高考物理-能力梯級提升思維高效訓(xùn)練-7.0分子動理論氣體及熱力定律

實力梯級提升·思維高效訓(xùn)練分子動理論氣體及熱力學(xué)定律1.(2012·南京模擬）（1）下列說法正確的是___________.A.當(dāng)兩個分子間的分子勢能增大時，分子間作用力肯定減小B.大量分子的集體行為是不規(guī)則的，帶有偶然性C.晶體和非晶體在肯定的條件下可以轉(zhuǎn)化D.人類利用能源時，是將高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能（2）肯定質(zhì)量的志向氣體，體積由V1壓縮至V2，第一次是經(jīng)過一個等溫過程，最終氣體壓強是p1、氣體內(nèi)能是E1；其次次是經(jīng)過一個等壓過程，最終氣體壓強是p2、氣體內(nèi)能是E2；則p1________p2,E1_________E2.(填“>”、“＝”或“<”）（3）當(dāng)把一滴用酒精稀釋過的油酸滴在水面上時，油酸就在水面上散開，油酸分子就立在水面上，形成單分子層油膜，現(xiàn)有按酒精與油酸的體積比為m∶n配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個裝有約2cm深水的淺盤，一支滴管，一個量筒.現(xiàn)用滴管從量筒中取V體積的溶液，讓其自由滴出，全部滴完共為N滴.①用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，待油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示.（已知坐標(biāo)紙上每個小方格面積為S，求油膜面積時，半個以上方格面積記為S，不足半個舍去）則油膜面積為_________.②求出估算油酸分子直徑的表達(dá)式.2.(2011·山東高考)（1）人類對物質(zhì)屬性的相識是從宏觀到微觀不斷深化的過程，以下說法正確的是_____________.a．液晶的分子勢能與體積有關(guān)b．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的c．溫度上升，每個分子的動能都增大d．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用（2）氣體溫度計結(jié)構(gòu)如圖所示.玻璃測溫泡A內(nèi)充有志向氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強計相連.起先時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點處，右管D中水銀面高出O點h1=14cm.后來放入待測恒溫槽中，上下移動D，使左管C中水銀面在O點處，測得右管D中水銀面高出O點h2=44cm（已知外界大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg）此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能_________（填“增大”或“減小”），氣體不對外做功，氣體將_________(填“吸熱”或“放熱”).3.(2012·江蘇高考)(1)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量.在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ,空氣_________(選填“汲取”或“放出”)熱量.(2)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/m3和2.1kg/m3，空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1.若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù).(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)4.(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說法正確的是____________.(填寫選項前的字母)A.氣體分子間的作用力增大B.氣體分子的平均速率增大C.氣體分子的平均動能減小D.氣體組成的系統(tǒng)的熵增加(2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為志向氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡_________(填“汲取”或“放出”)的熱量是________J.氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時汲取了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了________J.5.(1)下列說法中正確的是（）A.物體從外界汲取熱量時其內(nèi)能肯定增大B.懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越明顯C.當(dāng)分子間的距離增大時，其分子力肯定減小D.溫度上升，分子熱運動的平均動能肯定增大，但并非全部分子的速率都增大(2)肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)A變更到狀態(tài)B，再變更到狀態(tài)C，其狀態(tài)變更過程的p-V圖象如圖所示.已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃①該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變更量是多大？