高考物理一轮总复习专题训练 分子支理论 热力学定律与能量守恒（含解析）.doc

选修3-3 第一章 热学第1讲 分子支理论 热力学定律与能量守恒1图114(2009广东，13) (1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法“钻木取火”是通过_方式改变物体的内能，把_转变成内能(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图114.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的_，温度_，体积_解析：(1)热力学第一定律是对能量守恒定律的一种表述方式热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变所以钻木取火是通过做功把机械能转化为内能(2)内能可以从一个物体传递给另一个物体(高温到低温)，使物体的温度升高；一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积v随温度t线性地变化所以从冰箱里拿出的烧瓶中的空气(低温)吸收水(高温)的热量温度升高，体积增大答案：(1)做功机械能(2)热量升高增大2 (1)物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是_ m能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有_(举一例即可)在两分子间的距离由r0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是_(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”“先减小后增大”)(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释如果在此过程中气体对外界做了900 j的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)答案：(1)1010布朗运动(或扩散现象)先增大后减小(2)气体压强减小一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量，即900 j.3 (1)据某报报道：天津一小男孩睡觉时，臀部将压在下面的打火机焐炸，丁烷气体外泄，致使屁股局部速冻成伤请你运用所学过的热学知识判断下列说法正确的是()a焐炸是因为打火机内丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸b焐炸的过程符合热力学第一定律c市报关于局部速冻成伤的报道不符合科学道理d爆炸后，丁烷外泄并迅速汽化吸热，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤(2)用长度可放大600倍的显微镜观察布朗运动估计放大后的小碳粒体积为0.1109 m3，碳的密度是2.25103 kg/m3，摩尔质量是1.2102 kg/mol，阿伏加德罗常数为6.01023 mol1，则该小碳粒含分子个数约为多少个？(取1位有效数字)解析：(2)小碳粒体积v m34.61019 m3该小碳粒含分子个数为nna，代入数值解得：n51010个答案：(1)abd(2)51010个4 (1)以下说法正确的是()a分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动b碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力c物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大d液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性e在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降f在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形(2)图115如图115是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，封闭有一定质量的理想气体，若用力缓慢向下推动活塞，使活塞向下移一段距离，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变，由此可以判断，被封闭气体的内能_(填“不变”或“改变”)，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体_热(填“吸”或“放”)解析：(1)考查热学中的分子动理论、液晶的特性及气体的物态变化. 碎玻璃不能拼在一起是因为分子间的距离不能达到分子引力的范围；物体内分子的平均动能仅由温度决定，与物体运动的快慢无关；液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性；轮胎爆裂的一瞬间，气体膨胀对外做功，来不及热交换，因此气体的内能减少，温度降低(2)考查热力学第一定律气缸导热性能良好，用力缓慢地向下推动活塞的过程中，缸内气体充分地与外界热交换，温度不变，内能不变，外界对气体做功，气体放出热量答案：(1)adef(2)不变放5 (1)下列说法中正确的是()a悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显b在使两个分子间的距离由很远(r109 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大c温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大d一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大e内能向机械能转化是有条件的，即环境中必须存在温度差，通过科技创新，我们能够研制出将内能全部转化为机械能而不产生其他影响的热机(2)已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量m1.8102 kg，阿伏加德罗常数na6.01023 mol1.一滴露水的体积大约是6.0105 cm3，它含有_个水分子如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0107个水分子，那么它每分钟喝进水的质量是_ kg(结果保留两位有效数字)解析：(1)悬浮微粒越大，单位时间内撞击它的分子数越多，布朗运动越不明显，a错分子从很远靠近时，分子间作用力先增大后减小再增大，b错根据热力学第二定律我们无法研制出那样的热机，e错(2)水分子个数为nna6.01023个2.01018个，喝进水的质量为mm1.81018 kg.答案：(1)cd(2)2.010181.810186.图116如图116所示，pv图中，一定质量的理想气体由状态a经过程变至状态b时，从外界吸收热量420 j，同时膨胀对外做功300 j当气体从状态b经过程回到状态a时，外界压缩气体做功200 j，求此过程中气体吸收或放出的热量是多少？解析：一定质量的理想气体由状态a经过程变至状态b时，从外界吸收的热量q1大于气体膨胀对外做的功w1，气体内能增加，由热力学第一定律，气体内