（江蘇專(zhuān)版）2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題七 第一講 分子動(dòng)理論 氣體及熱力學(xué)定律課前自測(cè)診斷卷（含解析）.doc

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分子動(dòng)理論 氣體及熱力學(xué)定律 1．(2018江蘇六市二模)(1)關(guān)于現(xiàn)代科技在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是________。 A．潮濕的房間內(nèi)，開(kāi)啟空調(diào)制熱，可降低空氣的絕對(duì)濕度 B．普通液晶顯示器在嚴(yán)寒地區(qū)不能工作，是因?yàn)槲镔|(zhì)的液晶態(tài)是在一定溫度范圍內(nèi) C．石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，層與層原子間作用力小，可用作固體潤(rùn)滑劑 D．天然氣是一種潔凈環(huán)保的能源，相比于傳統(tǒng)化石燃料不會(huì)產(chǎn)生地球溫室效應(yīng) (2)油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用1 mL的油酸配置了500 mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒測(cè)得n滴油酸酒精溶液體積為V，一滴溶液在水槽中最終形成的油膜面積為S，則油酸分子直徑為_(kāi)_______；實(shí)驗(yàn)中水面上撒的痱子粉太厚會(huì)導(dǎo)致分子直徑測(cè)量值________。(選填“偏大”或“偏小”) (3)如圖所示，某同學(xué)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的氣溫計(jì)，一導(dǎo)熱容器連接橫截面積為S的長(zhǎng)直管，用一滴水銀封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度為T(mén)0時(shí)水銀滴停在O點(diǎn)，封閉氣體的體積為V0。大氣壓強(qiáng)不變，不計(jì)水銀與管壁間的摩擦， ①設(shè)封閉氣體某過(guò)程從外界吸收0.50 J的熱量，內(nèi)能增加0.35 J，求氣體對(duì)外界做的功。 ②若環(huán)境溫度緩慢升高，求水銀滴在直管內(nèi)相對(duì)O點(diǎn)移動(dòng)的距離x隨封閉氣體熱力學(xué)溫度T的變化關(guān)系。 解析：(1)空氣的絕對(duì)濕度是用空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)表示的，對(duì)房間內(nèi)氣體加熱，不會(huì)減少空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)，故空氣的絕對(duì)濕度不會(huì)降低，故A錯(cuò)誤；普通液晶顯示器在嚴(yán)寒地區(qū)不能工作，是因?yàn)槲镔|(zhì)的液晶態(tài)是在一定溫度范圍內(nèi)，故B正確；石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，層與層原子間作用力小，可用作固體潤(rùn)滑劑，故C正確；天然氣燃燒同樣產(chǎn)生二氧化碳，也會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。 (2)一滴油酸酒精溶液中含有的油酸體積為，因一滴溶液在水槽中最終形成的油膜面積為S，所以油酸分子直徑為d＝＝；痱子粉太厚會(huì)導(dǎo)致油酸在水面的擴(kuò)散面積減小，從而測(cè)量的分子直徑偏大。 (3)①由熱力學(xué)第一定律有ΔU＝Q＋W 代入數(shù)據(jù)得：W＝－0.15 J 所以氣體對(duì)外做功為：W′＝－W＝0.15 J。 ②氣體做等壓變化，由蓋－呂薩克定律有：＝ 解得：x＝－。 答案：(1)BC　(2)　偏大 (3)①0.15 J　②x＝－ 2．(2018蘇北四市一模) (1)對(duì)于下列實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法正確的是________。 A．甲圖是用油膜法測(cè)分子直徑的示意圖，認(rèn)為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑 B．乙圖是溴蒸氣的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，若溫度升高，則擴(kuò)散的速度加快 C．丙圖是模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明氣體壓強(qiáng)是由氣體重力引起的 D．丁圖是蜂蠟涂在單層云母片上融化實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明云母晶體的導(dǎo)熱性能各向同性 (2)一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化的pV圖像如圖所示。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的溫度為260 K，則氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度為_(kāi)_______K，從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體與外界交換的熱量為_(kāi)_______ J。 (3)2017年5月，我國(guó)成為全球首個(gè)海域可燃冰試采獲得連續(xù)穩(wěn)定氣流的國(guó)家。可燃冰是一種白色固體物質(zhì)，1 L可燃冰在常溫常壓下釋放160 L的甲烷氣體，常溫常壓下甲烷的密度ρ＝0.66 g/L，甲烷的摩爾質(zhì)量M＝16 g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023mol－1。請(qǐng)計(jì)算1 L可燃冰在常溫常壓下釋放出甲烷氣體分子數(shù)目(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。 