(16)分子动理论 气体、固体和液体 热力学定律-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习单元检测卷（Y）

高三一轮复习单元检测卷/物理 (十六)分子动理论气体、固体和液体 热力学定律 (考试时间75分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符 合题目要求的) 1.关于布朗运动，下列说法正确的是 A.布朗运动是分子的无规则运动 B.布朗运动证明组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C.向一锅水里撒一些胡椒粉，加热后，温度越高胡椒粉翻滚越剧烈，说明温度越高，布朗运动越 明显 D.在显微镜下观察到的煤油中小粒灰尘的运动是布朗运动 2.当分子间的距离为。时，分子间的作用力为零，关于分子之间的作用力和分子之间的距离，下列 说法正确的是 A.当两个分子之间的距离由。逐渐增大直到无穷远处，分子力表现为引力，分子力先减小后增大 B.当两个分子之间的距离由。逐渐增大直到无穷远处，分子力表现为斥力，分子力先增大后减小 C.当两个分子之间的距离由。逐渐减小，分子力表现为斥力，分子力一直增大 D.当两个分子之间的距离由。逐渐减小，分子力表现为引力，分子力一直减小 3.北宋沈括在《梦溪笔谈》中有一段记录：“鼓其应弦，则纸人跃，他弦即不动”，意思是将纸人粘在一 张琴的一根弦上，当弹动另一张琴与它相同音的弦时，这个纸人会跳抖，表明弦线的振动。此现 象为 A.全反射现象 小纸人 B.干涉现象 C.共振现象 D.多普勒效应 4.如图甲所示为石墨烯，它是一种由碳原子紧密堆积成单层二维六边形晶格结构的新材料，一层层 叠起来就是石墨，如图乙所示为利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出的一种能适应极端环境的 纤维素基纳米纸材料，下列说法正确的是 A.石墨烯的物理性质表现为各向同性 B.石墨烯熔化过程中碳原子的平均动能变大 C.合成云母没有规则的外形 ●● D.合成云母有固定的熔点 甲 5.将压瘪的乒乓球（未漏气）浸泡在热水中，一段时间后乒乓球便恢复原状，然后将其从热水中拿出， 乒乓球内部的气体（可视为理想气体）经历了由A→B→C→D的变化过程，V-T图像如图所示，T 为热力学温度，V为乒乓球内部气体的体积，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，则下列说 法正确的是 A.乒乓球内部的气体在状态A、B的压强之比为3：2 D B.A→D过程，乒乓球内部的气体从外界吸收的热量为零 C.在状态C、D时乒乓球内部气体分子无规则运动的平均速率之比为2：1 O To 3To 4To T D.在状态C、D时乒乓球内部气体分子无规则运动的平均速率之比为1：2 6.如图所示，在中国空间站中，宇航员将两块带有半个水球的板慢慢靠近，直到水球融合在一起，再 把两块板缓慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，放开双手后，两块板吸引到了一起。下列说 法正确的是 物理第1页（共4页) 衡水金卷·先享题·高三 A.两块板在缓慢拉开的过程中，水分子之间只有 引力 B.两块板在缓慢拉开的过程中，水分子的总势能 bd-t 减少 C.两块板吸引到了一起的过程中，分子力做负功 D.靠近前两块板上的水形成半球状是因为水表面存在张力 7.如图所示为小魔术“浮沉子”的模型。在密封的矿泉水瓶中，一开口向下的小瓶置于矿泉水瓶中， 小瓶中封闭一段空气（可看作理想气体）。现用手缓慢挤压矿泉水瓶，小瓶慢慢下沉，瓶内气体的 温度保持不变，则下沉过程中，下列说法正确的是 A.小瓶内的气体放出热量 B.小瓶内气体的体积不变，内能不变 C.小瓶内气体的体积减小，内能增大 D.小瓶内的气体单位时间内与单位面积的瓶壁碰撞的气体分子数减少 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题 目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.