（江蘇專用）2020高考物理二輪復(fù)習 第一部分 專題七 選考模塊 第一講 分子動理論 固體、液體、氣體及熱力學定律——課前自測診斷卷

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1、第一講 分子動理論 固體、液體、氣體及熱力學定律 ——課前自測診斷卷 1．(2019蘇、錫、常、鎮(zhèn)一模)(1)一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能增大的同時向外放出熱量。它的壓強、體積和溫度分別用p、V、T表示。則該理想氣體的________。 A．V減小　　　　　　　 B．T降低 C．p增大 D．的值減小 (2)在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋。水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿了飽和汽，停止加熱讓高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，則在冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸氣將____________(選填“一直是飽和汽”或“變?yōu)槲达柡推?，水蒸氣壓強________(選填“變大”“變小”或“不變”)。 (3)某種蛋白的

2、摩爾質(zhì)量為66 kg/mol，其分子可視作半徑為310－9 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol－1。已知球體體積計算公式為V＝πR3，其中R為球體半徑。請估算該蛋白的密度。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析：(1)根據(jù)熱力學第一定律可知，理想氣體內(nèi)能增大的同時向外放出熱量，外界就一定會對氣體做功，即壓縮氣體，體積減小，故A正確；一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，內(nèi)能增大，溫度升高，故B錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體，體積減小，溫度升高，壓強一定增大，故C正確；由理想氣體狀態(tài)方程＝C，又因為氣體的質(zhì)量不變，則就不變，故D錯誤。 (2)在冷卻的過程中，溫度降低，鍋內(nèi)水蒸氣與鍋內(nèi)的液體處

3、于動態(tài)平衡，所以鍋內(nèi)的水蒸氣一直是飽和汽。在冷卻的過程中氣體發(fā)生等容變化，溫度降低，飽和汽的壓強變小。 (3)該蛋白的摩爾體積為：V＝πR3NA 密度公式為：ρ＝ 聯(lián)立以上方程可得：ρ＝ 代入數(shù)據(jù)可得：ρ＝1103 kg/m3 即蛋白的密度為1103 kg/m3。 答案：(1)AC　(2)一直是飽和汽　變小 (3)1103 kg/m3 2．(2019鹽城四模)(1)下列關(guān)于熱運動的說法正確的是________。 A．水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈 B．水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈 C．晶體微粒具有空間點陣，晶體分子的熱運動停止 D．氣體能夠充滿密閉容器，是因為

4、氣體分子做布朗運動 (2)一定質(zhì)量的理想氣體從初狀態(tài)A分別經(jīng)不同過程到達末狀態(tài)B、C、D，它們的pV圖像如圖所示。其中AB是等容過程，AC是等溫過程，AD是等壓過程。則內(nèi)能減小的過程是________(選填“AB”“AC”或“AD”)；氣體從外界吸收熱量的過程是________(選填“AB”“AC”或“AD”)。 (3)如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開口向上，用輕質(zhì)活塞封閉體積為V0的理想氣體，外界大氣壓強為p0，輕質(zhì)活塞橫截面積為S，與氣缸之間的摩擦不計。現(xiàn)在活塞上面加砂子，使活塞緩慢下移，當砂子總質(zhì)量為m時活塞靜止在某一位置，此過程中外界對氣體做的總功為W。重力加速度為g，環(huán)境溫度不變。

5、求： ①該位置氣體的體積； ②此過程中氣體放出的熱量。 解析：(1)水分子的熱運動的劇烈程度與水的機械運動的速度無關(guān)，選項A錯誤；水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈，選項B正確；任何物質(zhì)的分子都在永不停息的做無規(guī)則運動，選項C錯誤；氣體能夠充滿密閉容器，是因為氣體分子做無規(guī)則的熱運動，選項D錯誤。 (2)從A到B，體積不變，壓強減小，則溫度降低，內(nèi)能減小，因氣體不對外做功，則氣體放熱；從A到C，溫度不變，則內(nèi)能不變；體積變大，對外做功，則吸收熱量；從A到D，體積變大，壓強不變，則溫度升高，內(nèi)能增大，氣體對外做功，則吸收熱量；則氣體從外界吸收熱量的過程是AC和AD。 (3)①對活塞受力

