《(江蘇專用)2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 選考模塊 第一講 分子動(dòng)理論 固體、液體、氣體及熱力學(xué)定律——課后自測(cè)診斷卷》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 選考模塊 第一講 分子動(dòng)理論 固體、液體、氣體及熱力學(xué)定律——課后自測(cè)診斷卷(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一講 分子動(dòng)理論 固體、液體、氣體及熱力學(xué)定律
——課后自測(cè)診斷卷
1.(2019江蘇高考)(1)在沒(méi)有外界影響的情況下,密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間后,該氣體________。
A.分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來(lái)
B.每個(gè)分子的速度大小均相等
C.分子的平均動(dòng)能保持不變
D.分子的密集程度保持不變
(2)由于水的表面張力,荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層中,水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為_(kāi)_______(選填“引力”或“斥力”)。分子勢(shì)能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖像如圖甲所示,能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中________(選填“A”“B”或“C”)
2、的位置。
甲 乙
(3)如圖乙所示,一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過(guò)程,B→C的絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換),其中B→C過(guò)程中內(nèi)能減少900 J。求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功。
解析:(1)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)。氣體分子之間的碰撞是彈性碰撞,氣體分子在頻繁的碰撞中速度變化,每個(gè)分子的速度不斷變化,B錯(cuò)。理想氣體靜置足夠長(zhǎng)的時(shí)間后達(dá)到熱平衡,氣體的溫度不變,分子的平均動(dòng)能不變,C對(duì)。氣體體積不變,則分子的密集程度保持不變,D對(duì)。
(2)水滴表面層使水滴具有收縮的趨勢(shì),因此水滴表面層中,水分子之間的作用力為
3、引力;水分子之間,引力和斥力相等時(shí),分子間距r=r0,分子勢(shì)能最??;當(dāng)分子間表現(xiàn)為引力時(shí),分子間距離r>r0,因此,小水滴表面層中水分子Ep對(duì)應(yīng)于位置C。
(3)A→B過(guò)程W1=-p(VB-VA)
B→C過(guò)程,根據(jù)熱力學(xué)第一定律W2=ΔU
則氣體對(duì)外界做的總功W=-(W1+W2)
聯(lián)立解得W=1 500 J。
答案:(1)CD (2)引力 C (3)1 500 J
2.(2018江蘇高考)(1)如圖1所示,一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布,紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量,使溫度計(jì)示數(shù)低于周?chē)諝鉁囟取?諝鉁囟炔蛔儯粢欢螘r(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小,則________。
4、
A.空氣的相對(duì)濕度減小
B.空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)增大
C.空氣中水的飽和汽壓減小
D.空氣中水的飽和汽壓增大
(2)一定量的氧氣貯存在密封容器中,在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見(jiàn)下表。則T1________(選填“大于”“小于”或“等于”)T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏,泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T(mén)1,則在泄漏后的容器中,速率處于400~500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比________(選填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。
各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比/%
溫度T1
溫度T2
100以下
0.7
1.4
100~200
5.4
5、
8.1
200~300
11.9
17.0
300~400
17.4
21.4
400~500
18.6
20.4
500~600
16.7
15.1
