專題七專題強化訓練 公開課教學設計

[專題強化訓練](建議用時：60分鐘)一、選擇題1．(多選)(2022·高考全國卷Ⅲ)關于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B．氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大C．氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關E．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加解析：選CDE.溫度相同的氣體分子平均動能相同，僅質(zhì)量相同，分子質(zhì)量不同的氣體，所含分子數(shù)不同，氣體的動能也不同，所以內(nèi)能不一定相同，A項錯誤；氣體的內(nèi)能與整體運動的機械能無關，B項錯誤；理想氣體等溫壓縮過程中，其內(nèi)能不變，C項正確；理想氣體不考慮分子間相互作用力，分子勢能為零，一定量的氣體，分子數(shù)量一定，溫度相同時分子平均動能相同，由于內(nèi)能是所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，所以D項正確；由蓋－呂薩克定律可知，一定量的理想氣體在等壓膨脹過程中，溫度一定升高，則其內(nèi)能一定增加，E項正確．2．(多選)(2022·遵義模擬)下列說法中錯誤的是()A．熱力學第一定律揭示了自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性B．擴散現(xiàn)象說明了分子的運動就是要打破一切不均衡性，使之均衡C．表面張力是由于液體表面層內(nèi)分子單純具有一種引力所引起的D．一定質(zhì)量的晶體，熔化時吸收的熱量和凝固時放出的熱量相等E．做功是改變內(nèi)能的唯一方式，做功的多少只由物體的初、末狀態(tài)決定解析：選ACE.熱力學第二定律揭示了自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，A錯誤；擴散現(xiàn)象說明了分子的運動就是要打破一切不均衡性，使之均衡，B正確；液體表面層里的分子力比液體內(nèi)部稀疏，就是分子間的距離比液體內(nèi)部大些，那么分子間的引力大于分子斥力，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，C錯誤；一定質(zhì)量的晶體，熔化時吸收的熱量和凝固時放出的熱量相等，D正確；做功和熱傳遞均是改變內(nèi)能的方式，E錯誤．3．(多選)(2022·鄭州質(zhì)檢)如圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線．下列說法正確的是()A．當r大于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當r小于r1時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當r等于r1時，分子間勢能Ep最小D．當r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做正功E．當r等于r2時，分子間勢能Ep最小解析：選BDE.由題圖知：r＝r2時分子勢能最小，E對，C錯；平衡距離為r2，r＜r2時分子力表現(xiàn)為斥力，A錯，B對；r由r1變到r2的過程中，分子勢能逐漸減小，分子力做正功，D對．4．(多選)下列說法正確的是()A．食鹽、雪花、黃金都是晶體B．制作晶體管、集成電路只能用單晶體C．晶體熔化過程中需要吸收熱量，但其分子的平均動能不變D．大多數(shù)金屬都是各向同性的，他們都是非晶體E．液體表面具有收縮的趨勢，是由于在液體表面層里分子比內(nèi)部密集解析：選ABC.食鹽、雪花是單晶體，黃金是多晶體，故選項A對；制作晶體管、集成電路只能用單晶體，因為單晶體具有各向異性，故選項B對；晶體有確定的熔點，因此熔化過程中雖然要吸收熱量，但分子的平均動能不變，故選項C對；大多數(shù)金屬都是各向同性的，他們都是多晶體，故選項D錯；液體表面具有收縮的趨勢，是由于在液體表面層里分子比內(nèi)部稀疏，分子間呈現(xiàn)引力，故選項E錯．二、非選擇題5．(2022·河南鄭州質(zhì)檢)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p－V圖象如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃.求：(1)該氣體在狀態(tài)B時的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量．解析：(1)對于理想氣體：A→B過程，由查理定律有eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，得TB＝100K，所以tB＝TB－273℃＝－173℃.(2)B→C過程，由蓋－呂薩克定律有eq\f(VB,TB)＝eq\f(VC,TC)，得TC＝300K，所以tC＝TC－273℃＝27℃.由于狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同，氣體內(nèi)能相等，而A→B過程是等容變化氣體對外不做功，B→C過程中氣體體積膨脹對外做功，即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對外做功，故氣體應從外界吸收熱量Q＝p·ΔV＝1×105×(3×10－3－1×10－3)J＝200J.答案：(1)－173℃(2)吸熱200J6．(2022·臨沂段考)空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺干燥．某空調(diào)工作一段時間后，排出液化水的體積V＝×103cm3.已知水的密度ρ＝×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝×1023mol－1.