2023年度高二物理期末復(fù)習(xí)單元檢測(cè) 分子動(dòng)理論 熱力學(xué)定

第7頁(yè)分子動(dòng)理論熱力學(xué)定律1．關(guān)于用“油膜法〞估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．單分子油膜的厚度被認(rèn)為是油酸分子的直徑B．測(cè)量結(jié)果說明，分子直徑的數(shù)量級(jí)是10－10mC．實(shí)驗(yàn)時(shí)先將一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上D．處理數(shù)據(jù)時(shí)將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就算得油酸分子的直徑E．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將1cm3的油酸滴入300cm3的純酒精中，制成油酸酒精溶液，再取一滴該溶液滴在撒有痱子粉的水面上，測(cè)量所形成的油膜面積2．關(guān)于分子間作用力，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的B．壓縮氣體時(shí)，氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力，這是由于氣體分子間存在斥力D．分子間距離增大時(shí)，可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)位置E．分子間距離增大時(shí)，分子力、分子勢(shì)能均有可能減小3．以下有關(guān)熱現(xiàn)象的表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說明了液體分子在永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)B．物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)速率越大C．不違背能量守恒定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)想也不一定能夠?qū)崿F(xiàn)D．晶體和非晶體在適當(dāng)條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的4．對(duì)于一定量的理想氣體，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．氣體的體積指的不是該氣體的所有氣體分子體積之和，而是指該氣體所有分子所能到達(dá)的空間的體積B．只要?dú)怏w的溫度降低，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度一定減弱C．在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零D．外界對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增加E．氣體在等溫膨脹的過程中一定從外界吸收熱量5．以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，但熱機(jī)的效率仍不能到達(dá)100%，而制冷機(jī)卻可以使溫度降到熱力學(xué)零度B．雨水沒有透過布雨傘是液體外表張力的作用導(dǎo)致的C．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)D．空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣壓強(qiáng)的比值E．懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯6．以下說法正確的選項(xiàng)是()A．分子間距離增大時(shí)，分子間的引力減小，斥力增大B．當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間距離的增大分子勢(shì)能增大C．一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等溫膨脹，一定從外界吸收熱量D．一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹，一定向外界放出熱量E．熵的大小可以反映物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的無序程度7．關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B．懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯C．密封在體積不變的容器中的氣體在溫度升高時(shí)，氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大D．用打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)力，說明分子間有斥力E．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子的平均動(dòng)能就越大8．以下有關(guān)熱學(xué)的說法中正確的選項(xiàng)是()A．氣體放出熱量，其分子的平均動(dòng)能一定減小B．氣體溫度升高，分子的平均動(dòng)能一定增大C．隨著科技的進(jìn)步，物體的溫度可以降低到－300℃D．熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體E．對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能可能減小9．在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1g水在沸騰時(shí)吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸氣，對(duì)外做了170J的功。阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1，水的摩爾質(zhì)量M＝18g/mol。以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．分子間的平均距離增大B．水分子的熱運(yùn)動(dòng)變得更劇烈了C．水分子總勢(shì)能的變化量為2090JD．在整個(gè)過程中能量是不守恒的E．1g水所含的分子數(shù)為3.3×1022個(gè)10．