2011《》高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 分子熱運動能量守恒氣體單元評估

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1、2011《》高三物理一輪復(fù)習(xí) 第8章 分子熱運動能量守恒氣體單元評估 1．封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，以下說法正確的是 (　　) A．氣體的密度增大 B．氣體的壓強增大 C．氣體分子的平均動能減小 D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多 【解析】　體積不變，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能增大，每個分子對器壁的撞擊力增大，同時每秒撞擊到單位面積器壁的分子數(shù)也增多，壓強將增大，因此本題選B、D. 【答案】　BD 2．某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為ρ，每個分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0.則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示

2、為 (　　) A．NA＝　　　　　　　 B．NA＝ C．NA＝ D．NA＝ 【解析】　NA＝或NA＝，故B、C項正確． 【答案】　BC 3．在觀察布朗運動的實驗過程中，每隔30秒記錄下顆粒的位置，最后將這些位置依次用直線連接，如下圖所示，則下列說法錯誤的是 (　　) A．由圖可以看出布朗運動是無規(guī)則的 B．圖中軌跡就是顆粒無規(guī)則運動的軌跡 C．若對比不同溫度下的軌跡，可以看出溫度高時布朗運動顯著 D．若對比不同顆粒大小時的軌跡，可以看出顆粒小時布朗運動顯著 【解析】　由于不知道30秒內(nèi)顆粒運動的真實軌跡，所以記錄下的并不是顆粒的實際運動軌跡，故選項B錯

3、．答案為B. 【答案】　B 4．(2009年衡水模擬)下列關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是 (　　) A．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在斥力的緣故 B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加 C．對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱 D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大 【答案】　BC 5．下列說法中正確的是 (　　) A．隨著技術(shù)進步，熱機的效率可以達到100%；制冷機也可以使溫度達到－280 ℃ B．氣體放出熱量，其分子的平均動能就減小 C．

4、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，一切物理過程都具有方向性 D．一定質(zhì)量的理想氣體，先保持壓強不變而膨脹，再進行絕熱壓縮，其內(nèi)能必定增加 【解析】　由熱力學(xué)第二定律知，不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化，即效率100%的熱機不可能制成；任何物體的溫度都不可能達到絕對零度，即不能達到－273 ℃，A不正確；氣體放出熱量時可能外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能不一定減小，分子平均動能不一定減小，B不正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，由大量分子參與的宏觀過程具有方向性，但不是所有物理過程都具有方向性，如彈簧振子的動能可以轉(zhuǎn)化為勢能，勢能又可以轉(zhuǎn)化為動能，是可逆的，不具有方向性，C不正確；

5、一定質(zhì)量的理想氣體，在膨脹時，分子密度變小，壓強不變，說明溫度升高了，內(nèi)能增加，再進行絕熱壓縮，只有外界對氣體做功，沒有熱傳遞，其內(nèi)能增加，D正確． 【答案】　D 6．容積不變的容器內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時 (　　) A．每個分子的速率都增大 B．單位時間內(nèi)氣體分子撞擊器壁的次數(shù)增多 C．氣體分子密度增大 D．氣體分子在單位時間內(nèi)，作用于單位面積器壁的總沖擊力增加 【解析】　溫度升高時氣體分子的平均動能增大，但分子頻繁地碰撞中每個分子的速率都在不斷變化，可能變大也可能變小，A錯；因容積不變，所以分子的密度不變，C錯；溫度升高，體積不變，氣體的壓強增大，分子的平均

6、速率增大，單位時間內(nèi)氣體分子撞擊器壁的次數(shù)增多，單位時間內(nèi)作用于單位面積器壁的總沖擊力增加． 【答案】　BD 7．(2009年海南卷)下列說法正確的是 (　　) A．氣體的內(nèi)能是分子熱運動的動能和分子間勢能之和； B．氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變 C．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功； D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體 E．一定量的氣體，在體積不變時，分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小； F．一定量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加 【答案】　AD

