定时检测 分子动理论 热力学第一定律和能量守恒 气体

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1 定时检测 分子动理论 热力学第一定律和能量守恒 气体
定时检测 分子动理论 热力学第一定律和能量守恒 气体 1.(2009·北京·13)做布朗运动实验, 得到某个观测记录如图1所示.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 图1 C.某个微粒做布朗运动的速度—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 图中的折线记录的是某个做布朗运动的微粒 按相等时间间隔依次记录的位置连线,不是分子无 规则运动的情况,也不是微粒做布朗运动的轨迹,更 不是微粒运动的v—t图线,故D对,A、B、C错. D

2 2.如图2所示,纵坐标表示两个分子间 引力、斥力的大小，横坐标表示两 个分子间的距离，图中两条曲线分 别表示两分子间引力、斥力的大小 随分子间距离的变化关系，e为两曲 图2 线的交点,则下列说法正确的是 ( ) A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量 级为10-10 m B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量

3 C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作 用力表现为斥力
D.若两个分子距离越来越大,则分子势能亦越来越大 解析 分子引力和分子斥力都随分子间距的增大而 减小,随分子间距的减小而增大,但分子斥力变化的更 快些;当分子间距为平衡距离即10-10 m时，分子引力 和分子斥力大小相等,分子力为零,当分子间距大于平 衡距离即10-10 m时,分子引力大于分子斥力，分子力 表现为分子引力；当分子间距小于平衡位置距离即 10-10 m时,分子引力小于分子斥力,分子力表现为分 子斥力;所以两图的交点为平衡距离即10-10 m,分子

4 势能随分子间距的变化而发生改变,当分子间距大于
10-10 m,分子势能随分子间距的增大而增大；当分子 间距小于10-10 m时,分子势能随分子间距的增大而减 小,平衡距离,分子势能是最小的.若取无穷远处的分 子势能为0,则分子间距为平衡距离时,分子势能为负 的,且最小. 答案 B

5 3.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质,
据此可判断下列说法中错误的是 ( ) A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无 规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性 B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一 定先减小后增大 C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后 增大 D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导 体材料中掺入其它元素

6 解析 分子间作用力随距离的变化而变化,若r<r0时,
随分子间距离r的增大,分子力减小;若r>r0时,随分子 间距离r的增大,分子力可能先增大后减小,故B项说法 是错误的. 答案 B

7 4.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是
( ) A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是 随分子间距离的增大而增大 B.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是 随分子间距离的增大而减小 C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是 随分子间距离的减小而增大 D.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是 随分子间距离的减小而减小

8 解析 分子力表现为引力时，随着分子间距离的增 大,分子力是先增大后减小，分子力做负功,分子势 能增大;当分子力表现为斥力时,随着分子间距离的
解析 分子力表现为引力时，随着分子间距离的增 大,分子力是先增大后减小，分子力做负功,分子势 能增大;当分子力表现为斥力时,随着分子间距离的 减小,分子力变大,分子力依然做负功,分子势能增大. 答案 C

9 5.对一定量的气体,下列说法正确的是 ( ) A.气体的体积是所有气体分子的体积之和 B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高 C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不 断碰撞而产生的 D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而 气体的内能减少

10 解析 气体的分子间距远远大于分子的大小,所有气
体分子的体积之和远小于气体的体积,A错.温度是分 子平均动能的标志,B正确.气体对器壁的压强是由于 大量气体分子运动对器壁不断碰撞而产生的,C正确. 气体的分子间距r>r0,分子力表现为引力,膨胀时气体 分子间距变大,分子势能增大,D错. 答案 BC

11 6 .夏天,如果自行车内胎充气过足,又在阳光下曝 晒(曝晒过程中内胎容积几乎不变),很容易爆胎.关 于这一现象,下列说法正确的是 ( ) A.在爆胎前的过程中，随着温度升高,车胎内气体 压强将增大 B.在爆胎前的过程中,随着温度升高，车胎内气体 将向外放出热量 C.爆胎是车胎内分子分布密度增大,气体分子间斥 力急剧增大造成的 D.爆胎是车胎内温度升高,每个气体分子的动能都 急剧增大造成的

