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課時跟蹤訓練(五十)
落實雙基
[基礎鞏固]
1.如圖所示四幅圖象,描述分子間作用力F(正值為斥力、負值為引力)和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關系,其中正確的是( )
[解析] 分子力F的特點是:r=r0時,F(xiàn)=0;r
r0時,F(xiàn)為引力.故不選A、D.分子勢能Ep的特點是:r=r0時Ep最小,故選B,不選C.
[答案] B
2.(多選)(2017全國卷Ⅱ)如圖,用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分,隔板左側充有理想氣體,隔板右側與絕熱活塞之間是真空.現(xiàn)將隔板抽開,氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸.待氣體達到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來的體積.假設整個系統(tǒng)不漏氣.下列說法正確的是( )
A.氣體自發(fā)擴散前后內能相同
B.氣體在被壓縮的過程中內能增大
C.在自發(fā)擴散過程中,氣體對外界做功
D.氣體在被壓縮的過程中,外界對氣體做功
E.氣體在被壓縮的過程中,氣體分子的平均動能不變
[解析] 氣體向真空膨脹時不受阻礙,氣體不對外做功,由于汽缸是絕熱的,沒有熱交換,所以氣體擴散后內能不變,選項A正確.氣體被壓縮的過程中,外界對氣體做功,且沒有熱交換,根據(jù)熱力學第一定律,氣體的內能增大,選項B、D正確.氣體在真空中自發(fā)擴散的過程中氣體不對外做功,選項C錯誤.氣體在壓縮過程中,內能增大,由于一定質量的理想氣體的內能完全由溫度決定,溫度越高,內能越大,氣體分子的平均動能越大,選項E錯誤.
[答案] ABD
3.(多選)(2018東北三校聯(lián)考)關于熱力學第一定律和熱力學第二定律,下列論述正確的是( )
A.一定質量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程,氣體的內能增大
B.熱力學第一定律也可表述為第一類永動機不可能制成
C.氣體向真空的自由膨脹是不可逆的
D.熱力學第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”
E.1 kg的0 ℃的冰比1 kg的0 ℃的水的內能小些
[解析] 本題考查熱力學第一定律和熱力學第二定律及其相關知識點.一定質量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程,則Q=0,W<0,根據(jù)ΔU=W+Q可知,氣體的內能減小,選項A錯誤;熱力學第一定律也可表述為第一類永動機不可能制成,選項B正確;熱力學第二定律表明:自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,是不可逆的,選項C正確;熱力學第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化”,選項D錯誤;1 kg的0 ℃的冰變成1 kg的0 ℃的水要吸收熱量,所以選項E正確.
[答案] BCE
[素能培養(yǎng)]
4.(多選)(2018安徽安慶模擬)如下圖所示為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機工作時,強迫制冷劑在冰箱內外的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內的熱量,經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化,放出熱量到箱體外.下列說法正確的是( )
A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內傳到冰箱外
B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界,是因為其消耗了電能
C.電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律
D.電冰箱的工作原理違反熱力學第二定律
[解析] 熱力學第一定律是熱現(xiàn)象中內能與其他形式能的轉化規(guī)律,是能的轉化和守恒定律的具體表現(xiàn),適用于所有的熱學過程,故選項C正確.由熱力學第二定律可知,熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體,除非有外界的影響或幫助;電冰箱把熱量從低溫的內部傳到高溫的外部,需要壓縮機的幫助并消耗電能,選項B正確,A、D錯誤.
[答案] BC
5.(1)在“用單分子油膜法估測分子大小”實驗中,在蒸發(fā)皿內盛一定量的水,正確操作的是( )
A.在水面上先撒上痱子粉,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散開穩(wěn)定
B.先滴入一滴油酸酒精溶液,待其散開穩(wěn)定,再在水面上撒上痱子粉
(2)實驗中,104 mL油酸酒精溶液中有純油酸6 mL.用注射器測得1 mL上述溶液中有50滴.把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待油膜形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上描出油膜的輪廓,然后把玻璃板放在坐標紙上,其形狀如圖所示,坐標紙中正方形小方格的面積為410-4 m2.
①油膜的面積________m2;
②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL;
③根據(jù)①、②數(shù)據(jù),估算出油酸分子的直徑約________m.(①,③問保留一位有效數(shù)字,②問保留兩位有效數(shù)字)
[解析] (1)正確操作的是在水面上先撒上痱子粉,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散開穩(wěn)定,故選A.
(2)①數(shù)輪廓包圍方格約59個.則油酸膜的面積
S=59410-4 m2=210-2 m2.
②每滴溶液中含純油酸的體積
V= mL=1.210-5 mL.
③油酸分子直徑為d=
= m=610-10 m.
[答案] (1)A (2)①210-2?、?.210-5?、?10-10
6. (2017湖南師范大學附屬中學檢測)如圖所示,體積為V、內壁光滑的圓柱形導熱汽缸頂部有一質量和厚度均可忽略的活塞;汽缸內密封有溫度為2.4T0、壓強為1.2p0的理想氣體.p0和T0分別為大氣的壓強和溫度.已知:氣體內能U與溫度T的關系為U=aT,a為正的常量;容器內氣體的所有變化過程都是緩慢的,求:
(1)汽缸內氣體與大氣達到平衡時的體積V1;
(2)在活塞下降過程中,汽缸內氣體放出的熱量Q.
[解析] (1)在氣體由壓強p=1.2p0下降到p0的過程中,V不變,溫度由2.4T0變?yōu)門1,
由查理定律得=
得:T1=2T0
在氣體溫度由T1變?yōu)門0的過程中,體積由V減小到V1,氣體壓強不變,
由蓋-呂薩克定律得=
解得:V1=0.5V.
(2)活塞下降過程中,活塞對氣體做功W=p0(V-V1)
在這一過程中,氣體內能的減少量ΔU=a(T1-T0)
由熱力學第一定律得,汽缸內氣體放出的熱量Q=W+ΔU得:Q=p0V+aT0.
[答案] (1)0.5V (2)p0V+aT0
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