《2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 第11章第1單元 分子動理論熱力學(xué)定律與能量守恒練習(xí)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 第11章第1單元 分子動理論熱力學(xué)定律與能量守恒練習(xí)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、限時規(guī)范特訓(xùn)
(時間:45分鐘 分值:100分)
1.[2020·貴州省凱里一中高三月考試卷]下列說法正確的是( )
A.在一定的條件下,絕對零度可以實現(xiàn)
B.布朗運動就是液體分子的熱運動
C.氣體體積緩慢增大,一定對外界做功
D.一定質(zhì)量的氣體吸收了熱量,溫度一定升高
解析:熱力學(xué)第三定律指出,絕對零度是低溫的極限,是不可達到的,選項A錯誤;布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動,它是液體分子碰撞微粒造成的,反映了液體內(nèi)部分子運動的無規(guī)則性,選項B錯誤;在氣體體積緩慢不斷增大的過程中,氣體一定對外界做功,因為氣體的功是體積功,即W=pΔV,體積增大做正功,減小做負功,選項C正確;如
2、果一定質(zhì)量的氣體吸收了熱量,同時對外做了功,溫度可能升高、不變或降低,選項D錯誤.
答案:C
2.[2020·南昌調(diào)研]根據(jù)分子動理論,下列說法正確的是( )
A.一個氣體分子的體積等于氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比
B.顯微鏡下觀察到的墨水中的小炭粒所做的不停地無規(guī)則運動,就是分子的運動
C.分子間相互作用的引力和斥力一定隨分子間的距離增大而減小
D.分子勢能隨著分子間的距離的增大,可能先減小后增大
解析:氣體的摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比為一個氣體分子所占據(jù)的空間,而非一個氣體分子的體積,A錯誤.墨水中小炭粒的無規(guī)則運動為固體小顆粒的無規(guī)則運動,而非分子運動,B錯誤.分
3、子間的引力和斥力隨分子間距離的增大而減小,C正確.當兩分子間距離小于r0時,分子力表現(xiàn)為斥力,此時分子勢能隨分子間距離的增大而減??;當兩分子間距離大于r0時,分子力表現(xiàn)為引力,此時分子勢能隨分子間距離的增大而增大,D正確.
答案:CD
3.[2020·遼寧省丹東市四校協(xié)作體高三摸底理綜卷]以下說法正確的是( )
A.布朗運動反映了懸浮小顆粒內(nèi)部分子在不停地做無規(guī)則的熱運動
B.從平衡位置開始增大分子間距離,分子間的引力將增大、斥力將減小
C.對大量事實的分析表明:熱力學(xué)零度不可能達到
D.熱量只能由高溫物體傳遞給低溫物體
解析:布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動,它是液體分子碰撞微
4、粒造成的,反映了液體內(nèi)部分子運動的無規(guī)則性,不是懸浮小顆粒內(nèi)部分子的熱運動,選項A錯誤;從平衡位置開始增大分子間距離,分子間的引力和斥力都減小,只不過斥力減小的快,分子力表現(xiàn)為引力,選項B錯誤;隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們可以獲得越來越低的溫度,但大量事實和理論證明,我們可以無限地接近絕對零度,但不可能達到,這就是熱力學(xué)第三定律的內(nèi)容,選項C正確;熱力學(xué)第二定律指出熱傳遞具有方向性,熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體,但是不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,而不產(chǎn)生其他影響,要使熱量從低溫物體傳給高溫物體,必須有外界的幫助,即外界對其做功,選項D錯誤.本題答案為C.
答案:C
4.關(guān)于分子的熱
5、運動,下列說法正確的是( )
A.分子的熱運動就是布朗運動
B.布朗運動是懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運動,它反映液體分子的無規(guī)則運動
C.溫度越高,懸浮微粒越大,布朗運動越激烈
D.物體的速度越大,內(nèi)部分子的熱運動越激烈
解析:分子的熱運動是分子的無規(guī)則運動,布朗運動是懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運動,它是由液體分子的無規(guī)則運動引起的,溫度越高,布朗運動越激烈,微粒越小,液體分子撞擊的不平衡性越明顯,布朗運動越激烈,分子熱運動的激烈程度與溫度有關(guān),與物體的宏觀速度無關(guān).綜上所述,只有B正確.
答案:B
5.設(shè)兩分子a、b間距離為r0時分子間的引力F引和斥力F斥大小相等,現(xiàn)固定a,
6、將b從與a相距處由靜止釋放,在b遠離a的過程中,下列表述正確的是( )
A.F引和F斥均減小,但F斥減小得較快
B.a(chǎn)對b一直做正功
C.當b運動最快時,a對b的作用力為零
D.當a、b間距離為r0時,a、b間的分子勢能最小
解析:由分子動理論可知距離變化對斥力的影響比對引力的影響大,距離增大時斥力、引力都減小,但斥力減小得快,故A正確.由到r0的過程中,分子力表現(xiàn)為斥力,分子力做正功,分子勢能減小,當分子間距離大于r0時,分子力表現(xiàn)為引力,分子力做負功,分子勢能增大,因此當分子間距離等于r0時分子勢能最小,所以B錯D對.b分子在運動過程中,先加速后減速,當距離為r0時,作用力為零
7、,加速度為零,速度最大,故C正確.