7、EF 8．如下圖所示的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，將突然迅速向下壓活塞的過程設(shè)為甲過程，將緩慢地向下壓活塞的過程設(shè)為乙過程．已知甲、乙兩個過程中氣體初態(tài)和末態(tài)的體積相同，不考慮活塞與汽缸的摩擦及大氣壓的變化．則下列說法正確的是 (　　) A．兩過程大氣壓力對活塞做的功一樣多 B．甲過程汽缸內(nèi)氣體末態(tài)內(nèi)能比乙過程氣體末態(tài)內(nèi)能大 C．甲過程中氣體的壓強不斷增大，乙過程中氣體的壓強不變 D．甲過程汽缸內(nèi)每個分子對缸壁的沖力增大，乙過程汽缸內(nèi)每個分子對缸壁的沖力減小 【解析】　兩種情況下，理想氣體體積變化相同，而大氣壓力做功W＝ρ0·ΔV，所以A項正確；迅速下壓活塞的過

8、程中，理想氣體與外界來不及熱交換，故外力做功全部轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，而緩慢下壓的過程中，由于汽缸導(dǎo)熱，故氣體與外界溫度總相等，所以氣體內(nèi)能不變，故B項正確；甲過程中，氣體溫度升高，體積減少，根據(jù)一定質(zhì)量氣體溫度、壓強、體積關(guān)系可知，理想氣體壓強增大；乙過程中，理想氣體溫度不變，但體積減小，故壓強增大，C項錯；溫度高低只代表氣體分子平均動能的大小，并不意味溫度高的氣體的每個分子速率比溫度低的每個分子速率都高，而每個分子對缸壁的沖量等于每個分子動量的變化，故D項錯． 【答案】　AB 9．A、B兩裝置，均由一支一端封閉，一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件

9、都相同．將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進入管內(nèi))，水銀柱上升至圖示位置停止．假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是 (　　) A．A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量 B．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量 C．A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同 D．A和B中水銀溫度始終相同，故內(nèi)能增量相同 【解析】　對進入A、B管中的水銀而言，由外界對水銀做功數(shù)值相同，為W＝pΔV，大氣壓對水銀做的功中部分轉(zhuǎn)化成水銀的內(nèi)能，部分轉(zhuǎn)化成水銀的重力勢能，又因EpA＞EpB，則ΔEA＜ΔEB，即B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀． 【答案】

10、　B 10．如下圖所示，密閉絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計，置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部．另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零)．現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經(jīng)過多次往復(fù)運動后活塞靜止，氣體達到平衡態(tài)，經(jīng)過此過程 (　　) A．Ep全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能 B．Ep一部分轉(zhuǎn)換為活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能 C．Ep全部轉(zhuǎn)換為活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能 D．Ep一部分轉(zhuǎn)換為活塞的重力勢能，一部分轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能

11、 【解析】　當(dāng)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，對氣體做功，靜止時，彈簧壓縮量變小，但彈簧仍處于被壓縮狀態(tài)，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和能量守恒定律可知，應(yīng)選擇D. 【答案】　D 二、非選擇題 11．在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，所用的油酸酒精溶液的濃度為a，測量中，某位同學(xué)測得如下數(shù)據(jù)：測得體積為V的油酸酒精溶液共有N滴；油膜面積為S，則： (1)用以上物理量的符號表示計算分子直徑大小的公式為：d＝________. (2)該同學(xué)實驗中最終得到的計算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，發(fā)現(xiàn)自己所測數(shù)據(jù)偏大，則對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能正確的是________． A．錯誤地將油酸酒精溶液

12、的體積直接作為油酸的體積進行計算 B．計算油膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理 C．計算油膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù) D．水面上痱子粉撒得較多，油膜沒有充分展開 【解析】　(1)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積V0 ＝ a，所以油酸分子的直徑為d＝＝. (2)設(shè)坐標(biāo)紙上每一個小方格的面積為S0，所畫輪廓內(nèi)的方格數(shù)為n，則分子的直徑d＝.由此可知A、C、D都將使測量結(jié)果偏大，計算油膜面積時，若將不完整的方格作為完整方格處理會導(dǎo)致油膜面積偏大，從而使所測分子直徑偏小，故B項錯． 【答案】　(1)　(2)ACD 12．寫出下列實驗事實產(chǎn)生的原因 A．水與酒精混合，混合后

