【二輪必做】2011屆高考物理二輪總復(fù)習(xí) 專題過關(guān)檢測 專題：分子動理論能量守恒氣體(全部含詳細(xì)答案解析).doc

2011高考物理二輪總復(fù)習(xí)專題過關(guān)檢測 分子動理論 能量守恒 氣體(時間:90分鐘滿分:100分)第卷選擇題一、選擇題(本題包括10小題,共40分.每小題給出的四個選項(xiàng)中,有的只有一個選項(xiàng)正確,有的有多個選項(xiàng)正確,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不選的得0分)1.(2010四川綿陽高三第二次診斷考試，14)氧氣鋼瓶充氣后壓強(qiáng)高于外界大氣壓.假設(shè)氧焊時，氧氣從管口緩慢流出時，瓶內(nèi)外溫度始終相等且保持不變，氧氣分子之間的相互作用不計(jì).則在氧焊過程中瓶內(nèi)氧氣()A.分子總數(shù)減少，內(nèi)能不變B.密度減小，分子平均動能增大C.吸收熱量，對外做功D.單位時間內(nèi)分子對氧氣瓶單位面積的碰撞次數(shù)增加解析:由于瓶內(nèi)外溫度始終相等，瓶內(nèi)外氧氣分子平均動能相等，但瓶內(nèi)氧氣分子數(shù)逐漸減少，所以瓶內(nèi)氧氣內(nèi)能減少，選項(xiàng)A、B錯誤；由于瓶內(nèi)氣體緩慢流出過程中氧氣體積增大，氧氣對外做功，而作為理想氣體，溫度不變則內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知:氧氣需要吸收熱量，選項(xiàng)C正確；由于瓶內(nèi)氧氣分子數(shù)量減少，所以選項(xiàng)D錯誤.答案:C2.一定質(zhì)量0 的冰熔化成0 的水時，其分子動能Ek和分子勢能Ep的變化情況是()A.Ek變大，Ep變大B.Ek變小，Ep變小C.Ek不變，Ep變大D.Ek不變，Ep變小解析:一定質(zhì)量0的冰熔化成0的水，溫度不變，分子的平均動能不變，則Ek不變；熔化過程中需要吸熱，且冰熔化為水時，體積減小，外界對系統(tǒng)做正功，故系統(tǒng)內(nèi)能增加，則Ep增大.答案:C3.(2010湖北部分重點(diǎn)中學(xué)高三二聯(lián)，18)下列說法正確的是()A.物體放出熱量，溫度不一定降低B.物體內(nèi)能增加，溫度一定升高C.熱量能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體D.熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體解析:由熱力學(xué)第一定律可知:物體內(nèi)能的變化與熱傳遞和做功情況有關(guān)，所以物體放出熱量，其內(nèi)能不一定降低，溫度也不一定降低，A項(xiàng)正確；溫度是物體平均分子動能的標(biāo)志，而物體的內(nèi)能包括分子動能與分子勢能，內(nèi)能增加時，因?yàn)榉肿觿菽茏兓闆r未知，故溫度不一定升高，B項(xiàng)錯；熱量能夠自發(fā)地由高溫物體向低溫物體傳遞，D項(xiàng)正確.答案:AD4.對一定質(zhì)量的氣體，下列說法正確的是() A.在體積緩慢地不斷增大的過程中，氣體一定對外界做功B.在壓強(qiáng)不斷增大的過程中，外界對氣體一定做功C.在體積不斷被壓縮的過程中，內(nèi)能一定增加D.在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中，內(nèi)能一定不變解析:當(dāng)體積增大時，氣體一定對外做功，A正確；而氣體壓強(qiáng)增大，但體積不一定會減小，所以外界不一定對氣體做功，B錯；當(dāng)氣體體積不斷被壓縮時，外界對氣體做功，因氣體與外界之間能量交換不確定，所以氣體的內(nèi)能不一定增加，C錯；若氣體與外界沒有熱量交換時，氣體對外做功或外界對氣體做功，都可以使氣體的內(nèi)能發(fā)生變化，D錯.答案為A.答案:A5.如圖8-1所示，絕熱的容器內(nèi)密閉一定質(zhì)量的氣體(不考慮分子間的作用力)，用電阻絲緩慢對其加熱時，絕熱活塞無摩擦地上升，下列說法正確的是() 圖8-1A.單位時間內(nèi)氣體分子對活塞碰撞的次數(shù)減少B.電流對氣體做功，氣體對外做功，氣體內(nèi)能可能減少C.電流對氣體做功，氣體又對外做功，其內(nèi)能可能不變D.電流對氣體做功一定大于氣體對外做功解析:該過程是等壓膨脹，由壓強(qiáng)不變、體積變大，可知?dú)怏w的溫度升高，分子平均動能增大，所以單位時間內(nèi)氣體對活塞碰撞的次數(shù)減少，在電阻絲加熱過程中，電流對氣體做功，氣體又對外做功，但由于溫度升高、內(nèi)能變大，根據(jù)能量守恒，電流對氣體做功一定大于氣體對外做功，故、正確.答案:AD6.如圖8-2所示，絕熱氣缸直立于地面上，光滑絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的氣體并靜止在A位置，氣體分子間的作用力忽略不計(jì).現(xiàn)將一個物體輕輕放在活塞上，活塞最終靜止在B位置(圖中未畫出)，則活塞()圖8-2A.