如图所示，线圈αbcd在匀强磁场中绕固定轴OO'匀速转动，产生的正弦 式交流电通过自耦变压器给灯泡和滑动变阻器供电。已知线圈abcd 的电阻不可忽略，自耦变压器可看作理想变压器，下列说法正确的是 0 A.图示时刻线圈abcd中的感应电流最大 B.将滑动变阻器的滑片Q向上移动，灯泡变亮 C.将自耦变压器的滑片P逆时针转动，自耦变压器的输入电流变大 D.将滑动变阻器的滑片Q向上移动，自耦变压器的输出功率一定减小 9.如图甲所示，无线充电技术已应用于新能源汽车领域，其工作原理如图乙所示，供电线圈固定在地 面，受电线圈固定在汽车底盘上，供电线圈和受电线圈各串联一个保护电阻R,当两个线圈靠近时 可实现无线充电。当输人端ab接上380V的正弦交流电后，电池系统cd端的电压为600V,电池 系统的电流为20A。若不计线圈及导线的电阻，下列说法正确的是 受电线圈 供电线圈 甲 A.ab端的输人功率大于12kW B.无线充电原理与变压器的原理相同 C.供电线圈和受电线圈的匝数之比一定为19：30 D.若输入端ab接上380V的稳恒直流电，则不能正常充电 10.如图所示为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循 环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外， 则下列说法正确的是 箱体 干燥过滤器 A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因蒸发器 为其消耗了电能 冷凝器 C.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 D.电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律 压缩机 轮复习单元检测卷十六 物理第2页（共4页） 回 班级 姓名 分数 题号 1 2 5 6 7 8 9 10 答案 三、非选择题（本题共5小题，共57分。请按要求完成下列各题） 11.(7分)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液 中有纯油酸0.2mL,用量筒和注射器测得80滴这样的溶液为1mL,用注射器把一滴该溶液滴 入水面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格 的边长为1cm。 (1)油酸薄膜的面积为 m。(结果保留两位有效数字) F-4-- (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3。(结果保 -1 留两位有效数字) (3)根据上述数据，估测出油酸分子的直径为 m。(结果保留 -- F-1- 两位有效数字) L (4)某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结 果的原因可能为 。(填正确答案标号) A.油酸中含有大量酒精 B.计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C.水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开 12.(8分)某同学用如图甲所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。 将注射器的活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体 的压强饣和体积V,推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 (1)关于该实验，下列说法正确的是 压强 (填正确答案标号) 传感器 卧一 A.改变气体的体积时应缓慢推拉活塞 计算机 B.为方便推拉活塞，要用手握注射器再推拉活塞 数据采集器 C.在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减 小摩擦 D.