2020人教高考物理：分子动理论、物质三态、热学二轮练习(word 包含答案)

2020人教高考物理：分子动理论、物质三态、热学二轮练习附答案*分子动理论、物质三态、热学*
1、(2019·宁夏银川市模拟)
国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事。

据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为42He＋X―→84Be＋γ，方程中X表示某种粒子，84Be是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是() A．X粒子是42He
B．若使84Be的温度降低，其半衰期会减小
C．经过2T，一定质量的84Be占开始时的1 8
D．“核燃烧”的核反应是核聚变反应
2、(2019·江苏南通模拟)
下列说法正确的是()
A．卢瑟福提出了原子的核式结构学说
B．奥斯特提出了分子电流假说
C．库仑测出了元电荷的电荷量
D．牛顿测出了万有引力常量
3、(多选)如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p—V图中从a到b的直线所示．在此过程中()
A．气体温度一直降低
B．气体内能一直增加
C．气体一直对外做功
D．气体一直从外界吸热
E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功
*4、(2019·山东省潍坊市模拟)
在物理学中用比值法定义物理量是一种很重要的方法。

下列物理量的表达式不是由比值法定义的是()
A．加速度定义式a＝Δv
Δt B．点电荷电场场强E＝k
Q
r2
C．磁感应强度B＝F
IL D．电阻R＝
U
I
*5、(多选)关于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．外界对物体做功，物体内能一定增加
C．温度越高，布朗运动越显著
D．分子间作用力随分子间距离的增大而减小
E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
*6、(2019·河北衡水模拟)
关于物理学史，下列说法错误的是()
A．伽利略通过斜面实验推断出自由落体运动的速度随时间均匀变化，他开创了研究自然规律的科学方法，这就是将数学推导和科学实验相结合的方法
B．牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律……牛顿运动定律和万有引力定律C．奥斯特发现了导线附近小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场
D．爱因斯坦首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子
*7、(2019·河北衡水中学模拟)
(多选)以下对固体和液体的认识，正确的有()
A．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
B．液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润C．影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差距
D．液体汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功
E．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象
8、(2019·全国卷Ⅲ)
(1)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以把．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是．
9、(2019·山东济南联考)
(1)(多选)下列说法正确的是________。

A．当分子间距r＞r0时(r＝r0时分子力为零)，分子间的引力随着分子间距的增大而减小，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，分子力表现为引力
B．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中的内能不变
D．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大
E．一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
(2)如图所示，劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧与完全相同的导热活塞A、B
不拴接，一定质量的理想气体被活塞A、B分成两部分封闭在可导热的汽缸内。

活塞A、B之间的距离与B到汽缸底部的距离均为l＝1.2 m，初始时刻，气体Ⅰ与外界大气压强相同，温度为T1＝300 K，将环境温度缓慢升高至T2＝440 K，系统再次达到稳定，A已经与弹簧分离，已知活塞A、B的质量均为m＝1.0 kg。

横截面积为S＝10 cm2；外界大气压强恒为p0＝1.0×105 Pa。

不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好，g取10 m/s2，求活塞A相对初始时刻上升的高度。

10、(1)(多选)下列说法正确的是()
A．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性
B．当两薄玻璃板间加有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故
C．当环境的相对湿度为1时，则干湿泡湿度计的两个温度计读数一定相同
D．用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的密度和油酸的摩尔质量
E．PM2.5是指环境空气中直径小于等于2.5 μm的颗粒物．温度越高，PM2.5的运动就会越激烈，所以PM2.5的运动属于分子热运动
(2)如图所示，一绝热汽缸固定在倾角为30°的固定斜面上，通过
绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截
面积为S.初始时，气体的温度为T0，活塞与汽缸底部相距为L.
通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升到
与汽缸底部相距2L处，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦．求：
①此时气体的温度；
②加热过程中气体内能的增加量．
2020人教高考物理：分子动理论、物质三态、热学二轮练习附答
*分子动理论、物质三态、热学*
1、(2019·宁夏银川市模拟)
国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事。

据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为42He＋X―→84Be＋γ，方程中X表示某种粒子，84Be是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是() A．X粒子是42He
B．若使84Be的温度降低，其半衰期会减小
C．经过2T，一定质量的84Be占开始时的1 8
D．“核燃烧”的核反应是核聚变反应【答案】AD
[解析] 根据质量数和电荷数守恒可知，X 粒子的质量数为4，电荷数为2，为42He ，选项A 正确；温度不能改变放射性元素的半衰期，选项B 错误；经过2T ，一定
质量的84Be 占开始时的14，选项C 错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选
项D 正确。

2、(2019·江苏南通模拟)
下列说法正确的是( )
A ．卢瑟福提出了原子的核式结构学说
B ．奥斯特提出了分子电流假说
C ．库仑测出了元电荷的电荷量
D ．牛顿测出了万有引力常量
【答案】A
[解析] 卢瑟福根据α粒子轰击金箔的实验(α粒子散射实验)研究提出原子核式结构学说，A 选项正确；奥斯特发现电流的磁效应，安培为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说，故B 选项错误；库仑发现了库仑定律，密立根精确地测出了元电荷的电荷量，故C 选项错误；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，故D 选项错误。

