（京津鲁琼版）2023版高考物理总复习第十二章单元评估检测（十二）（含解析）

〔京津鲁琼版〕2022版高考物理总复习第十二章单元评估检测〔十二〕〔含解析〕PAGE17-单元评估检测(十二)(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(此题共8小题，每题6分，共48分，1～5为单项选择题，6～8为多项选择题)1．(2022·北京东城联考)以下说法正确的选项是()A．对于温度不同的物体，温度低的物体内能一定小B．液体中悬浮微粒的无规那么运动称为布朗运动C．一定质量的气体当温度不变压强增大时，其体积可能增大D．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强解析：选B.温度低的物体内能不一定小，因为内能的大小与物体的温度、质量和体积都有关，如一杯热水的内能肯定会小于一座冰山的内能，故A错误；布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规那么热运动的反映，故B正确；根据理想气体状态方程可知，一定质量的气体温度不变，压强增大时，体积减小，故C错误；气体对器壁的压强是由于大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，与气体的重力无关，失重状态下仍然有压强，故D错误．2．(2022·北京昌平二模)物质的宏观性质往往是大量微观粒子运动的集体表现．下面对气体温度和压强的微观解释，正确的选项是()A．气体的温度升高，气体的每一个分子运动速率都会变快B．气体的温度升高，运动速率大的分子所占比例会增多C．气体的压强变大，气体分子的平均动能一定变大D．气体的压强变大，气体分子的密集程度一定变大解析：选B.气体的温度升高，气体分子的平均速率变大，并非每一个分子运动速率都会变快，运动速率大的分子所占比例会增多，选项A错误，B正确；气体的压强变大，但是温度不一定升高，那么气体分子的平均动能不一定变大，选项C错误；气体的压强变大，体积不一定减小，那么气体分子的密集程度不一定变大，选项D错误．3．(2022·北京海淀一模)关于热现象，以下说法正确的选项是()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解析：选B.晶体在熔化过程中，温度不变，分子动能不变，但由固态变成液态，分子势能增大，所以内能增大，故A错误；温度是分子平均动能的标志，物体的温度升高，分子平均动能一定增大，故B正确；外界对物体做功时，假设同时散热，那么由热力学第一定律可知物体的内能不一定增加，故C错误；物体放热的同时外界对物体做功，其内能不一定减小，故D错误．4．(2022·北京房山一模)以下说法正确的选项是()A．液体分子的无规那么运动称为布朗运动B．分子间的引力和斥力都随分子间距离减小而增大C．当分子引力等于分子斥力时，分子势能最大D．物体对外做功，其内能一定减小解析：选B.悬浮在液体外表的固体颗粒的无规那么运动称为布朗运动，选项A错误；分子间的引力和斥力都随分子间距离减小而增大，选项B正确；当分子引力等于分子斥力时，分子势能最小，选项C错误；根据热力学第一定律，物体对外做功，如果吸收热量，那么其内能不一定减小，选项D错误．5．(2022·北京海淀模拟)给一定质量、温度为0℃的水加热，在水的温度由0℃上升到4℃的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀〞．某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在相互作用的势能．在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的．关于这个问题的以下说法中正确的选项是()A．水分子的平均动能减小，吸收的热量一局部用于分子间的结合力做正功B．水分子的平均动能减小，吸收的热量一局部用于克服分子间的结合力做功C．水分子的平均动能增大，吸收的热量一局部用于分子间的结合力做正功D．水分子的平均动能增大，吸收的热量一局部用于克服分子间的结合力做功解析：选D.由于水的温度在升高，故水分子的平均动能增大，所以A、B是错误的；吸收热量的一局部使水分子之间的结构发生了变化，而变化时是需要一定能量的，用来克服原来分子间原来的结合力而做功，故D的说法是正确的．6．(2022·北京一零一中学模拟)以下说法正确的选项是()A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规那么运动的反映B．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数C．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同D．分子间的引力总是随着分子间的距离增加而减小解析：选CD.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规那么运动，是液体分子无规那么运动的反映，选项A错误；知道某物质的摩尔质量和一个分子的质量可求出阿伏加德罗常数，或者知道某物质的摩尔体积、密度和一个分子的质量可求出阿伏加德罗常数，选项B错误；物体的内能与物质的摩尔数、温度和体积等都有关系，那么内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同，选项C正确；分子间的引力总是随着分子间的距离增加而减小，选项D正确．7．(2022·山东潍坊一中模拟改编)以下说法中正确的选项是()A．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B．橡胶无固定熔点，是非晶体C．一定质量的理想气体，温度升高，内能不一定增大D．热机的效率总小于1解析：选BD.物体中分子热运动动能的总和与分子势能的总和等于物体的内能，故A错误；橡胶是非晶体，没有固定的熔点，故B正确；对理想气体来说，内能只与温度有关，温度升高，内能一定增大，故C错误；热机的效率无法到达100%，故D正确．