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文档简介

1、专题七选修3-3【知识网络】(本专题对应学生用书第7782页)【自主学习】自主学习【考情分析】全国考情核心考点2013年2014年2015年分子力、分子力做功和分子势能T33(1) 理想气体状态方程(盖吕萨克定律、玻意耳定律)T33(2) 理想气体状态方程、热力学第一定律T33(1) 物体的平衡、理想气体状态方程T33(2) 晶体与非晶体T33(1) 理想气体的等容和等压变化T33(2)【备考策略】第一小题的考查,一般侧重于“五选三”的选择题形式,重点考查对某一、二个知识点的深度理解、常规纠错能力;第二小题的考查多侧重于与平衡、热力学定律相结合的气体状态方程内容.因此,二轮复习的重点应放在对重

2、要知识点的多纬度横向辨析、多角度纵向归纳上,放在与理想气体状态方程及图象应用相关的难点突破上.一、 分子动理论、内能1“两量、一桥梁”2“两种模型”:固体、液体分子的球形模型或立方体形模型(d=);气体分子的立方体模型(d=).3“两种图象”4四个注意点(1) 布朗运动不是分子的运动,而是固体小颗粒的运动.(2) 温度降低,分子的平均动能减小,但某个分子的速率不一定减小.(3) 分子间的相互作用力是分子间斥力、引力的合力.(4) 物体体积增大,分子势能不一定增大;物体的动能增大,其内能不一定增大.二、 固体、液体和气体1对晶体理解的四点提醒(1) 只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体

3、.单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性.(2) 只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体.(3) 不能从形状上区分晶体与非晶体;晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化.(4) 液晶既不是晶体也不是液体.2液体表面张力(1) 形成原因:表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力.(2) 表面张力的方向:和液面相切,垂直于液面上的各条分界线.(3) 表面张力的效果:表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小.3气体实验定律(理想气体状态方程)的五个要点(1) 玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律在温度足够低时并不适用.(2)

4、一定质量的气体等容变化时,气体压强跟摄氏温度不成正比,但压强的变化量与温度的变化量成正比.(3) 理想气体状态方程的条件是一定质量的理想气体.(4) 图象上的一个点表示一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图象上的某一条直线或曲线表示气体状态变化的一个过程.(5) 在V-T或p-T图象中,比较两个状态的压强或体积大小,可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断.斜率越大,压强或体积越小;斜率越小,压强或体积越大.三、 热力学定律和能量守恒定律1热力学第一定律的实质为能量的转化和守恒定律,符号法则:“外界对系统取正,系统对外界取负”.2热力学定律三个易错点(1) 气体向真空中自由膨胀时不对外做功.

5、(2) 在一定条件下,热量可以从低温物体传到高温物体.(3) 第二类永动机违背热力学第二定律,但不违背能量守恒定律.3三种特殊情况(1) 若过程是绝热的,则Q=0,W=U,外界对物体做的功等于物体内能的增加.(2) 若过程中不做功,即W=0,则Q=U,物体吸收的热量等于物体内能的增加.(3) 若过程的始、末状态物体的内能不变,即U=0,则W+Q=0或W=-Q,外界对物体做的功等于物体放出的热量.4热力学第二定律的两种表述是等价的,两类永动机的比较:第一类永动机第二类永动机不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响的机器违背能量守恒定律,不

6、可能制成不违背能量守恒定律,但违背热力学第二定律,不可能制成四、 气体实验定律与热力学定律的综合题解题思路1(2015·河北保定高三上学期期末改编)(1) 下列关于热现象的说法正确的是.(填正确答案标号)A. 一定质量的100 的水吸收热量后变成100 的水蒸气,系统的内能保持不变B. 对某物体做功,可能会使该物体的内能增加C. 物体的温度越高,分子运动越激烈,但不是每个分子的动能都一定越大D. 一个系统与另一个系统达到热平衡时,两系统温度相同E. 功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功(2) 如图所示,水平放置一个长方体汽缸,总体积为V,用无摩擦活塞(活塞绝热、体积不计)将内部

7、封闭的理想气体分为完全相同的A、B两部分.初始时两部分气体压强均为p,温度均为T.若使A气体的温度升高T,B气体的温度保持不变,求: A气体的体积变为多少? B气体在该过程中是放热还是吸热?答案(1) BCD(2) VA= 放热解析(1) 一定质量的100 的水吸收热量后变成100 的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能,因为还有膨胀做功,所以系统内能不变错误,A项错误;根据热力学定律可知:对某物体做功,可能使该物体内能增加,也可能不变或减小,B项正确;物体的温度越高,分子运动越激烈,分子平均动能越大,并非每个分子的动能都一定越大,C项正确;当一个系统和另一个系统达到热平衡时,其温度一定相同,否

