第頁一、選擇題1．[2023·全國卷Ⅰ](多項選擇)氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。以下說法正確的選項是()A．圖中兩條曲線下面積相等B．圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形C．圖中實線對應于氧氣分子在100℃時的情形D．圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數目E．與0℃時相比，100℃時氧氣分子速率出現在0～400m/s區(qū)間內的分子數占總分子數的百分比擬大答案ABC解析面積表示總的氧氣分子數，二者相等，A正確。溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，速率大的分子比例越多，百分比越高的速率越大，分子的平均動能越大，故虛線為氧氣分子在0℃時的情形，實線為氧氣分子在100℃時的情形，B、C正確。曲線給出的是分子數占總分子數的百分比，D錯誤。100℃時速率出現在0～400m/s區(qū)間內的氧氣分子數占總分子數的百分比擬小，E錯誤。2．[2023·全國卷Ⅱ](多項選擇)關于擴散現象，以下說法正確的選項是()A．溫度越高，擴散進行得越快B．擴散現象是不同物質間的一種化學反響C．擴散現象是由物質分子無規(guī)那么運動產生的D．擴散現象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E．液體中的擴散現象是由液體的對流形成的答案ACD解析擴散現象是由物質分子無規(guī)那么運動產生的，C正確；溫度越高，分子的熱運動越劇烈，擴散進行得越快，A正確；擴散現象是一種物理現象，不是化學反響，B錯誤；擴散現象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，D正確；液體中的擴散現象是由液體分子的無規(guī)那么運動而產生的，E錯誤。3．[2023·北京高考]霧霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)那么，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)。某科研機構對北京地區(qū)的檢測結果說明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布根本不隨時間變化。據此材料，以下表達正確的選項是()A．PM10表示直徑小于或等于1.0×10－6m的懸浮顆粒物B．PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動D．PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大答案C解析PM10表示直徑小于或等于1.0×10－5m的懸浮顆粒物，A錯誤；由于PM10在空中懸浮，受到的空氣分子作用力的合力始終等于其所受到的重力，B錯誤；PM10的濃度隨高度的增加略有減小，由此推知PM2.5的濃度隨高度增加逐漸減小，D錯誤；PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動，C正確。4．[2023·全國卷Ⅰ](多項選擇)以下說法正確的選項是()A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質C．由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在適宜的條件下，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫wE．在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變答案BCD解析晶體，無論體積大小，都是晶體。將一塊晶體敲碎后，得到的顆粒仍然是晶體，選項A錯誤；晶體由于分子的空間排列方式原因，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質，選項B正確；由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，例如碳元素，由于原子排列方式不同，可能構成石墨，也可能構成金剛石，選項C正確；在適宜的條件下，某些晶體可以轉變成非晶體，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫w。例如天然水晶是晶體，熔化后再凝固成石英玻璃就是非晶體，選項D正確；在熔化過程中，晶體吸收熱量，但是溫度保持不變，只是分子平均動能保持不變，而分子勢能要增加，內能要增加，選項E錯誤。5．[2023·江蘇高考](多項選擇)在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋。水燒開后，鍋內水面上方充滿飽和汽。停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻。在冷卻過程中，鍋內水蒸氣的變化情況為()A．壓強變小 B．壓強不變C．一直是飽和汽 D．變?yōu)槲达柡推鸢窤C解析溫度降低，鍋內水蒸氣的壓強減小，因為是緩慢冷卻，所以水和水蒸氣間不斷到達新的動態(tài)平衡，所以高壓鍋內的水蒸氣一直是飽和汽，A、C選項正確。6.[2023·海南高考](多項選擇)一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經歷過程1或者過程2到達狀態(tài)N，其p-V圖象如下圖。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經歷等容變化再經歷等壓變化。對于這兩個過程，以下說法正確的選項是()A．氣體經歷過程1，其溫度降低B．氣體經歷過程1，其內能減小C．氣體在過程2中一直對外放熱D．氣體在過程2中一直對外做功E．氣體經歷過程1的內能改變量與經歷過程2的相同答案ABE解析經歷過程1，氣體始終與外界無熱量交換，壓強減小，體積變大，對外做功，根據熱力學第一定律，其內能減小，溫度降低，A、B正確；氣體在過程2中，先經歷等容過程，體積不變，壓強減小，那么溫度一定降低，對外放熱，不對外做功；再經歷等壓過程，體積變大對外做功，又溫度升高，是一個吸熱過程，C、D錯誤；因為氣體經歷過程1和過程2的初、末狀態(tài)相同，所以內能的改變量相同，E正確。7．[2023·全國卷Ⅱ](多項選擇)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩局部，隔板左側充有理想氣體，隔板右側與絕熱活塞之間是真空。