試求：(結果均保留一位有效數(shù)字)(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N；(2)一個水分子的直徑d.解析：(1)水的摩爾體積為Vm＝eq\f(M,ρ)＝eq\f×10－2,×103)m3/mol＝×10－5m3/mol水分子總數(shù)為N＝eq\f(VNA,Vm)＝eq\f×103×10－6××1023,×10－5)≈3×1025(個)．(2)建立水分子的球體模型，有eq\f(Vm,NA)＝eq\f(1,6)πd3，可得水分子直徑：d＝eq\r(3,\f(6Vm,πNA))＝eq\r(3,\f(6××10－5,××1023))m≈4×10－10m.答案：(1)3×1025個(2)4×10－10m7.(2022·廣東中山二模)一粗細均勻、足夠長的等臂細U形管豎直放置，兩側(cè)上端都封閉有理想氣體A、B且被水銀柱隔開，已知氣體A的壓強為pA＝cmHg，A氣柱長度為lA＝cm，兩氣柱的長度差為h＝cm.現(xiàn)將U形管水平放置，使兩臂位于同一水平面上．設整個過程溫度保持不變，求穩(wěn)定后兩空氣柱的長度差h′.解析：當U形管豎直放置時，兩部分氣體的壓強關系有：pB＝pA－ρ水銀gh當U形管平放時，兩部分氣體的壓強關系有：p′A＝p′B＝p，則知A氣體等溫變化且壓強減小，體積增大；B氣體等溫變化且壓強增大，體積減小，故水銀柱會向右側(cè)移動，空氣柱的長度差將變大．對于氣體A，由玻意耳定律得：pAlA＝pl′A對于氣體B，由玻意耳定律得：pBlB＝pl′B由幾何關系得：lA－h(huán)＝lB，l′A－h(huán)′＝l′BlA＋lB＝l′A＋l′B解得h′＝cm.答案：cm8．(2022·湖南長郡中學模擬)將如圖所示的裝置的右端部分汽缸B置于溫度始終保持不變的環(huán)境中，絕熱汽缸A和導熱汽缸B均固定在地面上，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無摩擦，開始時兩形狀相同的長方體汽缸內(nèi)裝有理想氣體，壓強均為p0、體積均為V0、溫度均為T0，緩慢加熱A中氣體，使汽缸A中氣體的溫度升高到，穩(wěn)定后，求：(1)汽缸A中氣體的壓強pA以及汽缸B中氣體的體積VB；(2)此過程中B中氣體吸熱還是放熱？試分析說明．解析：(1)因為此時活塞處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件可知pA＝pB，選汽缸A中氣體為研究對象，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得p0V0·eq\f(1,T0)＝pAVA·eq\f(1,.選汽缸B中氣體為研究對象，根據(jù)玻意耳定律得p0V0＝pBVB，又因為2V0＝VA＋VB，聯(lián)立得pA＝pB＝，VB＝.(2)因為B中氣體溫度不變，所以內(nèi)能不變，活塞對B中氣體做正功，由熱力學第一定律可知氣體放熱．答案：(1)(2)放熱見解析9．(2022·高考全國卷Ⅰ)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強大于氣泡表面外側(cè)水的壓強，兩壓強差Δp與氣泡半徑r之間的關系為Δp＝eq\f(2σ,r)，其中σ＝N/m.現(xiàn)讓水下10m處一半徑為cm的氣泡緩慢上升．已知大氣壓強p0＝×105Pa，水的密度ρ＝×103kg/m3，重力加速度大小g＝10m/s2.(1)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強差；(2)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值．解析：(1)當氣泡在水下h＝10m處時，設其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強差為Δp1，則Δp1＝eq\f(2σ,r1) ①代入題給數(shù)據(jù)得Δp1＝28Pa. ②(2)設氣泡在水下10m處時，氣泡內(nèi)空氣的壓強為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達水面附近時，氣泡內(nèi)空氣的壓強為p2，氣泡內(nèi)外壓強差為Δp2，其體積為V2，半徑為r2.氣泡上升過程中溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有p1V1＝p2V2 ③由力學平衡條件有p1＝p0＋ρgh＋Δp1 ④p2＝p0＋Δp2 ⑤氣泡體積V1和V2分別為V1＝eq\f(4,3)πreq\o\al(3,1) ⑥V2＝eq\f(4,3)πreq\o\al(3,2) ⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r1,r2)))eq\s\up12(3)＝eq\f(p0＋Δp2,ρgh＋p0＋Δp1) ⑧由②式知，Δpi?p0，i＝1、2，故可略去⑧式中的Δpi項．代入題給數(shù)據(jù)得eq\f(r2,r1)＝eq\r(3,2)≈.答案：(1)28Pa(2)10．(1)下列說法中正確的是________．A．擴散現(xiàn)象不僅能發(fā)生在氣體和液體中，固體中也可以B．巖鹽是立方體結構，粉碎后的巖鹽不再是晶體C．地球大氣的各種氣體分子中氫分子質(zhì)量小，其平均速率較大，更容易掙脫地球吸引而逃逸，因此大氣中氫含量相對較少D．從微觀角度看氣體壓強只與分子平均動能有關E．溫度相同的氫氣和氧氣，分子平均動能相同(2)一氣象探測氣球，在充有壓強為76cmHg、溫度為27℃的氫氣時，體積為m3.當氣球上升到km高空的過程中，氣球內(nèi)氫氣的壓強逐漸減小，但通過加熱使氣體溫度保持不變，氣球到達km處的大氣壓強為cmHg，這一高度氣溫為－℃，以后保持氣球高度不變．求：①氣球在km處的體積；②當氫氣的溫度等于－℃后的體積．解析：(1)擴散現(xiàn)象也可以在固體中發(fā)生，A項正確．粉碎后的巖鹽顆粒仍具有立方體結構，仍為晶體，B項錯誤．從微觀角度看氣體壓強與分子平均動能和