2013届高三物理名校试题汇编B：专题12 分子动理论和气体(解析版)

专题强化练习12(选修3－3)分子动理论、气体及热力学定律1.[物理——选修3－3](1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液．用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1 mL.用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示．已知玻璃板上正方形小方格的边长为 1 cm，则油酸膜的面积约为________m2(保留两位有效数字)．由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m(保留两位有效数字)．(2)一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化．问：(ⅰ)已知从A到B的过程中，气体的内能减少了300 J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少？(ⅱ)试判断气体在状态B、C的温度是否相同；如果知道气体在状态C时的温度T C＝300 K，则气体在状态A时的温度为多少？2.[物理——选修3－3](1)下列说法中正确的是________．A.因为液体表面具有收缩的趋势，所以液体表面分子间只有引力没有斥力B.液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性C.晶体熔化过程中吸收热量，分子平均动能一定增大D.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小E.气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关(2)如图所示，体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成，横截面积为S的活塞将汽缸分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K(气体只能进入汽缸，不能流出汽缸)与一打气筒相连．开始时汽缸内上部分气体的压强为p0，现用打气筒向容器内打气．已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为V10的空气，当打气49次后稳定时汽缸上下两部分的体积之比为9:1，重力加速度大小为g，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦．求活塞的质量m.3.[物理——选修3－3][2019·云南大姚县一中一模](1)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V -T图象如图所示，p a、p b、p c分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是________．A.过程ab中气体一定吸热B.p c＝p b>p aC.过程bc中分子势能不断增大D.过程bc中每一个分子的速率都减小E.过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功(2)如图，粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为p0＝75 cmHg，温度为t0＝27 ℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L0＝30 cm.(计算结果均保留三位有效数字) (ⅰ)现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h＝10 cm，求活塞上升的高度L；(ⅱ)然后固定活塞，再仅对左管气体加热，使A部分气体温度升高．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．4.[物理——选修3－3](1)以下叙述正确的是________．A.在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小B.用N A表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，ρ表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为M ρN AC.雨天打伞时，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力D.晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征E.理想气体等压膨胀过程一定吸热(2)如图所示，横截面积为10 cm2的汽缸内有a、b两个质量忽略不计的活塞，两个活塞把汽缸内的气体分为A、B两部分，A部分气柱的长度为30 cm，B部分气柱的长度是A部分气柱长度的一半，汽缸和活塞b是绝热的，活塞a导热良好．与活塞b相连的轻弹簧劲度系数为100 N/m.初始状态A、B两部分气体的温度均为27 ℃，活塞a刚好与汽缸口平齐，弹簧为原长．若在活塞a上放上一个质量为2 kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止．然后对B部分气体进行缓慢加热，使活塞a上升到再次与汽缸口平齐，则此时B部分气体的温度为多少？(已知外界大气压强为p0＝1×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2)。

专题13 热力学定律一、单项选择题1.（福建省2012届高三理科综合仿真模拟卷2）关于热现象和热学规律，以下说法中正确的是（）A．物体的温度越高，分子平均动能越大B．布朗运动就是液体分子的运动C．分子间的距离增大，分子间的引力增大，分子间的斥力减小D．第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律3．（广西区南宁市2012届高三上学期期末测试理综卷）下列说法中正确的是（）A．在一房间内，打开一台冰箱的门，再接通电源，过一段时间后，室内温度就会降低B．从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到-274℃C．第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律D．机械能可以自发地全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化4.（河南省许昌市2011-2012学年度高三上学期四校联考试卷）下列说法正确的是（）A.布朗运动就是液体分子的热运动B.分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能也越小C.热量不能从低温物体传递到高温物体D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化5．（四川省成都石室中学2012届高三上学期月考理科卷）下列说法正确的是( ) A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大B．布朗运动就是液体分子的热运动C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变D．根据热力学第二定律可知热量只能从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体6. （山东省滨州市沾化一中2012届高三上学期期末考试理综）根据热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动B．密封在容积不变的容器内的气体，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C．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体D．某气体的摩尔质量为M、摩尔体积为V、密度为ρ，用N A表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量m0=M/N A，每个气体分子的体积V0=M/ρN A6.B 解析：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是液体分子的运动，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；一定质量的气体的压强与温度和体积有关，当体积不变时，温度越高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，压强越大，选项B正确；热力学第二定律指出热量可以自发地从高温物体传给低温物体，而不引起其他变化，但是不能自发地从低温物体传到高温物体，而不产生其他影响，并没有说热量不可能从低温物体传到高温物体，实际上，当外界对低温物体做功时，也可以使热量从低温物体传给高温物体，选项C错误；选项D中，M/ρN A表示每个气体分子的平均活动空间，并不是每个气体分子的体积，实际上，每个气体分子的体积要比每个气体分子的平均活动空间小得多，选项D错误。

