（江蘇專版）2019版高考物理二輪復習 專題七 第一講 分子動理論 氣體及熱力學定律課前自測診斷卷（含解析）.doc

分子動理論 氣體及熱力學定律1(2018江蘇六市二模)(1)關(guān)于現(xiàn)代科技在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，下列說法正確的是_。A潮濕的房間內(nèi)，開啟空調(diào)制熱，可降低空氣的絕對濕度B普通液晶顯示器在嚴寒地區(qū)不能工作，是因為物質(zhì)的液晶態(tài)是在一定溫度范圍內(nèi)C石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，層與層原子間作用力小，可用作固體潤滑劑D天然氣是一種潔凈環(huán)保的能源，相比于傳統(tǒng)化石燃料不會產(chǎn)生地球溫室效應(yīng)(2)油膜法估測分子的大小實驗中，某實驗小組用1 mL的油酸配置了500 mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒測得n滴油酸酒精溶液體積為V，一滴溶液在水槽中最終形成的油膜面積為S，則油酸分子直徑為_；實驗中水面上撒的痱子粉太厚會導致分子直徑測量值_。(選填“偏大”或“偏小”)(3)如圖所示，某同學制作了一個簡易的氣溫計，一導熱容器連接橫截面積為S的長直管，用一滴水銀封閉了一定質(zhì)量的氣體，當溫度為T0時水銀滴停在O點，封閉氣體的體積為V0。大氣壓強不變，不計水銀與管壁間的摩擦，設(shè)封閉氣體某過程從外界吸收0.50 J的熱量，內(nèi)能增加0.35 J，求氣體對外界做的功。若環(huán)境溫度緩慢升高，求水銀滴在直管內(nèi)相對O點移動的距離x隨封閉氣體熱力學溫度T的變化關(guān)系。解析：(1)空氣的絕對濕度是用空氣中水蒸氣的壓強表示的，對房間內(nèi)氣體加熱，不會減少空氣中水蒸氣的壓強，故空氣的絕對濕度不會降低，故A錯誤；普通液晶顯示器在嚴寒地區(qū)不能工作，是因為物質(zhì)的液晶態(tài)是在一定溫度范圍內(nèi)，故B正確；石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，層與層原子間作用力小，可用作固體潤滑劑，故C正確；天然氣燃燒同樣產(chǎn)生二氧化碳，也會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，故D錯誤。(2)一滴油酸酒精溶液中含有的油酸體積為，因一滴溶液在水槽中最終形成的油膜面積為S，所以油酸分子直徑為d；痱子粉太厚會導致油酸在水面的擴散面積減小，從而測量的分子直徑偏大。(3)由熱力學第一定律有UQW代入數(shù)據(jù)得：W0.15 J所以氣體對外做功為：WW0.15 J。氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律有：解得：x。答案：(1)BC(2)偏大(3)0.15 Jx2(2018蘇北四市一模)(1)對于下列實驗，說法正確的是_。A甲圖是用油膜法測分子直徑的示意圖，認為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑B乙圖是溴蒸氣的擴散實驗，若溫度升高，則擴散的速度加快C丙圖是模擬氣體壓強產(chǎn)生機理的實驗，說明氣體壓強是由氣體重力引起的D丁圖是蜂蠟涂在單層云母片上融化實驗，說明云母晶體的導熱性能各向同性(2)一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化的pV圖像如圖所示。已知氣體在狀態(tài)A時的溫度為260 K，則氣體在狀態(tài)B時的溫度為_K，從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體與外界交換的熱量為_ J。(3)2017年5月，我國成為全球首個海域可燃冰試采獲得連續(xù)穩(wěn)定氣流的國家?？扇急且环N白色固體物質(zhì)，1 L可燃冰在常溫常壓下釋放160 L的甲烷氣體，常溫常壓下甲烷的密度0.66 g/L，甲烷的摩爾質(zhì)量M16 g/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023mol1。請計算1 L可燃冰在常溫常壓下釋放出甲烷氣體分子數(shù)目(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。解析：(1)在測量油酸分子的直徑時，將油酸分子看成球形分子，并且把油酸薄膜看成單分子油膜，此時油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑，A正確；研究溴蒸氣的擴散實驗時，若溫度升高，則分子的運動越激烈，所以擴散的速度加快，B正確；丙圖模擬氣體壓強產(chǎn)生機理的實驗，說明氣體壓強是由氣體分子頻繁碰撞容器壁產(chǎn)生的，與重力無關(guān)，C錯誤；圖丁的形狀，由于是橢圓，則說明云母晶體具有各向異性，D錯誤。