歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!感謝閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助!第八章分子熱運(yùn)動(dòng)能量守恒氣體綜合檢測一、選擇題(本題共12小題，共48分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．(2009·高考四川理綜)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是 ()A．在一定條件下物體的溫度可以降到0KB．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功C．吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加D．壓縮氣體總能使氣體的溫度升高【解析】本題考查熱力學(xué)溫標(biāo)、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律，意在考查考生對(duì)熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解.0K是低溫的極限，任何物體的溫度只能接近而不能達(dá)到，所以A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，物體不可能從單一熱源吸收熱量全部用來對(duì)外做功而不產(chǎn)生其他影響，但在“產(chǎn)生其他影響的情況”下，也可以從單一熱源吸收熱量全部用來做功，所以B正確；內(nèi)能的改變與熱傳遞和做功同時(shí)有關(guān)，所以CD錯(cuò)誤．【答案】B2．(2009·海南高考)下列說法正確的是 ()A．氣體的內(nèi)能是分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間勢能之和B．氣體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能和分子間勢能也隨之改變C．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體E．一定量的氣體，在體積不變時(shí)，分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小F．一定量的氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加【答案】ADEF3．(2009·上海高考)氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子間勢能分別取決于氣體的 ()A．溫度與體積 B．體積和壓強(qiáng)C．溫度和壓強(qiáng) D．壓強(qiáng)和溫度【解析】本題考查對(duì)溫度、分子平均動(dòng)能和勢能的理解．溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志；氣體體積變化，氣體分子間的距離發(fā)生變化，分子勢能就發(fā)生變化，所以分子勢能取決于體積．本題正確選項(xiàng)為A.【答案】A4．(2008·天津卷)下列說法正確的是 ()A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映B．沒有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．知道某物體的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體(或氣體)中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，顆粒是由分子組成的，不是顆粒分子的運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)；選項(xiàng)B違背了熱力學(xué)第二定律；選項(xiàng)C只能求出摩爾體積；內(nèi)能不同的物體，只要溫度相同，它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能就相同．【答案】D5．右圖為電冰箱的工作原理示意圖，壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫致冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)．在蒸發(fā)器中致冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)致冷劑液化，放出熱量到箱體外．下列說法正確的是 ()A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B．電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸．電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律【解析】由熱力學(xué)第二定律知，熱量不能自發(fā)的由低溫物體傳到高溫物體，除非施加外部的影響和幫助．電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機(jī)的幫助并消耗電能．故答案為BC.【答案】BC6．關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法中正確的是 ()A．溫度升高，每一個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)速度都增加B．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的原因是因?yàn)槟芰考炔粫?huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式C．用活塞壓縮氣缸里的氣體，×105J的功，×105J的熱量，×105JD．利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是可能的【解析】溫度升高，分子的熱運(yùn)動(dòng)平均速度增加，分子熱運(yùn)動(dòng)的速度從小到大都存在，并不是每一個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)速度都增加，A錯(cuò)．