在B位置時氣體的溫度與在A位置時氣體的溫度相同 B.在B位置時氣體的壓強(qiáng)比在A位置時氣體的壓強(qiáng)大C.在B位置時氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)比在A位置時氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)少D.在B位置時氣體的平均速率比在A位置時氣體的平均速率大解析:物體放上活塞后，氣體被壓縮，單位體積內(nèi)分子數(shù)增多，外界對氣體做功，由于是絕緣氣缸，據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體內(nèi)能增加，溫度升高，氣體分子平均動能增大，平均速率也增大.又據(jù)理想氣體狀態(tài)方程由于T2T1，V2V1，所以p2p1，所以B、D正確. 答案:BD 7.對于一定量的氣體，下列四個論述中正確的是() A.當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時，壓強(qiáng)必變大B.當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時，壓強(qiáng)可以不變C.當(dāng)分子間的平均距離變大時，壓強(qiáng)必變小D.當(dāng)分子間的平均距離變大時，壓強(qiáng)必變大解析:由pV/T=C(恒量)可知:當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈(即溫度升高)時，氣體壓強(qiáng)可以不變，選項(xiàng)A錯誤，選項(xiàng)B正確；當(dāng)分子間平均距離變大(即體積增大)時，氣體壓強(qiáng)可變大、可變小、可不變，故選項(xiàng)C、D錯誤.答案:B8.如圖8-3所示，長方體絕熱容器被一質(zhì)量為m的導(dǎo)熱活塞分隔成容積相等的A、B兩個氣室，活塞與器壁無摩擦緊密接觸，現(xiàn)用銷釘固定，分別向A和B中充入等質(zhì)量的氦氣和氧氣，經(jīng)一段時間后，拔出銷釘，在一段很短的時間內(nèi)，設(shè)A中氣體內(nèi)能變化大小為EA,B中氣體內(nèi)能變化大小為EB,則()圖8-3A.活塞向B移動B.EA=EBC.EAEBD.EAEB解析:由于A、B兩個氣室容積相等，所以向A和B中充入等質(zhì)量的氦氣和氧氣經(jīng)一段時間后，兩部分氣體溫度相同，但A中氣體壓強(qiáng)大，所以拔出銷釘后活塞向B移動，A項(xiàng)正確；拔出銷釘，在一段很短的時間內(nèi)A氣體對活塞的作用力大于B氣體對活塞的作用力，所以A對活塞做功W1大于活塞對B做功W2，而短時間內(nèi)兩部分氣體可以認(rèn)為沒有通過活塞進(jìn)行熱交換，所以根據(jù)熱力學(xué)第一定律可以確定A中氣體內(nèi)能變化大小EA大于B中氣體內(nèi)能變化大小EB,C正確.答案:AC9.下面的表格是某地區(qū)17月份氣溫與氣壓的對照表.月份1234567平均最高氣溫()5.1121721.626.729.532.3平均大氣壓(105 Pa) 1.0211.021.0161.0081.0030.9980.9967月份與1月份相比較，正確的是()A.空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動的情況幾乎不變B.空氣分子無規(guī)則熱運(yùn)動增強(qiáng)了 C.單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)增多了D.單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)減少了解析:從表中所給數(shù)據(jù)來看，7月份比1月份的溫度高，壓強(qiáng)低.溫度升高，說明分子的熱運(yùn)動加劇，分子的平均動能變大，分子對地面的平均作用力也變大，B選項(xiàng)正確.從微觀角度看，氣體的壓強(qiáng)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體的熱力學(xué)溫度成正比，壓強(qiáng)減小了，同時溫度升高了，說明氣體的分子密度一定減小，單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積地面撞擊次數(shù)減少了，C錯誤，D正確.答案:BD10.(2010江蘇百校分析考試)分子都在做無規(guī)則的運(yùn)動，但大量分子的速率分布卻有一定的規(guī)律性，如圖8-4所示.下列說法正確的是()圖8-4A.在一定溫度下，大多數(shù)分子的速率都接近某個數(shù)值，其余少數(shù)分子的速率都小于該數(shù)值B.高溫狀態(tài)下每個分子的速率大于低溫狀態(tài)下所有分子的速率C.高溫狀態(tài)下分子速率大小的分布范圍相對較大D.高溫狀態(tài)下最多數(shù)分子對應(yīng)的速率大于低溫狀態(tài)下最多數(shù)分子對應(yīng)的速率解析:由圖可知，在一定溫度下大多數(shù)分子的速率接近某個數(shù)值.