2019-2020年高考物理第一輪復習 第十一章 分子動理論 內能.doc

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2019-2020年高考物理第一輪復習 第十一章 分子動理論 內能 1．(多選)(xx新課標Ⅱ)下列說法正確的是(　　)。 A．懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動 B．空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果 C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點 D．高原地區(qū)水的沸點較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 E．干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結果 圖1 2．(xx福建高考)如圖1，橫坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是(　　) A．曲線①　　　　　　　　 B．曲線② C．曲線③ D．曲線④ 3．(xx上海高考)分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增加時，分子間的(　　) A．引力增加，斥力減小 B．引力增加，斥力增加 C．引力減小，斥力減小 D．引力減小，斥力增加 高頻考點二：固體、液體和氣體 4．(xx福建高考)空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0 atm的空氣6.0 L，現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L。設充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強為 (　　) A．2.5 atm B．2.0 atm　 C．1.5 atm　 D．1.0 atm 5．(xx福建高考)某自行車輪胎的容積為V，里面已有壓強為p0的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內的氣壓增大到p，設充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同、壓強也是p0、體積為(　　)的空氣。(填選項前的字母) A.V B.V C.V D.V 6．(多選)(xx山東高考)以下說法正確的是(　　) A．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 B．擴散現(xiàn)象表明，分子在永不停息地運動 C．當分子間距離增大時，分子間引力增大，分子間斥力減小 D．一定質量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，氣體分子的平均動能減小 圖2 7.(多選)(xx廣東高考)如圖2為某同學設計的噴水裝置，內部裝有2 L水，上部密封1 atm的空氣0.5 L，保持閥門關閉，再充入1 atm的空氣0.1 L，設在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的有(　　) A．充氣后，密封氣體壓強增加 B．充氣后，密封氣體的分子平均動能增加 C．打開閥門后，密封氣體對外界做正功 D．打開閥門后，不再充氣也能把水噴光 8．(xx 重慶高考)汽車未裝載貨物時，某個輪胎內氣體的體積為V0，壓強為p0；裝載貨物后，該輪胎內氣體的壓強增加了Δp。若輪胎內氣體視為理想氣體，其質量、溫度在裝載貨物前后均不變，求裝載貨物前后此輪胎內氣體體積的變化量。 9. 圖3 (xx全國卷Ⅰ)如圖3所示，兩個側壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同汽缸直立放置，汽缸底部和頂部均有細管連通。頂部的細管帶有閥門K。兩汽缸的容積均為V0，汽缸中各有一個絕熱活塞(質量不同，厚度可忽略)。開始時K關閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強分別為p0和p0/3；左活塞在汽缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4?，F(xiàn)使汽缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至汽缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經過一段時間，重新達到平衡。已知外界溫度為T0，不計活塞與汽缸壁間的摩擦。求： (1)恒溫熱源的溫度T； (2)重新達到平衡后左汽缸中活塞上方氣體的體積Vx。 高頻考點三：熱力學定律 10．(多選)(xx全國卷)關于熱力學定律，下列說法正確的是(　　) A．為了增加物體的內能，必須對物體做功或向它傳遞熱量 B．對某物體做功，必定會使該物體的內能增加 C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣? D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 E．功轉變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程 11．(xx山東高考)下列關于熱現(xiàn)象的描述正確的一項是(　　) A．根據(jù)熱力學定律，熱機的效率可以達到100% B．做功和熱傳遞都是通過能量轉化的方式改變系統(tǒng)內能的 C．溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同 D．物體由大量分子組成，某單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的 12．(xx江蘇高考)如圖4所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。 圖4 (1)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是________。 A．A→B過程中，外界對氣體做功 B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增大 C．