個運動微粒位置的連線，故D正確． 答案：D 4．夏天將密閉有空氣的礦泉水瓶放進低溫的冰箱中會變扁，此過程中瓶內空氣(可看成理想氣體)(　　) A．內能減小，外界對其做功 B．內能減小，吸收熱量 C．內能增加，對外界做功 D．內能增加，放出熱量 解析：瓶內空氣溫度降低，體積減小，內能減小，外界對其做功，放出熱量，選項A正確． 答案：A 5．下列有關熱力學第二定律的說法正確的是(　　) A．氣體自發(fā)地擴散運動總是向著更為無序的方向進行，是可逆過程 B．第二類永動機雖然不違反能量守恒定律，但它是制造不出來的 C．空調既能制冷又能制熱，說明熱傳

4、遞不具有方向性 D．一定質量的理想氣體向真空自由膨脹時，體積增大，熵減小 解析：與溫度有關的一切熱現象的宏觀過程都是不可逆的，A項錯誤；熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體，空調雖然能制冷、制熱，但空調機里的壓縮機工作，消耗了電能，產生了其他影響，C項錯誤；一定質量的理想氣體向真空自由膨脹時，體積增大，熵增大，D項錯誤．只有B項正確． 答案：B 6．清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結成的水珠，這一物理過程中，水分子間的(　　) A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大 C．引力、斥力都減小 D．引力、斥力都增大 解析：由水汽凝結成水珠時，分子間的距離減小，分子引

5、力和斥力都增大，所以D正確． 答案：D 7. 如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．設溫度不變，洗衣缸內水位升高，則細管中被封閉的空氣(　　) A．放熱 B．壓強減小 C．分子的熱運動加劇 D．分子間的引力和斥力都減小 解析：溫度不變，洗衣缸內水位升高時，封閉氣體壓強增大，體積減小，外界對氣體做功，W>0，又因ΔU＝0，由ΔU＝Q＋W知，Q<0，氣體放出熱量，A正確B錯誤；因為溫度不變，C項錯誤．因為氣體體積減小，所以分子間的引力和斥力都增大，D項錯誤． 答案：A 8．關于熱力學定律和

6、分子動理論，下列說法正確的是(　　) A．一定量氣體吸收熱量，其內能一定增大 B．不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體 C．若兩分子間距離增大，分子勢能一定增大 D．若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大 解析：根據熱力學第一定律，氣體內能變化與做功和熱傳遞有關，選項A錯誤．根據熱力學第二定律可知熱量不可自發(fā)的由低溫物體傳到高溫物體，但熱量還是可以通過外界的方法由低溫物體傳到高溫物體，選項B錯誤．分子內能與分子間的距離有關，當r>r0時，分子間距離越大，分子勢能越大，r

7、和斥力都要增大，選項D正確． 答案：D 9．[多選]某氣體的摩爾質量為Mmol，摩爾體積為Vmol，密度為ρ，每個分子的質量和體積分別為m和V0，則阿伏加德羅常數NA不可表示為(　　) A．NA＝ B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 解析：阿伏加德羅常數NA＝＝＝，其中V應為每個氣體分子所占有的體積，而V0是氣體分子的體積，故C錯誤．D中ρV0不是氣體分子的質量，因而也是錯誤的． 答案：CD 二、五選三型選擇題 10．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2.5 μm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

8、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．下列關于PM2.5的說法中錯誤的是(　　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數量級相當 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)則碰撞的不平衡決定的 D．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 E．PM2.5必然有內能 解析：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

9、錯誤；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必然有內能，D、E正確． 答案：ABC 11．對于分子動理論和物體內能的理解，下列說法正確的是(　　) A．溫度高的物體內能不一定大，但分子平均動能一定大 B．外界對物體做功，物體內能一定增加 C．溫度越高，布朗運動越顯著 D．當分子間的距離增大時，分子間作用力就一直減小 E．當分子間作用力表現為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大 解析：溫度高的物體分子平均動能一定大，但是內能不一定大，選項A正確；外界對物體做功，若散熱，物體內能不一定增加，選項B錯誤；溫度越高，布朗運動越顯著，選

10、項C正確；當分子間的距離增大時，分子間作用力可能先增大后減小，選項D錯誤；當分子間作用力表現為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大，選項E正確． 答案：ACE 12．如圖所示，縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子間的距離，圖中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的變化關系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是(　　) A．ab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數量級為10－10 m B．ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數量級為10－10 m C．若兩個分子間距離增大，則分子勢能也增大 D．由分子動理論可知：溫度相同的氫氣

11、和氧氣，分子平均動能相同 E．質量和溫度都相同的氫氣和氧氣(視為理想氣體)，氫氣的內能大 解析：在F－r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當分子間的距離等于分子直徑數量級時，引力等于斥力，e點是平衡間距點，橫坐標的數量級為10－10 m，A錯誤，B正確．如果分子間距大于平衡距離，分子力是引力，當兩個分子間距離增大，分子力做負功，則分子勢能也增大；如果分子間距小于平衡距離，分子力是斥力，當兩個分子間距離增大，分子力做正功，則分子勢能減少，C錯誤．溫度是分子熱運動平均動能的標志，故溫度相同，氫氣和氧氣分子平均動能相同，D正確．溫度是分子熱運動平均動能

12、的標志，質量和溫度都相同的氫氣和氧氣，單個分子平均動能相等，但氫氣分子個數多，故氫氣的內能大，E正確． 答案：BDE 三、非選擇題 13. 如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，已知在此過程中，氣體內能增加100 J，則該過程中氣體________(選填“吸收”或“放出”)熱量________ J. 解析：一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，體積增大，對外做功W＝pΔV＝1.0×105×2.0×10－3 J＝200 J．根據熱力學第一定律，該過程中氣體吸收熱量300 J. 答案：吸收　300 14．空調在制冷過程中，室內空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水

13、，經排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺干燥．某空調工作一段時間后，排出液化水的體積V＝1.0×103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩爾質量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數NA＝6.0×1023 mol－1.試求：(結果均保留一位有效數字) (1)該液化水中含有水分子的總數N； (2)一個水分子的直徑d. 解析：(1)水的摩爾體積為Vm＝＝ m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol 水分子數：N＝＝ ≈3×1025個 (2)建立水分子的球模型有＝πd3 得水分子直徑d＝＝ m＝4×10－10 m 答案：(1)3×1025個　(2)4×10－10 m