12 解析 由查理定律可知,随着气体的吸热进行,胎 内温度升高,压强增大,A对,B错;爆胎是因为温度升 高,分子的平均速率增大,对胎壁撞击力增大,压强增 答案 A

13 7.封闭在汽缸内一定质量的气体,如果保持气体体积
不变,当温度升高时,以下说法正确的是 ( ) A.气体的密度增大 B.气体的压强增大 C.气体分子的平均动能减小 D.气体分子的平均动能增大 解析 由理想气体状态方程可知,当体积不变时, =常数,T升高时,压强增大,B正确.由于体积 不变,分子密度不变,而温度升高,分子的平均动能 增加,D对,A、C错. BD

14 8.(2008·上海·9)已知理想气体的内 能与温度成正比,如图1所示的实 线为汽缸内一定质量的理想气体由 状态1到状态2的变化曲线,则在整个 过程中汽缸内气体的内能 ( ) 图1 A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.单调变化 D.保持不变 解析 题图中虚线是等温线,由理想气体状态方程 知,在V一定时p∝T,所以气体由状态1到状 态2时温度先减小后增大,即理想气体的内能先减小 后增大,B正确. B

15 9.如图3所示,质量不计的活塞把一定质 量的理想气体封闭在上端开口的直立 圆筒形汽缸中,活塞上堆放细砂,活塞 处于静止状态.现在对气体缓慢加热, 同时不断取走细砂,使活塞缓慢上升, 图3 直到细砂全部取走,则在此过程中 ( ) A.气体压强增大,内能可能不变 B.气体温度可能不变,气体对外做功 C.气体的体积增大,压强减小,对外不做功 D.气体对外做功,内能一定增加

16 解析 对气体缓慢加热,使活塞缓慢上升过程中，由
于不断取走细砂,气体对外做功,气体压强减小,气体 吸收热量.若吸收热量大于气体对外做功，则内能增 加,气体温度升高.若吸收热量小于气体对外做功,则 内能减小,气体温度降低,B正确. 答案 B

17 10.下列说法中正确的有 ( ) A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低 温物体传到高温物体 B.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都 在减小,但斥力减小得更快,所以分子间作用力总 表现为吸引力 C.温度是物体分子热运动平均动能的标志,因而绝 对零度是不可能达到的 D.气体压强的大小只与气体分子的密集程度有关 解析 热量能从低温物体传到高温物体,不是自发 的,故A错;分子间作用力既可表现为引力,也可表现 为斥力,故B错;气体压强的大小与气体分子的密集 程度、热运动的剧烈程度有关,故D错. C

18 11.一定质量的理想气体状态变化过 程如图4所示,第1种变化是从A到 B,第2种变化是从A到C,比较两种 变化过程 ( ) A.A到C过程气体吸收热量较多 图4 B.A到B过程气体吸收热量较多 C.两个过程气体吸收热量一样 D.两个过程气体内能增加相同

19 解析 在p—T图中,等容线是过原点 的倾斜直线,如右图所示,可知VC>VA >VB,故从A→C,气体对外做功多,由 TB=TC可知两过程内能增量相同,根据 ΔU=W+Q可知,从A→C,气体吸收热量多,选项A、D 正确,而B、C错误. 答案 AD

20 12.固定的水平汽缸内由活塞B封 闭着一定量的理想气体,气体 分子之间的相互作用力可以忽 略.假设汽缸壁的导热性能很 图5 好，环境的温度保持不变.若用外力F将活塞B缓慢 地向右拉动,如图5所示,则在拉动活塞的过程中,关 于汽缸内气体的下列结论,其中正确的是 ( ) A.气体对外做功,气体内能不变 B.气体对外做功,气体内能减小 C.外界对气体做功,气体内能不变 D.气体从外界吸热,气体内能减小

