《(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 分子動理論 固體、液體、氣體及熱力學(xué)定律——課前自測診斷卷》由會員分享,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 分子動理論 固體、液體、氣體及熱力學(xué)定律——課前自測診斷卷(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一講 分子動理論 固體、液體、氣體及熱力學(xué)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(qiáng)、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(qiáng)________(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(jì)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(xué)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(qiáng)一定增大,故C正確;由理想氣體狀態(tài)方程=C,又因?yàn)闅怏w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(qiáng)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(yùn)動的說法正確的是________。
A.水流速度越大,水分子的熱運(yùn)動越劇烈
B.水的溫度越高,水分子的熱運(yùn)動越劇烈
C.晶體微粒具有空間點(diǎn)陣,晶體分子的熱運(yùn)動停止
D.氣體能夠充滿密閉容器,是因?yàn)?/p>
4、氣體分子做布朗運(yùn)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(dá)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(qiáng)為p0,輕質(zhì)活塞橫截面積為S,與氣缸之間的摩擦不計(jì)?,F(xiàn)在活塞上面加砂子,使活塞緩慢下移,當(dāng)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(yùn)動的劇烈程度與水的機(jī)械運(yùn)動的速度無關(guān),選項(xiàng)A錯誤;水的溫度越高,水分子的熱運(yùn)動越劇烈,選項(xiàng)B正確;任何物質(zhì)的分子都在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動,選項(xiàng)C錯誤;氣體能夠充滿密閉容器,是因?yàn)闅怏w分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動,選項(xiàng)D錯誤。
(2)從A到B,體積不變,壓強(qiáng)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(qiáng)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(xué)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(yùn)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(yùn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(dāng)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(fù)功,分子勢能增大,A正確;布朗運(yùn)動是懸浮微粒的運(yùn)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(yùn)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(diǎn)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(xué)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 ②109
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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(hù)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(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)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(qiáng)多大?
②當(dāng)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?yàn)榉肿娱g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)能減小;泄露收縮過程中,整個氣體是進(jìn)一步膨脹的,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能進(jìn)一步減小,故剩余部分氣體的溫度進(jìn)一步降低,而溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志,故分子熱運(yùn)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 ②h
5.(2019南京、鹽城一模)(1)把一條細(xì)
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(biāo)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??蓪㈣F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(xì)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(xì)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?yàn)門A=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(xué)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