《(江蘇專版)2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 第一講 分子動(dòng)理論 氣體及熱力學(xué)定律課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專版)2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 第一講 分子動(dòng)理論 氣體及熱力學(xué)定律課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、分子動(dòng)理論 氣體及熱力學(xué)定律
1.(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)低于周圍空氣溫度??諝鉁囟炔蛔?,若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小,則________。
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T1,則在泄漏后的容器中,速率處
2、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
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
3、2所示,一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0×105 Pa,經(jīng)歷A→B→C→A的過程,整個(gè)過程中對(duì)外界放出61.4 J熱 量。求該氣體在A→B過程中對(duì)外界所做的功。
解析:(1)溫度計(jì)示數(shù)減小說明水在蒸發(fā),這是因?yàn)榭諝獾南鄬?duì)濕度減小了,故A正確。空氣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)過程中
4、,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)138.6 J
2.(2018·鹽城三模)(1)如圖所示,氧氣在0 ℃和100 ℃兩種不同情況下,各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系。下列說法正確的是________。
A.甲為0 ℃時(shí)情形,速率大的分子比例比100 ℃時(shí)少
B.乙為0 ℃時(shí)情形,速率大的分子比例比100 ℃時(shí)少
C.甲為100 ℃時(shí)情形,速率大的分子
5、比例比0 ℃時(shí)多
D.乙為100 ℃時(shí)情形,速率大的分子比例比0 ℃時(shí)多
(2)如圖所示,在氣缸右側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相同。把氣缸和活塞固定,使氣缸內(nèi)氣體升高到一定的溫度,氣體吸收的熱量為Q1,氣體的內(nèi)能為U1。如果讓活塞可以自由滑動(dòng)(活塞與氣缸間無摩擦、不漏氣),也使氣缸內(nèi)氣體溫度升高相同溫度,其吸收的熱量為Q2,氣體的內(nèi)能為U2,則Q1________Q2,U1________U2。(均選填“大于”“等于”或“小于”)
(3)氣筒給足球打氣時(shí),每打一次都把壓強(qiáng)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為27 ℃、體積為 448 mL的空氣打進(jìn)足球。已知1 mol空氣在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大
6、氣壓、0 ℃時(shí)的體積為22.4 L,阿伏加德羅常數(shù)為6×1023 mol-1。求該氣筒每打一次氣時(shí),進(jìn)入足球內(nèi)空氣分子的個(gè)數(shù)。(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
解析:(1)氣體分子速率與溫度關(guān)系中,溫度越高速率越大,所以甲為0 ℃時(shí)情形,速率大的分子比例比100 ℃時(shí)少,故A正確,C錯(cuò)誤;同理可知,乙為100 ℃時(shí)情形,速率大的分子比例比0 ℃時(shí)多,故B錯(cuò)誤,D正確。
(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W可知,要使理想氣體升高相同的溫度,即使理想氣體的內(nèi)能增加量相同,由于第二種情形,理想氣體除了吸熱還要對(duì)外做功,所以第二次吸收的熱量更多。
(3)根據(jù)等壓變化=,
其中T1=(273+27)
7、K=300 K,V1=448 mL=0.448 L,T2=273 K,
解得:V2=V1≈0.4 L
故每打一次氣進(jìn)入足球的空氣分子數(shù)為:
N=NA=×6×1023個(gè)≈1×1022個(gè)。
答案:(1)AD (2)小于 等于 (3)1×1022個(gè)
3.(2018·南京三模)(1)下列說法正確的是________。
A.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大
B.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形,說明云母片是晶體
C.溫度高的物體分子平均動(dòng)能不一定大,但內(nèi)能一定大
D.洗頭發(fā)時(shí),當(dāng)頭發(fā)浸泡在水中時(shí)呈散開狀,露出水面后頭發(fā)聚攏到一
8、起,這是由水的表面張力引起的
(2)在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,將1 mL的油酸溶于酒精,制成500 mL的油酸酒精溶液;測(cè)得1 mL的油酸酒精溶液有100滴;將1滴油酸酒精溶液滴入事先灑有均勻痱子粉的水槽中,待油膜充分散開后,在玻璃板上描出油膜的輪廓,隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀如圖甲所示,坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長(zhǎng)為2 cm,則一滴油酸酒精溶液中的純油酸的體積為______m3;油酸分子的直徑為________m。 (結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)
(3)一定質(zhì)量的理想氣體變化情況如圖乙所示。已知在狀態(tài)B時(shí),氣體溫度TB=300 K。
①求氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度;
②氣體由狀態(tài)
9、D→B的過程中放出熱量為4.5×102 J,則此過程中氣體內(nèi)能增量為多少?