注射器上的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 (2)分别在环境温度为T1、T,(T<T,)时完成上述探究活动。下列反映实验过程中气体的压强 p随体积V变化的规律可能正确的是 (填正确答案标号) B (3)实验小组根据实验数据作出的力~了图像为一条过坐标原点的倾斜直线，可以得出的结论 为 (4)该同学用此装置测量大米的体积。他取少许大米，先用天平测出其质量，再将其装人注射器 内，重复上述实验操作，记录注射器上体积的刻度V和压强传感器的读数p,根据实验测量数据， 作出V-工图像可能为图乙中的图线 ǒ】 (填“A”“B”或“C”)。 物理第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三 13.(12分)一导热良好的气缸内用活塞封住一定质量的理想气体，用一弹簧连接活塞，将整个气缸 悬挂在天花板上，如图所示。大气压强为p。,活塞的面积为S,弹簧的长度为L,气缸底部距地面 的高度为H,气缸的质量为M,重力加速度为g,不计活塞的厚度及活塞与缸壁之间的摩擦，活塞 始终未脱离气缸。 (1)求封闭气体的压强； (2)若气缸距离地面足够高，分析大气压强不变，温度升高时，H、L的变化。 7777777777777 14.(14分)如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容 器上竖直插人一根两端开口的长玻璃管，接口密封。玻璃管内部横截面积S=0.2cm,一长度h =15cm的静止水银柱封闭了一定质量的气体，其下方玻璃管内空气柱的长度l1=10cm,此时 外界的温度t1=27℃。现把容器浸在77℃的热水中，水银柱缓慢上升30cm后稳定。热力学 温度与摄氏温度间的关系为T=t十273K。实验过程中认为大气压强没有变化，大气压强p。=1 ×105Pa(相当于75cm高度汞柱的压强)。 (1)求容器的容积； (2)若实验过程中管内气体的内能增加了1.5J,判断气体是从外界吸收热量还是向外界 放出热量，并计算热量的多少。 15.(16分)导热容器内用轻薄活塞封闭一定质量的理想气体，关闭阀门并松开钉销，将容器沉人水 底时活塞到水面的距离H=40m,容器内气体的体积V1=1m3、压强为p1、温度为T1。用钉销 将活塞锁定后，将容器缓慢提出水面，当气体的温度与环境温度相同时，其压强变为p2=5.5× 105Pa。已知水面上的温度T=297K,水的密度p水=1×103kg/m3,大气压强p=1×105Pa, 重力加速度g=10m/s2。不计活塞与容器间的摩擦及活塞的重力。 (1)求压强p1和温度T1; (2)在水面上足够长时间后，撤去钉销（活塞未脱离容器），重新稳定后，气体对外界做的功为W。, 求从撤去钉销到重新稳定这一过程中气体与外界传递的热量Q。 手阀 钉销： 一轮复习单元检测卷十六 物理第4页（共4页） 回高三一轮复习Y ·物理· 高三一轮复习单元检测卷/物理（十六） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： ,理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ② ③④ 档次 系数 1 单项选择题 4 布朗运动 易 0.85 2 单项选择题 4 分子之间的作用力 易 0.85 3 单项选择题 共振的应用 中 0.75 4 单项选择题 4 晶体 中 0.75 5 单项选择题 4 理想气体状态方程 中 0.70 6 单项选择题 4 液体 中 0.70 7 单项选择题 4 热力学定律 中 0.70 8 多项选择题 5 理想变压器的动态分析 易 0.80 9 多项选择题 5 电磁感应的应用 中 0.75 10 多项选择题 热力学定律 难 0.55 11 非选择题 用油膜法估测油酸分子的大小 易 0.85 探究一定质量的气体发生等温 12 非选择题 8 中 0.75 变化时压强与体积的关系 13 非选择题 12 气缸问题 中 0.70 理想气体状态方程、热力学定律 14 非选择题 14 中 0.70 的应用 理想气体状态方程、热力学定律 15 非选择题 16 难 0.55 的应用 季考答案及解析 一、单项选择题 要很小，需要显微镜观察，肉眼能看到的不是布朗运 1.D【解析】布朗运动是流体中微粒的无规则运动，反 动，C项错误，D项正确。 