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1、本章綜合能力提升練
一、多項選擇題
1.(2018·重慶市上學期期末抽測)關(guān)于熱現(xiàn)象的描述,下列說法正確的是( )
A.漂浮在水面上的花粉顆粒越大,撞擊花粉顆粒的水分子越多,布朗運動反而越不明顯
B.氣體的溫度越高,每個氣體分子的動能都越大
C.零攝氏度的水比等質(zhì)量的零攝氏度的冰分子勢能大
D.對于一定質(zhì)量的理想氣體,如果體積增大,就會對外做功,所以內(nèi)能一定減少
E.熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體,也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體
答案 ACE
解析 懸浮在液體中的小顆粒周圍有大量的液體分子,由于液體分子對懸浮顆粒無規(guī)則撞擊,造成小顆粒受到的沖力不平衡而引起小顆粒的運動,
2、撞擊它的分子數(shù)越多,布朗運動越不明顯,故A正確;溫度是分子平均動能的標志,滿足統(tǒng)計規(guī)律,對個別分子沒有意義,溫度越高,分子的平均動能越大,并不是每個分子的動能都增大,故B錯誤;零攝氏度的冰變化成了零攝氏度的水吸熱,可知水比冰的內(nèi)能大.由于溫度相同,分子平均動能相同,那么水的分子勢能就大,故C正確;氣體體積增大時,對外做功,但有可能吸收熱量,故內(nèi)能變化情況未知,故D錯誤;熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體,也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體,但會引起其他變化,故E正確.
2.(2018·湖北省天門中學模擬)下列說法中正確的是( )
A.葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用
B.布朗運
3、動是液體分子的運動,它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動
C.液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點
D.當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時,分子間的距離越大,分子勢能越小
E.一定溫度下,水的飽和汽的壓強是一定的
答案 ACE
解析 葉面上的小露珠呈球形是由于在液體表面張力作用下表面收縮的結(jié)果,故A正確;布朗運動是固體小顆粒的運動,故B錯誤;液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點,顯示出不同的顏色,故C正確;當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時,分子力表現(xiàn)為引力,分子間的距離越大,分子力做負功,分子勢能越大,故D錯誤;一定溫度下,液體表面飛出的水分子和空氣中進入液體的
4、水分子數(shù)目是相等的,因而壓強不變,故E正確.
3.(2018·廣東省深圳市第一次調(diào)研)下列說法正確的是( )
A.液晶具有流動性,其光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性
B.太空艙中的液滴呈球狀是由于完全失重情況下液體表面張力的作用
C.用打氣筒的活塞壓縮氣體很費勁,說明分子間有斥力
D.第二類永動機是不可能制造出來的,因為它違反了能量守恒定律
E.在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w
答案 ABE
解析 液晶具有流動性,其光學性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性,選項A正確;太空艙中的液滴呈球狀是由于完全失重情況下液體表面張力的作用,選項B正確;用打氣筒的活塞壓縮氣體很費勁
5、,這是氣體壓強作用的結(jié)果,不能說明分子間有斥力,選項C錯誤;第二類永動機是不可能制造出來的,因為它違反了熱力學第二定律,不違反能量守恒定律,選項D錯誤;在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w,例如天然石英是晶體,加工后做成玻璃就是非晶體,選項E正確.
4.(2018·湖北省4月調(diào)研)關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.兩個鄰近的分子之間同時存在著引力和斥力,引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小
B.液晶像液體一樣具有流動性,其光學性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向同性
C.處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中,由于消除了重力的影響,一大滴水銀的表面將收縮到最小面積—
6、—球面,水銀滴成為球形
D.液面上部的蒸汽達到飽和時,就沒有液體分子從液面飛出,所以從宏觀上看液體不再蒸發(fā)
E.熱量可以自發(fā)地從高溫物體向低溫物體傳遞,但要從低溫物體向高溫物體傳遞,必須有第三者的介入
答案 ACE
解析 兩個鄰近的分子之間同時存在著引力和斥力,引力和斥力都隨著分子間的距離的增大而減小,選項A正確;液晶像液體一樣具有流動性,其光學性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性,選項B錯誤;處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中,由于消除了重力的影響,一大滴水銀的表面將收縮到最小面積——球面,水銀滴成為球形,選項C正確;液面上部的蒸汽達到飽和時,液體分子從液面飛出,同時有蒸汽分子進入液體中,從宏觀上
7、看,液體不再蒸發(fā),故D錯誤;熱量可以自發(fā)地從高溫物體向低溫物體傳遞,但要從低溫物體向高溫物體傳遞,必須有第三者的介入,選項E正確.