6、分析，如圖所示。 p＝p0＋，由pV＝p0V0 解得V＝。 ②由熱力學第一定律：ΔU＝W＋Q＝0，Q＝－W，則氣體放熱W。 答案：(1)B　(2)AB　AC和AD　(3)① ②W 3．(2019七市三模)(1)下列說法中正確的有________。 A．分子力減小時，分子勢能可能增大 B．布朗運動是由固體顆粒中分子間碰撞的不平衡引起的 C．空氣流動得越快，分子熱運動的平均動能越大 D．液體分子間的相互作用力比固體分子間的作用力要小 (2)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時壓強為p0，經(jīng)歷從狀態(tài)A→B→C→A的過程。則氣體在狀態(tài)C時壓強為________；從狀態(tài)C到狀態(tài)A

7、的過程中，氣體的內(nèi)能增加ΔU，則氣體吸收的熱量為________。 (3)真空電阻蒸發(fā)鍍膜是在真空室中利用電阻加熱，將緊貼在電阻絲上的金屬絲(鋁絲)熔融汽化，汽化了的金屬分子沉積于基片上形成均勻膜層。在一塊面積為S的方形基片上形成共有k層鋁分子組成的鍍膜，鋁膜的質(zhì)量為m。已知鋁的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA。 ①求基片上每層鋁分子單位面積內(nèi)的分子數(shù)n； ②真空氣泵將真空室中的氣體壓強從p0＝1.0105 Pa減小到p1＝1.010－4 Pa，設(shè)抽氣后真空室中氣體溫度與抽氣前相同，求抽氣前后真空室中氣體分子數(shù)之比。 解析：(1)當分子間距大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，增大間距，分子

8、力減小，但分子力做負功，分子勢能增大，A正確；布朗運動是懸浮微粒的運動，是固體顆粒受到液體或氣體分子碰撞的不平衡引起的，B錯誤；分子熱運動平均動能僅與溫度有關(guān)，C錯誤；液體分子間的相互作用力比固體分子間的作用力要小，D正確。 (2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：＝C，可得：V＝T，所以VT圖中過原點的直線表示等壓變化，所以從C到A過程是等壓變化，pC＝pA＝p0，從狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中，外界對氣體做功W＝－p0ΔV＝－2p0V0，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，整理得吸收熱量：Q＝ΔU－W＝ΔU＋2p0V0。 (3)①基片上鋁分子的總數(shù)NA＝nkS 解得n＝NA。 ②設(shè)真空室中原來氣體的體積

9、為V0，經(jīng)過等溫變化后這部分氣體的體積為V1，根據(jù)玻意耳定律有 p0V0＝p1V1 設(shè)抽氣前和抽氣后真空室內(nèi)氣體分子數(shù)分別為n0、n1， 則＝＝109。 答案：(1)AD　(2)p0　ΔU＋2p0V0　(3)①NA?、?09 4.(2019南通一模)(1)下列現(xiàn)象與液體表面張力無關(guān)的是________。 A．透過布制的傘面可以看見紗線縫隙，而傘面不漏雨水 B．在繞地球飛行的宇宙飛船中，自由漂浮的水滴呈球形 C．把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍 D．把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起難以分開 (2)做汽車安全氣囊的模擬實驗時，密封的儲氣罐與氣囊相連，撞擊時儲

10、氣罐閥門自動打開，大量氣體進入氣囊，氣囊在極短時間內(nèi)迅速展開，在人體前部形成彈性氣墊，然后氣囊泄露，收縮，從而有效保護人體，氣囊展開過程中，將氣體視為理想氣體，氣體的內(nèi)能________(選填“增大”“減小”或“不變”)；泄露收縮過程中氣囊內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的作用力________(選填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)如圖所示是某氣壓式柱形保溫瓶的結(jié)構(gòu)示意簡圖，活塞只在受到壓力時才向下移動，倒入熱水后，活塞a的下表面與液體相距h，兩者間密閉有一定質(zhì)量的氣體，密閉氣體的壓強等于外界大氣壓強p0。 ①剛倒入熱水時，瓶內(nèi)空氣溫度為T1，經(jīng)過一段時間溫度降至T2，此時瓶內(nèi)氣體的壓

