（江蘇專用）2020高考物理二輪復習 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——課后自測診斷卷

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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 ——課后自測診斷卷 1．(2019江蘇高考)(1)在沒有外界影響的情況下，密閉容器內的理想氣體靜置足夠長時間后，該氣體________。 A．分子的無規(guī)則運動停息下來 B．每個分子的速度大小均相等 C．分子的平均動能保持不變 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”)。分子勢能Ep和分子間距離r的關系圖像如圖甲所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中________(選填“A”“B”或“C”)

2、的位置。 甲 乙 (3)如圖乙所示，一定質量理想氣體經歷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過程中內能減少900 J。求A→B→C過程中氣體對外界做的總功。 解析：(1)分子永不停息地做無規(guī)則運動，A錯。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，每個分子的速度不斷變化，B錯。理想氣體靜置足夠長的時間后達到熱平衡，氣體的溫度不變，分子的平均動能不變，C對。氣體體積不變，則分子的密集程度保持不變，D對。 (2)水滴表面層使水滴具有收縮的趨勢，因此水滴表面層中，水分子之間的作用力為

3、引力；水分子之間，引力和斥力相等時，分子間距r＝r0，分子勢能最小；當分子間表現(xiàn)為引力時，分子間距離r>r0，因此，小水滴表面層中水分子Ep對應于位置C。 (3)A→B過程W1＝－p(VB－VA) B→C過程，根據(jù)熱力學第一定律W2＝ΔU 則氣體對外界做的總功W＝－(W1＋W2) 聯(lián)立解得W＝1 500 J。 答案：(1)CD　(2)引力　C　(3)1 500 J 2．(2018江蘇高考)(1)如圖1所示，一支溫度計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)時帶走熱量，使溫度計示數(shù)低于周圍空氣溫度?？諝鉁囟炔蛔儯粢欢螘r間后發(fā)現(xiàn)該溫度計示數(shù)減小，則________。

4、 A．空氣的相對濕度減小 B．空氣中水蒸氣的壓強增大 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，泄漏前后容器內溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，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________(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

5、 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2所示，一定質量的理想氣體在狀態(tài)A時壓強為2.0105 Pa，經歷A→B→C→A的過程，整個過程中對外界放出61.4 J熱 量。求該氣體在A→B過程中對外界所做的功。 解析：(1)溫度計示數(shù)減小說明水在蒸發(fā)，這是因為空氣的相對濕度減小了，故A正確?？諝?/p>

6、中水的飽和汽壓與空氣溫度有關，溫度不變，水的飽和汽壓不變，故C、D錯誤。水的飽和汽壓不變，空氣的相對濕度減小，所以空氣中水蒸氣的壓強減小，故B錯誤。 (2)溫度大時，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)整個過程中，外界對氣體做功W＝WAB＋WCA， 且WCA＝pA(VC－VA) 由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，得WAB＝－(Q＋WCA) 代入數(shù)據(jù)得WAB＝－138.6 J， 即氣體對外界做的功為138.6 J。 答案：(1)A　(2)大于　等于　(3)13

7、8.6 J 3．(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能變大 B．一定質量的理想氣體，體積不變時壓強和攝氏溫度成正比 C．當液面上方的蒸汽達到飽和狀態(tài)后，液體分子不會從液面飛出 D．用油膜法測油酸分子直徑時，認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構，圖中等長線段AA1、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。圖乙中液體表面層內分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層內分子間作用力表現(xiàn)為________。 (3)在大氣中，空氣

8、團運動時經過各氣層的時間很短，因此，運動過程中空氣團與周圍空氣熱量交換極少，可看做絕熱過程。潮濕空氣團在山的迎風坡上升時，水汽凝結成云，到山頂后變得干燥，然后沿著背風坡下降時升溫，氣象上稱這股干熱的氣流為焚風。 ①空氣團在山的迎風坡上升時溫度降低，試說明其原因？ ②設空氣團的內能U與溫度T滿足U＝CT(C為一常數(shù))，空氣團沿著背風坡下降過程中，外界對空氣團做的功為W，求此過程中空氣團升高的溫度ΔT。 解析：(1)蒸發(fā)過程中乙醚分子要克服分子間的引力做功，增加分子勢能，故A正確。根據(jù)＝C可知一定質量的理想氣體，體積不變時壓強和絕對溫度成正比，選項B錯誤；當液面上方的蒸汽達到飽和狀態(tài)后，進入