8、则就不平衡,D项正确;从能量消耗的角度来说,不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响,由此可知E项错误.(2) 设末状态两部分气体压强均为p末,选择A气体为研究对象,升高温度后体积变为VA:=,对B部分气体,升高温度后体积为VB,由玻意耳定律p=p末VB,又VA+VB=V,可得VA=. B部分气体温度不变,内能不变,体积减小,外界对B做正功,根据热力学第一定律,B部分气体对外放热.2(2014·新课标)(1) 一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T图象如图所示.下列判断正确的是.(填正确答案标号)A. 过程ab中气体一定吸热B.

9、 过程bc中气体既不吸热也不放热C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D. a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E. b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同(2) 一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内.汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p,活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h,外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了.若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g.答案(1) ADE(2) 解析(1) 过程

10、ab,理想气体等容变化,温度升高,理想气体的内能增大,气体一定吸热,A项正确;过程bc,理想气体等温变化,压强减小,容器壁单位面积单位时间内受到分子撞击的次数减小,E项正确;而体积变大,气体对外做功,气体一定吸热,B项错误;过程ca,理想气体的压强不变,温度降低,内能减小,体积减小,外界对气体做功,气体对外放出的热量大于外界对气体做的功,C项错误;根据上述三过程可知:在a、b、c三个状态中,状态a的温度最低,根据温度是分子平均动能的标志,其分子的平均动能最小,D项正确.(2) 设汽缸的横截面积为S,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为p,由玻意耳定律得phS=(p+p)S,解得p=p.外界的温

11、度变为T后,设活塞距底面的高度为h'.根据盖吕萨克定律,得=,解得h'=h.根据题意可得p=,气体最后的体积为V=Sh',联立各式得V=.【案例导学】案例导学关于分子动理论与内能例1(1) (2015·河南安阳天一大联考高三上学期阶段测试)关于分子动理论的基本观点和实验依据,下列说法正确的是.(填正确答案标号)A. 大多数分子直径的数量级为10-10 mB. 扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C. 悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动就越明显D. 在液体表面分子之间表现为引力E. 随着分子间的距离增大,分子势能一定增大(2) (2014·河南实验

12、中学高三二模)空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水份越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积V=1.0×103 cm3.已知水的密度=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1.试求:(结果均保留一位有效数字) 该液化水中含有水分子的总数N. 一个水分子的直径d.思维轨迹:本题第(1)小题属常识考查,只要记住、理解相关的要点就可以解答了;第(2)小题属有关微观量的常规计算问题,求出水的摩尔体积就可求出分子数

13、,根据液体分子的球形或小立方体模型,可求出分子直径.解析(1) 多数分子直径的数量级为10-10 m,故A项正确.扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动,是由空气的流动造成的,故B项正确;悬浮在液体中的微粒越大,液体分子的撞击对微粒影响越小,布朗运动就越不明显,故C项错误.液体表面分子之间距离较大,分子力表现为引力,故D项正确.分子势能变化与分子力做功有关,在平衡距离以内斥力大于引力,分子力表现为斥力,若在此范围内距离增大,分子力做正功,分子势能减小;在平衡距离以外引力大于斥力,分子力表现为引力,若分子间距增大,分子力做负功,分子势能增大,故E项错误.(2) 水的摩尔体积为V0= m3/m

14、ol=1.8×10-5 m3/mol.水分子数N=3×1025个. 建立水分子的球模型有=d3, 得水分子直径d= m=4×10-10 m.答案(1) ABD(2) 3×1025个 4×10-10 m本类型的问题考查难度一般不大,关键是需要理清有关概念和模型的要点,能准确识别分子力、分子势能图线的意义,也能把握油膜法测分子大小的实验要点.变式训练1(1) (2015·河南安阳高三第二次教学质量监测)下列五幅图分别对应五种说法,其中正确的是.(填正确答案标号)A. 分子并不是球形,但可以把它们当做球形处理,是一种估算方法B. 微粒运动就

15、是物质分子的无规则热运动,即布朗运动C. 当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等D. 实验中尽可能保证每一粒玻璃珠与秤盘碰前的速度相同E. 0 和100 氧气分子速率都呈现“中间多两头少”的分布特点(2) 在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤: 往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上. 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定. 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小. 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地

