2020高考物理总复习易错题与高考综合问题解读考点 7 分子热运动能量守恒气体考点高分解题综合训练.doc

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分子热运动能量守恒气体考点高分解题综合训练1下列关于布朗运动的说法正确的是()A液体温度越高，布朗运动越明显B布朗运动就是液体分子的运动C．布朗运动就是悬浮在液体中的小颗粒分子的运动D．布朗运动就是固体分子与液体分子共同的运动1.A解析：布朗运动是布朗粒子(悬浮微粒、分子团)的运动，是由于液体分子无规则运动撞击造成的，故B、C、D均不对.2玻璃打碎后却不能再把它们拼成完整的一块，这是因为()A玻璃分子间存在着斥力B玻璃分子间同时存在着引力和斥力，但因接触紧密斥力大于引力C．由于接触面错落不齐，绝大多数玻璃分子间距离大于10-10m，所以总的分子间引力非常小，不足使它们连在一起D玻璃分子间的斥力大于引力2.C解析：玻璃拼合时，分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，但分子力首先表现为引力，由于接触面错落不齐，绝大多数玻璃分子间距离大于10—10m，所以总的分子间引力非常小，不足使它们连在一起，所以选项C正确.3在某体育馆内的恒温游泳池中，有一个气泡从游泳池底部缓慢上升，同时气泡体积逐渐变大，那么气泡在上升过程中，下列说法正确的是()A泡内气体分子间的平均距离减小B泡内气体分子的平均动能减小C．泡内气体要不断吸热D．泡内气体压强不断增大3.C解析：恒温游泳池中气泡从池底部缓慢上升，泡内气体温度不变，所以泡内气体分子的平均动能不变，选项B错误；上升过程气泡体积逐渐变大，泡内气体分子间的平均距离增大，选项A错误；气体对外做功，而温度不变，所以泡内气体要不断吸热，选项C正确；气泡缓慢上升过程，泡内外压强相等，而外压强减小，所以泡内气体压强减小，故选项D错误.4下列有关热现象的叙述中正确的是()A温度升高，物体内所有分子运动的速度太小都变大B．凡是不违反能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的C．由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏加德罗常数D温度越高布朗运动就越剧烈，所以布朗运动也叫热运动4.C解析：温度是物体分子平均动能的标志，温度升高了，分子平均动能增大，但不代表每个分子的速度都会变大，A错；热力学第二定律表明第二类永动机虽不违反能量守恒定律，但仍不能实现，故B错；水的摩尔体积除以一个水分子体积为阿伏加德罗常数，即C对；我们把分子的无规则运动称之为热运动，而布朗运动则是指悬浮微粒的运动，故D错。5 A、B两个分子，在外力作用下从相距10-4m处逐渐靠近到不能再靠近的过程中，分子力对A、B两个分子()A始终做正功B始终做负功C．先做正功后做负功D．先做负功后做正功5.C解析：分子间距离r>10r0=10-9m时分子力几乎为零，r0<r<lOr0时，分子力表现为引力，r<r0分子力表现为斥力，故分子力先做正功后做负功.6下列关于热现象的说法，正确的是()A外界对物体做功，物体的内能一定增加B气体的温度升高，气体的压强一定增大C．任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体D．任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能6.D解析：改变内能的方式除做功之外，还有热传递，A选项没有明确热传递情况，A项错误；气体的温度升高，在气体体积增大的情况下，气体的压强不一定增大，所以B项错误；根据热力学第二定律，热机的效率永远不可能是100％，所以D项正确；在外界做功的条件下，热量可以由低温物体传递到高温物体，所以C选项错误.7如图7—13所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气．以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()A．E甲不变，E乙减小B．E甲增大，E乙不变C．E甲增大，E乙减小D E甲不变，E乙不变7.C解析：因气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，所以甲、乙两气室中气体不能与外界进行热传递.