21 解析 因汽缸导热性良好，故气体温度等于环境温
解析 因汽缸导热性良好，故气体温度等于环境温 度,因环境温度不变,故气体温度不变,内能不变;又因 为气体体积增大,故气体对外做功,所以选项A正确. 答案 A

22 13. (2009·全国Ⅱ·16) 如图7所示， 　水平放置的密封汽缸内的气体被一竖 　直隔板分隔为左右两部分,隔板可在 　汽缸内无摩擦滑动,右侧气体内有 一电热丝.汽缸壁和隔板均绝热.初始时隔板静止, 左右两边气体温度相等.现给电热丝提供一微弱电 流,通电一段时间后切断电源,当缸内气体再次达 到平衡时,与初始状态相比 ( ) A.右边气体温度升高,左边气体温度不变 B.左右两边气体压强都升高 C.左边气体压强增大 D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 图7

23 解析 右边气体吸收热量后，温度升高，压强增大，隔板不再平衡，向左移动，使右侧气体对左侧气体做功，由于隔板和气缸均绝热，使左侧气体的内能增加，温度升高，体积减小，因此左侧气体的压强也增大，当隔板再次平衡时两边压强均增大了，所以选项A错误，选项B、C正确.右侧气体对左侧气体做了功，根据热力学第一定律ΔU=W+Q得右边气体内能的增加量小于电热丝放出的热量，故选项D错误.  答案 BC

24 14. 一定质量的理想气体保持压强不变,当它吸收热
量时,有可能 ( )A.体积不变,温度升高 B.吸收的热量等于内能的增加 C.体积膨胀,内能不变 D.对外做功,内能增加 解析 由 (常量)可知,若压强保持不变, 体积与温度成正比关系,故选项A、C错误;若 内能增加,理想气体温度升高,体积一定膨胀,即对 外做功,由ΔU=W+Q可知,选项B错误,故只有D选 项正确. D

25 15. 体积为V的油滴,滴在平静的水面上,扩展成面积
为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为 . 已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一 个油分子的质量为  解析 单分子油膜指油滴分子在水面上一个个地 紧密地排列在一起,油滴分子的直径就是单分子油 膜的高, ;一个油分子的质量 m=

26 16. (2009·江苏·12(A)) (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,下列说法正确的 是 (填写选项前的字母) A.气体分子间的作用力增大 B.气体分子的平均速度增大 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.

27 解析 (1)根据理想气体状态方程可判断, T不变,上升过程气泡内气体的压强p减小,气泡V增大,分子间距离增大,分子力减小, A错;温度不变,平均动能不变, C错;平均速率不变, B错;V增大,无序性增加, D对. (2)热力学第一定律ΔU=W+ΔQ,温度不变ΔU=0,W=-0.6 J,则ΔQ=+0.6J,所以吸热. W′=-0.1 J, ΔQ′=0.3 J, ΔU=0.2 J,内能增加.  答案 (1) D (2)吸收

28 17.如图4所示,甲分子固定在坐标原 点O,乙分子位于x轴上,甲分子对 乙分子的作用力与两分子间距离 的关系如图中曲线所示,F>0为斥 力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上 图4 四个特定的位置.现在把乙分子从a处静止释放,若 规定无穷远处分子势能为零,则: (1)乙分子在何处势能最小?是正值还是负值? (2)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能 随距离的减小都增加?

29 解析 (1)由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到 甲分子的引力而做加速运动,引力做正功,分子势能一
度最大,动能最大,分子势能最小为负值. (2)在分子力表现为斥力的那一段cd上,随分子间距离 的减小,乙分子克服斥力做功,分子力、分子势能随间 距的减小一直增加. 答案 (1)c处 负值 (2)c到d阶段 返回