C→D過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多 D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化 (2)該循環(huán)過程中，內能減小的過程是________(選填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)。若氣體在A→B過程中吸收63 kJ的熱量，在C→D過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為________kJ。 (3)若該循環(huán)過程中的氣體為1 mol，氣體在A狀態(tài)時的體積為10 L，在B狀態(tài)時壓強為A狀態(tài)時的。求氣體在B狀態(tài)時單位體積內的分子數(shù)。(已知阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023 mol－1，計算結果保留一位有效數(shù)字) 答 案 1．選BCE　懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動，A項錯誤；空中的小雨滴呈球形是由于水的表面張力作用，使得小雨滴表面積最小而呈球形，B項正確；彩色液晶中的染料分子利用液晶具有光學各向異性的特點，與液晶分子結合而定向排列，當液晶中電場強度不同時，染料分子對不同顏色的光吸收強度不同而顯示各種顏色，C項正確；高原地區(qū)水的沸點較低是由于高原地區(qū)大氣壓強較小，D項錯誤；由于濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱而使其顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，E項正確。 2．選D　某一溫度下氣體分子的麥克斯韋速率呈“中間多，兩頭少”的分布，故D項正確。 3．選C　分子間同時存在相互作用的引力和斥力。隨分子間距的增大斥力和引力均變小，只是斥力變化的更快一些，C項正確。 4．選A　由p1V1＋p2V2＝pV1,16＋19＝p6解得p＝2.5 atm，選項A正確。 5．選C　本題考查理想氣體狀態(tài)關系，意在考查考生對理想氣體狀態(tài)的理解。設所求體積為Vx，由玻意耳定律，p0(Vx＋V)＝pV，可得Vx＝V，C正確。 6．選AB　分子間距離增大時，分子間引力和斥力同時減小，選項C錯誤；由于氣體壓強不變，根據(jù)＝C可知，當氣體膨脹時氣體溫度升高，分子平均動能增加，選項D錯誤。 7．選AC　充氣后，一定量氣體的體積減小，氣體的溫度不變，根據(jù)玻意耳定律可知，氣體的壓強增大，A項正確；由于氣體分子的平均動能是由溫度決定的，溫度不變，氣體分子的平均動能不變，B項錯誤；打開閥門后，氣體推動液體，氣體的體積增大，對外做功，C項正確；當氣體的壓強減小到外部與內部壓強差等于水柱產生的壓強時，液體不再噴出，D項錯誤。 8．解析：本題主要考查理想氣體狀態(tài)方程，意在考查考生對物理規(guī)律的應用能力。輪胎內氣體發(fā)生等溫變化，則p0V0＝(p0＋Δp)V，裝載貨物后體積V＝，又體積的變化量ΔV＝V－V0，解得ΔV＝－。 答案：體積改變量ΔV＝－ 9.解析：(1)與恒溫度熱源接觸后，在K未打開時，右活塞不動，兩活塞下方的氣體經歷等壓過程，由蓋呂薩克定律得＝① 由此得T＝T0。② (2)由初始狀態(tài)的力學平衡條件可知，左活塞的質量比右活塞的大。打開K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必須升至汽缸頂，才能滿足力學平衡條件。 汽缸頂部與外界接觸，底部與恒溫熱源接觸，兩部分氣體各自經歷等溫過程，設左活塞上方氣體最終壓強為p，由玻意耳定律得 pVx＝③ (p＋p0)(2V0－Vx)＝p0V0④ 聯(lián)立③④式得6V－V0Vx－V＝0 其解為Vx＝V0⑤ 另一解Vx＝－V0，不合題意，舍去。 答案：(1)T0　(2)V0 10．選ACE　改變內能的方法有做功和熱傳遞兩種，所以為了增加物體的內能，必須對物體做功或向它傳遞熱量，選項A正確；對物體做功的同時物體向外界放熱，則物體的內能可能不變或減小，選項B錯誤；根據(jù)熱力學第二定律可知，在對外界有影響的前提下，可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣Γx項C正確；在有外界做功的條件下，可以使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，選項D錯誤；根據(jù)熱力學第二定律可知，選項E正確。 11．選C　本題主要考查常見的重點熱學現(xiàn)象，意在考查考生對熱學知識的識記和理解能力。根據(jù)熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能達到100%，A錯誤。做功是通過能量轉化改變系統(tǒng)內能的，而熱傳遞是通過內能的轉移改變系統(tǒng)內能的，B錯誤。根據(jù)熱力學定律，溫度相同是達到熱平衡的標準，C正確。單個分子的運動是無規(guī)則的，但大量分子的運動具有統(tǒng)計規(guī)律，D錯誤。 12．解析：(1)本題考查氣體狀態(tài)變化圖像問題，意在考查考生根據(jù)圖像分析問題的能力。A→B過程中，氣體體積變大，氣體對外做功，A項錯誤；B→C為絕熱過程，氣體體積增大，氣體對外界做功，內能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，B項錯誤；C→D為等溫過程，氣體的溫度不變，體積減小，壓強增大，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，C項正確；D→A過程中，氣體的溫度升高，因此氣體分子的速率分布曲線的最大值向速率大的方向偏移，D項錯誤。 (2)該循環(huán)過程中，B→C氣體溫度降低，內能減小。由于一個循環(huán)中氣體的內能不變，B→C、D→A是絕熱過程，沒有熱量交換，因此整個過程吸收的熱量為63 kJ－38 kJ＝25 kJ，根據(jù)熱力學第一定律可知，對外做的功為25 kJ。 (3)本題考查玻意耳定律及分子數(shù)的求解，意在考查考生對玻意耳定律及分子數(shù)求法的掌握。 A→B為等溫過程，由玻意耳定律， pAVA＝pBVB 單位體積內的分子數(shù)n＝ 解得n＝ 代入數(shù)據(jù)得n＝41025 m－3。 答案：(1)C　(2)B→C　25 (3)41025 m－3