第二類永動(dòng)機(jī)不能制成的原因是違背了熱力學(xué)第二定律，B錯(cuò)．由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，內(nèi)能改變量ΔU×105J，故選項(xiàng)C正確．D中熱機(jī)不違背自然規(guī)律，是可以制成的．【答案】CD7．如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑與外界不發(fā)生熱傳遞的氣缸固定在地面上，缸內(nèi)活塞下方封閉著空氣(活塞與外界也不發(fā)生熱傳遞)，若突然用豎直向上的力F將活塞向上拉一些，缸內(nèi)封閉著的氣體 ()A．分子平均動(dòng)能增大B．單位時(shí)間內(nèi)缸壁單位面積上受到氣體分子碰撞的次數(shù)減少C．單個(gè)分子對(duì)缸壁的平均沖力減小D．若活塞重力不計(jì)，拉力F對(duì)活塞做的功等于缸內(nèi)氣體的內(nèi)能改變量【解析】當(dāng)活塞突然被向上拉一些時(shí)，氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，由于沒有熱交換，氣體內(nèi)能減小，溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)減少，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位器壁上的碰撞次數(shù)減少，單個(gè)分子對(duì)缸壁的平均沖力減小，所以選項(xiàng)B、C正確，A錯(cuò)誤．氣體內(nèi)能的改變量應(yīng)等于拉力F所做的功與活塞克服大氣壓力做功之和，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】BC8．一定質(zhì)量的理想氣體(分子力不計(jì))，體積由V膨脹到V′.如果通過壓強(qiáng)不變的過程實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功大小為W1，傳遞熱量的值為Q1，內(nèi)能變化為ΔU1；如果通過溫度不變的過程來實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功大小為W2，傳遞熱量的值為Q2，內(nèi)能變化為ΔU2.則 ()A．W1>W2Q1<Q2ΔU1>ΔU2B．W1>W2Q1>Q2ΔU1>ΔU2C．W1<W2Q1＝Q2ΔU1>ΔU2D．W1＝W2Q1>Q2ΔU1>ΔU2【解析】由熱力學(xué)第一定律：ΔU1＝W1＋Q1，ΔU2＝W2＋Q2，若通過壓強(qiáng)不變的過程實(shí)現(xiàn)體積膨脹，則由eq\f(pV,T)＝恒量，可知溫度必定升高，對(duì)理想氣體，內(nèi)能必定增大，ΔU1>0，W1<0，Q1>0，且|Q1|>|W1|；若通過溫度不變的過程實(shí)現(xiàn)體積膨脹，溫度不變，內(nèi)能不變，ΔU2＝0，W2<0，Q2>0，且|Q2|＝|W2|；則ΔU1>ΔU2；由于氣體對(duì)外做功的過程中，通過溫度不變的方式，體積膨脹，由eq\f(pV,T)＝恒量，可知壓強(qiáng)必定減小，則平均壓強(qiáng)比通過壓強(qiáng)不變的方式要小，故W1>W2，Q1>Q2.B選項(xiàng)正確．【答案】B9．用原子級(jí)顯微鏡觀察高真空度的空間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一對(duì)分子甲和乙環(huán)繞一個(gè)共同“中心”旋轉(zhuǎn)，從而形成一個(gè)“雙分子”體系，觀測中同時(shí)發(fā)現(xiàn)此“中心”離甲分子較遠(yuǎn)，那么在上述“雙分子”體系中 ()A．甲、乙兩分子間一定只存在分子引力，不可能存在分子斥力B．甲分子的質(zhì)量一定大于乙分子的質(zhì)量C．甲分子旋轉(zhuǎn)的周期一定小于乙分子旋轉(zhuǎn)的周期D．甲分子的動(dòng)量大小和乙分子的動(dòng)量大小一定相等【解析】分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，所以A錯(cuò)；由于兩分子繞一個(gè)中心旋轉(zhuǎn)，類似于雙星，它們的周期和角速度相同，C錯(cuò)；兩分子間作用力大小相等提供向心力，由F＝mω2r知甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，B錯(cuò)；v＝ωr，p＝mv＝eq\f(F,ω)，則D正確．【答案】D10．柴油機(jī)使柴油燃料在它的汽缸中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞做功，氣體的內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)的機(jī)械能，燃燒相同的燃料，輸出的機(jī)械能越多，表明柴油機(jī)越節(jié)能．是否節(jié)能，是衡量機(jī)器性能好壞的重要指標(biāo)．有經(jīng)驗(yàn)的柴油機(jī)維修師傅，不用任何儀器，只要將手伸到柴油機(jī)排氣管附近，去感知一下尾氣的溫度，就能夠判斷出這臺(tái)柴油機(jī)是否節(jié)能，真是“行家伸伸手，就知有沒有”．關(guān)于尾氣的溫度跟柴油機(jī)是否節(jié)能之間的關(guān)系，你認(rèn)為正確的是 ()A．尾氣的溫度越高，柴油機(jī)越節(jié)能B．尾氣的溫度越低，柴油機(jī)越節(jié)能C．尾氣的溫度高低與柴油機(jī)是否節(jié)能無關(guān)D．以上說法均不正確【解析】氣體的內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為柴油的機(jī)械能，柴油機(jī)使柴油燃料在它的汽缸中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，是一個(gè)高溫?zé)嵩?；而柴油機(jī)排氣管排出的尾氣是一個(gè)低溫?zé)嵩矗鶕?jù)能量守恒定律，這兩個(gè)熱源之間的能量差就是轉(zhuǎn)化的機(jī)械能，燃燒相同的燃料，要想輸出的機(jī)械能越多，尾氣的溫度就要越低，故選項(xiàng)B正確．