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2019-2020年高考物理 分類練習(xí)11 分子熱運(yùn)動(dòng) 一、選擇題 1、已知地球半徑約為6.4106 m，空氣的摩爾質(zhì)量約為2910-3 kg/mol,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1.0105 Pa.利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為B（08全國(guó)1卷） A．41016 m3 B．41018 m3 C．41020 m3 D．41022 m3 2、對(duì)一定量的氣體， 下列說(shuō)法正確的是BC（08全國(guó)2卷） A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 B．氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈， 氣體溫度就越高 C．氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的 D．當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體分子之間的勢(shì)能減小，因而氣體的內(nèi)能減少 3、假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1 g水的分子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè)，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取61023 mol－1) C（08北京卷） A．10年 B．1千年 C．10萬(wàn)年 D．1千萬(wàn)年 4、下列說(shuō)法正確的是D（08天津卷） A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 B．沒有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù) D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同 5、下列說(shuō)法正確的是D（08四川卷） A．物體吸收熱量，其溫度一定升高 B．熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞 C．遵守?zé)崃W(xué)第一定律的過(guò)程一定能實(shí)現(xiàn) D．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 6、地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)，它與外界的熱交熱忽略不計(jì).已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低，則該氣團(tuán)在此上升過(guò)程中（不計(jì)氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢(shì)能）C（08重慶卷） A．體積減小，溫度降低 B．體積減小，溫度不變 C．體積增大，溫度降低 D．體積增大，溫度不變 7、對(duì)一定量的氣體，下列說(shuō)法正確的是A(07全國(guó)2卷) A．在體積緩慢地不斷增大的過(guò)程中，氣體一定對(duì)外界做功 B．在壓強(qiáng)不斷增大的過(guò)程中，外界對(duì)氣體一定做功 C．在體積不斷被壓縮的過(guò)程中，內(nèi)能一定增加 D．在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過(guò)程中，內(nèi)能一定不變 8、一定質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2，下列關(guān)系正確的是D(07全國(guó)廣東卷) A．p1 =p2，V1=2V2，T1= T2 B．p1 =p2，V1=V2，T1= 2T2 C．p1 =2p2，V1=2V2，T1= 2T2 D．p1 =2p2，V1=V2，T1= 2T2 9、分子動(dòng)理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì)。據(jù)此可判斷下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大 C．分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其它元素B(07江蘇卷) 10、如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無(wú)摩擦移動(dòng)的導(dǎo)熱隔板固定，隔板質(zhì)量不計(jì)，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體），初始時(shí)，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng)，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡。下列說(shuō)法中正確的是CD(07江蘇卷) A．初始時(shí)氫分子的平均動(dòng)能大于氧分子的平均動(dòng)能 B．系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的內(nèi)能比初始時(shí)的小 C．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過(guò)程中，有熱量從氧氣傳遞到氫氣 D．松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過(guò)程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小 11、如圖所示，厚壁容器的一端通過(guò)膠塞插進(jìn)一支靈敏溫度計(jì)和一根氣針，另一端有個(gè)用卡子卡住的可移動(dòng)膠塞。用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度，這時(shí)讀出溫度計(jì)示數(shù)。打開卡子，膠塞沖出容器口后C(07四川卷) A．溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)表明氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少 B．溫度計(jì)示數(shù)變大，實(shí)驗(yàn)表明外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加 C．溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)表明氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少 D．溫度計(jì)示數(shù)變小，實(shí)驗(yàn)表明外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加 12、氧氣鋼瓶充氣后壓強(qiáng)高于外界大氣壓，假設(shè)緩慢漏氣時(shí)瓶?jī)?nèi)外溫度始終相等且保持不變，忽略氧氣分子之間的相互作用.在該漏氣過(guò)程中瓶?jī)?nèi)氧氣BC(07重慶卷) A．分子總數(shù)減少，分子總動(dòng)能不變 B．密度降低，分子平均動(dòng)能不變 C．吸收熱量，膨脹做功 D．壓強(qiáng)降低，不對(duì)外做功 13、下列說(shuō)法正確的是C(08災(zāi)區(qū)卷) A．大量分子能聚集在一起形成液體或固體，說(shuō)明分子之間存在引力 B．被活塞封閉在氣缸中的氣體體積增大時(shí)壓強(qiáng)一定減小 C．被活塞封閉在氣缸中的氣體溫度升高時(shí)壓強(qiáng)一定增大 D．