甲室气体被压缩，外界对其做功，E甲增大；乙室气体体积增大，乙内气体对外做功，E乙减小，所以选项C正确.8如图7-14，甲分子固定在坐标原点0，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轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()A乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大8.BC解析：由图知a→b→c，F<O，即分子力为引力，乙分子加速运动，A不对；由c→0，F>O，乙分子减速，则B、C正确，D错，应选BC.9如图7—15所示的容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下是水，上为空气，大气压恒定．A、B底部由带有阀门K的管道相连．整个装置与外界绝热．开始A中水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐流向B中，最后达到平衡，在这个过程中()A大气压力对水做功，水的内能增加B水克服大气压力做功，水的内能减少C．大气压力对水不做功，水的内能不变D．大气压力对水不做功，水的内能增加9.D解析：打开阀门K，A中水下降△hA，B中水上升△hB，最终两液面水平，即整个水的重心下降，而且水认为不可压缩，即有从，故大气压力做功.由此，W=WG>O，Q=O，则南△U=W+Q得△U=WG>0.即应选D 10对于一定质量的气体，下述过程可能发生的是()A气体的压强增大，温度升高，气体对外界做功B．气体的压强增大，温度不变，气体向外界放热C．气体的压强减小，温度降低，气体从外界吸热D气体的压强减小，温度升高，外界对气体做功10.ABC解析：气体的温度升高，压强增大，体积增大，是可能的过程.由于气体体积膨胀，这个过程气体要对外做功，所以选项A的过程是可能的；若气体做等温压缩，则气体体积减小，压强增大，此过程外界对气体做功，气体对外界放热，而气体内能不变，所以选项B过程是可能的；同理由热力学第一定律可判断选项C的过程是可能的；若气体的体积不变，当温度升高时气体的压强将增大.当温度升高时，气体的压强减小，说明气体的体积一定增大，这个过程气体对外界做功，而不是外界对气体做功，所以选项D的过程是不可能发生的.11晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体．现有一根铁(Fe)晶，直径为d，用大小为F的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形．已知铁的密度为ρ，铁的摩尔质量为MA，阿伏加德罗常数为NA，则拉断过程中Fe原子间作用力是()11.A解析：因原子力作用范围为10-10m数量级，阻止拉断的原子力主要来自于断面上的原子对，当Fe晶上的拉力分摊到一对Fe原子上的力超过最大原子力时，Fe就被拉断.原子体积，原子的直径，原子球的大圆面积，铁晶断面面积，断面上排列的铁原子个数，最后求得，所以选项A正确.12空气摩尔质量为2.9×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数为6．02×1023 mol-1．成年人做一次深呼吸，在标准状态下约吸入450 cm3的空气，则做一次深呼吸吸人的空气质量为kg，吸入的空气分子数大约是个(保留两位有效数字)．12.5.8×10-4 1.2×1022解析：450cm3空气的质量5.8×10-4k，其分子个数1.2×1022.13回答问题，并简要说明理由．(1)有一种所谓“全自动”机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去，这是不是一种永动机?如果不是，你知道维持表针走动的能量是哪儿来的吗?(2)在同一间隔热很好的密闭房里放一台电冰箱，如果把冰箱门打开，开动冰箱一段时间后，房内温度是降低还是升高?(3)绝热容器中的下半部分是硫酸铜溶液，上半部分是水．水和硫酸铜的体积和温度都相同．由于扩散，过一段时间后，水和硫酸铜将会均匀混合，问均匀混合与混合前的温度相比，是升高了还是降低了或者是不变?13.(1)不是永动机，能量是通过摆动的手臂对表内的转轮做功而储存的(2)升高了，因为电冰箱工作消耗电能转化为房内气体内能，使室内温度升高(3)降低了14一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V0，温度为27℃。在活塞上施加压力，将气体体积压缩到，温度升高到57℃。设大气压强P0=1.0×105Pa，活塞与气缸壁摩擦不计．(1)求此时气体的压强；(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强.14.[高考资源网解题思路]分析气体的状态变化过程，找准气体各状态的状态参量，然后由理想气体状态方程或玻意耳定律列方程求解。