3、(多选)如图，一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如p —V 图中从a 到b 的直线所示．在此过程中( )
A ．气体温度一直降低
B ．气体内能一直增加
C ．气体一直对外做功
D ．气体一直从外界吸热
E ．气体吸收的热量一直全部用于对外做功
[思路引领] (1)根据pV T ＝C 可知从a 到b 温度升高．
(2)从a 到b 过程，T ↑→ΔU>0，V ↑→W<0.
(3)由ΔU ＝W ＋Q 可知Q>0，且Q>|W|.
[解析] A 错：在p －V 图中理想气体的等温线是双曲线的一支，而且离坐标轴越远温度越高，故从a 到b 温度升高．B 对：一定质量的理想气体的内能由温度决定，温度越高，内能越大．C 对：气体体积膨胀，对外做功．D 对：根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，得Q ＝ΔU －W ，由于ΔU>0、W<0，故Q>0，气体吸热．E 错：由Q ＝ΔU －W 可知，气体吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能．
[答案] BCD
*4、(2019·山东省潍坊市模拟)
在物理学中用比值法定义物理量是一种很重要的方法。

下列物理量的表达式不是由比值法定义的是( )
A ．加速度定义式a ＝Δv Δt
B ．点电荷电场场强E ＝k Q r 2
C ．磁感应强度B ＝F IL
D ．电阻R ＝U I
【答案】B
[解析] 加速度定义式a ＝Δv Δt ，用速度的变化量与时间的比值来定义加速度，表
示速度变化快慢的物理量，是用比值法定义的物理量，故选项A 不符合题意；点
电荷之间的作用力根据库仑定律有：F ＝k Qq r 2，则根据场强的公式可以得到点电荷
电场强度公式为：E ＝E q ＝k Q r 2，可知点电荷电场场强E ＝k Q r 2，不是由比值法定义，
是根据场强公式推导出的，故选项B 符合题意；磁感应强度公式B ＝F IL ，是比值
法定义，磁感应强度B 与安培力F ，及电流I ，导线长度L 均无关，故C 不符合
题意；电阻R ＝U I ，即电阻与电压无关，与电流也无关，是属于比值法定义，故D
不符合题意。

*5、(多选)关于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )
A ．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B ．外界对物体做功，物体内能一定增加
C．温度越高，布朗运动越显著
D．分子间作用力随分子间距离的增大而减小
E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
[思路引领](1)内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和．(2)r>r0时与r<r0时不同，分子间作用力可能随距离的增大而增大，也可能随距离的增大而减小．
[解析]温度高的物体，其分子平均动能一定大，内能不一定大，选项A正确；若外界对物体做功的同时，物体对外界放热，则物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距减小，分子力做负功，分子势能增大，选项E正确．
[答案]ACE
*6、(2019·河北衡水模拟)
关于物理学史，下列说法错误的是()
A．伽利略通过斜面实验推断出自由落体运动的速度随时间均匀变化，他开创了研究自然规律的科学方法，这就是将数学推导和科学实验相结合的方法
B．牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律……牛顿运动定律和万有引力定律C．奥斯特发现了导线附近小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场
D．爱因斯坦首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子
【答案】D
[解析]伽利略通过斜面实验推断出自由落体运动的速度随时间均匀变化，他开创了研究自然规律的科学方法，这就是将数学推导和科学实验相结合的方法，选项A正确；牛顿在伽利略笛卡儿、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律……牛顿运动定律和万有引力定律，选项B正确；奥斯特发现了导线附近小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场，选项C正确；普朗克首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的，这个不可
再分的最小能量值叫做能量子，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D。

*7、(2019·河北衡水中学模拟)
(多选)以下对固体和液体的认识，正确的有()
A．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
B．液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，表现为不浸润C．影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差距
D．液体汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功
E．车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象
[思路引领](1)只要具有各向异性的物体必定是晶体且是单晶体．
(2)影响蒸发快慢的因素不是绝对湿度，而是相对湿度．
[解析]烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母是晶体，故A错误；液体与固体接触时，如果附着层内分子比液体内部分子稀疏，分子力为引力，表现为不浸润，故B正确；影响蒸发快慢以及影响人们
对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度B＝p1
p s×100%，即空气中水蒸气的压
强与同一温度下水的饱和汽压的差距，故C正确；液体汽化时，液体分子离开液体表面成为气体分子，要克服其他液体分子的吸引而做功，因此要吸收热量．液体汽化过程中体积增大很多，体积膨胀时要克服外界气压做功，也要吸收热量，故D错误；车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象，选项E正确．
[答案]BCE
8、(2019·全国卷Ⅲ)
(1)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1_mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是单分子层油膜的面积．
解析：由于分子直径非常小，极少量油酸所形成的单分子层油膜面积也会很大，因此实验前需要将油酸稀释，使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜．可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液的体积．油酸分子直
径等于油酸的体积与单分子层油膜的面积之比，即d＝V
S，故除测得油酸酒精溶液
中所含纯油酸的体积外，还需要测量单分子层油膜的面积．
(2)如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K.
(ⅰ)求细管的长度；
(ⅱ)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．
答案：(ⅰ)41 cm(ⅱ)312 K
解析：(ⅰ)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1.由玻意耳定律有pV＝p1V1①
由力的平衡条件有
p＝p0＋ρgh②
p1＝p0－ρgh③
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强．由题意有V＝S(L－h1－h)④
V1＝S(L－h)⑤
由①②③④⑤式和题给条件得
L＝41 cm⑥
(ⅱ)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖—吕萨克定律有V
T0＝
V1
T⑦
由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312 K⑧
9、(2019·山东济南联考)
(1)(多选)下列说法正确的是________。