氣體壓強(qiáng)的大小只與溫度和氣體分子的總數(shù)有關(guān) 14、下列說(shuō)法中正確的是D(全國(guó)1卷) A．氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，從而氣體的壓強(qiáng)一定增大 B．氣體的體積變小時(shí)，單位體積的分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，從而氣體的壓強(qiáng)一定增大 C．壓縮一定量的氣體，氣體的內(nèi)能一定增加 D．分子a從遠(yuǎn)處趨近固定不動(dòng)的分子b，當(dāng)a到達(dá)受b的作用力為零處時(shí)，a的動(dòng)能一定最大 15、對(duì)一定質(zhì)量的氣體，若用表示單位時(shí)間內(nèi)與氣壁單位面積碰撞的分子數(shù)，則 A．當(dāng)體積減小時(shí)，必定增加 C(全國(guó)2卷) B．當(dāng)溫度升高時(shí)，必定增加 C．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，必定變化 D．當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，可能不變 16、如圖所示，兩個(gè)相通的容器P、Q間裝有閥門K、P中充滿氣體，Q為真空，整個(gè)系統(tǒng)與外界沒有熱交換.打開閥門K后，P中的氣體進(jìn)入Q中，最終達(dá)到平衡，則D (06北京卷) A．氣體體積膨脹，內(nèi)能增加 B．氣體分子勢(shì)能減少，內(nèi)能增加 C．氣體分子勢(shì)能增加，壓強(qiáng)可能不變 D．Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中 17、下列說(shuō)法中正確的是 C (06天津卷) A．任何物體的內(nèi)能就是組成該物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和 B．只要對(duì)內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn)，就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的方式上是不同的 D．滿足能量守恒定律的物理過(guò)程都能自發(fā)進(jìn)行 18、關(guān)于永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是D (06廣東卷) A．第二類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律 B．如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加 C．外界對(duì)物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加 D．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來(lái)看這兩種改變方式是有區(qū)別的 19、圖為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫致冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中致冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)致冷劑液化，放出熱量到箱體外。下列說(shuō)法正確的是BC(06廣東卷) A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 B．電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔? C．電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律 D．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律 20、對(duì)一定質(zhì)量的氣體，下列說(shuō)法中正確的是: A．溫度升高，壓強(qiáng)一定增大 BD(06四川卷) B．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大 C．壓強(qiáng)增大，體積一定減小 D．吸收熱量，可能使分子熱運(yùn)動(dòng)加劇、氣體體積增大 21、如圖，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無(wú)泄漏，不計(jì)氣體分子間相互作用，則被掩沒的金屬筒在緩慢下降過(guò)程中，筒內(nèi)空氣體積減小. C(06重慶卷) A．從外界吸熱 B．內(nèi)能增大 C．向外界放熱 D．內(nèi)能減小 二、填空與計(jì)算題 1、(1)空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過(guò)程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0105J，同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5l05J．試問：此壓縮過(guò)程中，氣體 (填“吸收”或“放出”)的熱量等于 J．放出；5104 (2)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過(guò)程變化，其中表示等壓變化的是 (填“A”、“B”或“C”)，該過(guò)程中氣體的內(nèi)能 (填“增加”、“減少”或“不變”)．C；增加 (3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個(gè)水分子?(已知1mol 水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為51014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 7103（6103～7103都算對(duì)）(08江蘇卷) 2、(1)如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體逐漸流出。在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變。關(guān)于這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是 。（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）D（08寧夏卷） A.氣體分子的平均動(dòng)能逐漸增大 B.單位時(shí)間氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)增多 C.單位時(shí)間氣體分子對(duì)活塞的沖量保持不變 D.氣體對(duì)外界做功等于氣體從外界吸收的熱量 (2)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，活塞相對(duì)于底部的高度為h，可沿氣缸無(wú)摩擦地滑動(dòng)。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完時(shí)，活塞下降了h/4。再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界天氣的壓強(qiáng)和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時(shí)活塞距氣缸底部的高度。 h′= 3、噴霧器內(nèi)有10L水，上部封閉有l(wèi)atm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L（設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體）。 (l)當(dāng)水面上方氣體溫度與外界沮度相等時(shí)，求氣體壓強(qiáng)，并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因。 (2)打開噴霧閥門，噴霧過(guò)程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過(guò)程氣體是吸熱還是放熱？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。（08山東卷） (l) P2=2.5atm 微觀解釋：沮度不變，分子平均動(dòng)能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)增加。 (2)吸熱。氣體對(duì)外做功而內(nèi)能不變．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱。 4、（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力　　　　的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在　　　　作用。 （2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時(shí)間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為　　　　現(xiàn)象，是由于分子的　　　　而產(chǎn)生的，這一過(guò)程是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性　　　　　的方向進(jìn)行的。 （08廣東卷）【答案】（1）大 （2）引力 （2）擴(kuò)散 無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 熵增加 5、體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為＿＿＿＿＿。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為＿＿＿＿＿＿。（08上海卷）D= m= 6、汽車行駛時(shí)輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會(huì)造成耗油上升。已知某型號(hào)輪胎能在－40℃～90℃正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時(shí)的最高胎壓不超過(guò)3.5atm，最低胎壓不低于1.6atm，那么在t＝20℃時(shí)給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適？（設(shè)輪胎容積不變）（08上海卷） 解得：Pmin＝2.01atm Pmax＝2.83atm m1 m2 h 7、如圖所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，它們的底部都由一細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）。兩氣缸各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與氣缸無(wú)摩擦?；钊南路綖槔硐霘怏w，上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h。（已知m1＝3m，m2＝2m） ⑴在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差（假定環(huán)境溫度始終保持為T0）。 ⑵在達(dá)到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T，試問在這個(gè)過(guò)程中，氣體對(duì)活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出了熱量？（假定在氣體狀態(tài)變化過(guò)程中，兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部）。 (07寧夏卷) 在此過(guò)程中氣體吸收熱量 8、某壓力鍋的結(jié)構(gòu)如圖所示。蓋好密封鍋蓋，將壓力閥放在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥被頂起時(shí)，停止加熱。 （1）若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式。 （2）假定在一次放氣過(guò)程中，鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1J，并向外界釋放了2J的熱量。鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少？ （3）已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足P＝P0(1－aH)，其中常數(shù)a＞0，結(jié)合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋，當(dāng)壓力閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度有何不同。 (07山東卷)（ 9、如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，B左面汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.1V0。開始時(shí)活塞在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0（p0為大氣壓強(qiáng)），溫度為297K，現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，直至399.3K。求： （1）活塞剛離開B處時(shí)的溫度TB； （2）缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p； (07上海卷)（1）＝，TB＝333K， （2）＝，p＝1.1p0 10、一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，初始時(shí)氣體體積為 3.010 -3 m 3 ．用 DIS 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)得此時(shí)氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為 300K 和 1.010 5 Pa．推動(dòng)活塞壓縮氣體，測(cè)得氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為 320K和 1.010 5 Pa． （1）求此時(shí)氣體的體積； （2）保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強(qiáng)變?yōu)?8.010 4 Pa，求此時(shí)氣 體的體積． (06上海卷)(1)3.210 -3 m 3 （2）4.010 -3 m 3 11、一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平固定放置的氣缸內(nèi)，開始時(shí)氣體體積為V0，溫度為 270C．在活塞上施加壓力，將氣體體積壓縮到2 V0/3，溫度升高到 570C．設(shè)大氣壓強(qiáng)P0＝l.0105pa，活塞與氣缸壁摩擦不計(jì)． （1）求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)； （2）保持溫度不變，緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復(fù)到 VO，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)． (06上海卷)【答案】(1)1.65105pa （2）1.1105pa