600~700
12.9
9.2
700~800
7.9
4.5
800~900
4.6
2.0
900以上
3.9
0.9
(3)如圖2所示,一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0105 Pa,經(jīng)歷A→B→C→A的過(guò)程,整個(gè)過(guò)程中對(duì)外界放出61.4 J熱 量。求該氣體在A→B過(guò)程中對(duì)外界所做的功。
解析:(1)溫度計(jì)示數(shù)減小說(shuō)明水在蒸發(fā),這是因?yàn)榭諝獾南鄬?duì)濕度減小了,故A正確??諝?/p>
6、中水的飽和汽壓與空氣溫度有關(guān),溫度不變,水的飽和汽壓不變,故C、D錯(cuò)誤。水的飽和汽壓不變,空氣的相對(duì)濕度減小,所以空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)減小,故B錯(cuò)誤。
(2)溫度大時(shí),速率大的分子比例較大,故T1>T2。溫度一定,氣體分子速率分布情況不變,故泄漏前后速率處于400~500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比保持不變。
(3)整個(gè)過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功W=WAB+WCA,
且WCA=pA(VC-VA)
由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W,得WAB=-(Q+WCA)
代入數(shù)據(jù)得WAB=-138.6 J,
即氣體對(duì)外界做的功為138.6 J。
答案:(1)A (2)大于 等于 (3)13
7、8.6 J
3.(2019南京、鹽城二模)(1)下列說(shuō)法中正確的有________。
A.乙醚液體蒸發(fā)為氣體的過(guò)程中分子勢(shì)能變大
B.一定質(zhì)量的理想氣體,體積不變時(shí)壓強(qiáng)和攝氏溫度成正比
C.當(dāng)液面上方的蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)后,液體分子不會(huì)從液面飛出
D.用油膜法測(cè)油酸分子直徑時(shí),認(rèn)為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑
(2)圖甲是巖鹽晶體的平面結(jié)構(gòu),圖中等長(zhǎng)線段AA1、BB1上微粒的數(shù)目不同,由此可知,晶體具有________(選填“各向同性”或“各向異性”)的性質(zhì)。圖乙中液體表面層內(nèi)分子間距離大于分子平衡距離r0,因此表面層內(nèi)分子間作用力表現(xiàn)為_(kāi)_______。
(3)在大氣中,空氣
8、團(tuán)運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)各氣層的時(shí)間很短,因此,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣團(tuán)與周?chē)諝鉄崃拷粨Q極少,可看做絕熱過(guò)程。潮濕空氣團(tuán)在山的迎風(fēng)坡上升時(shí),水汽凝結(jié)成云,到山頂后變得干燥,然后沿著背風(fēng)坡下降時(shí)升溫,氣象上稱這股干熱的氣流為焚風(fēng)。
①空氣團(tuán)在山的迎風(fēng)坡上升時(shí)溫度降低,試說(shuō)明其原因?
②設(shè)空氣團(tuán)的內(nèi)能U與溫度T滿足U=CT(C為一常數(shù)),空氣團(tuán)沿著背風(fēng)坡下降過(guò)程中,外界對(duì)空氣團(tuán)做的功為W,求此過(guò)程中空氣團(tuán)升高的溫度ΔT。
解析:(1)蒸發(fā)過(guò)程中乙醚分子要克服分子間的引力做功,增加分子勢(shì)能,故A正確。根據(jù)=C可知一定質(zhì)量的理想氣體,體積不變時(shí)壓強(qiáng)和絕對(duì)溫度成正比,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)液面上方的蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)后,進(jìn)入
9、液體和從液面飛出的分子數(shù)相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;用油膜法測(cè)油酸分子直徑時(shí),認(rèn)為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑,選項(xiàng)D正確。
(2)題圖甲是巖鹽晶體的平面結(jié)構(gòu),圖中等長(zhǎng)線段AA1、BB1上微粒的數(shù)目不同,由此可知,晶體具有各向異性的性質(zhì)。題圖乙中液體表面層內(nèi)分子間距離大于分子平衡距離r0,因此表面層內(nèi)分子間作用力表現(xiàn)為引力。
(3)①坡上空氣壓強(qiáng)小,氣團(tuán)絕熱膨脹,對(duì)外做功,溫度降低。
②根據(jù)U=CT得ΔU=CΔT①
由熱力學(xué)第一定律得ΔU=Q+W②
Q=0③
聯(lián)立①②③解得ΔT=。
答案:(1)AD (2)各向異性 引力 (3)①坡上空氣壓強(qiáng)小,氣團(tuán)絕熱膨脹,對(duì)外做功,溫度降低?、?
4.
