2011創(chuàng)新設計二輪復習之專題知能突破：分子動理論 氣體及熱力學定律 能力提升演練.doc

第一篇 專題知能突破專題七 分子動理論 氣體及熱力學定律 1(2010重慶卷，15)給旱區(qū)送水的消防車停于水平地面，在緩慢放水過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變、不計分子間勢能，則胎內(nèi)氣體()A從外界吸熱 B對外界做負功C分子平均動能減小 D內(nèi)能增加解析：選胎內(nèi)氣體為研究對象由于氣體溫度不變，氣體狀態(tài)變化遵循玻意耳定律放水前氣體的壓強大，在放水過程中，氣體的壓強逐漸減小，體積增大，氣體對外界做正功，B錯誤由熱力學第一定律知UWQ，氣體溫度不變，分子的平均動能不變，內(nèi)能不變，從外界吸收熱量，A正確，C、D錯誤答案：A2(1)2009年9月10日，美國宇航局新一代運載火箭“戰(zhàn)神1號”通過了重要的發(fā)動機點火試驗，取得圓滿成功這次點火試驗投入達7 500萬美元，持續(xù)了大約123秒點火試驗產(chǎn)生了大約2 200萬馬力的動力，溫度約為4 500華氏度(2 480攝氏度)，耗費了大量燃料下列有關能量的說法正確的是()A燃料燃燒后，能量就消失了，說明能量不守恒B燃料燃燒后，化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C燃料燃燒后的內(nèi)能不可能再轉(zhuǎn)化為化學能D燃料燃燒后的內(nèi)能在一定條件下可能轉(zhuǎn)化為化學能圖712(2)如圖712是某研究小組為了探究“魚鰾的作用”所制作的裝置具體制作方法 如下：在大號“可樂瓶”中注入半瓶水，在一個小氣球中放入幾枚硬幣并充入少量 空氣(忽略氣體的分子勢能)，將其裝入“可樂瓶”中通過在水中放鹽改變水的密度后，使氣球恰好懸浮于水中，并擰緊瓶蓋設初始時瓶中氣體、水及外界大氣的 溫度相同當用手擠壓“可樂瓶”的上半部分時，下列說法正確的是()A快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體壓強變大B快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體溫度不變C快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體體積不變D緩慢擠壓時，氣球下降解析：(1)根據(jù)能量守恒定律可得，A項錯誤，B項正確根據(jù)熱力學第二定律可得，C項正確，D項錯誤(2)快速擠壓氣體時，外界對它做功，來不及熱傳遞，由WQU，內(nèi)能增大，溫度上升，體積變小，瓶內(nèi)壓強變大，則A項對B、C兩項錯；緩慢擠壓時，溫度不變，體積變小，瓶內(nèi)壓強變大，對氣球來說，壓強也增大，溫度不變，體積必然減小，則重力mg大于浮力gV氣球，氣球下降，則D項正確答案：(1)BC(2)AD3(1)外力對氣體做功100 J，氣體向外放熱20 J，在這個過程中氣體的內(nèi)能_(填“增加”或“減少”)，其改變量是_ J.(2)晶體在熔化過程中所吸收的熱量，主要用于()A破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子動能，不改變體積B破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，改變體積C重新排列空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，同時增加分子動能和改變體積D重新排列空間點陣結(jié)構(gòu)，但不增加分子勢能和動能，也不改變體積解析：(2)晶體熔化過程中保持溫度不變，所以分子的平均動能不變，所以選項AC都不對；晶體分子是有序排列的空間點陣結(jié)構(gòu)，熔化成液體后分子排列是無序的，故選項D不對；晶體熔化的過程是破壞空間點陣結(jié)構(gòu)的過程，空間點陣結(jié)構(gòu)被破壞以后，分子排列無序，故體積改變，分子勢能增加，選項B正確答案：(1)增加80(2)B4(2010福建卷，28)(1)1859年麥克斯韋從理論上推導出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律若以橫坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比下面四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是()(2)圖713如圖713所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換) 容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動的絕熱活塞今對活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動一段距離后，氣體的體積減小若忽略活塞與容器壁間的摩擦力，則被密封的氣體()A溫度升高，壓強增大，內(nèi)能減少B溫度降低，壓強增大，內(nèi)能減少C溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增加D溫度降低，壓強減小，內(nèi)能增加解析：(1)根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律，分子速率較大、較小的分子數(shù)目較少，符合這一特點的圖象是D.