精选+详解届高三物理名校试题汇编系列第2期专题12 分子动理论和气体.docx

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精选+详解届高三物理名校试题汇编系列第2期专题12分子动理论和气体

【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列

一、单项选择题

1．（广西柳铁一中2012届高三第四次月考理综卷）下列关于热学的知识叙述正确的是（）

A．分子间的作用力表现为引力时，若分子间的距离增大，则分子力减小，分子势能增大

B．对于一定种类的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占百分比是确定的

C．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内

能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

D．气体的状态变化时，若温度升高，则每个气体分子的平均动能增加

2．（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）下列涉及分子动理论的表述中，正确的是（）

A．物质是由大量分子组成的

B．物体内分子在一定条件下可以停止做无规则运动

C．物体内分子之间的作用力一定表现为引力

D．物体内分子之间的作用力一定表现为斥力

2.A解析：

本题考查分子动理论的基本内容：

物质是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动，即热运动；分子之间存在相互作用力，这种相互作用力有时表现为引力，有时表现为斥力。

显然，选项A正确，BCD错误。

本题答案为A。

3.（山东省潍坊市2012届高三上学期期末考试理综卷）以下说法正确的是（）

A．气体分子可以做布朗运动

B．温度升高，所有分子的速率都增大

C．液体的表面张力是分子力作用的表现

D．同一种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态

4.（云南省部分名校2012届高三联考理综卷）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0表示斥力，F<0表示引力，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（）

A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动

B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大

C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加

D.乙分子由a到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加

4.B解析：

乙分子由a运动到c的过程中，分子力F<0表示分子力

表现为引力，即乙分子在引力作用下做加速运动，该过程中分子力始终做正功，分子动能增大，分子势能减小；由c运动到d的过程中，F>0表示分子力表现为斥力，即乙分子在斥力作用下做减速运动，该过程中分子力始终做负功，分子动能减小，分子势能增大。

显然，只有

选项B正确。

本题答案为B。

5.（湖北省武昌区2012届高三年级元月调研测试理综卷）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）

A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变

B．若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大

C．若气体温度升高1K，其等容过程所吸收的热量一定大于等压过程所吸收的热量

D．在完全失重状态下，气体的压强为零

5.A解析：

本题考查理想气体的状态方程和对于一定质量的理想气体的内能只与温度有关等知识点。

由理想气体状态方程

（常量）可知：

若气体的压强p和体积V都不变，气体的温度T也不变，所以其内能也一定不变，选项A正确；若气体的温度T不断升高，气体的压强p和体积V的乘积一定增大，但其压强p不一定增大，选项B错误；该气体经过等容过程后温度升高1K与其经过等压过程后温度升高1K相比，气体内能的增加量ΔU相等，而前者外界做功W=0，而后者W＜0时，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，可知，前者气体吸收的热量Q=ΔU，而后者Q＞ΔU，所以选项C错误；从微观角度，气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的，即使在完全失重状态下，只要容器密闭，气体分子仍然会不停地频繁碰撞器壁，所以气体仍有压强，选项D错误。

本题答案为A。

注意：

气体的压强与液体的压强产生原理不同。

液体压强是由于液体具有重力而产生的，当盛有液体的容器做自由落体运动时，液体对容器侧壁和底部的压强为零；气体压强是由于大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，它与气体分子密度和气体温度两个因素有关，当充满气体的容器做自由落体运动时，气体分子仍然会不停地频繁碰撞器壁，所以容器中气体对侧壁和底部仍有压强。

6.（上海市十校2012届高三12月份联考试卷）下列说法中正确的是（）

A．温度低的物体内能小

B．外界对物体做功时，物体的内能一定增加

C．温度低的物体分子运动的平均动能小

D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大

6.C解析：

物体的内能跟物体所含的分子数、物体的温度和体积等因数有关，所以温度低的物体内能不一定小，选项A错误；做功和热传递均能改变物体的内能，当外界对物体做功，而物体放热时，物体的内能可能减小，选项B错误；物体的温度低表示物体分子运动的平均动能小，选项C正确；物体做机械运动时的动能与物体分子做热运动时的动能不同，显然，选项D错误。