其余少數(shù)分子的速率有的大于有的小于該值，故A錯.同樣可看出B錯.答案:CD二、填空實(shí)驗(yàn)題(共6分2=12分)11.下列關(guān)于分子運(yùn)動和熱現(xiàn)象的說法正確的是_.A.氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是由于氣體分子之間存在勢能的緣故B.一定量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子之間的勢能增加C.對于一定量的氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱D.如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強(qiáng)必然增大E.一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動動能和分子之間勢能的總和F.如果氣體溫度升高，那么所有分子的速率都增加解析:氣體分子失去容器后就會散開是由于氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動造成的，A選項(xiàng)錯誤；D選項(xiàng)錯誤，原因是沒考慮氣體的體積對壓強(qiáng)的影響，所以壓強(qiáng)不一定增大；氣溫升高，氣體分子平均動能和平均速率增大，但不是每個氣體分子速率都增大，F(xiàn)選項(xiàng)錯誤.答案:BCE12.(2010湖北部分重點(diǎn)中學(xué)高三二聯(lián)，22(1)某學(xué)生在用“油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于_.A.油酸未完全散開B.油酸中含有大量酒精C.計(jì)算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格D.求每滴體積時，1 mL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴解析: (1)用油膜法估測分子直徑，是利用油酸的體積與形成的單分子油膜的面積的比值估算分子直徑的，分子直徑值明顯偏大可能的原因有二:一是油酸體積測量值偏大；二是油膜面積測量值偏小.油酸未完全散開和舍去不足一格的方格均會造成油膜面積測量值偏小的結(jié)果，故AC兩項(xiàng)正確；油酸中酒精更易溶于水，故不會產(chǎn)生影響，B項(xiàng)錯；而D項(xiàng)計(jì)算每滴溶液中所含油酸的體積偏小，會使分子直徑估算值偏小，D項(xiàng)錯.答案:AC三、計(jì)算題(共4小題，48分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題目,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13.(12分)將1 cm3的油酸溶于酒精,制成500 cm3的酒精油酸溶液,已知1滴該溶液的體積是現(xiàn)取1滴該溶液滴在水面上,隨著酒精溶于水,油酸在水面上形成單分子油膜層,油膜面積為0.4 m2,由此估算分子直徑.解析:每滴酒精油酸溶液中含有的油酸體積估算出的分子直徑答案:1.31010 m14.(12分)在地球表面上橫截面積為3102 m2的圓筒內(nèi)裝0.6 kg的水,太陽光垂直照射了2 min,水溫升高了1 .設(shè)大氣頂層的太陽能只有45%到達(dá)地面,試估算出太陽的全部輻射功率.(設(shè)太陽與地球表面之間的平均距離為1.51011 m)解析:圓筒內(nèi)水吸收內(nèi)能E=cmt=4.21030.61 J=2.52103 J太陽輻射球面的面積S=4R2=43.14(1.51011)2 m2=2.8261023 m2太陽輻射的總能量為太陽的全部輻射功率為答案:4.41026 W15.(12分)在做“用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL.用注射器測得1 mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里.待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖8-5所示,坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1 cm.試求:圖8-5(1)油酸膜的面積是多少平方厘米?(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積.(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑.解析:(1)由題圖中形狀,用補(bǔ)償法近似處理(大于半格算一格,小于半格舍去),可知油膜實(shí)際占小方格99個,那么油膜面積S=99 cm2.(2)由1 mL溶液中有75滴，1滴溶液的體積為又每104 mL溶液中有純油