高三物理分子运动论试题答案及解析1.下列叙述中，正确的是A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大B．布朗运动就是液体分子的热运动C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体【答案】C【解析】温度高低是分子运动平均动能大小的标志，温度大，则分子的平均动能大，但是不一定每个分子都大，A错误；布朗运动的悬浮在液体中固体微粒的运动，不是液体分子的热运动，固体微粒运动的无规则性，反应了液体分子运动的无规则性，B错误；根据热力学第一定律可得气体从外界吸收热量的同时有可能对外做功，则其内能可能不变，C正确；根据热力学第二定律可知热量能自发的从高温物体传到低温物体，但不可能自发的从低温物体传到高温物体，并不是热量不能从低温物体传到高温物体，在消耗其它能量的情况下是可以的，只是不能自发的发生．故D错误．【考点】布朗运动；温度是分子平均动能的标志；热力学第二定律．2.对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（）A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小【答案】 BD【解析】分子热运动的剧烈程度由温度决定，温度越高，分子分子热运动越剧烈，分子间的平均距离由体积决定，体积越大，分子间的平均距离越大，根据理想气体状态方程pV＝nRT可知，对于一定量的稀薄气体，当压强变大时，若体积减小，温度可能降低或不变，故选项A错误；若温度升高，则体积可能变大或不变，故选项C错误；当保持压强不变时，若体积增大，则温度升高，故选项B正确；当压强变小时，若温度不变，则体积增大，故选项D正确。

【考点】本题主要考查了对分子动理论、理想气体状态方程的理解与应用问题，属于中档题。

3.下列说法正确的是A．布朗运动就是液体分子的热运动B．物体的温度越高，分子的平均动能越大C．对一定质量气体加热，其内能一定增加D．气体压强是气体分子间的斥力产生的【答案】B【解析】A中的布朗运动不是液体分子的热运动，分子很小，是用肉眼看不到的，这是液体分子对花粉不平衡的撞击所造成的，故A不对；温度是分子平均动能的标志，故物体的温度越高，分子的平均动能越大，B是正确的；对一定质量气体加热，如果同时气体再对外做功，则其内能也不一定增加，C不对；气体的压强是气体分子对器壁的撞击所形成的，故D是不对的，该题选B。

《第一章分子动理论》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、下列关于分子动理论的说法中，正确的是（）A、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动B、物体的温度越高，分子的平均动能越小C、分子间同时存在引力和斥力，但斥力总是大于引力D、扩散现象说明分子间存在空隙2、一个气体分子的平均动能与温度的关系可以用以下公式表示：（）kT)A、(E k=32kT)B、(E k=12C、(E k=kT)D、(E k=2kT)3、理想气体中，分子间的相互作用力忽略不计的原因是（）A、分子间距相对分子本身的尺度非常大B、气体分子质量很小C、气体分子间的距离通常大于分子直径D、气体分子的运动速度快4、关于布朗运动的描述，下列说法正确的是（）A、布朗运动是液体分子的热运动B、布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动C、布朗运动只在气体中存在D、布朗运动是液体分子的无规则运动5、某种理想气体的体积膨胀，温度升高。

根据理想气体状态方程(PV=nRT)推断以下说法正确的是（）。

A、气体的温度升高，分子的平均动能会增大。

B、气体体积膨胀，导致气体分子间距离减小。

C、气体体积膨胀后密度一定减小。

D、气体的温度和体积同时变化时，无法判断压强的变化。

6、将一长方体的空气立体扩散到体积是原来的3倍的空间中，那么空气分子的密集程度（）。

A、变为原来的1/4B、变为原来的1/2C、变为原来的3/4D、不变7、下列关于气体分子的说法中，正确的是（）A、气体分子间的距离一定比液体分子间的距离大。

B、在相同温度和压强下，不同气体的分子速率都相同。

C、气体分子间作用力较小，可以忽略不计。

D、气体分子的体积与气体体积相比可以忽略不计。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于分子动理论，下列说法正确的是：A. 分子动理论中的“分子”是指构成物质的最小单位。