本题答案为C。

7．（浙江省浙大附中2012届高三上学期期中考试试题）一定质量的气体吸热膨胀，保持压强不变，关于此过程中的下列说法正确的是（）

A.气体的内能一定增加，吸收的热小于内能的增量

B.气体的内能一定减小，吸收的热大于内能的增量

C.气体的内能一定增加，吸收的热一定大于内能的增量

D.不能确定

8．（云南省部分名校2012届高三上学期期末统考）以下说法正确的是（）

A．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径

D．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

8.A解析：

当两个分子间的距离r=r0（平衡位置）时，分子力为0，分子势能最小，选项A正确；布朗运动是悬浮在液体中的花粉小颗粒的无规则运动，它是液体分子不停地撞击花粉小颗粒

造成的，反映了液体内部分子运动的无规则性，而不是花粉小颗粒内部分子的无规则运动，选项B错误；计算油酸分子直径的公式

中的V指的应该是一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积，所以选项C错误；气体的压强不仅与气体的温度有关，还和气体的体积有关，选项D错误。

本题答案为A。

9．（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）A、B为两个相同的固定在地面上的气缸，内部有质量相等的同种气体，且温度相同，C、D为两重物,质量mC＞mD，按如图所示方式连接并保持平衡，现使它们的温度都升高10℃，不计活塞质量及滑轮系统的摩擦，则系统重新平衡后（）

A．C下降的高度比D下降的多B．C下降的高度比D下降的少

C．C、D下降的高度一样多D．A、B气缸内气体的最终压强与初始压强不相同

9.A解析：

系统处在平衡时，密闭气体的压强保持不变，且pA=

，pB=

，其中p0为大气压强，S为活塞的表面积，因为mC＞mD，所以pA＜pB；根据理想气体状态方程

（常量）可知，当p不变时，ΔV=ΔT/p，又因为pA＜pB，所以ΔVA＞ΔVB，即A气缸内气体体积的增加量大于B气缸内气体体积的增加量，C下降的高度比D下降的多，选项A正确。

本题答案为A。

10.（山西省忻州一中等四校2012届高三第二次联考理综卷）用力拉活塞，使封闭在气缸内的气体的体积迅速增大为原来的两倍，若气缸不漏气，那么此时气缸内气体压强p2和原来的压强p1相比较有（）

A．p2=p1/2B．p2＞p1/2C．p2＜p1/2D．无法确定

10.C解析：

用力迅速拉活塞时，活塞内的气体膨胀对外做功，气体的内能减小，温度T减小，根据理想气体状态方程

（常量）可知，当温度T减小，体积变为2V时，压强p小于原来的一半，即p2＜p1/2，选项C正确。

本题答案为C。

11．（上海市七宝中学高三物理综合练习卷）如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。

设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（）

A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些

B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大

C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小

D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大

11.D解析：

弹簧对活塞的弹力等于气缸（包括密闭气体）的重力，所以不论是外界大气压增大，还是气温升高，弹簧的压缩量均不变，选项A错误；选取气缸为研究对象，根据平衡条件可知，气缸平衡时，缸内气体的压强

，若外界大气压p0增大，缸内气体的压强p增大，温度不变时，缸内气体的体积将减小，即气体被压缩，气缸的上底面距地面的高度将减小，选项B错误；若气温升高，外界大气压p0不变，则缸内气体的压强

不变，根据理想气体状态方程

（常量）可知，p不变，T增大时，V增大，所以气缸的上底面距地面的高度将增大，选项C错误，D正确。

本题答案为D。

12.（上海市十校2012届高三12月份联考试卷）如图所示，两端封闭、粗细均匀的竖直放置的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两段空气柱长度分别为L1、L2，已知L1＞L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是（）

A．水银柱上升　B．水银柱下降　　C．水银柱不动　　D．无法确定

12.A解析：

由于不知道水银柱的移动情况，不妨假设水银柱不动，这时上下两边的封闭

气体均做等容变化，由查理定律

可得

，因上、下两部分气体开始温度T相同，温度的升高量ΔT也相同，又初始状态满足p下=p上+ρgh，因此Δp下＞Δp上，即下面气体增加的压强大于上面气体增加的压强，水银柱向上运动。

本题答案为A。

13．（上海市吴淞中学2012届高三第一学期期中考试）弯曲管子内部注满密度为ρ的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为h，大气压强为p0，则图中A点的压强是（）

A．ρghB．p0+ρghC．p0+2ρghD．p0+3ρgh

13.C解析：

管子内部空气柱的气体压强为p空=p0+ρgh，而pA=p空+ρgh，所以pA=p0+2ρgh。

本题答案为C。

14．（广西南宁二中20

12届高三上学期12月月考理综卷）如图所示，在固定的真空容器A内部固定着一个绝热气缸B，用质量为m的绝热活塞P将一部分理想气体封闭在气缸内。

撤去销子K，不计摩擦阻力，活塞将向右运动，该过程（）

A．由于A为真空，气体膨胀时对外不做功

B．活塞做匀加速运动，缸内气体温度降低

C．气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少

D．在相同时间内，气体分子对活塞的冲量不变

14.C解析：

虽然A为真空，但气体膨胀时会推动活塞使其向右加速运动而获得动能，即气体对外做了功，所以选项A错误；由于气体膨胀，压强减小，活塞受到的推力减

小，所以加速度减小，选项B错误；缸内理想气体对外做功，内能减小，温度降低，而体积增大，压强减小，气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少，在相同时间内，气体分子对活塞的冲量也减小，选项C正确，D错误。