[解答](1)状态1的各状态参量：P1=1.0×105Pa，V1=V0，Tl=273+27=300 K，状态2的各状态参量：V2=V0，T2=273+57=330 K，状态1到状态2由理想气体状态方程得解得(2)状态3的各状态参量：V3=V0，T3=T2=330K，状态2到状态3由玻意耳定律得P2V2=P3V3，解得15“氢火焰离子化检测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机物分子的含量，其装置如图7—16所示，在氢火焰的作用下，有机物分子电离为一价正离子和自由电子，而无机物的分子不会电离，设单位时间内有n摩尔被检测气体进入检测器，调节滑动变阻器，使得电流表的示数逐渐变大，直到最大值J，求有机物分子占被检测气体分子的数目比．15.解析：电流达到最大值I后，表明电离出来的自由电子能全部到达阳极，设经过时间t到达阳极的电量为q，则q=It，被电离的有机物分子的数目被检测气体分子的数目N=ntNA，于是有机物分子占被检测气体分子的数目比为16热力学第二定律常见的表述有两种．第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．如图7—14甲所示是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质是：．16.解析：第二种表述的意思是：热机吸收热量，对外做功，同时把热量传给低温物体。其表述示意图如图所示。其实质是：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性.考点小资料“热和功"中几个易混概念一、温度和内能温度在宏观上是指物体的冷热程度，在微观上是指物体分子平均动能的标志，它是一种量度．内能在微观上是指物体所有分子热运动的动能与分子势能的总和，在宏观上与物体的温度、体积和质量有关．内能只对整个物体来说才有意义，对单个分子而言是不能说具有内能的，因为分子势能是共有的，属于相互作用的大量分子所共有的．“内能增加，温度一定升高?”从上面分析可知内能和体积有关，而温度与体积无关，当晶体在熔解时，保持熔点不变，但吸收了热量，增加了物体分子势能，即内能增加了．故内能增加，温度不一定升高．“温度相同，内能就一定相同吗?”因为内能是物体里所有分子热运动的动能和分子势能的总和，内能不但和温度有关，还和体积、分子数多少有关，同温度的一杯水就比半杯水的内能要多．为什么不可以说“温度是分子平均速率的标志?”在理论上，已经证明了分子的平均动能与温度成正比，在宏观上动能EK=mv2/2，对于两个具有相同动能的物质来说，若两者质量不同，则它们的速率也不同．反之，若两个具有相同的速率的物质而言，若两者质量不同，它们的动能也不同．故分子动能相同但速率不一定相同．二、热量和内能热量是反映物体吸热和放热多少的物理量．是热传递中物体内能改变的量度，是过程量，只有在热传递中才有意义．物体内能是状态量，内能的变化是通过做功和热传递来实现的，热量不能量度物体内能的多少，但可以量度物体内能的变化．如果只是通过热传递改变物体的内能，吸收多少热量，内能就增加多少．反之亦然．热量是被传递的那部分内能的量度，因此，不能说物体含有多少热量，也不能认为内能多的物体热量就多．三、热量和温度发生热传递的条件是两个物体之间有温度差，并不是取决于物体内能的多少，传递的是热量并不是温度．温度高放出的热量也就一定多吗?显然不是，因为放出的热量多少不仅和温度有关．而且还和物质的比热容和质量有关．物体吸热，温度就升高吗?如果物体吸热只是使物体升温，而物态不发生变化是对的，对晶体若物态发生了变化，则就不正确了．四、热量和热能所谓热能，只不过是内能的通俗的不甚确切的说法，它只是跟物体的状态有关的物理量．认为它们是同一概念的两种不同表述是不恰当的，不可混为一谈．理论上，热能被定义为物体中分子做热运动所具有的动能，即热能应该是内能中的一部分，而热量则是跟热传递过程有关的物理量．五、做功和热传递做功和热传递是改变物体内能的两个过程，它们对改变物体的内能是等效的，但在本质上是有区别的．“做功”是物体通过机械运动来完成的，是使宏观机械运动的能量转换成物体内部大量分子无规则运动的内能．“热传递”是通过分子间的相互作用来完成的，是使物体外部分子无规则运动转变成物体内部分子的无规则运动，或物体的一部分分子的无规则运动变成另一部分分子无规则运动，从而改变物体的内能．六、内能和机械能物体的内能不同于物体的机械能．机械能是物体整体做机械运动具有的动能和势能的总和，而内能是从微观上说明构成物体的所有分子的动能和分子势能总和．一个物体具有内能的同时也可以具有机械能，一个物体的机械能可以为零，但内能永远不能为零．。