B. 液体的表面张力是由于液体分子间的吸引力。

高三物理分子运动论试题答案及解析1.（l）下列说法正确的是A．密闭房间内，温度升高，空气的相对湿度变大B．密闭房间内，温度越高，悬浮在空气中的PM2.5运动越剧烈C．可看作理想气体的质量相等的氢气和氧气，温度相同时氧气的内能小D．系统的饱和汽压不受温度的影响【答案】BC【解析】A中的相对湿度是指在一定温度时，空气中的实际水蒸气含量与饱和值之的比值，温度升高绝对湿度不变，即空气中含水量不变，但相对湿度变小了，A错误；PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，故温度越高，其它分子对其撞击的不平衡就会增加，使得PM2.5的无规则运动越剧烈，故B正确；由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，当温度相同，它们的平均动能相同，而氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气内能多，C正确；系统的饱和汽压受温度的影响，故D不正确。

【考点】分子动理论，相对湿度，饱和蒸汽压，内能等概念。

2. 1个铀235吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV的能量，则235 g纯铀235完全发生核反应放出的能量为（NA为阿伏加德罗常数）A．235 NA ×196 MeV B．NA×196 MeVC．235×196 MeV D．×196 MeV【答案】B【解析】的摩尔质量为：，235g纯含有的原子个数为：，故放出的能量为：，B正确；【考点】考查了阿伏伽德罗常数的计算3.气体发生的热现象，下列说法中正确的是A．热只能从高温气体传给低温气体而不能从低温气体传给高温气体B．在压缩气体的过程中，由于外力做功，因而气体分子势能增大C．压缩气体要用力，是因为气体分子之间存在斥力的缘故D．气体的体积一定大于所有气体分子体积之和【答案】D【解析】热只能自发的从高温气体传给低温气体，但可以通过做功的方式从低温气体传给高温气体，A错误；在压缩气体的过程中，由于外力做功，内能增大，分子势能不一定增大，B错误；压缩气体时要用力，只是说明气体分子间存在空隙，用力将气体压缩后将空隙减小。