本题答案为C。

15.（上海市十校2012届高三12月份联考试卷）如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端（粗端）中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体。

现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近哪个图像（）

15.A解析：

对气体缓慢加热的过程中，水银柱缓慢上升，始终处于平衡状态；刚开始，水银柱完全处在下端，气体的压强p1=p0+ρgh1保持不变，气体经历等压变化，此时V-T图象是正比例函数图象，斜率k1∝1/p1；最终水银柱将完全处在上端，同理，此时气体的压强p2=p0+ρgh2保持不变，气体经历等压变化，此时V-T图象是正比例函数图象，图象的斜率k2∝1/p2，显然，h1＜h2，p1＜p2，所以k1＞k2，选项BC可排除；在水银柱经过粗细交接部位时，水银柱的长度由h1逐渐增大到h2，气体的压强也由p1逐渐增大到p2，气体的体积和温度也均在变化，显然，该过程不是等容过程，选项D错误。

本题答案为A。

二、多项选择题

16.（上海市金山区2012届高三第一学期期末考试）下列现象中能说明分子间存在分子力的是（）

A.两铅块能被压合在一起B.钢绳不易被拉断C.水不容易被压缩D.空气容易被压缩

16.ABC解析：

选项AB说明分子间存在引力，选项C说明分子间存在斥力，而选项D

中“空气容易被压缩”不能说明分子间一定存在分子力，也可能是分子间无分子力。

本题答案为ABC。

17．（甘肃省陇东中学2012届高三第四次模拟考试）如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。

下列说法正确的是（）

A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于r2时，分子间的作用力为零

D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

17.BC解析：

根据Ep-r图象可知，当r较大或者在无穷远处，分子势能Ep为零；当r=r2时，分子势能Ep最小，该位置肯定是平衡位置，即此时分子间的作用力为零，选项C正确；因为r=r2为平衡位置，此位置分子力为零，所以当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力，当r小于r2时，分子间的作用力表现为斥力，选项A错误，B正确；根据图象，在r由r1变到r2的过程中，分子势能Ep逐渐减小，所以分子动能增大，分子间的作用力做正功，选项D错误。

本题答案为BC。

18.（河北省百所高中2012届高三12月联考）对下列相关物理现象的解释正确的是（）

A.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙

B.液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动，而较小的颗粒做布朗运动，说明分子的体积很小

C.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动

D.高压下的油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的

E.在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下分子无规则运动加剧的结果

18.ACE解析：

水和酒精混合后，水分子和酒精分子相互“镶嵌”，总体积减小，说明分子间有空隙，选项A正确；悬浮颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显，布朗运动说明液体内部分子运动的无规则性，选项B错误；选项C属于扩散现象，它说明分子都在做无规则的热运动，选项C正确；高压下的油会透过钢壁渗出，这属于物体在外力作用下的机械运动，并不能说明分子是不停运动着的，选项D错误；选项E属于扩散现象，正确。

本题答案为ACE。

19.（江苏省淮安市2012届高三上学期第一次调研测试）下列说法正确的是（）

A．布朗运动是液体分子的无规则运动

B．物体的温度升高时，其分子平均动能增大

C．分子间距离逐渐增大时，分子势能逐渐减小

D．分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小

19.BD解析：

布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，它是液体分子碰撞微粒造成的，反映了液体内部分子运动的无规则性，选项

A错误；温度是物体分子平均动能的标志，选项B正确；当分子间距大于平衡位置时，分子力表现为引力，随着分子间距离的逐渐增大，分子力做负功，分子势能逐渐增大，所以选项C错误；分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小，但斥力减小得快，选项D正确。

本题答案为BD。

20.（江苏省淮安市2012届高三上学期期末调研测试）下列说法中正确的是（）

A．晶体一定具有规则的几何外形

B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

C．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同

D．当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同

20.BC解析：

晶体还有单晶体和多晶体之分：

整个物体就是

一个晶体的叫做单晶体，单晶体一定具有规则的几何外形，如雪花、食盐小颗粒、单晶硅等；如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体，多晶体没有确定的几何外形，如大块的食盐、粘在一起的蔗糖、各种金属材料等。

