高中物理二輪復習-27-熱學基本概念和規(guī)律

27.熱學基本概念和規(guī)律1.(2021·北京東城區(qū)一模)如圖所示為模擬氣體壓強產生機理的演示實驗。操作步驟如下：①把一顆豆粒從距秤盤20cm處松手讓它落到秤盤上，觀察指針擺動的情況；②再把100顆左右的豆粒從相同高度均勻連續(xù)地倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況；③使這些豆粒從更高的位置均勻連續(xù)倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況。下列說法正確的是()A.步驟①和②模擬的是氣體壓強與氣體分子平均動能的關系B.步驟②和③模擬的是氣體壓強與分子密集程度的關系C.步驟②和③模擬的是大量氣體分子分布所服從的統(tǒng)計規(guī)律D.步驟①和②模擬的是大量氣體分子頻繁碰撞器壁產生壓力的持續(xù)性答案D解析步驟①和②都從相同的高度下落，不同的是豆粒的個數(shù)，故它模擬的氣體壓強與分子密集程度的關系，也說明大量的豆粒連續(xù)地作用在盤子上能產生持續(xù)的作用力；而步驟②和③的豆粒個數(shù)相同，讓它們從不同的高度落下，豆粒撞擊的速率不同，所以它們模擬的是分子的速率與氣體壓強的關系，或者說是氣體的分子平均動能與氣體壓強的關系。2.(2021·山東省新高考模擬)下列說法中正確的是()A.布朗運動是花粉分子的無規(guī)則運動B.單晶體的某些物理性質呈現(xiàn)各向異性C.液體表面張力產生的原因是液體表面層分子間距離比較大，分子力表現(xiàn)為斥力D.某種物體的溫度為0℃，說明該物體中分子的平均動能為零答案B解析布朗運動是花粉顆粒的無規(guī)則運動，不是分子運動，選項A錯誤；單晶體的某些物理性質呈現(xiàn)各向異性，選項B正確；液體表面張力產生的原因是液體表面層分子間距離比較大，分子力表現(xiàn)為引力，選項C錯誤；分子在永不停息地做無規(guī)則運動，即使物體的溫度為0℃，該物體中分子的平均動能也不為零，選項D錯誤。3.(2021·山東青島市黃島區(qū)期末)把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平磨光后緊緊壓在一起，幾年后發(fā)現(xiàn)金中有鉛，鉛中有金，對此現(xiàn)象的解釋下列說法正確的是()A.是由于擴散現(xiàn)象，原因是金分子和鉛分子的運動B.是由于布朗運動，小金粒進入鉛塊中，小鉛粒進入金塊中C.是因為分子間存在引力使小鉛顆粒進入了金塊中D.是因為鉛和金之間存在表面張力的原因答案A解析由于分子永不停息的做無規(guī)則運動，金的分子和鉛的分子彼此進入對方，這種現(xiàn)象就是擴散現(xiàn)象，這是金中有鉛，鉛中有金的原因，故選A。4.(多選)(2021·江蘇省新高考質量檢測模擬)下列說法中正確的有()A.在各種晶體中，原子排列都具有空間上的周期性，但是每個原子的位置不是固定不動的B.擴散現(xiàn)象是不同物質間的一種化學反應C.布朗運動證明了組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動D.分子力和分子勢能可能同時隨分子間距離的減小而增大答案AD解析由晶體的內部特征可知，在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性，且每個原子的位置不是固定不動的，故A正確；擴散現(xiàn)象不是不同物質間的一種化學反應，而是由物質分子的無規(guī)則運動產生的，故B錯誤；布朗運動證明了液體分子在做無規(guī)則運動，不能證明固體小顆粒分子的無規(guī)則運動，故C錯誤；當分子間表現(xiàn)為斥力時，分子間距離減小時，分子力增大，分子力做負功，則分子勢能增大，故D正確。5.(2021·北京懷柔區(qū)零模)關于熱學中的一些基本概念，下列說法正確的是()A.物體是由大量分子組成的，分子是不可再分的最小單元B.宏觀物體的溫度是物體內大量分子的平均動能的標志C.分子做永不停息的無規(guī)則熱運動，布朗運動就是分子的熱運動D.分子間的斥力和引力總是同時存在的，且隨著分子間距離的增大而增大答案B解析物體是由大量分子組成的，分子可再分為原子，故A錯誤；根據溫度的微觀意義可知，物體的溫度是物體內大量分子的平均動能的標志，故B正確；布朗運動反映的是液體分子的永不停息的無規(guī)則運動，并不是組成固體小顆粒的分子的無規(guī)則運動，故C錯誤；分子間的斥力和引力總是同時存在的，且隨著分子之間距離的增大而減小，故D錯誤。6.(多選)(2021·山東日照市期末校際聯(lián)考)下列說法正確的是()A.布朗運動是由于液體內各個部分的溫度不同引起的B.分子間的引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小C.物體的溫度升高時，分子的平均動能和物體的內能一定都增大D.根據阿伏伽德羅常數(shù)、氣體的密度和摩爾質量，可以估算氣體分子間的平均距離答案BD解析布朗運動是懸浮在液體中的微粒的無規(guī)則運動，是由液體分子的無規(guī)則運動引起的，A錯誤；分子間的引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小，B正確；物體的溫度升高時，分子的平均動能增大，而內能還跟分子勢能有關，故內能不一定增大，C錯誤；根據阿伏伽德羅常數(shù)NA、氣體的密度ρ和摩爾質量M，由V＝eq\f(M,ρ)，可求得摩爾體積V，則每個分子所占據的空間體積V0＝eq\f(V,NA)，把每個分子所占據的空間體積看成立方體，可知分子間的平均距離為d＝eq\r(3,V0)，故根據阿伏伽德羅常數(shù)、氣體的密度和摩爾質量，可以估算氣體分子間的平均距離，D正確。7.(2021·山東省開學摸底)在標準狀況下，體積為V的水蒸氣可視為理想氣體，已知水蒸氣的密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質量為M，水分子的直徑為d。(1)計算體積為V的水蒸氣含有的分子數(shù)；(2)估算體積為V的水蒸氣完全變成液態(tài)水時，液態(tài)水的體積(將液態(tài)水分子看成球形，忽略液態(tài)水分子間的間隙)。答案(1)eq\f(ρV,M)NA(2)eq\f(πρVd3NA,6M)解析(1)體積為V的水蒸氣的質量為m＝ρV故體積為V的水蒸氣含有的分子數(shù)為N＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρV,M)NA。(2)液態(tài)水分子看成球形，水分子的直徑為d則一個水分子的體積為V0＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)