2019高考物理一輪複習知識點熱力學定律能量守恆

2021-03-04 05:48:15 字數 4583 閱讀 4804

一、選擇題(本題共6小題,共48分)

1.已知某氣體的摩爾體積為va,摩爾質量為ma,阿伏加德羅常數為na,則根據以上資料可以估算出的物理量是()

a.分子質量b.分子體積

c.分子密度d.分子間平均距離

解析:根據m=mana可知選項a正確;由於氣體分子間距很大,故無法求出分子的體積和密度,選項b、c錯誤;由v=vana=d3可知選項d正確.

答案:ad

2.如圖1-13所示為兩分子間距離與分子勢能之間的關係圖象,則下列

說法中正確的是()

a.當兩分子間距離r=r1時,分子勢能為零,分子間相互作用的引力

和斥力也均為零

b.當兩分子間距離r=r2時,分子勢能最小,分子間相互作用的引力

和斥力也最小

c.當兩分子間距離r

斥力也增大

d.當兩分子間距離r>r2時,隨著r的增大,分子勢能增大,分子間相互作用的引力和斥力也增大

解析:當兩分子間距離r=r1時,分子勢能為零,但rr2時,由圖象可以看出分子勢能隨著r的增大而增大,而分子間相互作用的引力和斥力逐漸減小,選項d錯誤.

答案:c

3.下列說法中正確的是()

a.給輪胎打氣的過程中,輪胎內氣體內能不斷增大

b.灑水車在不斷灑水的過程中,輪胎內氣體的內能不斷增大

c.太陽下暴曬的輪胎爆破,輪胎內氣體內能減小

d.拔火罐過程中,火罐能吸附在身體上,說明火罐內氣體內能減小

解析:給輪胎打氣的過程中,輪胎內氣體質量增加,體積幾乎不變,壓強增加,溫度公升高,內能增加,選項a正確;灑水車內水逐漸減小,輪胎內氣體壓強逐漸減小,體積增大,對外做功,氣體內能減小,選項b錯誤;輪胎爆破的過程中,氣體膨脹對外做功,內能減小,選項c正確;火罐內氣體溫度逐漸降低時,內能減小,選項d正確.

答案:acd

4.根據熱力學定律和分子動理論,可知下列說法正確的是()

a.可以利用高科技手段,將流散到環境中的內能重新收集起來加以利用而不引起其他變化

b.理想氣體狀態變化時,溫度公升高,氣體分子的平均動能增大,氣體的壓強可能減小

c.布朗運動是液體分子的運動,溫度越高布朗運動越劇烈

d.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差可以製造一種熱機,將海水的一部分內能轉化為機械能,這在原理上是可行的

解析:根據熱力學第二定律知機械能可以完全轉化為內能,而內能向機械能的轉化是有條件的,a項錯.溫度是分子平均動能的標誌,溫度越高,分子平均動能越大,而氣體壓強大小巨集觀上取決於氣體的溫度與體積,溫度公升高,若體積增大,氣體的壓強可能減小,b項正確.布朗運動是布朗顆粒的運動而非液體分子的運動,但它反映了液體分子運動的無規則性,溫度越高,布朗運動越顯著,c項錯誤.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差可以製造一種熱機,將海水的一部分內能轉化為機械能,理論上滿足熱力學第

一、第二定律,這在原理上是可行的,d項正確.

答案:bd

5.下面關於分子力的說法中正確的有()

a.鐵絲很難被拉長,這一事實說明鐵分子間存在引力

b.水很難被壓縮,這一事實說明水分子間存在斥力

c.將打氣管的出口端封住,向下壓活賽,當空氣被壓縮到一定程度後很難再壓縮,這一事實說明這時空氣分子間表現為斥力

d.磁鐵可以吸引鐵屑,這一事實說明分子間存在引力

解析:逐項分析如下

選項診斷結論

a原來分子間距r等於r0,拉長時r>r0,表現為引力√

b壓縮時r

c壓縮到一定程度後,空氣很難再壓縮,是氣體分子頻繁撞擊活塞產生的氣體壓強增大的結果×

d磁鐵吸引鐵屑是磁場力的作用,不是分子力的作用×

答案:ab

6.電冰箱的製冷裝置是用機械的方式製造人工低溫的裝置,壓縮機工作時,強迫製冷劑在冰箱內外的管道中不斷迴圈,實現製冷作用,那麼下列說法中正確的是()

a.開啟冰箱門讓壓縮機一直工作,可使室內溫度逐漸降低

b.在電冰箱的內管道中,製冷劑迅速膨脹並吸收熱量

c.在電冰箱的外管道中,製冷劑被劇烈壓縮放出熱量

d.電冰箱的工作原理違背了熱力學第二定律

解析:電冰箱工作過程中,消耗電能的同時部分電能轉化為內能,故室內溫度不可能降低,選項a錯誤;製冷劑在內管道膨脹吸熱,在外管道被壓縮放熱,選項b、c正確;電冰箱的工作原理並不違背熱力學第二定律,選項d錯誤.