5.(2019·河南省洛陽市模擬)下列說法正確的是( )
A.只要減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低
B.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
C.同種物質(zhì)要么是晶體,要么是非晶體,不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)
D.在溫度不變的情況下,減小液面上方飽和汽的體積時,飽和汽的壓強不變
E.溫度相同的氫氣和氧氣,它們分子的平均動能相同
答案 ADE
解析 溫度是分子熱運動的標志,則只要減弱氣體分子熱運動
8、的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低,選項A正確;隨著分子間距增大,分子間引力和斥力均減?。蝗舴肿恿Ρ憩F(xiàn)為引力,則隨分子間距離增大,分子力做負功,分子勢能也增大;若分子力表現(xiàn)為斥力,則隨分子間距離增大,分子力做正功,分子勢能減小,選項B錯誤;同種物質(zhì)可能是晶體,也可能是非晶體,故C錯誤;飽和汽壓僅與溫度有關(guān),在溫度不變的情況下,減小液面上方飽和汽的體積時,飽和汽的壓強不變,故D正確;溫度是分子熱運動的平均動能的標志,則溫度相同的氫氣和氧氣,它們分子的平均動能相同,選項E正確.
6.(2018·湖南省益陽市4月調(diào)研)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的敘述,正確的是( )
A.液晶與多晶體一樣具有各向同性
B.
9、空氣的相對濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強越接近該溫度下水的飽和汽壓
C.雨水不能透過布雨傘是因為液體表面存在張力
D.一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)
E.當分子間的引力與斥力平衡時,分子勢能最小
答案 BCE
解析 液晶的某些性質(zhì)具有各向異性,故A錯誤;根據(jù)相對濕度的特點可知,空氣的相對濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強越接近該溫度下水的飽和汽壓,故B正確;由于液體表面存在張力,故雨水不能透過布雨傘,故C正確;理想氣體的分子勢能不計,只與溫度有關(guān),與體積無關(guān),故D錯誤;當r>r0時,分子力表現(xiàn)為引力,當r增大時,分子力做負功,則分子勢能增大,當r
10、r減小時,分子力做負功,則分子勢能增大,所以當r=r0時,分子勢能最小,故E正確.
7.(2018·全國卷Ⅲ·33(1))如圖1,一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p-V圖中從a到b的直線所示.在此過程中( )
圖1
A.氣體溫度一直降低
B.氣體內(nèi)能一直增加
C.氣體一直對外做功
D.氣體一直從外界吸熱
E.氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功
答案 BCD
解析 在p-V圖中理想氣體的等溫線是雙曲線的一支,而且離坐標軸越遠溫度越高,故從a到b溫度升高,A錯;一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能由溫度決定,溫度越高,內(nèi)能越大,B對;氣體體積膨脹,對外做功,C對;根據(jù)熱力
11、學第一定律ΔU=Q+W,得Q=ΔU-W,由于ΔU>0、W<0,故Q>0,氣體吸熱,D對;由Q=ΔU-W可知,氣體吸收的熱量一部分用來對外做功,一部分用來增加氣體的內(nèi)能,E錯.
8.(2019·山西省榆社中學上學期第一次聯(lián)考)如圖2所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始,經(jīng)歷ABCDE過程到達狀態(tài)E,其中BA的延長線經(jīng)過原點,BC與橫軸平行,DE與縱軸平行.下列說法正確的是( )
圖2
A.AB過程中氣體的體積逐漸減小
B.BC過程中氣體從外界吸熱
C.CD過程氣體內(nèi)能不變
D.DE過程氣體對外界做功
E.狀態(tài)A的體積比狀態(tài)E的體積小
答案 BDE
解析 由理想氣體狀態(tài)方程
12、整理得:p=T,AB過程中圖像的斜率不變,故氣體的體積不變,A錯誤;BC過程為等壓過程,壓強不變,T增大,氣體體積增大,氣體對外做功,理想氣體的內(nèi)能隨溫度升高而增大,由熱力學第一定律ΔU=W+Q,知氣體從外界吸熱,B正確;CD過程氣體溫度升高,內(nèi)能增大,C錯誤;DE段為等溫過程,溫度不變,壓強降低,由=C可知,氣體體積增大,對外界做功,D正確;由=C知=,則p-T圖像斜率越小,氣體體積越大,故E正確.
