题型专练15　分子动理论及热力学定律--2021届高考物理二轮复习微专题专练（人教版）（解析版）

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题型专练 15　分子动理论及热力学定律
一、单项选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.(2020 年山东省实验中学高三模拟)下列说法中正确的是(
　　
)。
A.用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力
B.在阳光照射下,可以观察到教室空气中飞舞的尘埃做无规则运动,这属于布朗运动
C.一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大
D.一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大
【答案】D
【解析】 用打气筒打气时,气筒里面的气体因体积变小,压强变大,所以再压缩时就费力,与分子之间的
斥力无关,A项错误;教室空气中飞舞的尘埃是由空气的对流而形成的,不是布朗运动,B项错误;由理想气体状
态方程可知,当温度升高时,若气体的体积同时膨胀,则压强有可能减小,C项错误;理想气体不计分子势能,故
温度升高时,气体分子的平均动能增大,气体的内能一定增大。
2.(2020 年黄冈高三八模)大气压强为 1.0×105 Pa。某容器的容积为 10 L,装有压强为 1.0×106 Pa 的气体,如果
保持气体温度不变,把容器的开口打开,待气体达到新的平衡时,容器内剩余气体的质量与原来气体的质量之
比为(
　　
)。
A.1∶9
　　
B.1∶10
　　
C.1∶11
　　
D.1∶20
【答案】B
【解析】
　
以原来所有气体为研究对象,初状态有 p1=1.0×106 Pa,V1=10 L,把容器的开关打开,气体等温膨
胀,末状态有 p2=1.0×105 Pa,设此时所有气体的体积为 V2,由玻意耳定律得 p1V1=p2V2,代入数据得 V2=100 L,即容
器中剩余 10 L 压强为 p0的原来气体,而同样大气压下气体的总体积为 100 L,所以剩下气体的质量与原来气体
的质量之比等于同压下气体的体积之比,即
m剩
m总
=
V1
V2
=
1
10
,B项正确。
3.(2020 年扬州高三检测)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的,下列说法正确的是(
　　
)。
A.晶体的物理性质都是各向异性的
B.露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用
C.布朗运动是固体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
【答案】 B
【解析】
　
晶体分为单晶体和多晶体,单晶体的物理性质是各向异性,多晶体的物理性质是各向同性,A
项错误。液体表面张力的产生原因是:液体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力,分子间的合力表现为引
力。露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用,B项正确。布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒所做的
无规则的运动,它间接反映了液体分子的无规则运动,C项错误;当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总
是随分子间距离的减小而增大,D项错误。
4.(2020 年北京市西城区高三诊断)下列说法正确的是(
　　
)。
A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动
B.液体分子的无规则运动称为布朗运动
C.物体温度降低,其内能一定增大
D.物体温度不变,其内能一定不变
【答案】A
【解析】 布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒由于受到液体分子碰撞而做无规则运动的现象,A
项正确,B项错误;改变物体内能是由做功和热传递两个因素同时决定 ,只说其一无法确定其内能变化情况,
C、D两项错误。
5.(2020 年北京市门头沟区高三一模)对于一定质量的理想气体,下列叙述中正确的是(
　　
)。
A.当分子间的平均距离变大时,气体压强一定变小
B.当分子热运动变剧烈时,气体压强一定变大
C.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体压强一定变大
D.当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时,气体压强一定变大
【答案】C
【解析】气体压强在微观上与分子的平均动能和分子密集程度有关。当分子热运动变剧烈且分子平均
距离变大时,气体压强可能变大、可能不变、也可能变小;当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时,气体
压强一定变大。
6.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.气体压强仅与气体分子的平均动能有关
C.气体膨胀对外做功,分子的平均动能一定减小
D.理想气体在等压膨胀过程中,内能不一定增加
【答案】A
【解析】温度是分子平均动能的标志,它标志着分子热运动的剧烈程度,A项正确;从微观意义上讲,气体
压强的大小与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关,B项错误;若气体等温膨胀,分子的平均动能不
变,C项错误;根据理想气体状态方程可知,一定质量的某种理想气体在压强不变的情况下,体积变大,则温度一
定升高,内能一定增加,D项错误。
7.(2020 年山东等级考,T6)一定质量的理想气体从状态 a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状
态a,其p-V 图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为 a(V0, 2p0)、 b(2V0,p0)、c(3V0,2p0)。以下判断正确
的是(
　　
)。
A.气体在 a→b过程中对外界做的功小于在 b→c过程中对外界做的功
B.气体在 a→b过程中从外界吸收的热量大于在 b→c过程中从外界吸收的热量
C.在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D.气体在 c→a过程中内能的减少量大于 b→c过程中内能的增加量
【答案】C
【解析】根据气体做功的表达式 W=pΔV可知 p-V 图线和横轴围成的面积为气体做功大小,气体在 a→b
和b→c两个过程中 p-V 图线和横轴围成的面积相等,所以气体在 a→b过程中对外界做的功等于 b→c过
程中对外界做的功,A项错误;气体在 a→b过程中,根据理想气体状态方程
pV
T
=C 可知 Ta=Tb,所以 ΔUab=0,
根据热力学第一定律 ΔU=Q+W 可知 Qab= -Wab,气体在 b→c过程中,温度升高,所以 ΔUbc>0,根据热力学第一定
律可知 ΔUbc=Qbc+Wbc,即Qbc=ΔUbc-Wbc,结合 Wab=Wbc<0可得 Qbc>Qab>0,即b→c过程气体吸收的热量大于 a→b
过程气体吸收的热量,B项错误;气体在 c→a过程中,温度降低,所以 ΔUca<0,气体体积减小,外界对气体做功,所
以Wca>0,根据热力学第一定律 ΔU=Q+W 可知 Qca<0且|Qca|>|Wca|,则在 c→a过程中,外界对气体做的功小于
气体向外界放出的热量,C项正确;理想气体的内能只与温度有关,根据 Ta=Tb可知|ΔTca|=|ΔTbc|,所以气体在
c→a过程中内能的减少量等于气体在 b→c过程中内能的增加量,D项错误。
二、多项选择题：在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．
8.(多选)将两个相距较远的分子相互靠近直到不能再靠近,如果把它们看作是一个孤立的系统,下列说法正确
的是(
　　
)。
A.两分子间引力和斥力都经历了先增大后减小,再增大的过程
B.两分子组成系统的分子势能先减小后增大
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