②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱，還是放熱？傳遞的熱量是多少？6.（2012·常州模擬）（1）依據(jù)熱力學(xué)定律和分子動理論，下列說法正確的是（）A.氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則運動的平均動能越大B.物體的溫度為0℃C.分子勢能肯定隨分子間距離的增大而增大D.給物體加熱，物體的內(nèi)能不肯定增加（2）如圖所示的p-V圖中，肯定質(zhì)量的志向氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程Ⅰ變至狀態(tài)B時，從外界汲取熱量420J，同時膨脹對外做功300J，當(dāng)氣體從狀態(tài)B經(jīng)過程Ⅱ回到狀態(tài)A時，外界壓縮氣體做功200J，求此過程中氣體汲取或放出的熱量是多少？答案解析1.【解析】（1）選C、D.當(dāng)兩個分子間的分子勢能增大時，分子作用力做負(fù)功，但分子力不肯定減小，大量分子的集體行為滿意統(tǒng)計規(guī)律不具有偶然性，因此選項A、B錯誤，晶體和非晶體在肯定條件下可以轉(zhuǎn)化，選項C正確，人類利用能源就是將高品質(zhì)的能量釋放出來最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能，選項D正確.（2）設(shè)志向氣體的初始壓強為p0,初始溫度為t.體積由V1壓縮至V2,等溫變更后，依據(jù)關(guān)系式pV＝C知，p1>p0,內(nèi)能不變，但外界對氣體做功，由熱力學(xué)第肯定律知E1＝E0+W，若經(jīng)過等壓變更，則＝C，p2＝p0,T2<T0,E2<E0+W,綜上所述知p1>p2,E1>E2.(3)①由圖可知，油膜面積為8S；②一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積V0＝×,而一滴單分子油酸薄膜的面積為8S,油酸分子直徑d就等于單分子油酸薄膜的厚度，即d=.答案：（1）C、D（2）>>(3)①8S②2.【解析】（1）選a、d.液晶是一類處于液態(tài)和固態(tài)之間的特別物質(zhì)，其分子間的作用力較強，在體積發(fā)生變更時須要考慮分子間力的作用，分子勢能和體積有關(guān)，a正確.晶體分為單晶體和多晶體，單晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，多晶體物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，b錯誤.溫度上升時，分子的平均動能增大，但不是每一個分子動能都增大，c錯誤.露珠由于受到表面張力的作用，表面積有收縮到最小的趨勢即呈球形，d正確.（2）此過程中由于被封閉志向氣體溫度上升，故內(nèi)能增大；由熱力學(xué)第肯定律知在沒對外做功的前提下應(yīng)當(dāng)從外界汲取熱量.答案：（1）a、d（2）增大吸熱3.【解析】(1)依據(jù)熱力學(xué)第肯定律W+Q=ΔU，第一階段W1=24kJ，ΔU1=0,所以Q1=-24kJ，放熱.其次階段W2=0，Q2=-5kJ，所以ΔU2=-5kJ，兩過程共放熱Q=Q1+Q2=-29kJ，內(nèi)能變更ΔU=-5kJ，即削減5kJ.(2)設(shè)空氣的摩爾質(zhì)量為M，在海底和岸上的密度分別為ρ海和ρ岸，一次吸入空氣的體積為V，則有Δn=NA=NA，代入數(shù)據(jù)得Δn=3×1022.答案：(1)5放出(2)3×1022個4.【解析】(1)駕馭分子動理論和熱力學(xué)定律才能精確處理本題.氣泡在上升過程中氣泡內(nèi)的壓強減小，溫度不變，由玻意耳定律知，上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大.D項正確.(2)本題從熱力學(xué)第肯定律入手，抓住志向氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)的特點進(jìn)行處理.志向氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第肯定律ΔU=Q+W得，物體對外做功0.6J，則肯定同時從外界汲取0.6J的熱量，才能保證內(nèi)能不變.而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2J.答案：(1)D(2)汲取0.60.25.【解析】(1)由熱力學(xué)第肯定律可知，物體內(nèi)能的變更由做功和熱傳遞共同確定，故A錯;當(dāng)分子間的距離r＜r0時，r增大，分子力減小，當(dāng)r=r0時，分子力為零，當(dāng)r由r0起先增大時,分子力先增大后減小，故C錯;懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，合力越小，布朗運動越不明顯，故B選項錯誤.依據(jù)溫度的微觀定義分析可知，D選項正確.(2)①A→C由溫度相等得：ΔU=0②A→C的過程中是吸熱，汲取的熱量Q=W=pΔV=1×105×(3×10-3-1×10答案：(1)D(2)①0②吸熱200J6.【解析】（1）選A、D.溫度是氣體分子平均動能的標(biāo)記，A項正確，0℃時分子仍有動能，當(dāng)溫度趨近于肯定零度時，分子的平均動能才趨近于零，B項錯；因不知分子間距是大于平衡位置還是小于平衡位置，故無法推斷分子勢能的變更特點，C項錯；由熱力學(xué)第肯定律ΔU=Q+W知，變更物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞兩種，D項正確.（2）肯定質(zhì)量的志向氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程Ⅰ變至狀態(tài)B時，從外界汲取的熱量