9、液體和從液面飛出的分子數(shù)相等，選項C錯誤；用油膜法測油酸分子直徑時，認為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑，選項D正確。 (2)題圖甲是巖鹽晶體的平面結構，圖中等長線段AA1、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。題圖乙中液體表面層內分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層內分子間作用力表現(xiàn)為引力。 (3)①坡上空氣壓強小，氣團絕熱膨脹，對外做功，溫度降低。 ②根據(jù)U＝CT得ΔU＝CΔT① 由熱力學第一定律得ΔU＝Q＋W② Q＝0③ 聯(lián)立①②③解得ΔT＝。 答案：(1)AD　(2)各向異性　引力　(3)①坡上空氣壓強小，氣團絕熱膨脹，對外做功，溫度降低?、? 4．

10、(1)下列說法正確的是________。 A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 B．溫度是分子平均動能的標志 C．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 D．一定質量的理想氣體，吸收熱量后溫度一定升高 (2)一定質量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，其中a→b是等溫過程，氣體對外界做功100 J；b→c是絕熱過程，外界對氣體做功150 J；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)如圖所示為一個防撞氣包，包內氣體在標準狀況下體積為336 mL，已知氣體在標準狀態(tài)下的摩爾體積V0＝

11、22.4 L/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023 mol－1，求氣包內(結果均保留兩位有效數(shù)字)： ①氣體的分子個數(shù)； ②氣體在標準狀況下每個分子所占的體積。 解析：(1)布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，不是分子的無規(guī)則運動，是液體分子的無規(guī)則運動的反映，故選項A錯誤；溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子平均動能增大，故選項B正確；水的飽和汽壓與溫度有關，隨溫度的升高而增大，故選項C正確；一定質量的理想氣體從外界吸收熱量，若同時對外做功，內能不一定增大，所以溫度不一定升高，故選項D錯誤。 (2)b→c過程，因為體積減小，故外界對氣體做功W>0，根據(jù)熱力學第一定律有：ΔU＝W

12、＋Q，又因為絕熱過程Q＝0，故ΔU>0，內能增加，溫度升高；a→b是等溫過程，則ΔUa→b＝0，氣體對外界做功100 J，則Wa→b＝－100 J，則根據(jù)熱力學第一定律有：Qa→b＝100 J；b→c是絕熱過程，則Qb→c＝0，外界對氣體做功150 J，則Wb→c＝150 J，則根據(jù)熱力學第一定律有：ΔUb→c＝150 J；由于c→a是等容過程，外界對氣體不做功Wc→a＝0，壓強減小，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增加的內能，即Qc→a＝－150 J，則根據(jù)熱力學第一定律有：ΔUc→a＝－150 J；綜上所述，a→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為Q＝50

13、 J。 (3)①由題意可知，分子數(shù)目為：N＝NA＝9.01021個。 ②由題意可知氣體在標準狀況下每個分子所占的體積為：V′＝＝3.710－26 m3。 答案：(1)BC　(2)升高　50　(3)①9.01021個　 ②3.710－26 m3 5．(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，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生的，其方向與液面平行 (2)1912年

14、，英國物理學家威爾遜發(fā)明了觀察帶電粒子運動徑跡的云室，結構如圖所示，在一個圓筒狀容器中加入少量酒精，使云室內充滿酒精的飽和蒸汽。迅速向下拉動活塞，室內氣體溫度________(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，一導熱性能良好、內壁光滑的氣缸豎直放置，用截面積為S的輕活塞在氣缸內封閉著體積為V0的氣體，此時氣體密度為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，此時推力大小F＝2p0S。已知封閉氣體的摩爾質量為M，大氣壓強為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： ①封閉

15、氣體的體積V； ②封閉氣體單位體積內的分子數(shù)n。 解析：(1)將香水瓶蓋打開，整個房間都能聞到香水味，這屬于擴散現(xiàn)象，在任何溫度下都會發(fā)生擴散現(xiàn)象，溫度越高擴散的越快，故A錯誤；物體的溫度高，分子的平均動能大，但由于分子運動是無規(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晶屬于單晶體，故C錯誤；表面張力產生在液體表面層，它的方向跟液面平行，使液面收縮，故D正確。 (2)迅速向下拉動活塞，室內氣體膨脹，放出熱量溫度降低，因為溫度降低，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＝ 單位體積內的分子數(shù)n＝ 解得：n＝。 答案：(1)BD　(2)降低　降低　(3)①V0?、? 6