2013年山东省高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1．（5分）（2013•山东）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（）A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反解答：解：A、伽利略根据理想斜面实验，发现了力不是维持物体运动的原因，故A正确．B、伽利略没有发现物体之间普遍存在相互吸引力的规律．故B错误．C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的方法，发现了忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快的规律．故C正确．D、伽利略没有发现物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反的规律．故D错误．故选AC2．（5分）（2013•山东）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（）A．：4B．4：C．1：2D．2：1解答：解：将两球和弹簧B看成一个整体，整体受到总重力G、弹簧A和C的拉力，如图，设弹簧A、C的拉力分别为F1和F2．由平衡条件得知，F2和G的合力与F1大小相等、方向相反则得：F2=F1sin30°=0.5F1．根据胡克定律得：F=kx，k相同，则弹簧A、C的伸长量之比等于两弹簧拉力之比，即有x A：x C=F1：F2=2：1故选：D．3．（5分）（2013•山东）如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M＞m）的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功解答：解：A、由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误B、由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误C、除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确D、除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确故选CD4．（5分）（2013•山东）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动．从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是（）A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50π rad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左解答：解：A、由题图乙可知交流电电流的最大值是A，周期T=0.02s，由于电流表的示数为有效值，故示数I==10A，选项A正确；B、角速度==100π rad/s，选项B错误；C、0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；D、由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，选项D错误．故选AC．5．（5分）（2013•山东）将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅰ，以向里为磁场Ⅰ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是（）A．B．C．D．解答：解：分析一个周期内的情况：在前半个周期内，磁感应强度均匀变化，磁感应强度B的变化度一定，由法拉第电磁感应定律得知，圆形线圈中产生恒定的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变，ab边在磁场中所受的安培力也恒定不变，由楞次定律可知，圆形线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，通过ab的电流方向从b→a，由左手定则判断得知，ab 所受的安培力方向水平向左，为负值；同理可知，在后半个周期内，安培力大小恒定不变，方向水平向右．故B正确．故选B6．（5分）（2013•山东）如图所示，在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、﹣Q，虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆，a、b、c、d是圆上的四个点，其中a、c两点在x轴上，b、d两点关于x轴对称．下列判断正确的是（）A．b、d两点处的电势相同B．四点中c点处的电势最低C．b、d两点处的电场强度相同D．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小解答：解：A：该电场中的电势关于X轴对称，所以bd两点的电势相等，故A正确；B：c点在两个电荷连线的中点上，也是在两个电荷连线的中垂线上，所以它的电势和无穷远处的电势相等．而正电荷周围的电场的电势都比它高，即C点的电势在四个点中是最低的．故B正确；C：该电场中的电场强度关于X轴对称，所以bd两点场强大小相等，方向是对称的，不相同的．故C错误；D：c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，+q的电势能减小．故D正确．故选：ABD7．（5分）（2013•山东）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，DC 运动的周期为（）A．B．C．D．解答：解：设m1的轨道半径为R1，m2的轨道半径为R2．两星之间的距离为l．由于它们之间的距离恒定，因此双星在空间的绕向一定相同，同时角速度和周期也都相同．由向心力公式可得：对m1：①对m2：②又因为R1十R2=l，m1+m2=M由①②式可得所以当两星总质量变为KM，两星之间的距离变为原来的n倍，圆周运动的周期平方为T′2===即T′=T，故ACD错误，B正确；故选B．二、解答题（共4小题，满分46分）8．（2分）（2013•山东）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的A（填“A”、“B”或“C”）进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为11.30mm．解答：解：游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪．即A部分．游标卡尺测内径时，主尺读数为11mm，游标读数为0.05×6=0.30mm，最后读数为11.30mm．故答案为：A，11.309．（11分）（2013•山东）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压U H，这个现象称为霍尔效应，U H称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量U H时，应将电压表的“+”接线柱与M（填“M”或“N”）端通过导线相连．②已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的U H值，记录数据如下表所示．I（×10﹣3A） 3.0 6.09.012.015.018.0U H（×10﹣3V） 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8根据表中数据在图3中画出U H﹣I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为 1.5×10﹣3V•m•A﹣1•T﹣1（保留2位有效数字）．③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图2所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b（填“a”或“b”），S2掷向c（填“c”或“d”）．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件S1和E（填器件代号）之间．解答：解：①根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连．②U H﹣I图线如图所示．根据知，图线的斜率为=k=0.375，解得霍尔系数k=1.5×10﹣3V•m•A﹣1•T﹣1．③为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，S2掷向c，为了保护电路，定值电阻应串联在S1，E（或S2，E）之间．故答案为：①M ②如图所示，1.5（1.4或1.6）③b，c；S1，E（或S2，E）10．（15分）（2013•山东）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A 点运动到B点，A、B之间的距离L=10m．