(2)對理想氣體絕熱壓縮時，外界對氣體做功，由熱力學第一定律得，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，又因氣體體積減小，分子密度增大，溫度升高，分子平均動能增大，故氣體的壓強增大，C對答案：(1)D(2)C5(2010上海單科，28)用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強與體積關系的實驗裝置如圖714所示，實驗步驟如下：圖714把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接；圖715移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體 壓強值p；用V1/p圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖715所示圖線(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是_；(2)為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是_和_；(3)如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的V1/p圖線不過原點，則V0代表_.解析：(1)通過涂潤滑油可使注射器不漏氣(2)緩慢移動活塞是為了有足夠的時間使封閉氣體與外界熱交換，不用手握住注射器也是為了不使手上的熱量傳遞給氣體(3)注射器與壓強傳感器連接部位有氣體，從而使圖線不過原點答案：(1)在注射器活塞上涂潤滑油(2)移動活塞要緩慢不能用手握住注射器封閉氣體部分(3)注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積圖7166. 如圖716所示，帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，其下部放入盛水的燒杯中注射器活塞的橫截面積S5105 m2，活塞及框架的總質(zhì)量m05102 kg，大氣壓強p01.0105 Pa.當水溫為t013時，注射器內(nèi)氣體的體積為5.5 mL.(g10 m/s2)(1)向燒杯中加入熱水，穩(wěn)定后測得t165時，氣體的體積為多大？(2)保持水溫t165不變，為使氣體的體積恢復到5.5 mL，則要在框架 上掛質(zhì)量多大的鉤碼？解析：(1)此過程中氣體的壓強不變，由，即，解得V16.5 mL.(2)設所加掛的鉤碼質(zhì)量為m.原來氣體的壓強為p1p01.0105 Pa Pa1.1105 Pa加掛質(zhì)量為m的鉤碼后氣體的壓強為p2p1，體積為V25.5 mL此過程中氣體做等溫變化，由p1V1p2V2，即111056.51.11055.5解得m0.1 kg.答案：(1)6.5 mL(2)0.1 kg圖7177. 如圖717所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)歷了溫度緩慢升高到狀態(tài)d的變化，下面的表格和VT圖各記錄了其部分變化過程，試求：(1)溫度325 K時氣體的壓強(2)溫度250 K時氣體的體積狀態(tài),a,b壓強p/Pa,0.75105,0.90105溫度T/K,250,300解析：(1)由VT圖可知狀態(tài)b到狀態(tài)c是等容變化：PcPb0.91050.975105 Pa.(2)Va0.65 m3.答案：(1)0.975105 Pa(2)0.65 m38(1)以下關于熱力學知識的敘述正確的是()A絕熱過程是指系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱，這個過程不與外界交換能量B熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，所以不能說物體具有多少熱量，只能說物體吸收或放出多少熱量C懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯，因而布朗運動越明顯圖718D由熵的定義可知，熵較大的宏觀狀態(tài)就是無序程度很小的宏觀狀態(tài)，也就是出現(xiàn)概率較小的宏觀狀態(tài)(2)如圖718所示，上端封閉、下端開口內(nèi)徑均勻的玻璃管，管長L100 cm， 其中有一段長h15 cm的水銀柱把一部分空氣封閉在管中當管豎直放置時，封閉氣柱A的長度LA50 cm.現(xiàn)把開口端向下插入水銀槽中，直至A端氣柱長LA37.5 cm時為止，這時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)已知大氣壓強P075 cmHg，整個過程溫度保持不變，試求槽內(nèi)的水銀進入管內(nèi)的長度h.解析：(2)對A部分氣體，由玻意耳定律：PALASPALASPA60 cmHg得：PAPA60 cmHg80 cmHg對B部分氣體PBLBSPBLBSPB95 cmHg，PBP075 cmHg得：LB27.6 cmhLLAhLB19.9 cm.答案：(1)BC(2)19.9 cm9(1)下列說法中正確的是()A第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律B懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越明顯C內(nèi)能向機械能轉(zhuǎn)化是有條件的，即環(huán)境中必須存在溫度差，通過科技創(chuàng)新，我們能夠研制出內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能的熱機D溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，但并非所有分子的速率都增大(2)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pV圖象如圖719所示已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27.則：圖719該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少？該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量是多大？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？解析：(1)本題考查熱力學定律第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學第