显然，选项A错误；

本题答案为BC。

三、非选择题

21.（上海市徐汇区2012届高三第二次测试卷）如图所示，在两端封闭的玻璃管中用水银柱将其分成体积相等的上下两部分，并充入温度相同的气体。

若把气体

缓缓降低相同的温度（保持管竖直不动），然后保持恒温，则后来上面气体的体积下面气体的体积；上面气体减小的压强下面气体减小的压强。

（两空均选填“大于”、“等于”、或“小于”）

21.大于；等于解析：

由于不知道水银柱的移动情况，不妨假设水银柱不动，这时上下两边的封闭气体均做等容变化，由查理定律

可得

，因A、B两部分气体开始温度T相同，改变量ΔT也相同，又初始状态满足p下=p上+ρgh，因此Δp下＞Δp上，即下面气体减小的压强大于上面气体减小的压强，液柱向下运动，上面气体的体积大于下面气体的体积；最初状态为：

p上S+G=p下S，可见，p下-p上=G/S=常数，即上下压力差一直为常数。

注意不能根据前面“Δp下＞Δp上”就得出上面气体减小的压强小于下面气体减小的压强，因为结论“Δp下＞Δp上”是在假设水银不动的情况下得到的。

另解：

根据理想气体状态方程：

pV=mRT/M=nRT求解。

设玻璃管横截面面积为S，水银柱重量为G，则pV=pSh=nRT，p=nRT/Sh；最初状态为：

p上S+G=p下S，可见，p下-p上=G/S=常数，即上下压力差一直为常数；n下RT/Sh下-n上RT/Sh上=G/S，（n下/h下-n上/h上）T=G/R=常数，降温后T变小，则要求n下/h下-n上/h上变大，于是只能下边的高度变小，上边的高度变大，即上面气体的体积大于下面气体的体积。

22.（江苏省淮安市2012届高三上学期第一次调研测试）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥。

某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103cm3。

已知水的密度

=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1。

试求：

（结果均保留一位有效数字）

（1）该液化水中含有水分子的总数N；

（2）一个水分子的直径d。

22.解析：

（1

）水的摩尔体积为：

V0=

=

，水分子数：

N=

=

≈3×1025个。

（2）建立水分子的球模型有

，可得

，水分子直径：

D=

=

=4×10-10m。

23.（河北省百所高中2012届高三12月联考理综卷）如图所示，一定质量的气体温度保持不变，最初，U形管两臂中的水银相齐，烧瓶中气体体积为800ml；现用注射器向烧瓶中注入200ml水，稳定后两臂中水银面的高度差为25.3cm；已知76cm高的水银柱产生的压强约为l.0×105Pa，不计U形管中气体的体积。

求：

（2）当U形管两边液面的高度差为45.6cm（左高右低）时，烧瓶内气体的体积。

23.解析：

（1）设大气压强为p0，初始状态：

p1=p0，V1=800ml；注入水后：

p2=p0+

，V2=600ml。

由玻意耳定律得：

p1V1=p2V2，代入数据，解得：

p0=l.0×105Pa。

（2）当p3=p0+

时，由玻意耳定律得：

p1V1=p3V3，代入数据，解得：

V3=500ml。

24.（上海市金山区2012届高三第一学期期末考试）如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞（体积可忽略），距气缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）。

初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差。

已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g。

试问：

（1）初始时，水银柱两液面高度差多大；

（2）缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少。

24.解析：

（1）选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有，p0S+mg=pS，可得，被封闭气体压强p=p0+

；设初始时水银柱两液面高度差为h，则被封闭气体压强p=p0+ρgh；联立以上两式可得，初始时，液面高度差为h=

。

（2）降低温度直至液面相平的过程中，被封闭气体先等压变化，后等容变化。

初状态：

p1=p0+

，V1=1.5h0S，T1=T0；末状态：

p2=p0，V2=1.2h0s，T2=？

根据理想气体状态方程有

，代入数据，可得T2=

。

25.（云南省部分名校2012届高三联考理综卷）一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p-T和V-T图各记录了其部分变化过程，试求：

（2）在p-T图象上将温度从400K升高到600K的变化过程补充完整.

25.解析：

（1）由理想气体的状态方程得

，代入数据有

，可得，温度为600K时气体的压强为

Pa。

（2）如图所示；根据V-T图象可知：

在温度从400K升高到500K的变化过程中，气体经历了等容变化，其p-T图象是正比例函数图象；在温度从500K升高到600K的变化过程中，气体经历了等压变化，其p-T图象是平行于T轴的直线段。