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限时规范训练[单独成册]
(时间：45分钟)
1．(2021·高考福建卷)(1)下列有关分子动理论和物质结构的生疏，其中正确的是__________．(填选项前的字母)
A．分子间距离减小时分子势能肯定减小
B．温度越高，物体中分子无规章运动越猛烈
C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
(2)如图，肯定质量的抱负气体，，．(填选项前的字母)
A. Tb>Tc，Qab>Qac B. Tb>Tc，Qab<Qac
C．Tb＝Tc，Qab>Qac D．Tb＝Tc，Qab<Qac
解析：(1)<r0时，分子间距r减小，分子势能增大，选项A错误．
B．分子热运动的猛烈程度只与温度有关，温度越高，运动越猛烈，选项B正确．
C．温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，选项C错误．
D．多晶体的物理性质为各向同性，选项D错误．
(2)由抱负气体状态方程可知＝＝，即＝，得Tc＝Tb，则气体在b、c状态内能相等，因a到b和a到c的ΔU相同；而a到c过程中气体体积不变，W＝0，a到b过程中气体膨胀对外做功，W<0，依据热力学第肯定律：ΔU＝Q＋W可知a到b的吸热Qab大于a到c的吸热Qac，即Qab>．
答案：(1)B (2)C
2．(2021·高考新课标全国卷Ⅱ)(1)(多选)关于集中现象，下列说法正确的是________．
A．温度越高，集中进行得越快
B．集中现象是不同物质间的一种化学反应
C．集中现象是由物质分子无规章运动产生的
D．集中现象在气体、液体和固体中都能发生
E．液体中的集中现象是由于液体的对流形成的
(2)如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l＝ cm，B侧水银面比A侧的高h＝ ，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝ cm时将开关K关闭．已知大气压强p0＝ cmHg.
①求放出部分水银后A侧空气柱的长度．
②此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度．
解析：(1)集中现象与温度有关，温度越高，集中进行得越快，选项A正确．集中现象是由于分子的无规章运动引起的，不是一种化学反应，选项B错误，选项C正确，选项E错误．集中现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D正确．
(2)①以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l＝ cm时的压强为p；当两侧水银面的高度差为h1＝ cm时，空气柱的长度为l1，＝p1l1①
由力学平衡条件得
p＝p0＋h②
打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加渐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止．由力学平衡条件有
p1＝p0－h1③
联立①②③式，并代入题给数据得
l1＝ cm④
②当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，
pl＝p2l2⑤
由力学平衡条件有
p2＝p0⑥
联立②⑤⑥式，并代入题给数据得
l2＝ cm⑦
设注入的水银在管内的长度为Δh，依题意得
Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧
联立④⑦⑧式，并代入题给数据得
Δh＝ cm⑨
答案：(1)ACD (2)① cm ② cm
3．(2021·高考山东卷)(1)(多选)墨滴入水，扩而散之，缓缓混匀．关于该现象的分析正确的是________．
A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规章运动
C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更快速
D．墨汁的集中运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
(2)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象．如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开头时内部封闭气体的温度为300 K， K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强马上减为p0，温度仍为303 K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K．整个过程中封闭气体均可视为抱负气体．求：
①当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；
②当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．
解析：(1)墨滴入水，最终混合均匀，这是集中现象，碳粒做布朗运动，水分子做无规章的热运动；碳粒越小，布朗运动越明显，混合均匀的过程进行得越快速，选项B、C正确．
(2)①以开头封闭的气体为争辩对象，由题意可知，初状态温度T0＝300 K，压强为p0，末状态温度T1＝303 K，压强设为p1，由查理定律得
＝①
代入数据得
p1＝p0②
②设杯盖的质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得
p1S＝p0S＋mg③
放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为争辩对象，由题意可知，初状态温度T2＝303 K，压强p2＝p0，末状态温度T3＝300 K，压强设为p3，由查理定律得
＝④
设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得
F＋p3S＝p0S＋mg⑤
联立②③④⑤式，代入数据得
F＝p0S⑥
答案：(1)BC (2)①p0 ②p0S
4．(2022·河南开封一模)(1)(多选)下列说法正确的是( )
A．分子间的距离增大时，分子间的引力增大，斥力减小
B．大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强
C．对于肯定质量的抱负气体，温度不变，压强增大时，气体的体积肯定减小
D．依据热力学其次定律可知，热量不行能自发地从低温物体传到高温物体
E．气体假如失去了容器的约束就会散开，这是由于气体分子之间存在斥力的原因
(2)在标准状态下， g/L，若房间的容积为100 m3，大气压等于77 cmHg，那么当室温由17 ℃升至27 ℃时，房间里空气的质量将削减多少？
解析：(1)当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，A错误；依据气体压强产生的缘由知，气体的压强就是大量气体分子对容器壁的持续性作用形成的，B正确；由抱负气体状态方程知，对于肯定质量的抱负气体，温度不变，压强增大时，气体的体积肯定减小，C正确；依据热力学其次定律知，热量从低温物体传到高温物体需要其他作用的影响，D正确；气体失去了容器的约束会散开，是由于气体的集中现象，E错误．
(2)以17℃时“室内气体”为争辩对象，气体做等压膨胀，
由盖－吕萨克定律可得＝
依据题意，V1＝100 m3，T1＝290 K，T2＝300 K，代入得：
V2＝V1＝×100 m3＝ m3，
因此27℃时有ΔV＝V2－V1＝ m3体积的气体处于房间之外
再算出27℃时空气密度ρ2，标准状态下：p0＝76 cmHg、T0＝273 K、ρ0＝ g/L.
