2011创新设计二轮复习之专题知能突破：分子动理论 气体及热力学定律 能力提升演练.doc

第一篇 专题知能突破专题七 分子动理论 气体及热力学定律 1(2010重庆卷，15)给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变、不计分子间势能，则胎内气体()A从外界吸热 B对外界做负功C分子平均动能减小 D内能增加解析：选胎内气体为研究对象由于气体温度不变，气体状态变化遵循玻意耳定律放水前气体的压强大，在放水过程中，气体的压强逐渐减小，体积增大，气体对外界做正功，B错误由热力学第一定律知UWQ，气体温度不变，分子的平均动能不变，内能不变，从外界吸收热量，A正确，C、D错误答案：A2(1)2009年9月10日，美国宇航局新一代运载火箭“战神1号”通过了重要的发动机点火试验，取得圆满成功这次点火试验投入达7 500万美元，持续了大约123秒点火试验产生了大约2 200万马力的动力，温度约为4 500华氏度(2 480摄氏度)，耗费了大量燃料下列有关能量的说法正确的是()A燃料燃烧后，能量就消失了，说明能量不守恒B燃料燃烧后，化学能转化为内能C燃料燃烧后的内能不可能再转化为化学能D燃料燃烧后的内能在一定条件下可能转化为化学能图712(2)如图712是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置具体制作方法 如下：在大号“可乐瓶”中注入半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量 空气(忽略气体的分子势能)，将其装入“可乐瓶”中通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖设初始时瓶中气体、水及外界大气的 温度相同当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是()A快速挤压时，瓶内气体压强变大B快速挤压时，瓶内气体温度不变C快速挤压时，瓶内气体体积不变D缓慢挤压时，气球下降解析：(1)根据能量守恒定律可得，A项错误，B项正确根据热力学第二定律可得，C项正确，D项错误(2)快速挤压气体时，外界对它做功，来不及热传递，由WQU，内能增大，温度上升，体积变小，瓶内压强变大，则A项对B、C两项错；缓慢挤压时，温度不变，体积变小，瓶内压强变大，对气球来说，压强也增大，温度不变，体积必然减小，则重力mg大于浮力gV气球，气球下降，则D项正确答案：(1)BC(2)AD3(1)外力对气体做功100 J，气体向外放热20 J，在这个过程中气体的内能_(填“增加”或“减少”)，其改变量是_ J.(2)晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于()A破坏空间点阵结构，增加分子动能，不改变体积B破坏空间点阵结构，增加分子势能，改变体积C重新排列空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能和改变体积D重新排列空间点阵结构，但不增加分子势能和动能，也不改变体积解析：(2)晶体熔化过程中保持温度不变，所以分子的平均动能不变，所以选项AC都不对；晶体分子是有序排列的空间点阵结构，熔化成液体后分子排列是无序的，故选项D不对；晶体熔化的过程是破坏空间点阵结构的过程，空间点阵结构被破坏以后，分子排列无序，故体积改变，分子势能增加，选项B正确答案：(1)增加80(2)B4(2010福建卷，28)(1)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是()(2)图713如图713所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换) 容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体()A温度升高，压强增大，内能减少B温度降低，压强增大，内能减少C温度升高，压强增大，内能增加D温度降低，压强减小，内能增加解析：(1)根据统计规律，分子速率较大、较小的分子数目较少，符合这一特点的图象是D.(2)对理想气体绝热压缩时，外界对气体做功，由热力学第一定律得，气体的内能增加，温度升高，又因气体体积减小，分子密度增大，温度升高，分子平均动能增大，故气体的压强增大，C对答案：(1)D(2)C5(2010上海单科，28)用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图714所示，实验步骤如下：图714把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；图715移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体 压强值p；用V1/p图像处理实验数据，得出如图715所示图线(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_和_；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V1/p图线不过原点，则V0代表_.解析：(1)通过涂润滑油可使注射器不漏气(2)缓慢移动活塞是为了有足够的时间使封闭气体与外界热交换，不用手握住注射器也是为了不使手上的热量传递给气体(3)注射器与压强传感器连接部位有气体，从而使图线不过原点答案：(1)在注射器活塞上涂润滑油(2)移动活塞要缓慢不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积图7166. 如图716所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中注射器活塞的横截面积S5105 m2，活塞及框架的总质量m05102 kg，大气压强p01.0105 Pa.当水温为t013时，注射器内气体的体积为5.5 mL.(g10 m/s2)(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t165时，气体的体积为多大？(2)保持水温t165不变，为使气体的体积恢复到5.5 mL，则要在框架 上挂质量多大的钩码？解析：(1)此过程中气体的压强不变，由，即，解得V16.5 mL.(2)设所加挂的钩码质量为m.原来气体的压强为p1p01.0105 Pa Pa1.1105 Pa加挂质量为m的钩码后气体的压强为p2p1，体积为V25.5 mL此过程中气体做等温变化，由p1V1p2V2，即111056.51.11055.5解得m0.1 kg.答案：(1)6.5 mL(2)0.1 kg图7177. 如图717所示，一定质量的理想气体从状态a经历了温度缓慢升高到状态d的变化，下面的表格和VT图各记录了其部分变化过程，试求：(1)温度325 K时气体的压强(2)温度250 K时气体的体积状态,a,b压强p/Pa,0.75105,0.90105温度T/K,250,300解析：(1)由VT图可知状态b到状态c是等容变化：PcPb0.91050.975105 Pa.(2)Va0.65 m3.答案：(1)0.975105 Pa(2)0.65 m38(1)以下关于热力学知识的叙述正确的是()A绝热过程是指系统不从外界吸热，也不向外界放热，这个过程不与外界交换能量B热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度，所以不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出多少热量C悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动越明显图718D由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很小的宏观状态，也就是出现概率较小的宏观状态(2)如图718所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L100 cm， 其中有一段长h15 cm的水银柱把一部分空气封闭在管中当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA50 cm.现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长LA37.5 cm时为止，这时系统处于静止状态已知大气压强P075 cmHg，整个过程温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度h.解析：(2)对A部分气体，由玻意耳定律：PALASPALASPA60 cmHg得：PAPA60 cmHg80 cmHg对B部分气体PBLBSPBLBSPB95 cmHg，PBP075 cmHg得：LB27.6 cmhLLAhLB19.9 cm.答案：(1)BC(2)19.9 cm9(1)下列说法中正确的是()A第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律B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C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，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机D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(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图719所示已知该气体在状态A时的温度为27.则：图719该气体在状态B、C时的温度分别为多少？该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？解析：(1)本题考查热力学定律第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第