如圖是分子間引力(或斥力)大小隨分子間距離變化的圖象，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．a(chǎn)b表示引力圖線B．cd表示引力圖線C．當(dāng)分子間距離等于兩曲線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)時(shí)，分子勢(shì)能為零D．當(dāng)分子間距離等于兩曲線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)時(shí)，分子力為零E．當(dāng)分子間距離小于兩曲線交點(diǎn)橫坐標(biāo)時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力11．某同學(xué)做“用油膜法估測(cè)分子的大小〞的實(shí)驗(yàn)。(1)每滴油酸酒精溶液的體積為V0，將該溶液滴一滴到水面上，穩(wěn)定后形成油膜的面積為S。500mL油酸酒精溶液中含有純油酸1mL，那么油酸分子直徑大小的表達(dá)式為d＝__________。(2)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)的分子直徑d明顯偏大。出現(xiàn)這種情況的原因可能是__________。A．將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算B．油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化C．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開D．計(jì)算油膜面積時(shí)，將不完整的方格作為完整方格處理12．一定質(zhì)量的氣體，在從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2的過程中，吸收熱量280J，并對(duì)外做功120J，試問：(1)這些氣體的內(nèi)能怎樣發(fā)生變化？變化了多少？(2)如果這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240J熱量，那么在返回的過程中是氣體對(duì)外界做功，還是外界對(duì)氣體做功？做功多少？13．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p－V圖象如下圖。該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃。(1)求該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？參考答案１．【答案】ABE【解析】實(shí)驗(yàn)時(shí)先將痱子粉撒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴入水面，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；處理數(shù)據(jù)時(shí)，先計(jì)算出一滴油酸酒精溶液中所含有的純油酸體積，再將該體積除以油膜面積就算得油酸分子的直徑，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。２．【答案】ADE【解析】由分子動(dòng)理論知分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，A對(duì)；壓縮氣體時(shí)，氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力，這是氣體壓強(qiáng)增大的緣故，B錯(cuò)；分子間的引力和斥力大小都隨分子間距離的增大而減小，但分子力隨分子間距離的增大有可能先增大后減小，C錯(cuò)；假設(shè)開始時(shí)分子間距離小于平衡位置間距，那么隨分子間距離增大，分子勢(shì)能先減小后增大，可能存在分子勢(shì)能相等的兩個(gè)位置，D對(duì)；同理，假設(shè)開始時(shí)分子間距離小于平衡位置間距，隨分子間距離增大，分子力可能減小，分子勢(shì)能也可能減小，E對(duì)。３．【答案】CDE【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是液體中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率越大，B錯(cuò)誤；熱力學(xué)第二定律說明第二類永動(dòng)機(jī)雖不違背能量守恒定律，但仍不能實(shí)現(xiàn)，選４．【答案】ABE【解析】氣體的體積是指該氣體所有分子所能到達(dá)的空間的體積，故A對(duì)；溫度是氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度的標(biāo)志，故B對(duì)；由氣體壓強(qiáng)的微觀定義可知C錯(cuò)；做功和熱傳遞都能改變氣體的內(nèi)能，故D錯(cuò)；氣體在等溫膨脹的過程中，對(duì)外界做功，而內(nèi)能沒變，那么氣體一定吸收熱量，故E對(duì)。５．【答案】BCE【解析】熱力學(xué)零度只能接近而不能到達(dá)，A錯(cuò)誤；雨水沒有透過布雨傘是液體外表張力的作用導(dǎo)致的，B正確；由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W知，溫度每升高1K，內(nèi)能增加，但既可能是吸收熱量，也可能是對(duì)氣體做功使氣體的內(nèi)能增加，C正確；空氣的相對(duì)濕度是指空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)與同溫度下的飽和蒸汽壓的比值，故D錯(cuò)誤；微粒越大，某一瞬間撞擊它的分子數(shù)越多，受力越容易平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越不顯著，E正確。６．【答案】BCE【解析】分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間距離的增大分子勢(shì)能增大，選項(xiàng)B正確；一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等溫膨脹，溫度不變，內(nèi)能不變，對(duì)外做功，一定從外界吸收熱量，選項(xiàng)C正確；一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹，對(duì)外做功，根據(jù)蓋—呂薩克定律，等壓膨脹，溫度一定升高，內(nèi)能增大，一定吸收熱量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的量度，其大小可以反映物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的無序程度，選項(xiàng)E正確。