已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=．重力加速度g取10m/s2．（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．（2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？解答：解：（1）物体做匀加速直线运动，根据运动学公式，有：①v=v0+at ②联立解得；a=3m/s2v=8m/s（2）对物体受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，如图根据牛顿第二定律，有：平行斜面方向：Fcosα﹣mgsin30°﹣F f=ma垂直斜面方向：Fsinα+F N﹣mgcos30°=0其中：F f=μF N联立解得：F==故当α=30°时，拉力F有最小值，为N；答：（1）物块加速度的大小为3m/s2，到达B点的速度为8m/s；（2）拉力F与斜面的夹角30°时，拉力F最小，最小值是N．11．（18分）（2013•山东）如图所示，在坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里；第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E．一带电量为+q、质量为m的粒子，自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限，经x轴上的Q点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知OP=d，OQ=2d，不计粒子重力．（1）求粒子过Q点时速度的大小和方向．（2）若磁感应强度的大小为一定值B0，粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0．（3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同，求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间．解答：解：（1）粒子在第四象限的电场中做类平抛运动，水平方向：2d=v0t 竖直方向做匀加速直线运动，最大速度v y：联立以上三公式，得：粒子的合速度：设合速度与水平方向的夹角为θ，则：，故θ=45°（2）粒子以垂直y轴的方向进入第二象限，则粒子偏转的角度是135°，圆心到O 点的距离是2d，射出点到O点的距离是4d．偏转半径r=粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即：代人数据，整理得：（3）若经过一段时间后粒子能够再次经过Q点，且速度与第一次过Q点时相同则粒子运动的轨如图：它在磁场中运动的半径：粒子在一、三象限中运动的总时间：粒子中二、四象限中运动轨迹的长度：粒子中二、四象限中运动的时间：粒子相邻两次经过Q点所用的时间：答：（1）粒子过Q点时速度的大小，与水平方向的夹角θ=45°（2）粒子以垂直y轴的方向进入第二象限时（3）粒子相邻两次经过Q点所用的时间三．【物理-物理3-3】12．（2分）（2013•山东）下列关于热现象的描述正确的是（）A．根据热力学定律，热机的效率可以达到100%B．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的解答：解；A、根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%；故A错误B、做功是通过能量转化的方式改变系统内能，热传递是通过热量转移的方式改变系统内能，实质不同；故B错误C、达到热平衡的两系统温度相同，故C正确D、物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动具有统计规律，故D错误故选C13．（6分）（2013•山东）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化，如图所示，导热良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T0=300K，压强p0=1atm，封闭气体的体积V o=3m2．如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．①求990m深处封闭气体的体积（1atm相当于10m深的海水产生的压强）．②下潜过程中封闭气体放热（填“吸热”或“放热”），传递的热量大于（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功．解答：解：①气缸在海平面时，对于封闭气体：p0=1atm，T0=300K，V o=3m2．气缸在990m深处时，海水产生的压强为Ⅰp=ρgh=99atm封闭气体的压强为p=p0+Ⅰp=100atm，T=280K．根据理想气体状态方程得：代入解得，V=2.8×10﹣2m3．②由上知封闭气体的体积减小，外界对气体做功，W＞0；封闭气体可视为理想气体，温度降低，其内能减小，ⅠU＜0，根据热力学第一定律ⅠU=W+Q得Q＜0，即下潜过程中封闭气体放热．而且由于ⅠU＜0，传递的热量大于外界对气体所做的功．答：①990m深处封闭气体的体积为2.8×10﹣2m3．②放热，大于四．【物理-物理3-4】14．（2013•山东）如图所示，在某一均匀介质中，A、B是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式为x=0.1πsin（20πt）m，介质中P点与A、B两波源间距离分别为4m和5m，两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10m/s．①求简谐横波的波长．②P点的振动加强（填“加强”或“减弱”）解答：解：①由简谐运动表达式为x=0.1πsin（20πt）m知，角频率ω=20πrad/s，则周期为T==0.1s，由v=得，波长λ=vT=1m；②ⅠS=5m﹣4m=1m=λ，故P点的振动加强．故答案为：①λ=1m，②加强15．（2013•山东）如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入．已知棱镜的折射率n=，AB=BC=8cm，OA=2cm，ⅠOAB=60°．①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向．②第一次的出射点距C cm．解答：解：（1）因为sinC=，临界角C=45°第一次射到AB面上的入射角为60°，大于临界角，所以发生全发射，反射到BC面上，入射角为60°，又发生全反射，射到CD面上的入射角为30°根据折射定律得，n=，解得θ=45°．即光从CD边射出，与CD边成45°斜向左下方．（2）根据几何关系得，AF=4cm，则BF=4cm．ⅠBFG=ⅠBGF，则BG=4cm．所以GC=4cm．所以CE=答：①从CD边射出，与CD边成45°斜向左下方②第一次的出射点距C．五、【物理-物理3-5】16．（2013•山东）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K时，可以发生“氦燃烧”．①完成“氦燃烧”的核反应方程：．②是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10﹣16s．一定质量的，经7.8×10﹣16s 后所剩占开始时的．解答：解：①根据电荷数守恒、质量数守恒，知未知粒子的电荷数为2，质量数为4，为．②经7.8×10﹣16s，知经历了3个半衰期，所剩占开始时的=．故答案为：或α，或12.5%点评：解决本题的关键掌握半衰期的定义，以及知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒．17．（2013•山东）如图所示，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为m A=2kg、m B=1kg、m C=2kg．开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞．求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小．解答：解：因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰撞后瞬间A的速度大小为v A，C的速度大小为v C，以向右为正方向，由动量守恒定律得m A v0=m A v A+m C v C，①A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为v AB，由动量守恒定律得m A v A+m B v0=（m A+m B）v AB②A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足：v AB=v C ③联立①②③式解得：v A=2m/s．答：A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小是2m/s祝福语祝你考试成功!。

