《高中物理二轮总复习三十讲与2011高考命题方向预测》.pdf

2011年 高中物理二轮总复习三十讲与2011高考命题方向预测 第十五讲 分子热运动 气体 命题点1 分子动理论 新高考命题方向预测 1 在做 用油膜法估测分子的大小 实验中 油酸洒精溶液的浓度为每104mL溶液中 有纯油酸6mL 用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴 把1滴该溶液滴人盛水的浅盘 里 待水面稳定后 将玻璃板放在浅盘上 在玻璃板上描出油膜的轮廓 随后把玻璃板放 在坐标纸上 其形状如图15 1 2所示 坐标中正方形小方格的边长为20mm 求 1 油酸膜的面积是多少 2 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少 3 根据上述数据 估测出油酸分子的直径多少 答案 1 248 cm2 2 1 2 10 5mL 3 4 8 10 l0m 指导 1 由图中数得油酸薄膜轮廓内约包含62个方格 每个方格的面积为2 2 4cm2 所 以总面积约248cm 2 由题知每滴酒精油酸溶液的体积是mL 由于油酸的浓度为每104mL中占6mL 所以每滴 溶液中含有纯油酸的体积是 V 3 根据上述数据 测出油酸分子的大小为 d cm 4 8 10 l0m 2 只要知道下列哪一组物理量 就可以估算出气体中分子间的平均距离 A 阿伏加德罗常数 该气体的摩尔质量和质量 B 阿伏加德罗常数 该气体的摩尔质量和密度 C 阿伏加德罗常数 该气体的质量和密度 D 该气体的密度 体积和摩尔质量 答案 B 指导 以NA M P分别表示阿佛伽德罗常数 气体的摩尔质量和密度 相邻分 子间距离为工 则由NA L3 得L 得 3 关于布朗运动的实验下列说法正确的是 A 图15 1 3中记录了分子无规则运动的情况 B 图15 1 3中记录的是微粒作布朗运动的轨迹 C 实验中可以看到 温度越高 布朗运动越激烈 D 实验中可以看到 微粒越大 布朗运动越明显 答案 C 指导 布朗运是指悬浮在液体中的微粒不停地做无规则的运动 它是分子无规 则热运动的反映 而分子无规则热运动是产生布朗运动的原因 温度越高 分子运动的越 激烈 因而布朗运动也越激烈 可见A错 C对 微粒越小 某一瞬间 跟它相撞的分子数 越少 撞击作用的不平衡性表现得越明显 即布朗运动越显著故D错 题图中每个拐点记 录的微粒每隔30s内微粒作的也是无规则运动 而不是直线运动 故B错 4 分子间的引力 斥力都与分子间距离有关 下列说法中正确的是 A 无论分子间的距离怎样变化 分子间的引力 斥力总是 相等的 B 无论分子间的距离怎样变化 分子间的斥力总小于引力 C 当分子处于平衡位置时 分子间的斥力和引力的大小相等 D 当分子间距离增大时 分子间的斥力比引力减小得快 答案 CD 指导 分子间距离处于平衡位置时 分子间的斥力和引力大小相等 与分子 间距离增大时 分子引力和斥力都减小 斥力减小的快 与分子间距离减小时 分子引力 和斥力都增大 斥力增大的快 5 用r表示两个分子间的距离 EP表示两个分子间相互作用的势能 当r ro时分子间 的斥力等于引力 设两个分子相距很远时EP 0 下列说法正确的是 A 当r ro时 EP随r增大而增加 B 当rro时 EP不随r而变 D 当r ro时 Ep 0 答案 AB 指导 当r r0时分子间合力为零 当r r0时 分子力表现为引力 r增大时 需克服引力做功 EP增大 当r r0 EP最小但不为零 命题点2 内能和内能的变化 气体 新高考命题方向预测 1 扩理想气体封闭在绝热的气缸内 当活塞压缩气体时 下述有关气体分子的各 量 哪些是增大的 A 所有分子的速率 B 气体分子的平均动能 C 气体分子的密度 D 单位时间内气体分子碰撞器壁单位面积上的次数 答案 BCD 指导 对理想气体外界对它做功时分子的平均动能就一定增大 温度一定升 高 大量分子做无规则运动的平均速率增大 但对个别分子来讲也可能速率减小 2 关于物体内能及其变化 下列说法中正确的是 A 物体的温度改变时 其内能必定改变 B 物体对外做功 其内能不一定改变 