16、滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积. 将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.完成下列填空:(i) 上述步骤中,正确的顺序是.(填写步骤前面的数字)(ii) 将1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为m.(结果保留一位有效数字)答案(1) ACE(2) (i) (ii) 5×10-10解析(1) A图是油膜法估测分子的大小,分子并不是球形,但可以把它们当做球形处理,是

17、一种估算方法,故A项正确;B图中显示的是布朗运动,是悬浮微粒的无规则运动,不是物质分子的无规则热运动,故B项错误;当两个相邻的分子间距离为r0时,分子力为零,此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等,故C项正确;D图模拟气体压强的产生,分子的速度不是完全相等的,所以也不要求小球的速度一定相等,故D项错误;E图是麦克斯韦速度分布规律的图解,0 和100 氧气分子速率都呈现“中间多两头少”的分布特点,故E项正确.(2) (i) 实验操作开始之前要先配制油酸酒精溶液,确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积,所以步骤放在首位.实验操作时要在浅盘放水、痱子粉,为油膜形成创造条件,然后是滴入油酸、测量油膜面积,计

18、算油膜厚度(即油酸分子直径),所以接下来的步骤是.(ii) 油酸溶液的体积百分比浓度是,一滴溶液的体积是 cm3=2×10-8 m3,所以分子直径d= m=5×10-10 m.关于固体、液体与气体例2(2015·新课标)(1) 下列说法中正确的是.(填正确答案标号)A. 将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B. 固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质C. 由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D. 在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体E. 在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温

19、度保持不变,内能也保持不变(2) 如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50 kg,横截面积为S1=80.0 cm2,小活塞的质量为m2=1.50 kg,横截面积为S2=40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为L=40.0 cm,汽缸外大气压强为p=1.00×105 Pa,温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2,求: 在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭

20、气体的温度. 缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.思维轨迹:第(1)小题,深度、全面地考查了有关晶体的知识,应采用排除法,A选项容易排除,E选项也易排除,因为内能也保持不变,显然是错误的;对第(2)小题,认清两个过程分别是等压与等容,正确求出压强,也不难求解.解析(1) 晶体有固定的熔点,并不会因为颗粒的大小而改变,即使敲碎为小颗粒,仍旧是晶体,A项错误.根据是否有固定的熔点,可以把固体分为晶体和非晶体两类,晶体有各向异性,B项正确.同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体如金刚石和炭,C项正确.晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体,反之亦然

21、,D项正确.熔化过程中,晶体要吸热,温度不变,但是内能增大,E项错误.(2) 在大、小活塞缓慢下降过程中,活塞外表面受力情况不变,汽缸内压强不变,汽缸内气体为等压变化,即=,初始V1=(S1+S2),末状态V2=LS2,代入可得T2=T1=330 K. 对大、小活塞受力分析则有m1g+m2g+pS1+p1S2=pS2+p1S1,可得p1=1.1×105 Pa.缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,气体体积不变,为等容变化=,可得p2=1.01×105 Pa.答案(1) BCD(2) 330 K 1.01×105 Pa晶体的相关知识是个难点,要下工夫掌握好.高考时,

22、有些说法是确定的,有些是有例外的.如“晶体具有各向异性,非晶体具有各向同性”是针对物理性质来说的,但要注意的是,晶体具有各向异性,并不是说每一种晶体都能在各物理性质上表现出各向异性,具体到某种晶体,在某种物理性质上具有各向异性,可能在另一种物理性质上具有各向同性.关于气体实验定律、理想气体状态方程及其图线的综合题,是高考的必考题,应下工夫掌握好.变式训练2(2015·江西上饶高三第二次模拟)(1) 下列说法中正确的是.(填正确答案标号)A. 空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢B. 分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的引力增大,斥力减小C.

23、 液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征D. 液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动E. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部(2) 伽利略曾设计过一种温度计,其结构为:一根麦秆粗细的玻璃管,一端与鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱,根据管内水柱的高度的变化,可测出相应的环境温度.为了探究“伽利略温度计”的工作过程,同学们按照资料中的描述自制了一种测温装置,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出(B管的体积与A泡的体积相比可略去

24、不计). 细管B的刻度线是在1标准大气压下制作的(1标准大气压相当于76 cm水银柱的压强).已知温度t=27 时的刻度线在x=16 cm处,问t=17 的刻度线在多少厘米处? 若大气压已变为74 cm水银柱的压强,利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27 ,问此时实际温度为多少?答案(1) ACD(2) 18 cm 17 解析(1) 空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢,故A项正确;分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的引力减小,斥力减小,故B项错误;液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征,故C项正确;液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动