（精选+详解）2013届高三物理名校试题汇编系列（第5期）专题12分子动理论和气体1．（北京海淀区2013届高三第二学期期中练习理科综合能力试题）下列说法中正确的是A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．布朗运动是指液体中悬浮微小颗粒的无规则运动C．温度降低了，物体内每个分子的动能一定减小D．温度低的物体内能一定小2．（广东省深圳市2013届高三下学期一模）如图所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，则此过程中A．气体的温度升高 B．气体对外放热C．外界对气体做功 D．气体分子间平均距离变小2.A 解析：一定质量的理想气体由a状态变化到b状态的过程中，压强不变，体积增大，其温度升高，选项A正确；气体体积增大，气体对外做功，温度升高，气体内能增加，根据热力学第二定律，气体一定吸热，选项BC错误；气体体积增大，气体分子间平均距离变大，选项D错误。

3.（上海市黄浦区2013届高三4月第二次模拟物理试卷）关于液体的微观结构，下列说法正确的是（A）液体分子间距离很大，相互作用力很弱（B）液体分子在杂乱无章地运动，无任何规律性（C）液体分子在振动，但无确定的平衡位置（D）液体分子排列整齐，在确定的平位置附近振动3.C 解析：气体分子间距离很大，相互作用力很弱，而固体和液体分子之间的作用力较强，选项A错误；虽然液体分子在杂乱无章地运动，但是大量液体分子的运动表现出规律性，选项B错误；液体分子在振动，但无确定的平衡位置（这正是液体具有流动性的原因），选项C正确，D错误。

4.（北京市东城区2012—2013学年度高三第二学期4月份理科综合能力）下列说法中正确的是A.物体吸收热量后，温度一定升高B.物体温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变C.布朗运动就是液体分子的热运动D.当分子间的距离变小时，分子间作用力有可能减小5.（黑龙江省哈尔滨市第三中学2013年高三第二次高考模拟考试理科综合）关于分子间作用力和分子势能，下列叙述正确的是A.分子间距增大时，分子间引力增大，斥力减小B.分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大C.物体的体积减小时，内部分子势能一定减小D.一个物体在分子间显引力时分子势能一定比显斥力时分子势能要多5.B 解析：分子间距增大时，分子间引力和斥力都减小，分子间距减小时，分子间引力和斥力都增大，选项A错误，B正确；物体的体积减小时，内部分子势能不一定减小，如0℃的冰熔化成0℃的水的过程中要不断吸热，内能增大，而温度不变，分子动能不变，分子势能增大，选项C错误；当r=r0时分子间作用力为零，分子势能最小，显然选项D错误。

《第1章分子动理论与气体实验定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积减小了，则其压强将会：A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定2、在一个封闭容器内，有相同数量的氮气(N₂)和氧气(O₂)，如果两种气体都视为理想气体，则在相同的温度下，它们的分子平均动能比较结果是：A. 氮气大于氧气B. 氧气大于氮气C. 相等D. 无法判断3、下列关于扩散现象的描述，错误的是（）A、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动B、不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散C、扩散现象的存在说明分子间有引力作用D、气体分子比固体分子扩散速度快4、一定量的气体，在温度不变的情况下，体积减小到原来的一半，那么气体的（）A、压强增加到原来的两倍B、压强减小到原来的一半C、压强不变D、压强增加到原来的四倍5、一个密闭的气体容器，若温度升高，则下列哪个物理量一定会增加？（）A、分子的平均速率B、分子的质量C、容器的体积D、气体的压强6、关于气体实验定律，下列哪个定律描述了在体积保持不变的情况下，气体的压强与温度的关系？（）A、能量守恒定律B、波义耳定律C、查理定律D、盖·吕萨克定律7、下列关于分子间作用力的描述错误的是：A、分子间作用力在分子距离增大到一定距离后，表现为引力；B、分子间作用力随着分子距离增大先减小后增大，再减小；C、当分子距离减小到一定距离时，分子间作用力消失；D、当分子距离小于平衡距离时，分子间作用力表现为斥力。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于分子动理论的说法中，哪些是正确的？（多选）A. 温度是分子平均动能大小的标志。