現將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸。待氣體到達穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設整個系統(tǒng)不漏氣。以下說法正確的選項是()A．氣體自發(fā)擴散前后內能相同B．氣體在被壓縮的過程中內能增大C．在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變答案ABD解析氣體向真空膨脹時不受阻礙，氣體不對外做功，由于汽缸是絕熱的，沒有熱交換，所以氣體自發(fā)擴散前后內能不變，A正確。氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，且沒有熱交換，根據熱力學第一定律，氣體的內能增大，B、D正確。氣體在真空中自發(fā)擴散的過程中氣體不對外做功，C錯誤。氣體在被壓縮過程中，內能增大，由于一定質量的理想氣體的內能完全由溫度決定，溫度越高，內能越大，氣體分子的平均動能越大，E錯誤。8.[2023·江蘇高考](多項選擇)一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其V-T圖象如下圖。以下說法正確的有()A．A→B的過程中，氣體對外界做功B．A→B的過程中，氣體放出熱量C．B→C的過程中，氣體壓強不變D．A→B→C的過程中，氣體內能增加答案BC解析A→B過程是等溫變化，氣體內能不變，體積減小，外界對氣體做功，由熱力學第一定律知，氣體要放出熱量，A錯誤、B正確；B→C過程中，eq\f(V,T)是一個常數，為等壓變化，C正確；A→B→C的過程中，溫度先不變后降低，氣體內能先不變后減少，選項D錯誤。二、非選擇題9．[2023·江蘇高考]如圖甲所示，在斯特林循環(huán)的p-V圖象中，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成。B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數目________(選填“增大〞“減小〞或“不變〞)。狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如圖乙所示，那么狀態(tài)A對應的是________(選填“①〞或“②〞)。答案不變①解析B→C的過程中，氣體的質量和體積都沒變，所以單位體積中的氣體分子數目不變；由題圖甲及理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，狀態(tài)A的溫度低于狀態(tài)D的溫度，所以狀態(tài)A對應的速率小的分子比例較大，狀態(tài)A對應的是題圖乙中的①。10．[2023·江蘇高考](1)如圖甲和乙是某同學從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時間間隔均為30s，兩方格紙每格表示的長度相同。比擬兩張圖片可知：假設水溫相同，________(選填“甲〞或“乙〞)中炭粒的顆粒較大；假設炭粒大小相同，________(選填“甲〞或“乙〞)中水分子的熱運動較劇烈。(2)科學家可以運用無規(guī)那么運動的規(guī)律來研究生物蛋白分子。資料顯示，某種蛋白的摩爾質量為66kg/mol，其分子可視為半徑為3×10－9m的球，阿伏加德羅常數為6.0×1023mol－1。請估算該蛋白的密度。(計算結果保存一位有效數字)答案(1)甲乙(2)1×103kg/m3解析(1)炭粒在水中做布朗運動，水溫越高，炭粒顆粒越小，炭粒的布朗運動越劇烈，由題圖可看出，圖乙中炭粒的布朗運動較劇烈，那么假設水溫相同，甲圖中炭粒顆粒較大；假設炭粒大小相同，乙圖中水溫較高，水分子的熱運動較劇烈。(2)摩爾體積V＝eq\f(4,3)πr3NA由密度ρ＝eq\f(M,V)，解得ρ＝eq\f(3M,4πr3NA)代入數據得ρ≈1×103kg/m3。11．[2023·全國卷Ⅲ]一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細管K1和K2。K1長為l，頂端封閉，K2上端與待測氣體連通；M下端經橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測量時，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時水銀已進入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖(b)所示。設測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強均保持不變。K1和K2的內徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為ρ，重力加速度大小為g。求：(1)待測氣體的壓強；(2)該儀器能夠測量的最大壓強。答案(1)eq\f(ρπgh2d2,4V0＋πd2l－h(huán))(2)eq\f(πρgl2d2,4V0)解析(1)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設此時被封閉的氣體的體積為V，壓強等于待測氣體的壓強p；提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時，K1中水銀面比頂端低h，設此時封閉氣體的壓強為p1，體積為V1，那么V＝V0＋eq\f(1,4)πd2l①V1＝eq\f(1,4)πd2h②由力學平衡條件得p1＝p＋ρgh③整個過程為等溫過程，由玻意耳定律得pV＝p1V1④聯立①②③④式得p＝eq\f(\a\vs4\al(ρπgh2d2),4V0＋πd2l－h(huán))⑤(2)由題意知h≤l⑥聯立⑤⑥式有p≤eq\f(πρgl2d2,4V0)⑦該儀器能夠測量的最大壓強為pmax＝eq\f(πρgl2d2,4V0)。12.[2023·安徽合肥模擬]如下圖，粗細均勻的U形管，左端封閉，右端開口，左端用水銀封閉著長L＝15cm的理想氣體，當溫度為27℃時，兩管水銀面的高度差Δh＝3cm，設外界大氣壓與75cm高汞柱產生的壓強相當。(1)假設對封閉氣體緩慢加熱，為了使左、右兩管中的水銀面相平，溫度需升高到多少？(2)假設保持溫度為27℃不變，為了使左、右兩管中的水銀面相平，需從右管的開口端再緩慢注入的水銀柱長度應為多少？答案(1)70.75℃(2)4.2cm解析(1)以封閉氣體為研究對象，設U形管的橫截面積