8．(2022·中国人大附中模拟)一切物体的分子都在做永不停息的无规那么热运动，但大量分子的运动却有一定的统计规律．氧气分子在0℃或100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比(以下简称占比)随气体分子速率的变化如图中两条曲线所示．对于图线的分析，以下说法正确的选项是()A．温度升高，所有分子的动能都增大B．100℃温度下，速率在200～300m/s的那一局部分子占比拟0℃的占比少C．由于分子之间的频繁碰撞，经过足够长时间，各种温度下的氧气分子都将比现在速率更趋于一样D．如果同样质量的氧气所占据体积不变，100℃温度下氧气分子在单位时间与单位面积器壁碰撞的次数较0℃时更多解析：选BD.温度升高，分子的平均动能变大，并非所有分子的动能都增大，选项A错误；实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，为100℃时的情形，由图可知速率在200～300m/s的那一局部分子占比拟0℃的占比少，选项B正确；因速率较大的分子与速率较小的分子碰撞时只是交换速度，那么即使分子之间频繁碰撞，经过足够长时间，各种速率的分子所占的比例不会发生变化，选项C错误；如果同样质量的氧气所占据体积不变，100℃温度下氧气分子运动的平均速率较大，那么在单位时间与单位面积器壁碰撞的次数较0℃时更多，选项D正确．二、计算题(此题共4小题，共52分)9．(10分)(2022·南京调研)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性．某轿车的灯泡的容积V＝1.5mL，充入氙气的密度ρ＝5.9kg/m3，摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1.试估算灯泡中：(1)氙气分子的总个数；(2)氙气分子间的平均距离．(结果保存一位有效数字)解析：(1)设氙气的物质的量为n，那么：n＝eq\f(ρV,M)氙气分子的总数：N＝eq\f(ρV,M)NA＝eq\f(5.9kg/m3×1.5×10－6m3,0.131kg/mol)×6×1023mol－1≈4×1019个．(2)每个分子所占的空间为：V0＝eq\f(V,N)设分子间平均距离为a，那么有：V0＝a3那么a＝eq\r(3,\f(V,N))＝eq\r(3,\f(1.5×10－6,4×1019))m≈3×10－9m.答案：(1)4×1019个(2)3×10－9m10．(12分)(2022·山东潍坊一中模拟)如下图，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长．粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定质量的空气(可视为理想气体)，气柱长L＝20cm.活塞A上方的水银深H＝15cm，两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直至水银的eq\f(1,3)被推入细筒中，求活塞B上移的距离．(设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75cm的水银柱产生的压强)解析：设粗筒横截面积为S，初态封闭气体压强：p1＝ρgH＋p0，体积：V1＝LSeq\f(1,3)水银上升到细筒中那么eq\f(1,3)HS＝h1eq\f(S,3)，eq\f(2,3)HS＝h2S，此时封闭气体压强：p2＝ρgh1＋ρgh2＋p0，体积：V2＝L′S由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得L′＝18cm活塞B上移的距离d＝H＋L－L′－eq\f(2,3)H＝7cm.答案：7cm11.(14分)如下图，长为0.5m、内壁光滑的汽缸固定在水平面上，汽缸内用横截面积为100cm2的活塞封闭有压强为1.0×105Pa、温度为27℃的理想气体，开始时活塞位于距离汽缸底30cm处．现对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢向右移动．(大气压强为1.0×105Pa)(1)试计算当温度升高到427℃时，缸内封闭气体的压强；(2)假设在此过程中封闭气体共吸收了800J的热量，试计算气体增加的内能．解析：(1)由题意可知，在活塞移动到汽缸口的过程中，气体发生的是等压变化．设活塞的横截面积为S，活塞未移动时封闭气体的温度为T1，当活塞恰好移动到汽缸口时，封闭气体的温度为T2，那么由盖—吕萨克定律可知：eq\f(0.3m·S,T1)＝eq\f(0.5m·S,T2)，又T1＝300K解得：T2＝500K，即227℃，因为227℃＜427℃，所以气体接着发生等容变化，设当气体温度到达427℃时，封闭气体的压强为p，由查理定律可以得到：eq\f(1.0×105Pa,T2)＝eq\f(p,〔427＋273〕K)，代入数据整理可以得到：p＝1.4×105Pa.(2)由题意可知，气体膨胀过程中活塞移动的距离Δx＝0.2m，故大气压力对封闭气体所做的功为W＝－p0SΔx，代入数据解得：W＝－200J，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得到：ΔU＝－200J＋800J＝600J.答案：(1)1.4×105Pa(2)600J12．(16分)U形管左右两管粗细不等，左侧A管开口向上，封闭的右侧B管横截面积是A管的3倍．管中装入水银，大气压为p0＝76cmHg，环境温度为27℃.A管中水银面到管口的距离为h1＝24cm，且水银面比B管内高Δh＝4cm.B管内空气柱长为h2＝12cm，如下图．欲使两管液面相平，现用小活塞把开口端封住，并给A管内气体加热，B管温度保持不变，当两管液面相平时，试求此时A管气体的温度为多少？解析：设A管横截面积为S，那么B管横截面积为3S以B管封闭气体为研究对象初状态：p1＝p0＋Δh＝80cmHgV1＝3Sh2设末状态的压强为p2，体积为V2从初状态到末状态，设A管水银面下降Δh1，B管水银面上升Δh