B. 在一定温度下，不同种类的气体分子的平均速率相同。

C. 气体分子之间的作用力在通常情况下可以忽略。

D. 布朗运动证明了分子的无规则运动。

E. 气体压强是由气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的。

高考物理专题力学知识点之分子动理论真题汇编及答案解析一、选择题1.关于热现象，下列说法正确的是（）A.物体温度不变，其内能一定不变B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能一定增大C.外界对物体做功，物体的内能一定增加D.物体放出热量，物体的内能一定减小2.下列说法中正确的是（）A.将香水瓶盖打开后香味扑面而来，这一现象说明分子在永不停息地运动B.布朗运动指的是悬浮在液体或气体中的固体分子的运动C.悬浮在液体中的颗粒越大布朗运动越明显D.布朗运动的剧烈程度与温度无关3.已知某气体的摩尔体积为22. 4L/mol,摩尔质量为18g/mol,阿伏加德罗常数为6.02xl023mor1 lO^mof1,由以上数据丕能估算出这种气体（）A.每个分子的质量B.每个分子的体枳C.每个分子占据的空间D. 1g气体中所含的分子个数4.下列说法中正确的是A.物体内能增大时，温度不一定升高B.物体温度升高，每个分子的动能都增加C.物体对外界做功，其内能一定减少D.物体从外界吸收热量，其内能一定增加5.用分子动理论的观点看，下列表述正确的是（）A.对一定质量的气体加热，其内能一定增加B.一定质量100C的水转变成io（rc的水蒸汽，其分子的平均动能增加C.一定质量的理想气体，如果压强不变而体积增大，其分子的平均动能增加D.如果气体温度升高，物体中所有分子的速率都一定增大6.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是（）A.把舜子粉均匀地撤在水面上，测出其面积B.取油酸一滴，滴在撒有均匀痒子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜C.取油酸酒精溶液一滴，滴在撒有均匀琲子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜D.把油酸酒精溶液滴在撒有均匀痒子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓7.下列说法正确的是（）C.物体的温度为0℃时，物体的分子平均动能为零D.布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动8.如图所示，甲分子固定在坐标原点。

高中物理模块复习典型题分类分子动理论（含详细答案）一、单选题1.如图所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的图象，当r=r0时，引力和斥力大小相等，以下说法正确的是A.r>r0时，随着分子间距离的增大，分子力的合力逐渐增大B.r=r0时，分子势能最小C.因液体表面层相邻分子间的距离r<r0，所以存在表面张力D.气体相邻分子间的距离约等于r02.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，它说明分子永不停歇地做无规则运动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3.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.晶体都具有确定的熔点和规则的几何形状C.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大D.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用4.下列说法正确的是（）A.物体温度升高，分子的平均动能增加B.物体温度升高，每个分子的动能都增加C.物体从外界吸收热量，物体的内能一定增加D.外界对物体做功，物体的内能一定增加5.关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（）A.布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸热，其内能一定增大D.物体对外界做功，其内能一定减小6.根据热学知识可以判断，下列说法正确的是（）A.载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功B.气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为V，则该气体分子的体积为C.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加D.空调的压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不遵守热力学第二定律7.关于质量相同的0°C的水和0°C的水蒸气，下列说法中正确的应是（）A.分子数相同，分子平均动能不相同，分子势能相同，它们的内能相同B.分子数相同，分子平均动能相同，分子势能不相同，内能相同C.分子数相同，分子平均动能相同，分子势能不相同，内能不相同D.分子数不同，分子平均动能不相同，分子势能相同，内能不相同8.下列关于内能的说法正确的是（）A.质量和温度都相同的理想气体，内能一定相同B.气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C.铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能不变D.18g的水、18g的水蒸气在它们的温度都是100℃时，它们的分子数目相同，分子动能相同，水蒸气的内能比水大9.下列有关温度的各种说法中正确的是（）A.温度低的物体内能小B.物体的温度低，其分子运动的平均速率也必然小C.0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同D.物体做加速运动，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大10.下列关于热运动的说法中，正确的是()A.热运动是物体受热后所做的运动B.0℃的物体中的分子不做无规则运动C.热运动是单个分子的永不停息的无规则运动D.热运动是大量分子的永不停息的无规则运动二、多选题11.下列说法中正确的是（）A.相同条件下，温度越高，颗粒越小，布朗运动越明显B.荷叶上的露珠成球形是表面张力的结果C.不断改进技术，热机吸收的热量可以全部转化为有用功D.晶体具有各向异性，具备各向同性的都是非晶体E.水的饱和汽压随温度的升高而变大12.一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相等的两部分，分别装有质量相等的不同种类气体。