25、,故D项正确;由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间表现为引力,液体表面存在张力,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,故E项错误.(2) A中气体做等容变化,有p=p1,其中p1=(76-16)cmHg=60 cmHg、T1=(273+27)K=300 K、T=(273+17)K=290 K,可解得p=×60 cmHg=58 cmHg,x=(76-58)cm=18 cm. 此时A泡内气体压强为p'=74 cmHg-16 cmHg=58 cmHg,由查理定律T'=T1,可解得T'=17 .关于热力学定律和能量守恒定律例3(1) (2015&#

26、183;河北唐山高三第二次模拟)根据热力学定律,下列说法中正确的是.(填正确答案标号)A. 第二类永动机违反能量守恒定律,因此不可能制成B. 热效率为100%的热机是不可能制成的C. 电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递D. 从单一热源吸收热量,使之完全变为功是提高机械效率的常用手段E. 吸收了热量的物体,其内能也不一定增加(2) (2015·河北石家庄高三下学期二模)1 mol理想气体的压强p与体积V关系如图所示.气体在状态A时的压强为p0、体积为V0,热力学温度为T0,在状态B时的压强为2p0,体积为2V0,AB为直线段.已知该气体内能与温度成正比U=CVT(C

27、V为比例系数).求: 气体在B状态时的热力学温度. 气体从状态A变化到状态B的过程中,吸收的热量.思维轨迹:第(1)小题旨在考查热力学第二定律、热力学第一定律,知道第二类永动机不违反能量守恒定律,知道热不可能完全变为功,就可作答;第(2)小题的过程是一般过程,由理想气体状态方程就可求解第一小问,根据p-V图线下的“面积”为功,求出内能的变化,即可由热力学第一定律求出吸收的热量.解析(1) 第二类永动机不可能制成,是因为它违反了热力学第二定律,故A项错误;热效率为100%的热机是不可能制成的,故B项正确;电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递,故C项正确;从单一热源吸收热量,使之

28、完全变为功是不可能实现的,故D项错误;改变内能的方式有做功和热传递,吸收了热量的物体,其内能也不一定增加,E项正确.(2) 根据理想气体状态方程=,解得TB=4T0. 根据热力学第一定律,U=W+Q,根据图象可知W=-,U=CV(4T0-T0),解得Q=3CVT0+.答案(1) BCE(2) 4T0 3CVT0+热力学第一、二定律的表述均有两种,要理解两种永动机的不能制成的真正原因;结合一定质量的理想气体的各种特征变化图象考查热力学第一定律是常见考题,正确求功、熟练掌握符号规则是关键.变式训练3(1) (2015·河北唐山高三摸底考试)下列关于热力学第二定律说法正确的是.(填正确答案

29、标号)A. 所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C. 机械能可以全部转化为内能,而内能无法全部用来做功以转换成机械能D. 气体向真空的自由膨胀是可逆的E. 热运动的宏观过程会有一定的方向性(2) 一定质量的理想气体在状态A时体积VA=0.3 m3,温度TA=300 K,变到状态B时温度TB=400 K,已知从状态A变到状态B过程中其压强始终为2.0×105 Pa. 求此过程中这些气体对外做的功. 若此过程中这些气体从外界吸收的热量为5×104 J,求它增加的内能.答案(1) BCE(2) 2×104 J 3&#

30、215;104 J解析(1) 由热力学第二定律可知,A、D项错误、B、C、E项正确.(2) 由=得VB=0.4 m3,故此过程增加的体积V=VB-VA=0.1 m3,于是气体对外做功pW=pV=2.0×105 Pa×0.1 m3=2×104 J. 由热力学第一定律知气体增加的内能E=Q-W=5×104 J-2×104 J=3×104 J. 趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们及时完成配套检测与评估中的练习第167168页.【检测与评估】专题七选修3-31 (2015·河南安阳联考改编)(1) 如图为两分子系统的势能Ep与两分

31、子间距离r的关系曲线下列说法中正确的是(填正确答案标号) A 当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力B 当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力C 当r等于r1时,分子间势能Ep最小D 当r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做正功E 当r大于r2时,分子间的作用力为引力(2) 如图所示,一定质量的理想气体,处在A状态时,其温度TA=300 K,让该气体沿图中线段AB所示缓慢地从状态A变化到状态B求: 气体处于状态B时的温度 从A到B的过程中气体的最高温度2 (2015·河南南阳高三上学期期末质量评估)(1) 关于一定量的理想气体,下列说法中正确的是(填正确答案标号)&