映出流体分子的无规则运动，A、B项错误：微粒尺寸 2.C【解析】当两个分子之间的距离由r。逐渐增大直 ·67· ·物理· 参考答案及解析 到无穷远处，分子力表现为引力，分子力先增大后减 正确，B、C项错误；因为小瓶内气体的压强增大，温度 小，当两个分子之间的距离由逐渐减小，分子力表 不变，所以气体单位时间内与单位面积的瓶壁碰撞的 现为斥力，分子力一直增大，C项正确。 气体分子数增多，D项错误 3.C【解析】当驱动力的频率等于物体的固有频率时， 二、多项选择题 物体将会发生共振现象，故此现象为共振现象，C项 8.AC【解析】图示时刻ab、cd两边垂直切割磁感线， 正确。 产生的感应电动势最大，则感应电流最大，A项正确： 4.D【解析】石墨烯是晶体，石墨烯的物理性质表现为 设线圈的内阻为r,原线圈中的电流为I,,副线圈中 各向异性，A项错误；石墨烯是晶体，在熔化过程中， 的电流为I2,副线圈的总电阻为R2,设原、副线圈的 温度不变，故碳原子的平均动能不变，B项错误；由图 匝数的比值为，则有片一是=一，理想变压器的输 乙可知，该合成云母中所含分子在三维空间中呈规 则、周期性排列，是晶体，具有一定的几何外形，具有 入功率等于输出功率，有(E-I1)I1=R2,联立可 E 固定的熔点，具有各向异性的特点，C项错误，D项 得1，十尺，将滑动变阻器的滑片Q向上移动， 正确。 滑动变阻器接入电路的阻值减小，则副线圈的总电阻 pn·2 R2减小，可知I1增大，原线圈两端的电压U1=E- 5.C【解析】根据理想气体状态方程可知 I1,可知U减小，根据原、副线圈的电压和匝数的关 Y,解得状态A、B的压强之比p1Ps=2:3,A项 3 系号-兴，可知山减小，灯泡与剧线圈并联，灯泡两 错误；A→D的过程中，温度不变，故内能不变，气体 端的电压等于U2,所以灯泡变暗，B项错误：将自耦 体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可 变压器的滑片P逆时针转动，则2增大，原、副线圈 知，气体从外界吸收热量，B项错误；由题可知理想气 体的内能与热力学温度成正比，故气体的平均动能 的匝数的比值n减小，由I一，十TR,可知自耦变压 E E=e·T(e>0),E=之m记，可得cn=√T1 器的输入电流1，变大，C项正确：把1=，十R与 √TD=2:1,C项正确，D项错误。 闭合电路欧姆定律1，干R对比，可以把mR:等效 6.D【解析】两块板在缓慢拉开的过程中，水分子之间 为外电路的阻值R,当内阻与外电阻的阻值相等时， 既有引力，也有斥力，引力大于斥力，A项错误；两块 自耦变压器的输出功率最大，由于线圈abcd的内阻r 板在缓慢拉开的过程中，分子力表现为引力，分子引 与nR2的大小关系未知，所以自耦变压器的输出功 力做负功，水分子的总势能增加，B项错误；两块板吸 率不一定减小，D项错误。 引到了一起的过程中，分子力表现为引力，分子力做 9.ABD【解析】无线充电技术利用电磁感应的原理， 正功，C项错误：靠近前两块板上的水形成半球状是 与变压器的原理相同，B项正确；电池系统cd端的功 因为水表面存在张力，D项正确。 率P,=U2I2=12kW,供电线圈和受电线圈可视为理 7,A【解析】小瓶下沉过程中，小瓶内气体的压强增 想变压器，则供电线圈的功率P1=P2=12kW,故 大，温度不变，由玻意耳定律，有pV=pV2,故气体 Pb=P+Pr>12kW,A项正确：因U=380V,所 的体积减小，则外界对气体做功，由热力学第一定律， 有△U=W十Q,其中由于温度不变，所以内能不变， 以U,<380VU,=60V,放号=是<易：C项错 即△U=0,又W>0,所以Q0,气体放出热量，A项 误；无线充电技术只适用于变化的电流，若用稳恒直 ·68· 高三一轮复习Y ·物理· 流电，则无法达到充电的目的，D项正确。 