(2)由題可知，TA260 K，VA1103 m3，VB3103 m3，由圖示圖像可知，AB等壓變化，由蓋呂薩克定律得：代入數(shù)據(jù)解得：TB780 K。氣體狀態(tài)參量：pA3105 Pa，VA1103 m3，pC1105 Pa，VC3103 m3，由理想氣體狀態(tài)方程得：代入數(shù)據(jù)解得：TCTA260 KA、C兩個狀態(tài)的溫度相等，內(nèi)能相等，氣體從A到C過程，內(nèi)能變化量U0A到B過程氣體體積增大，外界對氣體做功：WpV3105(31)103 J600 J，由熱力學第一定律UWQ得：QUW0(600)J600 J0，氣體從外界吸收600 J的熱量。(3)甲烷分子數(shù)目為：nNA6.01023個41024個。答案：(1)AB(2)780600(3)41024個3(2018南京師范大學附中模擬)(1)下列說法正確的是_。A隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能也一定減小B水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，是因為油脂使水的表面張力增大的緣故C空氣的相對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示D有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體(2)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其pT圖像如圖所示。a、b和c三個狀態(tài)中分子平均動能最小的是_(選填“a”“b”或“c”)，氣體在過程ab中吸收的熱量_(選填“大于”“等于”或“小于”)過程ca中放出的熱量。(3)某柴油機的氣缸容積為0.83103 m3，壓縮前其中空氣的溫度為47 、壓強為0.8105 Pa。在壓縮過程中，活塞把空氣壓縮到原體積的，壓強增大到4106 Pa。若把氣缸中的空氣看做理想氣體，試估算這時空氣的溫度。解析：(1)如果分子間的作用力表現(xiàn)為引力，隨著距離的增大，分子力做負功，分子勢能增大，A錯誤；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，是因為油脂使水不浸潤的緣故，B錯誤；空氣絕對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示，C錯誤；晶體具有規(guī)則的幾何形狀，有一定的熔點，物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，非晶體則沒有規(guī)則的幾何形狀，沒有一定的熔點，物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，二者在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，故D正確。(2)由圖像可知，a狀態(tài)溫度最低，分子平均動能最小。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能取決于溫度，氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能小于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能；ab為等容過程，溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增加U1>0，氣體不做功，W0，據(jù)WQU，氣體從外界吸收的熱量等于內(nèi)能的增加量，即Q1U1；ca為等壓過程，溫度下降，體積減小，內(nèi)能減少U2<0，外界對氣體做功，W>0，據(jù)WQU，得ca過程中放出的熱量Q2|U2|W，由于ab過程中溫度變化量和ca過程中溫度變化量相等，所以內(nèi)能變化量的絕對值相等，即U1|U2|，故Q1<Q2。(3)氣體初狀態(tài)的狀態(tài)參量為：p10.8105 Pa，V10.83103 m3，T1(27347)K320 K；氣體末狀態(tài)的狀態(tài)參量為：p24106 Pa，V2V1，T2為未知量，據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有T2941 K，故t2T2273 K668 。答案：(1)D(2)a小于(3)668 4.(2018南通一模)(1)下列現(xiàn)象與液體表面張力無關(guān)的是_。