答案:ACD
6.[2020·山東省濟寧市金鄉(xiāng)二中高三月考]密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁,此過程中瓶內(nèi)空氣(不計分子勢能)( )
A.內(nèi)能增大,放出熱量
B.內(nèi)能減小,吸收熱量
C.內(nèi)能增大,對外界做功
D.內(nèi)能減小,外界對其做功
解析:不計分子勢能時,一定質(zhì)量的氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),題中環(huán)境降溫,所以瓶內(nèi)氣體降溫,內(nèi)能減?。槐∷芰掀恳蚪禍囟儽?,體積減小,外界對其做功;選項D正確.
答案:D
7.分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì),據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是( )
A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動,
8、反映液體分子運動的無規(guī)則性
B.分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大
C.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大
D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素
解析:小炭粒做布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則熱運動,故A對;由于不確定r與r0的關(guān)系,故無法確定分子力的變化,B錯;分子間距離增大時,分子力可能做正功,也可能做負功,分子勢能可能增大,也可能減小,C對;高溫下,分子熱運動劇烈,擴散更容易,故D對.
答案:B
8.已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol),銅的密度為ρ(kg/m3),阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol-1).下列判斷錯誤的是
9、( )
A.1 kg銅所含的原子數(shù)為
B.1 m3銅所含的原子數(shù)為
C.1個銅原子的質(zhì)量為(kg)
D.1個銅原子的體積為(m3)
解析:原子個數(shù)N=NA=,A正確;同理N=
NA=,B錯誤;1個銅原子質(zhì)量m0= (kg),C正確;1個銅原子體積V0=(m3),D正確.
答案:B
9.關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法中正確的是( )
A.若兩個分子只受到它們之間的分子力作用,在兩分子間距離減小的過程中,分子的動能一定增大
B.用NA表示阿伏加德羅常數(shù),M表示鐵的摩爾質(zhì)量,ρ表示鐵的密度,那么固體鐵的一個鐵原子的體積可表示為
C.布朗運動是液體分子對懸浮顆粒的持續(xù)碰撞作用不均衡造成
10、的
D.容器中的氣體對器壁的壓強是由于大量氣體分子受到重力作用而產(chǎn)生的
解析:當分子力表現(xiàn)為斥力時,若分子間距離減小,則分子動能減小,故A錯誤.單個鐵原子質(zhì)量m0=,每個鐵原子的體積為V==,故B正確.布朗運動是液體分子對懸浮顆粒的持續(xù)碰撞作用不均衡造成的,C正確.氣體對器壁的壓強是由于大量分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生的,故D錯誤.
答案:BC
10. 在標準狀況下,水蒸氣分子的間距約是水分子直徑的( )
A.1倍 B.10倍
C.100倍 D.1000倍
解析:在標態(tài)下,水蒸氣的摩爾體積為22.4 L/mol,水的摩爾體積為=1.8×10-5 m3/mol,由水蒸氣摩爾體積
11、比上水的摩爾體積得結(jié)果為1244,所以兩者的體積比約為1000,則可粗略判斷水蒸氣分子間的距離是水分子直徑的10倍,故選B.
答案:B
11.回答下列問題:
(1)已知某氣體的摩爾體積為Vm,摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,由以上數(shù)據(jù)能否估算出每個分子的質(zhì)量、每個分子的體積、分子之間的平均距離?
(2)當物體體積增大時,分子勢能一定增大嗎?
(3)在同一個坐標系中畫出分子力F和分子勢能Ep隨分子間距離的變化圖象,要求表示出Ep最小值的位置及Ep變化的大致趨勢.
解析:(1)可估算出每個氣體分子的質(zhì)量m0=;由于氣體分子間距較大,由V0=求得的是一個氣體分子占據(jù)的空間,而不是一個
12、氣體分子的體積,故不能估算每個分子的體積;由d==可求出分子之間的平均距離.
(2)在r>r0范圍內(nèi),當r增大時,分子力做負功,分子勢能增大;在r
13、m3,阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.0×1023 mol-1,試估算汞原子的直徑大小(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
解析:(1)該固體分子質(zhì)量的表達式m0=.
(2)將汞原子視為球形,其體積V0=πd3=
汞原子直徑的大小d=≈3.6×10-10 m.
13.[2020·煙臺模擬]某學(xué)校物理興趣小組組織開展一次探究活動,想估算地球周圍大氣層的分子個數(shù).一學(xué)生通過網(wǎng)上搜索,查閱得到以下幾個物理量數(shù)據(jù):地球的半徑R=6.4×106 m,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,大氣壓強p0=1.0×105 Pa,空氣的平均摩爾質(zhì)量M=2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×10
14、23 mol-1.
(1)這位同學(xué)根據(jù)上述幾個物理量能估算出地球周圍大氣層的分子數(shù)嗎?若能,請說明理由;若不能,也請說明理由.
(2)假如地球周圍的大氣全部液化成液態(tài)且均勻分布在地球表面上,估算一下地球半徑將會增加多少?(已知液化空氣的密度ρ=1.0×103 kg/m3)
解析:(1)能.因為大氣壓強是由大氣重力產(chǎn)生的,由p0==,得m=把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得m≈5.2×1018 kg
所以大氣層的分子數(shù)為N=NA≈1.1×1044個
(2)可求出液化后的體積為:V== m3=5.2×1015 m3
設(shè)大氣液化后的液體分布在地球表面上時,地球半徑增加h,
則有π(R+h)3-πR3=V,得3R2h+3Rh2+h3=V
考慮到h?R,忽略h的二次項和三次項,得
h== m≈10 m.