13、的體積小于混合前兩者體積之和 B．固體很難被壓縮 C．繩不易被拉斷 D．糖在熱水中溶解很快 E．密閉鋼筒中的油在高壓下會從筒壁上溢出 F．將兩塊接觸面潔凈的鉛塊a、b壓緊后懸掛起來，下面的鉛塊b不下落 G．迅速向下推壓氣筒活塞時，會使其中脫脂棉燃燒 H．懸浮于液體中的小顆粒不停地做無規(guī)則熱運動，且溫度升高時，這種無規(guī)則運動的激烈程度加劇 A．________，B.________，C.________，D.________ E．________，F(xiàn).________，G.________，H.________ 【解析】　酒精與水混合后體積減小是由于分子間有空隙的緣故；固體很

14、難被壓縮是因為分子間有斥力；繩不易被拉斷是由于分子間有引力；糖在熱水中溶解很快是由于溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子擴散得越快；密閉鋼筒中的油在高壓下會從筒壁上溢出是由于分子間有空隙；將兩塊表面潔浄的鉛壓緊后，下面的鉛塊不下落是由于當(dāng)分子間的距離小于10倍平衡距離r0時，分子間存在作用力；迅速向下壓活塞時，會使筒中的脫脂棉燃燒，是由于做功可以增加物體的內(nèi)能；懸浮于液體中的小顆粒，當(dāng)溫度升高后，顆粒的無規(guī)則運動加劇是由于液體分子不停地做無規(guī)則熱運動，且溫度升高時，熱運動加?。? 【答案】　A：分子間有空隙 B：分子間存在斥力 C：分子間有引力 D：溫度升高，分子熱運動劇烈程度加劇 E：分

15、子間有空隙 F：當(dāng)分子間距離小于10倍平衡距離r0時，分子間存在作用力 G：做功可以增加物體的內(nèi)能 H：液體分子不停地做無規(guī)則熱運動，且溫度升高時，熱運動加劇 13．(2009年廣東卷)(1)遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法．“鉆木取火”是通過________方式改變物體的內(nèi)能，把________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能． (2)某同學(xué)做了一個小實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖．這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的______

16、__，溫度________，體積________． 【解析】　(1)熱力學(xué)第一定律是對能量守恒定律的一種表述方式．熱力學(xué)第一定律指出，熱能可以從一個物體傳遞給另一個物體，也可以與機械能或其他能量相互轉(zhuǎn)換，在傳遞和轉(zhuǎn)換過程中，能量的總值不變．所以鉆木取火是通過做功把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能． (2)內(nèi)能可以從一個物體傳遞給另一個物體(高溫到低溫)，使物體的溫度升高；一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)壓強保持不變時，它的體積V隨溫度T線性地變化．所以從冰箱里拿出的燒瓶中的空氣(低溫)吸收水(高溫)的熱量溫度升高，體積增大． 【答案】　(1)做功　機械能　(2)熱量　升高　增大 14．某壓力鍋的結(jié)構(gòu)如下圖所示，蓋好

17、密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起．假定在壓力閥被頂起時，停止加熱． (1)若此時鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達式； (2)假定在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1 J，并向外界釋放了2 J的熱量．鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？ 【解析】　(1)設(shè)鍋內(nèi)氣體分子為n n＝NA. (2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律 ΔE＝W＋Q＝－3 J 鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了3 J. 【答案】　(1)NA　(2)內(nèi)能減少，減少了3 J 15．利用油膜法可以粗略測出阿伏加德羅常數(shù)，把密度ρ＝0.8×103 kg/m3的某種油，用滴管滴出一滴在水面上形成油膜，已知這滴油的體積為V＝0.5×10－3 cm3，形成的油膜面積為S＝0.7 m2.油的摩爾質(zhì)量M＝0.09 kg/mol.若把油膜看成是單分子層，每個油分子看成球形，只需要保留一位有效數(shù)字，那么：油分子的直徑是多少？ 【解析】　由d＝可得：d＝ m＝7×10－10 m 【答案】　7×10－10 m