备考2020年高考物理一轮复习：46 分子动理论热力学定律与能量守恒_试卷库

备考2020年高考物理一轮复习：46 分子动理论热力学定律与能量守恒

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一、单选题（共13小题）

1、下列说法正确的是（）

A . 温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B . 内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C . 气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D . 气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变

2、图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r₀.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法不正确的是（）

A . 在r＞r₀阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B . 在r＜r₀阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C . 在r＝r₀时，分子势能最小，动能最大 D . 分子动能和势能之和在整个过程中不变

3、根据分子动理论，可知下列说法中正确的是（）

A . 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 B . 把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针的重力小，又受到液体的浮力的缘故 C . 密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大 D . 分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r₀时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力

4、如图描绘的是一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景。关于布朗运动，下列说法正确的是（）

A . 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B . 液体温度越低，布朗运动越剧烈 C . 悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现的越明显 D . 悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的

5、用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图①）。现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图②），这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是（ )

A . 自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动 B . 自由膨胀前后，气体的温度不变 C . 自由膨胀前后，气体的压强不变 D . 容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分

6、关于分子间距与分子力，下列说法正确的是（）

A . 悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越明显 B . 温度升高，布朗运动显著，说明悬浮颗粒的分子运动剧烈 C . 一般情况下，当分子间距 $\text{[math]}$ <r₀(平衡距离 $\text{[math]}$ 时，分子力表现为斥力；当 $\text{[math]}$ 时，分子力表现为零；当 $\text{[math]}$ 时分子力表现为引力 D . 用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用

7、关于分子运动的说法，正确的有（）

A . 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动，空气中尘埃的飘动也是布朗运动 B . 扩散现象说明了分子在永不停息的热运动，同时也证明了分子间有空隙 C . 固体颗粒越大、液体温度越高，布朗运动越明显 D . 布朗运动和扩散现象均为分子的热运动

8、若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N_A为阿伏加德罗常数，m、v₀分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的有（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

9、若通过控制外界条件，使图甲装置中气体的状态发生变化。变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示，图中AB线段平行于T轴，BC线段延长线通过坐标原点，CA线段平行于p轴。由图线可知（）

A . A→B过程中外界对气体做功 B . B→C过程中气体对外界做功 C . C→A过程中气体内能增大 D . A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功

10、关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）

A . 热量有可能从低温物体传向高温物体 B . 第二类永动机违反了热力学第一定律，所以不可能制造成功 C . 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的 D . 一切与热现象有关的宏观自热过程都是不可逆的

11、物体由大量分子组成，下列说法正确的是（）

A . 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动作越大 B . 分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小 C . 物体的内能跟物体的温度和体积有关 D . 只有外界对物体做功才能增加物体的内能

12、某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中 $\text{[math]}$ 表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

13、铜的摩尔质量为μ（kg/ mol），密度为ρ（kg/m³），若阿伏加德罗常数为N_A ，则下列说法中哪个是错误的（）

A . 1m³铜所含的原子数目是ρN_A/μ B . 一个铜原子占有的体积是（μ / ρN_A）m³ C . 一个铜原子的质量是（μ / N_A）kg D . 1kg铜所含的原子数目是ρN_A

二、多选题（共7小题）

1、分子间作用力和分子间距离的关系如图所示。关于分子间的作用力和分子势能，下列说法正确的是（）

A . 分子间的引力总是比分子间的斥力小 B . 在r = r₀处，分子间的引力和斥力大小相等 C . 当分子间的作用力做正功时，分子势能减小 D . 当分子间的作用力做负功时，分子势能减小

2、关于分子间作用力下列说法正确的有（）

A . 相邻的两分子间同时存在引力和斥力 B . 分子引力随分子间距增大而增大 C . 分子斥力随分子间距增大而减小 D . 分子力随分子间距增大先减小后增大

3、如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙的作用力与两分子间距离的关系如图中的曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，规定在无穷远处分子势能为零。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，则乙分子（）

A . 在b位置处，乙分子受到的分子力最小 B . 从a到c做加速运动，到达c位置时速度最大 C . 从a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D . 到达c时，两分子间的分子势能最小为零

4、如图，为一定质量的某种气体在某两个确定的温度下，其分子速率的分布情况，由图可知（）

A . 两种温度下的分子速率都呈“中间多、两头少”的分布 B . 分子速率最大的分子数占的比例最大 C . 图中的T₁>T₂ D . 温度越高，分子的热运动越剧烈

5、下列关于布朗运动的说法，正确的是（）

A . 布朗运动是液体分子的无规则运动 B . 液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列 C . 布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D . 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的

6、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r₀.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）

A . 在r>r₀阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B . 在r<r₀阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C . 在r=r₀时，分子势能最小，动能最大 D . 分子动能和势能之和在整个过程中不变

7、下列说法正确的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 机械能全部变成内能是不可能的 B . 根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 C . 从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 D . 第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式 E . 在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理

三、综合题（共3小题）

1、如图所示，p-V图中一定质量的理想气体从状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420 J，同时膨胀对外做功300 J.

(1)状态A经过程Ⅰ变至状态B，增大或减少的内能是多少？

(2)当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时外界压缩气体做功200 J，求此过程气体吸收或放出的热量是多少？（过程Ⅰ过程Ⅱ的ΔU互为相反数）

2、轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全.轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN₃)爆炸产生气体(假设都是N₂)充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积V＝70 L，囊中氮气密度 $\text{[math]}$ ＝2 kg/m³ ，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数N_A＝6×10²³ mol^－¹.试估算(结果均保留1位有效数字)：

(1)一个氮气分子的质量 $\text{[math]}$

(2)气囊中氮气分子的总个数N

(3)气囊中氮气分子间的平均距离。

(1)在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体． (1)

A . 分子的无规则运动停息下来 B . 每个分子的速度大小均相等 C . 分子的平均动能保持不变 D . 分子的密集程度保持不变

(2)由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”或“斥力”）．分子势能E_p和分子间距离r的关系图象如题A-1图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子E_p的是图中（选填“A”“B”或“C”）的位置．

(3)如题A-2图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900 J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．