32、#160;A 气体分子的体积是指每个气体分子平均占有的空间体积B 只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高C 在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D 气体从外界吸收热量,其内能不一定增加E 气体在等压膨胀过程中温度一定升高(2) 某同学研究一定质量理想气体的状态变化,得出如图所示的p-t图象已知气体状态变化过程的顺序为ABC,在状态B时气体的体积VB=3 L试通过计算,在坐标纸中作出对应的V-T图象 3 (2015·山西大同高三学情调研测试)(1) 下列说法中正确的是(填正确答案标号) A 气体放出热量,其分子的平均动能可能增大B 布朗运动不是液体分子

33、的运动,但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D 第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定律E 某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA=(2) 一个用绝热材料制成的高压气体钢瓶容积为V0开始时封闭的气体压强为p0,温度为T0=300 K,内部气体经加热后温度升至T1=350 K 求温度升至T1时气体的压强 若气体温度保持T1=350 K不变,缓慢地放出一部分气体,使气体压强再回到p0,此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少?4 (2015·江西景德镇市高

34、三第二次质检)(1) 下列说法中正确的是(填正确答案标号) A 可以将工厂里扩散到外界的能量收集起来重新利用B 温度升高,说明物体中所有分子的动能都增大C 气体对容器壁产生压强是因为气体分子对容器壁频繁碰撞的结果D 分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小 E 在一个绝热容器内,不停地搅拌液体,可使液体的温度升高(2) 如图所示,玻璃管的横截面S=1 cm2,在玻璃管内有一段质量为m=0.1 kg的水银柱和一定量的理想气体,当玻璃管平放时气体柱的长度为l0=10 cm现把玻璃管正立,较长时间后再将玻璃管倒立,经过较长时间后,求玻璃管由正立至倒立状态,水银柱相对于管底移动的距离是多

35、少?(假设环境温度保持不变,大气压强取p0=1×105 Pa)5 (2015·河南濮阳高中三年级期末摸底考试)(1) 下列说法中正确的是(填正确答案标号) A 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B 布朗运动是液体分子的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动C 当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小D 如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,因此压强也必然增大E 气体吸热,内能不一定增大(2) 如图所示,绝热汽缸封闭一定质量的理想气体,汽缸内壁光滑有一绝热活塞可在汽缸内自由滑动,活塞重量

36、为G、面积为S当两部分的气体的温度均为T0时,活塞刚好将缸内气体分成体积相等的M、N上下两部分,此时,M部分的气体压强为p0现把M、N两部分倒置,仍要使两部分体积相等,需要把M的温度加热到多大?6 (2015·江西八所重点中学高三4月联考)(1) 关于热学知识,下列说法中正确的是(填正确答案标号) A 温度降低,物体内所有分子运动的速度不一定都变小B 布朗运动就是液体分子的热运动C 将大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体D 第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的E 在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加(2) 如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截

37、面积为S=0.01 m2,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动,且不漏气A的质量不计,B的质量为M,并与一劲度系数为k=5×103 N/m 的较长的弹簧相连已知大气压p0=1×105 Pa,平衡时两活塞之间的距离l0=0.6 m现用力压A,使之缓慢向下移动一段距离后保持平衡此时用于压A的力F=500 N求活塞A下移的距离【检测与评估答案】专题七选修3-31 【答案】(1) BDE(2) 300 K 400 K【解析】(1) 当r大于r1时,分子间的作用力可能是斥力也可能是引力,A错;当r小于r1时,分子间的作用力为斥力,B对;当r等于r1时

38、,分子间势能为零但不是最小,C错;当r由r1变到r2的过程中,分子间的斥力做正功,D对;当r大于r2时,分子间的作用力为引力,E对(2) 由理想气体状态方程得=,代入数据解得TB=300 K 由图示图象可知,气体体积为Vx时气体压强为px=4-Vx,由理想气体状态方程可得=,即=,代入数据有=,当Vx=4 L时,Tx最大,解得=400 K2 【答案】(1) BDE(2) 图见解析【解析】(1) 由于气体分子间距离较大,气体分子的体积远小于每个气体分子平均占有的空间体积,A错;B正确;气体对容器壁的压强由单位体积内的分子数和分子平均动能决定,与失重无关,C错;由热力学第一定律知,D正确;等压膨胀

39、,温度升高,E正确(2) 由图象可知,AB为等容过程,VA=VB=3 L,TA=273 K,BC为等温过程,pBVB=pCVC,得VC=2 L,TB=TC=364 K图象如图3 【答案】(1) ABC(2) p0 【解析】(1) 气体放出热量,若外界对气体做功,温度升高,其分子的平均动能增大,故A正确;布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动,故B正确;当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大,故C正确;第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,故D错误;某固体或液体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA=,而对于气体此式不成立,故E错误(2) 设升

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