二、非選擇題
9.(2018·山東省臨沂市一模)某貨船在運送貨物過程中,不慎將200升純油酸滲漏到某湖泊中,幾天后,水面上有漂浮的油酸,當?shù)丨h(huán)保部門為了評估本次泄漏事故對環(huán)境的影響,對油酸在
13、湖面上的擴散情況進行拍照并將圖片完整的繪制到坐標紙上,得到如圖3所示的輪廓圖,已知坐標紙上每個小方格的邊長為1cm,輪廓圖的比例尺為1∶10000(比例尺等于圖上距離與實際距離的比),據(jù)測算在湖面上形成的油膜僅由全部泄露油酸的形成,假設形成的油膜為單分子油膜,根據(jù)以上信息,可以算出:(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
圖3
(1)該湖面上油膜的實際面積約為________m2;
(2)油酸分子的直徑約為________m.
答案 (1)2.8×105 (2)7.1×10-10
解析 (1)由于每格邊長為1cm,則每一格面積就是1cm2,估算油膜的面積時超過半格算一格,小于半格就舍去,共估
14、算出28格,而輪廓圖的比例尺為1∶10000,
那么該湖面上油膜的實際面積約為S=28×100×100m2=2.8×105m2;
(2)在湖面上形成的油膜對應的油酸體積是:V=×200L=0.2L
分子直徑為d==m≈7.1×10-10m.
10.(2018·湖南省株洲市第二次質(zhì)檢)如圖4所示,左端封閉、右端開口的等臂U形玻璃管豎直放置,管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉一段長l0=15cm、溫度為300K的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為h0=10cm,大氣壓強為75cmHg.
圖4
(1)在溫度不變的條件下,需要從開口端加入多長的水銀柱才能使左右兩管的水銀面等高?
(2)左右兩管內(nèi)水銀面
15、剛好相平后,即停止補充水銀,并給左管的氣體加熱,當右管內(nèi)水銀面剛好上升到與管口齊平時,左管內(nèi)氣體的溫度為多少?
答案 (1)14cm (2)808K
解析 (1)設左管水銀柱上升x,玻璃管內(nèi)部橫截面積為S,由玻意耳定律
(p0-h(huán)0) l0S=p0(l0-x)S
需要加入的水銀柱長度為l=2x+h0
解得:l=14cm
(2)當右管內(nèi)水銀面剛好上升到與管口齊平時,左管內(nèi)氣體的壓強
p3=p0+2(l0-x) cmHg=101cmHg
左管內(nèi)氣體的體積V3=2(l0-x)S
由理想氣體狀態(tài)方程:=
解得T3=808K.
11.(2019·湖北省十堰市調(diào)研)如圖5所示,有兩個
16、不計質(zhì)量的薄活塞M、N將兩部分理想氣體封閉在絕熱汽缸內(nèi),溫度均是27℃.M活塞是導熱的,N活塞是絕熱的,均可沿汽缸無摩擦地滑動,已知活塞的橫截面積均為S=2cm2,初始時M活塞相對于底部的高度為H=27cm,N活塞相對于底部的高度為h=18cm,活塞足夠高.現(xiàn)將一質(zhì)量為m=400g的小物體放在M活塞的上表面,活塞下降.已知大氣壓強為p0=1.0×105Pa,取重力加速度g=10m/s2.
圖5
(1)求穩(wěn)定后活塞N下部分氣體的壓強;
(2)現(xiàn)通過加熱絲對N下部分氣體進行緩慢加熱,使N下部分氣體的溫度變?yōu)?27℃,分別求穩(wěn)定后活塞M與活塞N距離底部的高度.
答案 (1)1.2×105Pa (2)27.5cm 20cm
解析 (1)將兩個活塞和小物體作為整體進行受力分析得:pS=mg+p0S
代入數(shù)據(jù)解得p=1.2×105Pa
(2)對N下部分氣體進行分析,由理想氣體狀態(tài)方程得:
=
解得:h2=20cm
對M下部分氣體進行分析,根據(jù)玻意耳定律得:
p0(H-h(huán))S=pLS
解得:L=7.5cm
故此時活塞M距離底部的距離為H2=h2+L=20cm+7.5cm=27.5cm.
7