变气体的体积时应缓慢推拉活塞，A项正确：推拉活 10,BD【解析】由热力学第二定律可知，热量不能自发 塞时不可以用手握住注射器，避免气体温度变高，B 地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或 项错误；活塞上涂油主要是为了防止漏气，C项错 帮助，电冰箱把热量从低温物体传到高温物体，需要 误；由于等温变化时，有p:V1=p,V2,注射器上的刻 压缩机的帮助并消耗了电能，电冰箱的工作原理不 度尺如果刻度分布均匀，可以用气体的长度来间接 违反热力学第二定律，B、D项正确，A项错误；热力 表示体积，可以不标注单位，D项正确。 学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化或 (2)对于一定质量的理想气体，当温度一定时，pV为 内能的转移的规律，是能量的转化和能量守恒定律 定值，且温度越高，pV越大，A项错误，B项正确；对 的具体表现，适用于所有的热学过程，所以电冰箱的 于一定质量的理想气体，当温度一定时，p与成正 工作原理不违反热力学第一定律，C项错误。 三、非选择题 比，斜率即pV的乘积，故斜率越大，温度越高，C项 11.(1)4.0×10-3(1分) 错误，D项正确。 (2)2.5×10-12(2分) (3)作出的p- 立图像为一条过坐标原点的倾斜直 (3)6.3×10-0(2分) 线，可以得出的结论为一定质量的理想气体，温度不 (4)C(2分) 变时，气体的压强与气体的体积成反比。 【解析】(1)利用“数格子”方法，油酸薄膜占有的格 (4)设大米的体积为V。,由理想气体状态方程可得 子数目为40，则油酸薄膜的面积S=40×1×1cm =40cm2=4.0×10-3m2。 bV一V2)=,解得V=kT十V,温度不变， T (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V,=80 V- 子图像可能为图乙中的图线A。 ×10‘×0品m=2.5x10m。 13.(1)p Mg (2)L不变H减小 (3)油酸分子的直径d=≈6.3×10”m。 【解析】(1)设封闭气体的压强为p,对气缸，根据平 衡条件，有pS十Mg=pS (2分) (4)油酸中含有大量酒精，只要酒精油酸溶液配比正 确，对实验结果没有影响，A项错误；计算油酸薄膜 解得D=A受 (3分) 的面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入，导 (2)由(1)可知若气缸距离地面足够高，大气压强不 致油酸薄膜的面积的测量值偏大，油酸分子直径的 变，温度升高时，气体的压强p不变 测量值偏小，B项错误：水面上痱子粉撒得较多，油 根据兴=C (3分) 酸未完全散开，导致油酸薄膜的面积的测量值偏小， 油酸分子直径的测量值偏大，C项正确。 可知当外界温度升高时，气体的体积V增大，活塞 12.(1)AD(2分) 不动，气缸向下移动，故L不变 (2分) (2)BD(2分) H减小 (2分) (3)一定质量的理想气体，温度不变时，气体的压强 14.(1)34cm3(2)气体从外界吸收热量2.22J 与气体的体积成反比(2分) 【解析】(1)设容器的容积为V,封闭气体等压膨胀， (4)A(2分) 升温前温度T1=(27+273)K=300K (1分) 【解析】(1)实验中为了使气体能够做等温变化，改 升温后温度T2=(77十273)K=350K (1分) ·69· ·物理· 参考答案及解析 由盖-吕萨克定律，可得V十4S-V+S (1分) 系有p1=p十p水gH=5×105Pa (2分) T 其中l2=l1十30cm=40cm (2分) 根据查理定律，有号一号 (2分) 联立解得V=34cm (1分) 联立解得T,=270K (3分) (2)气体的压强p=p十pgh=1.2×10Pa(2分) (2)在水面上足够长时间后，撤去钉销（活塞未脱离 因为气体等压膨胀，外界对气体做的功W=一(2 容器)，重新稳定后，从撤去钉销到重新稳定这一过 -l1)S=-0.72J (2分) 程中，气体温度不变，内能不变，即△U=0 (2分) 根据热力学第一定律△U=W十Q (2分) 根据△U=W十Q (2分) 可得Q=2.22J (1分) 又W=-W。 (2分) 气体从外界吸收热量 (1分) 可得Q=W。 (2分) 15.(1)5×105Pa270K(2)W 故气体从外界吸收的热量为W。 (1分) 【解析】(1)将容器沉入水底时，根据题意，由压强关 ·70·