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課時(shí)規(guī)范練41 分子動(dòng)理論 固體 液體 內(nèi)能 熱力學(xué)定律
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
1.(多選)(2018遼寧葫蘆島模擬)下列說法正確的是( )
A.布朗運(yùn)動(dòng)是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的
B.一定質(zhì)量的理想氣體,溫度不變、分子的平均動(dòng)能不變
C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢能隨分子間距離的增大而增大
D.晶體一定具有各向異性,非晶體一定具有各向同性
E.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能可能減小
答案BCE
解析布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子對(duì)懸浮在液體表面的固體微粒的碰撞的不平衡引起的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,則一定質(zhì)量的理想氣體,溫度不變、分子的平均動(dòng)能不變,選項(xiàng)B正確;當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),隨分子間距離的增大分子力做負(fù)功,則分子勢能隨分子間距離的增大而增大,選項(xiàng)C正確;單晶體一定具有各向異性,非晶體和多晶體一定具有各向同性,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律,外界對(duì)物體做功,若氣體放熱,且放熱大于外界對(duì)氣體做功時(shí),物體的內(nèi)能減小,選項(xiàng)E正確。
2.(多選)(2018湖南益陽4月調(diào)研)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的敘述,正確的是( )
A.液晶與多晶體一樣具有各向同性
B.空氣的相對(duì)濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近該溫度下的飽和汽壓
C.雨水不能透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力
D.—定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)
E.當(dāng)分子間的引力與斥力平衡時(shí),分子勢能最小
答案BCE
解析液晶的某些性質(zhì)具有各向異性,故A錯(cuò)誤;根據(jù)相對(duì)濕度的特點(diǎn)可知,空氣的相對(duì)濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近該溫度下的飽和汽壓,故B正確;由于液體表面存在張力,故雨水不能透過布雨傘,故C正確;理想氣體分子勢能不計(jì),只與溫度有關(guān),與體積無關(guān),故D錯(cuò)誤;當(dāng)r>r0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,當(dāng)r增大時(shí),分子力做負(fù)功,則分子勢能增大,當(dāng)r
0,Q>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W知,ΔU>0,說明氣體的溫度升高,又氣體被壓縮,體積減小,由理想氣體狀態(tài)方程可知,氣體壓強(qiáng)一定增大,D正確;若一定質(zhì)量的理想氣體分子平均動(dòng)能減小,說明溫度降低,內(nèi)能減小,即ΔU<0,又外界對(duì)氣體做功,即W>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W知,Q<0,即氣體一定放熱,E正確。
4.(多選)(2018山東日照5月校際聯(lián)考)下列說法正確的是( )
A.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體
B.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,內(nèi)能一定增加
C.高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的緣故
D.一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣,其分子間的勢能增加
E.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下看到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
答案ABD
解析根據(jù)晶體的特點(diǎn)可以知道,由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)因?yàn)樵拥呐帕蟹绞讲煌蔀椴煌木w,例如石墨和金剛石。所以A選項(xiàng)是正確的。一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,溫度一定升高,所以理想氣體的內(nèi)能一定增加,故B正確;高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)氣壓較低的緣故,與溫度無關(guān)。故C錯(cuò)誤;一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣要吸收能量,溫度不變,所以動(dòng)能不變,由于吸收能量,所以分子勢能增加,故D正確;布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下看到的懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故E錯(cuò)誤;故選ABD。
5.(多選)(2018廣東珠海下學(xué)期3月質(zhì)量檢測)下列說法中正確的是( )
A.只要?dú)怏w的溫度降低,就可以減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度
B.氣體的體積指的就是該氣體所有分子體積之和
C.在完全失重的情況下,氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零
D.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能可能減小
E.一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高
答案ADE
解析溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度高氣體分子熱運(yùn)動(dòng)就劇烈,只要減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就降低,故A正確;氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,不是指的該氣體的所有氣體分子體積之和,故B錯(cuò)誤;在完全失重的情況下,氣體分子運(yùn)動(dòng)不停止,對(duì)容器壁的碰撞不會(huì)停止,則氣體的壓強(qiáng)不會(huì)為零,故C錯(cuò)誤;理想氣體在某過程中從外界吸收熱量,若同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能減小,故D正確;由蓋呂薩克定律可知,一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高,故E正確;故選ADE。
6.(多選)(2018河南適應(yīng)性測試)下列說法正確的是( )
A.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí),分子勢能最小
B.兩個(gè)分子間距離減小時(shí),它們之間的分子勢能一定減小
C.溫度總是從分子平均動(dòng)能大的物體向分子平均動(dòng)能小的物體轉(zhuǎn)移
D.一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣,吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能
E.干濕泡溫度計(jì)的干泡與濕泡的示數(shù)差越小,則相對(duì)濕度越大,人感覺潮濕
答案ADE
解析當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí),分子力最小,如果要分子間距再變化,則要克服分子力做功,故分子勢能要變大,故平衡位置的分子勢能最小,故A正確;當(dāng)分子間的距離小于平衡距離,分子力是斥力,間距增大分子力做正功,分子勢能減小,當(dāng)分子間的距離大于平衡距離,分子力是引力,間距增大分子力做負(fù)功,分子勢能增大,故B錯(cuò)誤;熱量總是從溫度高的物體傳給溫度低的物體,而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子平均動(dòng)能越大,所以熱量總是從分子平均動(dòng)能大的物體傳給分子平均運(yùn)能小的物體,故C錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律,一定量的水蒸發(fā)為同溫度的水蒸氣,吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能,故D正確;干泡溫度計(jì)和濕泡溫度計(jì)組成,由于蒸發(fā)吸熱,濕泡所示的溫度小于干泡所示的溫度。干濕泡溫度計(jì)溫差的大小與空氣濕度有關(guān),溫度相差越小,說明相對(duì)濕度越大,人感覺潮濕,故E正確。
7.