７．【答案】BCE【解析】氣體分子之間有很大的間隙，摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)所得體積比氣體分子的體積大得多，故A錯(cuò)誤；懸浮在液體中的固體微粒越小，來自各方向的撞擊抵消得越少，那么布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，故B正確；在體積不變的情況下，氣體分子的密集程度不變，溫度越高，那么分子的平均動(dòng)能越大，氣體分子對(duì)器壁撞擊力越大，壓強(qiáng)越大，故C正確；打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)力是氣體壓強(qiáng)的作用導(dǎo)致的，故D錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子的平均動(dòng)能就越大，故E正確。８．【答案】BDE【解析】由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，其內(nèi)能不一定減小，溫度不一定降低，故分子平均動(dòng)能不一定減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，選項(xiàng)B正確；根據(jù)熱力學(xué)第三定律可知，絕對(duì)零度(－273℃)是不可能到達(dá)的，所以－300℃是不可能到達(dá)的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在一定的條件下，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，選項(xiàng)D正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，對(duì)物體做功的同時(shí)，假設(shè)物體向外界放出熱量，其內(nèi)能可能減小，選項(xiàng)E正確。９．【答案】ACE【解析】液體變成氣體后，分子間的平均距離增大了，選項(xiàng)A正確；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志，由于兩種狀態(tài)下的溫度是相同的，故兩種狀態(tài)下水分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度是相同的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；水發(fā)生等溫變化，分子平均動(dòng)能不變，因水分子總數(shù)不變，分子的總動(dòng)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，可得水的內(nèi)能的變化量ΔU＝2260J－170J＝2090J，即水的內(nèi)能增大2090J，那么水分子的總勢(shì)能增大了2090J，選項(xiàng)C正確；在整個(gè)過程中能量是守恒的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；1g水所含的分子數(shù)為n＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(1,18)×6.0×1023＝3.3×1022(個(gè))，選項(xiàng)E正確。10．【答案】ADE【解析】根據(jù)分子動(dòng)理論，分子間相互作用的引力和斥力同時(shí)存在，都隨分子間距離的增大而減小，但分子間斥力減小快，所以A正確、B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間距離等于兩曲線交點(diǎn)橫坐標(biāo)時(shí)，引力等于斥力，D正確；當(dāng)分子間距離等于兩曲線交點(diǎn)橫坐標(biāo)時(shí)，分子勢(shì)能最小，但不一定為零，C錯(cuò)誤；當(dāng)分子間距離小于兩曲線交點(diǎn)橫坐標(biāo)時(shí)，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，E正確。11．【答案】(1)eq\f(V0,500S)(2)AC【解析】(1)油酸酒精溶液中油酸的濃度為eq\f(1,500)，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成單層分子膜，故有Sd＝V0eq\f(1,500)，解得d＝eq\f(V0,500S)；(2)將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算，那么計(jì)算公式變?yōu)閑q\f(v0,S)，結(jié)果將明顯偏大，選項(xiàng)A正確；油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化，但是不會(huì)明顯偏大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，由計(jì)算公式可知選項(xiàng)C正確，計(jì)算油膜面積時(shí)，將不完整的方格作為完整方格處理，會(huì)有一定影響但是不會(huì)明顯偏大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12．【答案】(1)增加160J(2)外界對(duì)氣體做功80J【解析】(1)由熱力學(xué)第一定律可得ΔU＝W＋Q＝－120J＋280J＝160J，氣體的內(nèi)能增加了160J。(2)由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān)，所以氣體從狀態(tài)2回到狀態(tài)1的過程中內(nèi)能應(yīng)減少，其減少量應(yīng)等于從狀態(tài)1到狀態(tài)2的過程中內(nèi)能的增加量，那么從狀態(tài)2到狀態(tài)1的內(nèi)能應(yīng)減少160J，即ΔU′＝－160J，又Q′＝－240J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′，所以W′＝ΔU′－Q′＝－160J－(－240J)＝80J，即外界對(duì)氣體做功80J。13．【答案】(1)－73℃27℃(2)吸收熱量200J【解析】(1)氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B做等容變化，由查理定律有eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，解得TB＝