A．当分子间距r＞r0时(r＝r0时分子力为零)，分子间的引力随着分子间距的增大而减小，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，分子力表现为引力
B．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中的内能不变
D．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大
E．一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
(2)如图所示，劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧与完全相同的导热活塞A、B 不拴接，一定质量的理想气体被活塞A、B分成两部分封闭在可导热的汽缸内。

活塞A、B之间的距离与B到汽缸底部的距离均为l＝1.2 m，初始时刻，气体Ⅰ与外界大气压强相同，温度为T1＝300 K，将环境温度缓慢升高至T2＝440 K，系统再次达到稳定，A已经与弹簧分离，已知活塞A、B的质量均为m＝1.0 kg。

横截面积为S＝10 cm2；外界大气压强恒为p0＝1.0×105 Pa。

不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好，g取10 m/s2，求活塞A相对初始时刻上升的高度。

解析(1)当分子间距r＞r0时，分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小，而且斥力减小更快，所以分子力表现为引力，故A正确；第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，故B错误；一定质量的理想气体等压膨胀，体积变大，温度升高，内能增大，故C错误；相对湿度为水蒸气的实际压强与相同温度水的饱和汽压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水蒸发也就越多，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的
相对湿度较大，故D 正确；一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，故E 正确。

(2)对气体Ⅰ，初态：T 1＝300 K ，p 1＝1.0×105 Pa ，
V 1＝lS ；
末态：T 2＝440 K ，p 2＝p 0＋mg S ＝1.1×105 Pa ，V 2＝l ′S
根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2
解得末态气体Ⅰ的长度为l ′＝1.6 m 。

对气体Ⅱ，初态：T 3＝300 K ，p 3＝p 0＋2mg S ＝1.2×105 Pa ，
V 3＝lS ；
末态：T 4＝440 K ，p 4＝p 2＋mg S ＝1.2×105 Pa ，V 4＝l ″S
根据理想气体状态方程：p 3V 3T 3＝p 4V 4T 4
解得末态气体Ⅱ的长度为l ″＝1.76 m 。

故活塞A 上升的高度为Δh ＝(l ′－l)＋(l ″－l)＝(1.6 m －1.2 m)＋(1.76 m －1.2 m)＝0.96 m 。

答案 (1)ADE (2)0.96 m
10、(1)(多选)下列说法正确的是( )
A ．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性
B ．当两薄玻璃板间加有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故
C ．当环境的相对湿度为1时，则干湿泡湿度计的两个温度计读数一定相同
D ．用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的密度和油酸的摩尔质量
E ．PM 2.5是指环境空气中直径小于等于2.5 μm 的颗粒物．温度越高，PM 2.5的运动就会越激烈，所以PM 2.5的运动属于分子热运动
(2)如图所示，一绝热汽缸固定在倾角为30°的固定斜面上，通过
绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m ，横截
面积为S.初始时，气体的温度为T 0，活塞与汽缸底部相距为L.
通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q 时，活塞上升到与汽缸底部相距2L 处，已知大气压强为p 0，重力加速度为g ，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦．求： ①此时气体的温度；
②加热过程中气体内能的增加量．
解析：(1)液晶既具有液体的流动性，同时又具有晶体的各向异性，故A 正确； 中间有一层水膜的薄玻璃板，沿垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，是由于大气压强的缘故，故B 错误； 当环境的相对湿度为1时，湿泡温度计停止蒸发，则干湿泡湿度计的两个温度计读数一定相同，故C 正确；在已知直径的情况下要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积，若知道油酸的密度和油酸的摩尔质量，则可求得阿伏加德罗常数，则D 正确；PM 2.5是指环境空气中直径小于等于2.5 μm 的颗粒物，不是分子，故E 错误．
(2)①设加热后的温度为T ，此时气体体积V ＝2LS
初始时体积V 0＝LS ，由等压变化有：
V 0T 0＝V T
解得T ＝2T 0.
②由题意得，封闭气体压强为
p ＝p 0＋mgsin 30°S ＝p 0＋mg 2S
该过程气体对外界做功W ＝pSL ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫p 0＋mg 2S SL 气体内能的增加量ΔU ＝－W ＋Q ＝Q －⎝ ⎛⎭
⎪⎫p 0＋mg 2S SL. 答案：(1)ACD (2)①2T 0 ②Q －⎝ ⎛⎭
⎪⎫p 0＋mg 2S SL。