11、強多大？ ②當溫度降至T2時，要把瓶中的水壓出瓶外，活塞a至少下降多少距離？(設(shè)壓活塞過程中氣體溫度不變) 解析：(1)由于雨水表面存在表面張力，雖然布傘有孔，但不漏水，故與表面張力有關(guān)，A不符合題意；在繞地球飛行的宇宙飛船中，自由漂浮的水滴呈球形，是水滴表面的分子間的距離比內(nèi)部分子距離大，分子間表現(xiàn)為引力產(chǎn)生，故與表面張力有關(guān)，B不符合題意；把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，是由于液態(tài)的玻璃表面的分子間的距離比內(nèi)部分子距離大，分子間表現(xiàn)為引力產(chǎn)生，故與表面張力有關(guān)，C不符合題意；把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起難以分開，是因為分子間存在引力，與表面張力無關(guān)，D符合題意

12、。 (2)氣囊展開過程中，氣體迅速膨脹，對外做功，由于時間極短，可看作絕熱膨脹，故內(nèi)能減?。恍孤妒湛s過程中，整個氣體是進一步膨脹的，根據(jù)熱力學第一定律，內(nèi)能進一步減小，故剩余部分氣體的溫度進一步降低，而溫度是分子熱運動平均動能的標志，故分子熱運動平均動能減小，而分子密集程度也稀疏了，故氣囊內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的作用力減小。 (3)①瓶內(nèi)氣體等容變化，由查理定律可得＝ 解得p2＝。 ②設(shè)活塞的橫截面積為S，下降的距離為x 由玻意耳定律有p2hS＝p0(h－x)S 解得x＝h。 答案：(1)D　(2)減小　減小　(3)①?、趆 5.(2019南京、鹽城一模)(1)把一條細

13、棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上，棉線處于松弛狀態(tài)。將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，拿出來時環(huán)上留下一層肥皂液的薄膜，這時薄膜上的棉線仍是松弛的，如圖所示。用燒熱的針刺破某側(cè)的薄膜，觀察到棉線的形狀，圖中所標的箭頭方向合理的是________。 (2)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)等壓變化到狀態(tài)B，氣體吸收熱量為Q1；再由B 狀態(tài)經(jīng)等容變化到狀態(tài)C，氣體放出熱量為Q2。狀態(tài)A：VA＝0.2 m3，TA＝200 K；狀態(tài)B：VB＝________m3，TB＝400 K；狀態(tài)C：TC＝200 K，則Q1________Q2(選填“>”“＝”或“<”)。 (3)鐵的密度ρ＝7.8103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M

14、＝5.610－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023mol－1。可將鐵原子視為球體，試估算：(保留一位有效數(shù)字) ①1克鐵含有的分子數(shù)； ②鐵原子的直徑大小。 解析：(1)A、C圖中為用燒熱的針刺破上側(cè)的薄膜，由于下側(cè)薄膜中的表面張力，使細線向下彎曲，故A正確，C錯誤；B圖中用燒熱的針刺破一側(cè)的薄膜，不可能兩側(cè)都有張力，故B錯誤；D圖中為用燒熱的針刺破下側(cè)的薄膜，由于上側(cè)薄膜中的表面張力，使細線向上彎曲，故D正確。 (2)設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋－呂薩克定律得＝，代入數(shù)據(jù)解得VB＝0.4 m3；因為TA＝TC，故A→B增加的內(nèi)能與B→C減小的內(nèi)能相同，而A→B過程氣體對外做正功，B→C過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知Q1大于Q2。 (3)①根據(jù)公式N＝nNA＝NA， 可得N＝6.01023個≈11022個。 ②取1 mol的鐵，則：NAπ3＝，代入數(shù)據(jù)，可得：d＝310－10 m。 答案：(1)AD　(2)0.4　> (3)①11022個?、?10－10 m 6