答案:bc

二、非選擇題(本題共6小題,共52分)

7.某同學學到分子動理論後,想估算一瓶純淨水所包含的水分子數目,已知一瓶純淨水的體積是600ml,則所含水分子的個數約為________個.(結果保留1位有效數字,已知水的摩爾質量為18g/mol,阿伏加德羅常數取6.0×1023mol-1)

解析:根據m=ρv及n=mm×na解得:n=2×1025個.

答案:2×1025

8.將下列實驗事實與產生的原因對應起來

a.水與酒精混合體積變小

b.固體很難被壓縮

c.細繩不易拉斷

d.糖在熱水中溶解得快

e.冰凍食品也會變乾

a.固體分子也在不停地運動

b.分子運動的劇烈程度與溫度有關

c.分子間存在引力

d.分子間存在斥力

e.分子間存在著空隙

它們的對應關係分別是:abcde在橫線上填上與實驗事實產生原因前後對應的符號).

答案:edcba

9.用油膜法估測分子大小的實驗步驟如下:

①向體積為v1的純油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液總量為v2;

②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,當滴入n滴時體積為v0;

③先往邊長為30~40cm的淺盤裡倒入2cm深的水;

④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油酸薄膜形狀穩定後,將事先準備好的玻璃板放在淺盤上,並在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀;

⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板,放在畫有許多邊長為a的小正方形的座標紙上;

⑥計算出輪廓範圍內正方形的總數為n,其中不足半個格的兩個格算一格,多於半個格的算一格.

上述實驗步驟中有遺漏和錯誤,遺漏的步驟是錯誤的步驟是指明步驟,並改正),油酸分子直徑的表示式d

解析:本題考查的是用油膜法測分子直徑,意在考查學生對單分子油膜的理解和粗略估算能力.本實驗中為了使油膜不**成幾塊,需在水面上均勻撒上痱子粉;由於本實驗只是一種估算,在數油膜所覆蓋的座標格數時,大於半個格的算乙個格,少於半個格的捨去;油酸溶液在水面上充分擴散後形成一層單分子油膜,油膜厚度可看成分子直徑,由題意可知,油酸溶液的濃度為v1/v2,一滴油酸溶液的體積為v0/n,一滴油酸溶液中含純油酸體積為v1v0nv2,一滴油酸溶液形成的油膜面積為na2,所以油膜厚度即分子直徑d=v1v0nv2a2n.

答案:將痱子粉均勻撒在水面上錯誤的步驟是⑥,應該是不足半個格的捨去,多於半個格的算一格v1v0nv2a2n

10.(1)下列說法正確的是________.

a.空中下落的雨滴呈球形是因為液體有表面張力

b.布朗運動表明了分子越小,分子運動越劇烈

c.由能的轉化和守恆定律知道,能源是不會減少的

d.液晶既有液體的流動性,又有光學性質的各向異性

(2)如圖1-14所示,乙個絕熱活塞將絕熱容器分成a、b兩部分,用控制閥k固定活塞,保持a體積不變,給電熱絲通電,則此過程中氣體a的內能________,溫度________;拔出控制閥k,活塞將向右移動壓縮氣體b,則氣體b的內能________.

解析:(1)布朗運動表明了固體顆粒越小,液體溫度越高,液體分子運動越劇烈,b錯誤;由能的轉化和守恆定律知道,能量是守恆的,但能源是會不斷減少的,能量與能源的意義不同,c錯誤.

(2)給電熱絲通電,a容器溫度公升高,氣體內能增加;拔出控制閥k,活塞將向右移動壓縮氣體b,對b做正功,氣體b的內能增加.

答案:(1)ad(2)增加公升高增加

11.一定質量的理想氣體在某一過程中,外界對氣體做功1.7×105j,氣體內能減少

1.3×105j,則此過程中氣體________(填"吸收"或"放出")的熱量是________j.此後,保持氣體壓強不變,公升高溫度,氣體對外界做了5.0×105j的功,同時吸收了

6.0×105j的熱量,則此過程中,氣體內能增加了________j.

解析:根據熱力學第一定律得:w=1.

7×105j,δu=-1.3×105j,代入δu=w+q可得,q=-3.0×105j,q為負值,說明氣體要放出熱量,放出的熱量為3.

0×105j;同理w=-5×105j,q=6×105j,δu=w+q=1.0×105j,即內能增加了1.0×105j.

答案:放出3.0×1051.0×105

12.某學習小組做了如下實驗:先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,

並迅速把乙個氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然後將

燒瓶放進盛滿熱水的燒杯裡,氣球逐漸膨脹起來,如圖1-15所

示.(1)在氣球膨脹過程中,下列說法正確的是________.

a.該密閉氣體分子間的作用力增大

b.該密閉氣體組成的系統熵增加

c.該密閉氣體的壓強是由於氣體重力而產生的

d.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

(2)若某時刻該密閉氣體的體積為v,密度為ρ,平均摩爾質量為m,阿伏加德羅常數為na,則該密閉氣體的分子個數為________.

(3)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來的過程中,氣體對外做了0.6j的功,同時吸收了0.9j的熱量,則該氣體內能變化了________j;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內氣體的溫度________(填"公升高"、"降低"或"不變").

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