专项八 分子热运动和热机-2020-2021高考物理真题专项分类

专项八 分子热运动和热机 一、选择题（共4小题） 1．（2021•北京）比较的热水和的水蒸气，下列说法正确的是　　 A．热水分子的平均动能比水蒸气的大 B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小 C．热水分子的速率都比水蒸气的小 D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈 2．（2021•山东）如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气，小瓶内的空气可视为理想气体。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮。上浮过程中，小瓶内气体　　 A．内能减少 B．对外界做正功 C．增加的内能大于吸收的热量 D．增加的内能等于吸收的热量 3．（2020•北京）分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是　　 A．从到分子间引力、斥力都在减小 B．从到分子力的大小先减小后增大 C．从到分子势能先减小后增大 D．从到分子动能先增大后减小 4．（2020•上海）悬浮水中的花瓣颗粒的布朗运动说明了　　 A．分子之间有引力 B．花瓣颗粒的无规则运动 C．分子之间有斥力 D．水分子的无规则运动 二、多选题（共1小题） 5．（2021•天津）列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若气缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中　　 A．上下乘客时，气体的内能不变 B．上下乘客时，气体从外界吸热 C．剧烈颠簸时，外界对气体做功 D．剧烈颠簸时，气体的温度不变 三、填空题（共3小题） 6．（2021•广东）在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强　　（选填“大于”、“小于”或“等于）”机场地面大气压强；从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能　　（选填“变大”、“变小”或“不变” 。 7．（2020•新课标Ⅱ）下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有　　，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有　　。（填正确答案标号） ．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 ．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低 ．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响 ．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内 8．（2020•新课标Ⅰ）分子间作用力与分子间距的关系如图所示，时，。分子间势能由决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点，另一分子从距点很远处向点运动，在两分子间距减小到的过程中，势能 　　（填“减小”“不变”或“增大” ；在间距由减小到的过程中，势能 　　（填“减小”“不变”或“增大” ；在间距等于处，势能 　　（填“大于”“等于”或“小于” 零。 参考答案 1．【解答】解：：分子的平均动能只和温度有关，温度越高分子的平均动能越大，热水温度小于水蒸气，所以热水分子的平均动能小于水蒸气分子的平均动能，故错误；正确；：无论什么温度的物体所含有的分子都有速率快的和慢的，只是温度越高速率高的分子所占的比例比较高，故错误；：温度越高分子运动的越剧烈，热水温度小于水蒸气温度，水蒸气分子运动的比较剧烈，故错误。 【答案】。 2．【解答】解：、由题，越靠近瓶口水的温度越高，则小瓶上升靠近瓶口的过程中温度也升高，则气体的温度升高，由于一定量的理想气体的内能仅仅与温度有关，可知小瓶内气体的内能增大，故错误； 、设大气压强为，瓶内气体的压强为，瓶内气体下侧到水面的高度差为，则瓶内气体的压强：，其中为水的密度；小瓶上升的过程中瓶内气体下侧到水面的高度差减小，则瓶内气体的压强减小；由理想气体的状态方程：，可知小瓶上升的过程中瓶内气体的体积一定增大，则小瓶内气体对外界做正功，故正确；、气体的内能增大，则△为正，气体对外做功，则为负，根据热力学第一定律：△，可知气体增大的内能小于气体吸收的热量，故错误。 【答案】。 3．【解答】解：、从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故错误；、由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故错误；、分子势能在时最小，故从到分子势能一直在减小，故错误； 、从到分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故正确； 【答案】。 4．【解答】解：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，说明了液体分子在做无规则运动，无法说明分子间存在哪种作用力，故错