(多選)(2018湖南郴州第二次質(zhì)量監(jiān)測)雙原子分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系如圖中線所示,A為曲線與r軸的交點(diǎn),B為曲線的最低點(diǎn),下列說法正確的是( )
A.A點(diǎn)處原子間作用力表現(xiàn)為斥力
B.A點(diǎn)處分子的動(dòng)能最大
C.B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的原子間作用力表現(xiàn)為引力
D.B點(diǎn)處分子的動(dòng)能最大
E.原子間作用力表現(xiàn)為引力最大時(shí),原子間距大于B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的原子間距
答案ADE
解析B處原子勢能最小,即處于r0位置,A處的原子間的距離小于r0,所以表現(xiàn)為斥力,故A正確;根據(jù)能量守恒可知,勢能最小處動(dòng)能最大,即在B點(diǎn)動(dòng)能最大,故B錯(cuò)誤,D正確;B處原子勢能最小,即處于r0位置,此處分子間的引力與斥力的合力為零,故C錯(cuò)誤;根據(jù)隨原子間距離增大,引力減小可知,原子間作用力表現(xiàn)為引力最大時(shí),原子間距大于B點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的原子間距,故E正確。
8.(多選)關(guān)于物體的內(nèi)能,以下說法中正確的是( )
A.物體吸收熱量,內(nèi)能一定增大
B.物體放出熱量,同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能一定減少
C.物體體積改變,內(nèi)能可能不變
D.不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)楣?
E.質(zhì)量相同的0 ℃的水的內(nèi)能比0 ℃的冰的內(nèi)能大
答案BCE
解析物體吸收熱量,若同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能減少,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律,物體放出熱量,同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)B正確;物體體積改變,例如理想氣體體積改變,只要溫度不變,其內(nèi)能不變,選項(xiàng)C正確;可以從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)楣?但是會(huì)引起其他變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;0℃的水變成0℃的冰需要放出熱量,故質(zhì)量相同的0℃的水的內(nèi)能比0℃的冰的內(nèi)能大,選項(xiàng)E正確。
9.(多選)下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的說法中正確的是( )
A.所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能真的發(fā)生
B.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的
C.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能無法全部用來做功而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
D.氣體向真空的自由膨脹是可逆的
E.熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程有一定的方向性
答案BCE
解析符合能量守恒定律,但違背熱力學(xué)第二定律的宏觀過程不能發(fā)生,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的,選項(xiàng)B正確;機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能無法全部用來做功而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,選項(xiàng)C正確;氣體向真空的自由膨脹是不可逆的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程有一定的方向性,選項(xiàng)E正確。
10.在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的情況下,氣體分子本身大小比分子間距小得多,可以忽略分子大小。氮?dú)獾哪栙|(zhì)量為2.810-2 kg/mol,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下摩爾體積是22.4 L。
(1)估算氮?dú)夥肿娱g距;
(2)液氮的密度為810 kg/m3,假設(shè)液氮可以看成由立方體分子堆積而成,估算液氮分子間距。(保留一位有效數(shù)字)
答案(1)310-9 m (2)410-10 m
解析(1)由題知,氮?dú)獾捏w積V=≈3.710-26m3
氮?dú)夥肿娱g距L=≈310-9m。
(2)設(shè)液氮分子間距為L0,則摩爾體積Vmol=NA
由題知Mmol=2.810-2kg/mol
ρ=
得L0≈410-10m。
11.
如圖所示的p-V圖象中,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B,氣體對(duì)外做功280 J,放出熱量410 J;氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A,這一過程中外界對(duì)氣體做功200 J。
(1)ACB過程中氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?
(2)BDA過程中氣體吸收還是放出多少熱量?
答案見解析
解析(1)ACB過程中,W1=-280J,Q1=-410J
由熱力學(xué)第一定律得UB-UA=W1+Q1=-690J
氣體的內(nèi)能減少,減少量為690J。
(2)因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),BDA過程中氣體內(nèi)能變化量:UA-UB=690J
由題知W2=200J
由熱力學(xué)第一定律得UA-UB=W2+Q2
解得Q2=490J 即吸收熱量490J。
山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練41 分子動(dòng)理論 固體 液體 內(nèi)能 熱力學(xué)定律 新人教版.docx
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