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1、开卷速查(三十七)分子动理论内能热力学定律说明提示本试卷共三部分A组基础巩固B组能力提升C组难点突破考试时间：45分钟试卷满分：100分A组基础巩固1只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离()A阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量B阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度C阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积D该气体的密度、体积和摩尔质量解析：方法一：导出气体分子间的平均距离d的表达式，由气体分子的正方体模型：d ，对照4个选项的条件，由公式可看出选项B正确方法二：对4个选项的条件逐一分析，看根据每个选项的条件能求出何种物理量，从该物理量能否最终求出分子间的平均距离d.如：A
2、选项的条件只能求出分子的总个数，而不能继续求得分子的平均占有体积V0，故A选项不正确同时可对选项C、D进行分析判断C只能求出该气体的密度，D能求出该气体的质量和物质的量答案：B2水压机是利用液体来传递压强的水压机工作时，水分子间()A只有斥力B只有引力C既有引力也有斥力，但分子力表现为引力D既有引力也有斥力，但分子力表现为斥力解析：水压机工作时，水分子间距离小于平衡位置之间距离，水分子之间既有引力也有斥力，但斥力大于引力，分子力表现为斥力，选项D正确答案：D图3713做布朗运动实验，得到某个观测记录如图371.图中记录的是()A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动
3、的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线解析：布朗运动指的是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度时间图线，故C项错误，只有D项正确答案：D4关于质量相同的0 的水和0 的水蒸气，下列说法中正确的是()A分子数相同，分子平均动能不相同，分子势能相同，内能相同B分子数相同，分子平均动能相同，分子势能不相同，内能相同C分子数相同，分子平均动能相同，分子势能不相同，内能不相同D分子数不同，分
4、子平均动能不同，分子势能相同，内能不相同解析：质量相同的0 的水和0 的水蒸气，它们的物质的量相同，则它们的分子数是相同的温度相同的物体，分子平均动能相同，所以0 的水和0 的水蒸气的分子平均动能相同，由0 的水变为0 的水蒸气，需要吸收热量，分子间距离变大，而它们分子平均动能相同，因此分子势能不相同，内能也不相同答案：C5PM2.5是指直径小于2.5 m的颗粒，其悬浮在空气中很难自然沉降到地面则空气中的PM2.5()A不受重力作用B运动不是分子热运动C相互作用力表现为分子斥力D颗粒越大，无规则运动越明显解析：在地球表面附近的物体都受重力，选项A错误；PM2.5的运动是布朗运动，不是分子热运动
5、，选项B正确；固体颗粒之间的作用力不是分子力，选项C错误；颗粒越大，布朗运动越不明显，选项D错误答案：B6(多选题)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于()A油酸未完全散开B油酸中含有大量酒精C计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数多计了10滴解析：油酸未完全散开，其厚度就可能是分子直径的成千上万倍，A正确；油酸中含有的酒精会溶于水，并很快挥发，不影响分子直径的大小，B错误；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，会使油膜面积的测量值减小，C正确；D项中会使一滴溶液体积测量值减小，故D错误答案：AC图3727(多选题)图
6、372所示为电冰箱的工作原理示意图压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外下列说法正确的是()A热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析：由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传给高温物体，除非有外界的影响或帮助电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，答案是B、C.答案：BCB组能力提升8(2014北京卷)下列说法中正确的是()A物
7、体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C物体温度降低，其内能一定增大D物体温度不变，其内能一定不变解析：根据温度是分子平均动能的标志知，温度升高，分子热运动的平均动能增大；温度降低，分子热运动的平均动能减小，选项A错误，B正确理想气体的温度升高，内能增大；温度降低，内能减小，选项C错误晶体熔化或凝固时温度不变，但是内能变化，熔化时吸收热量，内能增大；凝固时放出热量，内能减小，选项D错误答案：B图3739如图373是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的()A温度升高，内能增加600 JB温
8、度升高，内能减少200 JC温度降低，内能增加600 JD温度降低，内能减少200 J解析：本题考查气体的内能、热力学第一定律对气体做功800 J，同时气体放出热量200 J，由热力学第一定律得UWQ800 J200 J600 J，即气体温度升高，内能增加600 J，故A项正确答案：A图37410(多选题)如图374所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远a处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲图中b点合外力表现为引力，且为数值最大处，d点是分子靠得最近处则下列说法正确的是()A乙分子在a点势能最小B乙分子在b点动能最大C乙分子在c点动能最大D乙分子在c点加速度为零解析：在无穷远处，甲、乙两
