物理二輪復(fù)習(xí)專題七選考模塊分子動(dòng)理論固體、液體、氣體及熱力學(xué)定律-課后自測(cè)診斷卷

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.分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來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(選填“引力”或“斥力”)。分子勢(shì)能E和分子間距離rp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號(hào)的是圖中(選填“A”“B”或"C”)的位置。1到1伊PkIB 23 V/10'甲 乙(3)如圖乙所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A-B的等壓過程，B-C的絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)，其中B-C過程中內(nèi)能減少900J。求A-B-C過程中氣體對(duì)外界做的總功。解析：(1)分子永不停息地做無規(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引力；水分子之間，引力和斥力相等時(shí)，分子間距r=r°,分子勢(shì)能最?。划?dāng)分子間表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距離r>r°,因此，小水滴表面層中水分子Ep對(duì)應(yīng)于位置C。(3)A-B過程W=—p(V-V)1 BAB-C過程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律W2=AU則氣體對(duì)外界做的總功W=—(W1+W2)聯(lián)立解得W=1500J。答案：(1)CD⑵引力C(3)1500J2.(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)溫度計(jì)J水事!圖1

低于周圍空氣溫度?？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，貝IJ。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［和T2溫度下其分子速率分布的情況見下表。JT1(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，速率處于400?500m/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%。速率區(qū)間m?s—1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T2100以下0.71.4100?2005.48.1200?30011.917.0300?40017.421.4400?50018.620.4500?60016.715.1600?70012.99.2700?8007.94.5800?9004.62.0900以上3.90.9(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2.0X105Pa,經(jīng)歷A-B-C-A的過程，整個(gè)過程中對(duì)外界放出61.4J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?？諝庵兴娘柡推麎号c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TJT2。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?500m/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，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au=q+w,得wab=—(q+wca)代入數(shù)據(jù)得WAf—138.6J,即氣體對(duì)外界做的功為138.6J。答案：(1)A(2)大于等于(3)138.6J3.(2019?南京、鹽城二模)(1)下列說法中正確的有。A.乙醚液體蒸發(fā)為氣體的過程中分子勢(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AA/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(3)在大氣中，空氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過各氣層的時(shí)間很短，因此，運(yùn)動(dòng)過程中空氣團(tuán)與周圍空氣熱量交換極少，可看做絕熱過程。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)坡下降過程中，外界對(duì)空氣團(tuán)做的功為W,求此過程中空氣團(tuán)升高的溫度ATO解析：(1)蒸發(fā)過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)牛=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AA/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r°,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AU=CAT①由熱力學(xué)第一定律得AU=Q+W②Q=0③W聯(lián)立①②③解得at=kC

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，4.(1)下列說法正確的是。A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(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是等溫過程，氣體對(duì)外界做功100J；b-c是絕熱過程，外界對(duì)氣體做功150J；c-a是等容過程，則b-c的過程中氣體溫度(選填“升高”“降低”或，，不變，，)，a-b-c-a的過程中氣體放出的熱量為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336mL,已知?dú)怏w在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩爾體積V°=22.4L/mol,阿伏加德羅常數(shù)Na=6.0X1023mol-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)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子的無規(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：AU=W+Q,又因?yàn)榻^熱過程Q=0,故AU>0,內(nèi)能增加，溫度升高；a-b是等溫過程，貝UAU八a-b=0,氣體對(duì)外界做功100J,則Wa-b=—100J,則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：Qa-b=100J；b-c是絕熱過程，則Qb-c=0,外界對(duì)氣體做功150J,則Wb-c=150J,則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：AUb-c=150J；由于c-a是等容過程，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是等溫過程，所以放出的熱量等于b-c增加的內(nèi)能，即Qc-a=—150J,則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：AUc-a=—150J；綜上所述，a-b-c-a的過程中氣體放出的熱量為Q=50J。V(3)①由題意可知，分子數(shù)目為：N=7N=9.0X1021個(gè)。VA0V②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‘=N0=3.7X10-26m3。A答案：(1)BC(2)升高50(3)①9.0*1021個(gè)②3.7X10-26m35.(2019?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.將沸騰的高濃度明磯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P0。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；將沸騰的高濃度明磯溶液