解析:(1)分子間的作用力跟分子間的距離r有關(guān),當(dāng)r>r0時(shí),分子間表現(xiàn)為引力,分子力隨分子間距離的減小可能一直減小,也可能先增大后減小,而分子力一直做正功,分子勢(shì)能一直減小,故A錯(cuò)誤;燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形,表現(xiàn)為各向異性,說明云母片是晶體,故B正確;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,物體的內(nèi)能與溫度、質(zhì)量、體積都有關(guān)系,所以溫度高的物體分子平均動(dòng)能一定大,但內(nèi)能不一定大,故C錯(cuò)誤;洗頭發(fā)時(shí),當(dāng)頭發(fā)浸泡在水中時(shí)呈散開狀,露出水面后頭發(fā)聚攏到一起,這是由水的表面張力引起的,故D正確。
(
10、2)一滴酒精油酸溶液含純油酸的體積:
V=× mL=2×10-11 m3
由題圖甲所示可知,共有89個(gè)方格,
油膜的面積:S=89×0.02×0.02 m2=3.56×10-2 m2,
油酸分子直徑為:d== m=6×10-10 m。
(3)①由題圖乙可知pA=2×105 Pa,pB=1×105 Pa
A到B氣體做等容變化,有=
代入數(shù)據(jù)解得TA=600 K。
②由D到B的過程中,外界對(duì)氣體做功為
W=pBΔV=1×105×3×10-3 J=300 J
由熱力學(xué)第一定律得,氣體內(nèi)能增量為
ΔU=W+Q=300 J-4.5×102 J=-150 J。
答案:(1)BD (
11、2)2×10-11 6×10-10
(3)①600 K ②-150 J
4.(2018·蘇錫常鎮(zhèn)二模)(1)關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象的說法,正確的是________。
A.圖甲說明薄板是非晶體
B.圖乙說明氣體速率分布隨溫度變化且T1>T2
C.圖丙說明氣體壓強(qiáng)的大小既與分子動(dòng)能有關(guān)也與分子的密集程度有關(guān)
D.圖丁說明水黽受到了浮力作用
(2)氙氣燈在亮度、耗能及壽命上都比傳統(tǒng)燈有優(yōu)越性,已知某轎車的氙氣燈泡的容積為V,其內(nèi)部氙氣的密度為ρ,氙氣摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA。則燈泡中氙氣分子的總個(gè)數(shù)為_____,燈泡點(diǎn)亮后其內(nèi)部壓強(qiáng)將______(填“增大”“減小”或“不變”
12、)。
(3)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T的變化關(guān)系圖像。由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中氣體吸收熱量Q1=220 J,氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)為p0=1.0×105 Pa。求:
①氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度T2;
②氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體向外放出的熱量Q2。
解析:(1)圖甲說明薄板的導(dǎo)熱性能是各向同性,則薄板是非晶體或多晶體,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙說明氣體速率分布隨溫度變化,T1時(shí)速率低的占的比例比T2時(shí)多,速率大的占的比例比T2時(shí)少,則T1
13、誤。
(2)氙氣燈泡的容積為V,其內(nèi)部氙氣的密度為ρ,氙氣摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA。則燈泡中氙氣分子的總個(gè)數(shù)N=NA,燈泡點(diǎn)亮后其內(nèi)部氣體溫度升高,體積不變,壓強(qiáng)增大。
(3)①狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程是等壓過程,
根據(jù)蓋-呂薩克定律=,解得:T2=600 K。
②A到B過程氣體從外界吸熱,對(duì)外界做功,內(nèi)能增加,
據(jù)熱力學(xué)第一定律:ΔUAB=Q1+WAB
又WAB=-p0(V2-V1)=-100 J
C狀態(tài)與A狀態(tài)內(nèi)能相等,則ΔUAB=-ΔUBC
B到C過程是等容過程WBC=0,據(jù)熱力學(xué)第一定律:ΔUBC=QBC+WBC
解得:QBC=-120 J,
即氣體由狀態(tài)
14、B變化到狀態(tài)C的過程中,氣體向外放出的熱量Q2=120 J。
答案:(1)C (2)NA 增大 (3)①600 K?、?20 J
5.(2018·江蘇七市三模)(1)下列說法中正確的有________。
A.只有在溫度較高時(shí),香水瓶蓋打開后才能聞到香水味
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,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)充酒精的飽
15、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,整個(gè)房間都能聞到香水味,這屬于
16、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?,所以酒精的飽和汽壓將降低?
(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?、?
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