27℃时房间内的空气：p2＝77 cmHg、T2＝300 K.
由抱负气体的状态方程变形有：＝
可得ρ2＝＝ kg/m3＝ kg/m3.
因此房间里空气质量将削减Δm＝ρ2ΔV＝ kg
答案：(1)BCD (2) kg
5．(2021·湖南师大附中第六次月考)(1)(多选)下列说法正确的是( )
A．液晶的光学性质具有各向异性
B．当人们感觉到闷热时，说明空气的相对湿度较小
C．液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏
D．草叶上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
E．由于液体表面具有收缩趋势，故液体表面的分子之间不存在斥力
(2)某高速大路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致． atm，温度为27℃，爆胎时胎内气体的温度为87℃，轮胎中的空气可看作抱负气体．
①求爆胎时轮胎内气体的压强；
②爆胎后气体快速外泄，假设气体对外做功为1 000 J，且来不及与外界发生热交换，则此过程胎内原有气体内能如何变化，变化了多少？
解析：(1)液晶具有液体的流淌性和各向异性，故A正确；人感觉越闷热，说明空气相对湿度越大，故B错误；液体表面由于液体分子简洁挥发，液体表面分子分布比液体内部要稀疏，故C正确；草叶上的露珠呈球形，主要是由于液体表面有张力作用，故D正确；液体表面的分子之间斥力和引力同时存在，故E错误．
(2)①对抱负气体，爆胎之前气体状态变化为等容变化，由查理定律得：
＝①
代入数据得爆胎时轮胎内气体压强为：p2＝3 atm②
②气体快速膨胀对外做功，但短时间内与外界几乎不发生热量传递，所以内能削减③
由热力学第肯定律得，变化的内能为：
ΔU＝W＋Q＝－1 000 J④
答案：(1)ACD (2)①3 atm ②内能削减 －1 000 J
6．(1)(多选)下列说法正确的是( )
A．悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不明显
B．做功和热传递都是通过能量转化的方式转变系统内能的
C．假如没有漏气，没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100%
D．空气中单个分子的运动是无规章的，但大量分子的运动是有规律的
E．肯定质量的抱负气体发生等温变化时，内能不转变，但可能与外界发生热交换
(2)如图所示，肯定质量的抱负气体从状态A经状态B到状态C，此过程中气体吸取的热量Q＝×＝300 K，求：
①在状态B、C时气体的温度；
②此过程中气体内能的增量．
解析：(1)悬浮微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，那么它受力越难趋于平衡，微粒越简洁运动，布朗运动就越明显，选项A错误；做功是能量转化的过程，热传递是能量转移的过程，选项B错误；热机的效率不行能达到100%，选项C错误；单个分子的运动是无规章的，但大量分子的运动是具有统计规律的，选项D正确；肯定质量的抱负气体发生等温变化时，由于内能只取决于温度，所以内能不转变，依据热力学第肯定律ΔU＝W＋Q可知，当气体体积发生变化，外界对气体做功或气体对外界做功时，气体与外界发生热交换，选项E正确．
(2)①从状态A到状态B，气体等压变化
＝
解得TB＝400 K
从状态B到状态C，气体等容变化，＝
解得TC＝800 K.
②抱负气体从状态A到状态B，对外做的功W＝pA(VB－VA)＝×105×(－)×10－3J＝×102 J，依据热力学第肯定律有ΔU＝Q－W
代入数据得ΔU＝×102 J
答案：(1)DE (2)①400 K 800 K ②×102 J
7．(原创题)(1)(多选)在一个标准大气压下，1 g水在沸腾时吸取了2 260 J的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170 J的功．已知阿伏加德罗常数NA＝×1023 mol－1，水的摩尔质量M＝18 g/( )
A．分子间的平均距离增大
B．水分子的热运动变得更猛烈了
C．水分子总势能的变化量为2 090 J
D．在整个过程中能量是不守恒的
E．1 ×1022个
(2)如图所示，一个绝热的汽缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，，横截面积为S，，已知电热丝电阻为R，，活塞上升了h，此时气体的温度为T1，已知大气压强为p0，电热丝放出热量的90%被气体吸取，重力加速度为g.
①加热过程中，若A气体内能增加了ΔE1，求B气体内能增加量ΔE2.
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的总质量为Δm时，活塞恰好回到原来的位置．求此时A气体的温度T2.
解析：(1)液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项A正确；温度是分子热运动猛烈程度的标志，由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的猛烈程度是相同的，选项B错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，依据热力学第肯定律ΔU＝Q＋W，可得水的内能的变化量为ΔU＝2 260 J－170 J＝2 090 J，即水的内能增大2 090 J，则水分子的总势能增大了2 090 J，选项C正确；在整个过程中能量是守恒的，选项D错误；1 g水所含的分子数为n＝NA＝××1023＝×1022(个)，选项E正确．
(2)①由焦耳定律可得，电热丝放出的热量Q0＝I2Rt
气体吸取的热量Q＝＝
B气体对外做功：W＝pSh＝(p0S＋mg)h
由热力学第肯定律得：ΔE1＋ΔE2＝Q－W
解得：ΔE2＝－(p0S＋mg)h－ΔE1.
②B气体的初状态：压强p1＝p0＋，体积V1＝2hS，温度为T1
B气体的末状态：压强p2＝p0＋，体积V2＝hS，温度为T2
由抱负气体状态方程：＝
解得：T2＝T1.
答案：(1)ACE (2)见解析