A透過布制的傘面可以看見紗線縫隙，而傘面不漏雨水B在繞地球飛行的宇宙飛船中，自由漂浮的水滴呈球形C把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍D把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起難以分開(2)做汽車安全氣囊的模擬實驗時，密封的儲氣罐與氣囊相連，撞擊時儲氣罐閥門自動打開，大量氣體進入氣囊，氣囊在極短時間內(nèi)迅速展開，在人體前部形成彈性氣墊，然后氣囊泄露，收縮，從而有效保護人體，氣囊展開過程中，將氣體視為理想氣體，氣體的內(nèi)能_(選填“增大”“減小”或“不變”)；泄露收縮過程中氣囊內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的作用力_(選填“增大”“減小”或“不變”)。(3)如圖所示是某氣壓式柱形保溫瓶的結(jié)構(gòu)示意簡圖，活塞只在受到壓力時才向下移動，倒入熱水后，活塞a的下表面與液體相距h，兩者間密閉有一定質(zhì)量的氣體，密閉氣體的壓強等于外界大氣壓強p0。剛倒入熱水時，瓶內(nèi)空氣溫度為T1，經(jīng)過一段時間溫度降至T2，此時瓶內(nèi)氣體的壓強多大？當溫度降至T2時，要把瓶中的水壓出瓶外，活塞a至少下降多少距離？(設(shè)壓活塞過程中氣體溫度不變)解析：(1)由于雨水表面存在表面張力，雖然布傘有孔，但不漏水，故與表面張力有關(guān)，A不符合題意；在繞地球飛行的宇宙飛船中，自由漂浮的水滴呈球形，是水滴表面的分子間的距離比內(nèi)部分子距離大，分子間表現(xiàn)為引力產(chǎn)生，故與表面張力有關(guān)，B不符合題意；把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，是由于液態(tài)的玻璃表面的分子間的距離比內(nèi)部分子距離大，分子間表現(xiàn)為引力產(chǎn)生，故與表面張力有關(guān)，C不符合題意；把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起難以分開，是因為分子間存在引力，與表面張力無關(guān)，D符合題意。(2)氣囊展開過程中，氣體迅速膨脹，對外做功，由于時間極短，可看作絕熱膨脹，故內(nèi)能減?。恍孤妒湛s過程中，整個氣體是進一步膨脹的，根據(jù)熱力學第一定律，內(nèi)能進一步減小，故剩余部分氣體的溫度進一步降低，而溫度是分子熱運動平均動能的標志，故分子熱運動平均動能減小，而分子密集程度也稀疏了，故氣囊內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的作用力減小。(3)瓶內(nèi)氣體等容變化，由查理定律可得解得p2。設(shè)活塞的橫截面積為S，下降的距離為x由玻意耳定律有p2hSp0(hx)S解得xh。答案：(1)D(2)減小減小(3)h5.(2018南京、鹽城一模)(1)把一條細棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上，棉線處于松弛狀態(tài)。將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，拿出來時環(huán)上留下一層肥皂液的薄膜，這時薄膜上的棉線仍是松弛的，如圖所示。用燒熱的針刺破某側(cè)的薄膜，觀察到棉線的形狀，圖中所標的箭頭方向合理的是_。(2)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)等壓變化到狀態(tài)B，氣體吸收熱量為Q1；再由B 狀態(tài)經(jīng)等容變化到狀態(tài)C，氣體放出熱量為Q2。狀態(tài)A：VA0.2 m3，TA200 K；狀態(tài)B：VB_m3，TB400 K；狀態(tài)C：TC200 K，則Q1_Q2(選填“>”“”或“<”)。(3)鐵的密度7.8103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M5.6102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023mol1。可將鐵原子視為球體，試估算：(保留一位有效數(shù)字)1克鐵含有的分子數(shù)；鐵原子的直徑大小。解析：(1)A、C圖中為用燒熱的針刺破上側(cè)的薄膜，由于下側(cè)薄膜中的表面張力，使細線向下彎曲，故A正確，C錯誤；B圖中用燒熱的針刺破一側(cè)的薄膜，不可能兩側(cè)都有張力，故B錯誤；D圖中為用燒熱的針刺破下側(cè)的薄膜，由于上側(cè)薄膜中的表面張力，使細線向上彎曲，故D正確。(2)設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋呂薩克定律得，代入數(shù)據(jù)解得VB0.4 m3；因為TATC，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知Q1大于Q2。(3)根據(jù)公式NnNANA，可得N6.01023個11022個。取1 mol的鐵，則：NA3，代入數(shù)據(jù)，可得：d31010 m。答案：(1)AD(2)0.4>(3)11022個31010 m