10、(1)下列說(shuō)法正確的是________。
A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志
C.水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大
D.一定質(zhì)量的理想氣體,吸收熱量后溫度一定升高
(2)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示,其中a→b是等溫過(guò)程,氣體對(duì)外界做功100 J;b→c是絕熱過(guò)程,外界對(duì)氣體做功150 J;c→a是等容過(guò)程,則b→c的過(guò)程中氣體溫度________(選填“升高”“降低”或“不變”),a→b→c→a的過(guò)程中氣體放出的熱量為_(kāi)_______ J。
(3)如圖所示為一個(gè)防撞氣包,包內(nèi)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為336 mL,已知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積V0=
11、22.4 L/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.01023 mol-1,求氣包內(nèi)(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字):
①氣體的分子個(gè)數(shù);
②氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下每個(gè)分子所占的體積。
解析:(1)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度升高,分子平均動(dòng)能增大,故選項(xiàng)B正確;水的飽和汽壓與溫度有關(guān),隨溫度的升高而增大,故選項(xiàng)C正確;一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量,若同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能不一定增大,所以溫度不一定升高,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
(2)b→c過(guò)程,因?yàn)轶w積減小,故外界對(duì)氣體做功W>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律有:ΔU=W
12、+Q,又因?yàn)榻^熱過(guò)程Q=0,故ΔU>0,內(nèi)能增加,溫度升高;a→b是等溫過(guò)程,則ΔUa→b=0,氣體對(duì)外界做功100 J,則Wa→b=-100 J,則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有:Qa→b=100 J;b→c是絕熱過(guò)程,則Qb→c=0,外界對(duì)氣體做功150 J,則Wb→c=150 J,則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有:ΔUb→c=150 J;由于c→a是等容過(guò)程,外界對(duì)氣體不做功Wc→a=0,壓強(qiáng)減小,則溫度降低,放出熱量,由于a→b是等溫過(guò)程,所以放出的熱量等于b→c增加的內(nèi)能,即Qc→a=-150 J,則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有:ΔUc→a=-150 J;綜上所述,a→b→c→a的過(guò)程中氣體放出的熱量為Q=50
13、 J。
(3)①由題意可知,分子數(shù)目為:N=NA=9.01021個(gè)。
②由題意可知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀況下每個(gè)分子所占的體積為:V′==3.710-26 m3。
答案:(1)BC (2)升高 50 (3)①9.01021個(gè)
②3.710-26 m3
5.(2019江蘇七市三模)(1)下列說(shuō)法中正確的有________。
A.只有在溫度較高時(shí),香水瓶蓋打開(kāi)后才能聞到香水味
B.冷水中的某些分子的速率可能大于熱水中的某些分子的速率
C.將沸騰的高濃度明礬溶液倒入玻璃杯中冷卻后形成的八面體結(jié)晶屬于多晶體
D.表面張力是由液體表面層分子間的作用力產(chǎn)生的,其方向與液面平行
(2)1912年
14、,英國(guó)物理學(xué)家威爾遜發(fā)明了觀察帶電粒子運(yùn)動(dòng)徑跡的云室,結(jié)構(gòu)如圖所示,在一個(gè)圓筒狀容器中加入少量酒精,使云室內(nèi)充滿酒精的飽和蒸汽。迅速向下拉動(dòng)活塞,室內(nèi)氣體溫度________(選填“升高”“不變”或“降低”),酒精的飽和汽壓________(選填“升高”“不變”或“降低”)。
(3)如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放置,用截面積為S的輕活塞在氣缸內(nèi)封閉著體積為V0的氣體,此時(shí)氣體密度為ρ0。在活塞上加一豎直向下的推力,使活塞緩慢下降到某位置O,此時(shí)推力大小F=2p0S。已知封閉氣體的摩爾質(zhì)量為M,大氣壓強(qiáng)為p0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,環(huán)境溫度不變。求活塞下降到位置O時(shí):
①封閉
15、氣體的體積V;
②封閉氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)n。
解析:(1)將香水瓶蓋打開(kāi),整個(gè)房間都能聞到香水味,這屬于擴(kuò)散現(xiàn)象,在任何溫度下都會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,溫度越高擴(kuò)散的越快,故A錯(cuò)誤;物體的溫度高,分子的平均動(dòng)能大,但由于分子運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的,冷水中的某些分子的速率可能大于熱水中的某些分子的速率,故B正確;將沸騰的高濃度明礬溶液倒入玻璃杯中冷卻后形成的八面體結(jié)晶屬于單晶體,故C錯(cuò)誤;表面張力產(chǎn)生在液體表面層,它的方向跟液面平行,使液面收縮,故D正確。
(2)迅速向下拉動(dòng)活塞,室內(nèi)氣體膨脹,放出熱量溫度降低,因?yàn)闇囟冉档停跃凭娘柡推麎簩⒔档汀?
(3)①由玻意耳定律有:p0V0=V
解得:V=V0
②密閉氣體的摩爾數(shù)n0=
單位體積內(nèi)的分子數(shù)n=
解得:n=。
答案:(1)BD (2)降低 降低 (3)①V0 ②
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