【答案】B11．(2010·浙江模擬)如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，在活塞上緩慢地、一點(diǎn)點(diǎn)放上一定量的細(xì)沙．假設(shè)在此過程中氣缸內(nèi)氣體的溫度始終保持不變．對(duì)上述過程有下列說法，正確的說法是 ()A．氣缸中氣體的內(nèi)能增加B．氣缸中氣體的壓強(qiáng)增加C．氣缸中氣體的分子平均動(dòng)能不變D．單位時(shí)間內(nèi)氣缸中氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)不變【解析】因理想氣體分子間無相互作用力，而溫度不變，所以內(nèi)能不變，A錯(cuò)C對(duì)；由活塞的平衡條件知，B正確，由于單位體積內(nèi)的分子數(shù)變多，平均速率又不變，所以單位時(shí)間內(nèi)氣缸中氣體分子對(duì)活塞的撞擊次數(shù)增多，D錯(cuò)．【答案】BC12．(2008·高考北京卷)假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1g水分子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè)，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取6×1023mol－1)()A．10年 B．1千年C．10萬年 D．1千萬年【解析】水的摩爾質(zhì)量為M＝18g·mol－1，m＝1g水的分子個(gè)數(shù)為：n＝eq\f(m,M)NA.全世界60億人每年可以數(shù)N＝60×108×5000×24×365個(gè)，所需時(shí)間t＝n/N年，聯(lián)立解得t≈×105年＝13萬年．【答案】C二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共18分)13．將1cm2的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液．已知1cm3溶液有50滴，現(xiàn)取其1滴，將它滴在水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子薄層．現(xiàn)已測得這個(gè)薄層的面積為S＝2，試由此估算油酸分子的直徑d＝__________.【解析】油酸分子的直徑d＝V/S，V＝eq\f(1×10－6,200×50)m3，S＝2，解出d＝5×10－10m【答案】5×10－1014．在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，已配制好油酸酒精溶液，其中油酸體積占溶液總體積的百分比為k.在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液，讀出總體積為V，現(xiàn)將一滴這樣的溶液滴在水面上，其散開的油膜在帶有方格的玻璃板上描繪的圖形如圖所示．已知玻璃板上每個(gè)小方格的長和寬均為a.由此計(jì)算油膜的面積為__________，油酸分子的直徑為d＝__________.【解析】油膜面積約占26個(gè)格，S＝26a2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積V0＝eq\f(V,N)×k，油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d＝eq\f(V0,S)＝eq\f(Vk,SN)＝eq\f(Vk,26Na2).【答案】26a2eq\f(Vk,26Na2)三、計(jì)算題(本題共包括4小題，共54分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．水的密度ρ＝×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量Mm＝×10－2kg/mol，NA＝×1023mol－1(1)V＝1cm3的水中有多少個(gè)分子．(2)用立方體模型估算水分子的大?。窘馕觥?1)水的摩爾體積Vm＝Mm/ρ，V＝1cm3水中所含分子數(shù)為n＝VNA/Vm，代入數(shù)據(jù)得n≈×1022個(gè)．(2)建立水分子的立方體模型，設(shè)邊長為L，則由Vm/NA＝L3，解出L≈×10－10m【答案】×1022個(gè)×10－1016．對(duì)于生態(tài)環(huán)境的破壞，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年來我國北方地區(qū)3、4月份揚(yáng)塵天氣明顯增多．特別是2006年的3月26日至28日，由于南下的冷空氣所帶來的大風(fēng)，席卷了我國從新疆到沿海的北方大部分地區(qū)，出現(xiàn)罕見的沙塵暴天氣．據(jù)環(huán)保部門測定，在北京地區(qū)沙塵暴嚴(yán)重時(shí)，最大風(fēng)速達(dá)到12m/s，同時(shí)大量的微粒在空中懸?。?0－6kg/m3，×103kg/m3其中懸浮微粒的直徑小于10－7m的稱為“可吸入顆粒物”，對(duì)人體的危害最大．北京地區(qū)出現(xiàn)上述沙塵暴時(shí)，設(shè)懸浮微粒中總體積的1/50為可吸入顆粒物，×10－8m，求3的空氣中所含可吸入顆粒物的數(shù)量是多少【解析】沙塵暴天氣時(shí)，1m3的空氣中所含懸浮微粒的總體積為V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(×10－6×1,×103)m3×10－9m3那么1m3V′＝eq\f(V,50)×10－11m3又因?yàn)槊恳粋€(gè)可吸入顆粒的體積為V0＝eq\f(1,6)πd3≈×10－23m3所以1m3n＝eq\f(V′,V0)≈×1011個(gè)所以3的空氣中所含可吸入顆粒物的數(shù)量為n′＝n××10－6×105個(gè)≈9×105個(gè)．【答案】9×105個(gè)17．我國陸地面積S＝960萬平方千米，若地面大氣壓p0＝×105Pa，地面附近重力加速度g取10m/s2，空氣平均摩爾質(zhì)量為M0＝×10－2kg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mo