解析：(1)在測(cè)量油酸分子的直徑時(shí)，將油酸分子看成球形分子，并且把油酸薄膜看成單分子油膜，此時(shí)油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑，A正確；研究溴蒸氣的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)時(shí)，若溫度升高，則分子的運(yùn)動(dòng)越激烈，所以擴(kuò)散的速度加快，B正確；丙圖模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明氣體壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁碰撞容器壁產(chǎn)生的，與重力無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；圖丁的形狀，由于是橢圓，則說(shuō)明云母晶體具有各向異性，D錯(cuò)誤。 (2)由題可知，TA＝260 K，VA＝110－3 m3，VB＝310－3 m3， 由圖示圖像可知，A→B等壓變化，由蓋－呂薩克定律得：＝ 代入數(shù)據(jù)解得：TB＝780 K。 氣體狀態(tài)參量：pA＝3105 Pa，VA＝110－3 m3，pC＝1105 Pa，VC＝310－3 m3， 由理想氣體狀態(tài)方程得：＝ 代入數(shù)據(jù)解得：TC＝TA＝260 K A、C兩個(gè)狀態(tài)的溫度相等，內(nèi)能相等，氣體從A到C過(guò)程，內(nèi)能變化量ΔU＝0 A到B過(guò)程氣體體積增大，外界對(duì)氣體做功： W＝－pΔV＝－3105(3－1)10－3 J＝－600 J， 由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q得：Q＝ΔU－W＝0－(－600)J＝600 J＞0， 氣體從外界吸收600 J的熱量。 (3)甲烷分子數(shù)目為： n＝NA＝6.01023個(gè)＝41024個(gè)。 答案：(1)AB　(2)780　600　(3)41024個(gè) 3．(2018南京師范大學(xué)附中模擬) (1)下列說(shuō)法正確的是________。 A．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢(shì)能也一定減小 B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，是因?yàn)橛椭顾谋砻鎻埩υ龃蟮木壒? C．空氣的相對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示 D．有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體 (2)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其pT圖像如圖所示。a、b和c三個(gè)狀態(tài)中分子平均動(dòng)能最小的是________(選填“a”“b”或“c”)，氣體在過(guò)程ab中吸收的熱量________(選填“大于”“等于”或“小于”)過(guò)程ca中放出的熱量。 (3)某柴油機(jī)的氣缸容積為0.8310－3 m3，壓縮前其中空氣的溫度為47 ℃、壓強(qiáng)為0.8105 Pa。在壓縮過(guò)程中，活塞把空氣壓縮到原體積的，壓強(qiáng)增大到4106 Pa。若把氣缸中的空氣看做理想氣體，試估算這時(shí)空氣的溫度。 解析：(1)如果分子間的作用力表現(xiàn)為引力，隨著距離的增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，A錯(cuò)誤；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，是因?yàn)橛椭顾唤?rùn)的緣故，B錯(cuò)誤；空氣絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示，C錯(cuò)誤；晶體具有規(guī)則的幾何形狀，有一定的熔點(diǎn)，物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，非晶體則沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀，沒(méi)有一定的熔點(diǎn)，物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，二者在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，故D正確。 (2)由圖像可知，a狀態(tài)溫度最低，分子平均動(dòng)能最小。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能取決于溫度，氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能小于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能；ab為等容過(guò)程，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加ΔU1>0，氣體不做功，W＝0，據(jù)W＋Q＝ΔU，氣體從外界吸收的熱量等于內(nèi)能的增加量，即Q1＝ΔU1；ca為等壓過(guò)程，溫度下降，體積減小，內(nèi)能減少ΔU2<0，外界對(duì)氣體做功，W>0，據(jù)W＋Q＝ΔU，得ca過(guò)程中放出的熱量Q2＝|ΔU2|＋W，由于ab過(guò)程中溫度變化量和ca過(guò)程中溫度變化量相等，所以內(nèi)能變化量的絕對(duì)值相等，即ΔU1＝|ΔU2|，故Q1”“＝”或“<”)。 (3)鐵的密度ρ＝7.8103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝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(cuò)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(cuò)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(shí)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(mén)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(guò)程氣體對(duì)外做正功，B→C過(guò)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(gè)≈11022個(gè)。 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(gè)　②310－10 m