9、分子的作用力为零，分子势能为零分子力在ac段表现为引力，分子力对乙分子做正功，分子势能减小，动能增加；在cd段分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，动能减小答案：CD11某油剂的密度为8102 kg/m3，取这种油剂0.8 g滴在水面上，最后形成的油膜最大的面积约为()A1010 m2B104 m2C1010 cm2 D104 cm2解析：由题目给出的条件，已知密度8102 kg/m3，质量M0.8103 kg，则该油滴体积：V m3106 m3.当将油滴滴在水面上面积最大时，即所形成的油膜为单分子层，则由单分子油膜法测分子直径的方法，可得油膜面积：S，式中d为分子直径即油膜厚度因为一
10、般分子直径数量级为1010 m，d1010 m，得S m2104 m2.答案：B图37512(2014江苏卷)一种海浪发电机的气室如图375所示工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭气室先后经历吸入、压缩和出空气的过程，推动出气口处的装置发电气室中的空气可视为理想气体(1)下列对理想气体的理解，正确的是_A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B只要气体压强不是很高就可视为理想气体C一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D在任意温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭若此过程中，气室中的气体与外界无
11、热量交换，内能增加了3.4104 J，则该气体的分子平均动能_(选填“增大”“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功_(选填“大于”“小于”或“等于”)3.4104 J.(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27 ，体积为0.224 m3，压强为1个标准大气压已知1 mol气体在1个标准大气压、0 时的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1.计算此时气室中气体的分子数(计算结果保留一位有效数字)解析：(1)理想气体是一种理想化的模型，实际并不存在，选项A正确；在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过标准大气压的几倍时，把实际气体当成理想气体来处理，选项B错误；一定质
12、量的理想气体的内能只与温度有关，选项C错误；在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，这样的气体是理想气体，选项D正确(2)气室中的气体与外界无热交换，内能增加，同时外界对气体做功，故密闭气体的温度升高，气体分子的平均动能增大根据热力学第一定律UQW可知，Q0，WU，所以活塞对该气体所做的功等于3.4104 J.(3)设气体在标准状态时的体积为V1，等压过程气体物质的量n，且分子数NnNA，解得NNA代入数据得N51024(或N61024)答案：(1)AD(2)增大等于(3)5102413(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是_(填
13、写选项前的字母)A气体分子间的作用力增大B气体分子的平均速率增大C气体分子的平均动能减小D气体组成的系统的熵增加(2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，则此过程中的气泡_(填“吸收”或“放出”)的热量是_J气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1 J的功，同时吸收了0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了_J.(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1，取气体分子的平均直径为21010 m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体
14、体积与原来气体体积的比值(结果保留一个有效数字)解析：(1)掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题气泡的上升过程，气泡内的压强减小，温度不变，分子平均动能不变，由玻意耳定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变，所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大D项正确(2)本题从热力学第一定律入手，抓住理想气体内能只与温度有关的特点进行处理理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律UQW，物体对外做功0.6 J，则一定同时从外界吸收热量0.6 J，才能保证内能不变而温度上升的过程，内能增加了0.2 J.(3)微观量的运算，注意从单位制检
15、查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可设气体体积为V0，液体体积为V1，气体分子数nNA，V1n(或V1nd3)，则d3NA(或d3NA)，解得1104.(91052104都算对)答案：(1)D(2)吸收0.60.2(3)1104(91052104都算对)C组难点突破14(多选题)如图376，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分，已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态在此过程中，()图376A气体对外界做功，内能减少B气体不做功，内能不变C气体压强变小，温度降低D气体压强变小，温度不变解析：本题考查热力学第一定律，气体的压强的微观解释，气体的内能等知识点b室为真空，则a气体体积膨胀对外不做功，由热力学第一定律UWQ知，在绝热时，气体的内能不变，A项错，B项对又气体是稀薄气体，则只有动能，因此气体的温度不变，由C知，气体的压强减小，C项错，D项对答案：BD8