向物体传递热量 其内能也不一定改变 C 对物体做功 其内能必定改变 物体向外传出一定热量 其内能必定改变 D 若物体与外界不发生热交换 则物体的内能必定不变 答案 B指导 一定质量的物体 其内能由温度和体积共同来决定 物体的温度改变时 其内能不一定改变 所以A错误 做功和热传递是改变物体内能的两种方式 若物体对外 做功 WJ 同时吸收 的热量 且 1 W Q 则物体的内能减小 2 W二Q 则物体的内能不 变 3 Wr0时 分子力为引力 分子势能随着分子间的距离增大而增大 当r r0时 分子 力为斥力 分子势能随分子间的距离减小而增大 当r r0时 分子势能为最小值 所以 D正确 6 如图Z15 2所示 导热气缸开口向下 内有理想气体 缸内活塞下挂一个砂桶 砂桶装满砂子时 恰好静止 现在把砂桶底部钻一个小洞 细砂慢慢漏出 并缓慢降低气 缸外部环境温度 则 A 气体压强增大 内能可能不变 B 外界对气体做功 气体温度可能降低 C 气体体积减小 压强增大 内能一定减小 D 外界对气体做功 气体内能一定增加 答案 C 指导 缓慢降低导热气缸外部的环境温度 可认为气缸内气体温度始终与外界 温度相同 因此气缸内温度也在降低 又因理想气体的内能只取决于温度 因此缸内气体 内能一定减小 由活塞的受力分析可知 由于砂子的漏出导致活塞及砂子的重力减小 而 活塞平衡 所以只能是缸内气体压强变大 7 如图Z15 3 用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分 先把活塞锁住 将 质量和温度都相同的氢气和氧气分别充人容器的两部分 然后提起销子S 使活塞可以无 摩擦地滑动 当活塞平衡时 A 氢气的温度不变 B 氢气的压强增大 C 氢气的体积增大 D 氧气的温度升高 答案 CD 指导 相同质量的氢气和氧气 氢气分子的数目多 又体积和温度相同 故 氢气产生的压强大 氢气的体积将增大 C正确 外界对氧气做功 氧气温度升高D正确 8 如图Z15 4所示 A B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态 当气体自 状态A变化到状态B时 A 体积必然变大 B 有可能经过体积减小的过程 C 外界必然对气体做功 D 气体必然从外界吸热 答案 ABD 指导 因为O状态比A状态温度高 压强小 从微观角度思考 数目的气体分 子 在温度高 无规则热运动剧烈时 对器壁的撞击产生持续压力变小 只可能是体积变 大 分子密集程度变小 所以A正确 由于未限制自状态A变化到状态B的过程 所以可以 先减小气体体积 再增大气体体积到O状态 故B正确 由于是终体积变大 气体对外界做 功 温度上升 理想气体内能增加 根据学第一定律 U W Q 知气体必须从外界吸 热 所以C错D对 9 据报道 美国的一个研究组利用激光冷却 将铯原子冷却 到了290纳开的极低温 度 这一温度是 K 某人体温是36 5 也可以说体温为 K 某人体温升高1 5 也可以说体温升高了 K 答案 2 9 10 7309 5 1 5 指导略 10 一个汽缸里的气体膨胀时推动活塞做了3 1 104J的功 气体的内能应减少 如果气体从外界吸引了4 2 102J的热量 则气体内能应增加 如果上述两 个过程同时进行 则气体的内能 填 增大 或 减小 了 填数值 答案 3 1 104J 4 2 102J 减小 3 058 104J 指导略 11 1967年 托雷 坎永号油轮在英吉利海峡触礁 使大约八万吨原油溢出 污染了 英国一百多千米的海岸线 使二万五千只海鸥死亡石油流人海中 危害极大大海洋中泄漏 1t原油可覆盖1 2 104m2的海面 试计算油膜的厚度大约是分子直径的 倍 设原 油的密度为0 91 103kg m3 答案 9 105倍 指导 1t原油的体积 油膜的厚度 h 所以h 0 9 10 4 m 因此油 膜厚度约是分子直径的9 105倍 12 用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动 估计放大后的小颗粒 碳 体积为0 1 10 9 m3 碳的密度是2 25