2023年度高二物理期末复习单元检测 分子动理论 热力学定

第7页分子动理论热力学定律1．关于用“油膜法〞估测分子大小的实验，以下说法中正确的选项是()A．单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径B．测量结果说明，分子直径的数量级是10－10mC．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上D．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径E．实验时，先将1cm3的油酸滴入300cm3的纯酒精中，制成油酸酒精溶液，再取一滴该溶液滴在撒有痱子粉的水面上，测量所形成的油膜面积2．关于分子间作用力，以下说法中正确的选项是()A．分子间的引力和斥力是同时存在的B．压缩气体时，气体会表现出抗拒压缩的力，这是由于气体分子间存在斥力D．分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置E．分子间距离增大时，分子力、分子势能均有可能减小3．以下有关热现象的表达中正确的选项是()A．布朗运动是液体分子的运动，它说明了液体分子在永不停息地做无规那么运动B．物体的温度越高，分子运动速率越大C．不违背能量守恒定律的实验设想也不一定能够实现D．晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的4．对于一定量的理想气体，以下说法正确的选项是()A．气体的体积指的不是该气体的所有气体分子体积之和，而是指该气体所有分子所能到达的空间的体积B．只要气体的温度降低，气体分子热运动的剧烈程度一定减弱C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D．外界对气体做功，气体的内能一定增加E．气体在等温膨胀的过程中一定从外界吸收热量5．以下说法中正确的选项是()A．尽管技术不断进步，但热机的效率仍不能到达100%，而制冷机却可以使温度降到热力学零度B．雨水没有透过布雨伞是液体外表张力的作用导致的C．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气压强的比值E．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显6．以下说法正确的选项是()A．分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大B．当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大C．一定质量的理想气体发生等温膨胀，一定从外界吸收热量D．一定质量的理想气体发生等压膨胀，一定向外界放出热量E．熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度7．关于热现象和热学规律，以下说法中正确的选项是()A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．密封在体积不变的容器中的气体在温度升高时，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力E．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大8．以下有关热学的说法中正确的选项是()A．气体放出热量，其分子的平均动能一定减小B．气体温度升高，分子的平均动能一定增大C．随着科技的进步，物体的温度可以降低到－300℃D．热量可以从低温物体传递到高温物体E．对物体做功，物体的内能可能减小9．在一个标准大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170J的功。阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，水的摩尔质量M＝18g/mol。以下说法中正确的选项是()A．分子间的平均距离增大B．水分子的热运动变得更剧烈了C．水分子总势能的变化量为2090JD．在整个过程中能量是不守恒的E．1g水所含的分子数为3.3×1022个10．如图是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化的图象，以下说法正确的选项是()A．ab表示引力图线B．cd表示引力图线C．当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子势能为零D．当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子力为零E．当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子力表现为斥力11．某同学做“用油膜法估测分子的大小〞的实验。(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，那么油酸分子直径大小的表达式为d＝__________。(2)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是__________。A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理12．一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：(1)这些气体的内能怎样发生变化？变化了多少？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？13．一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p－V图象如下图。该气体在状态A时的温度为27℃。(1)求该气体在状态B、C时的温度；(2)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？参考答案１．【答案】ABE【解析】实验时先将痱子粉撒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴入水面，选项C错误；处理数据时，先计算出一滴油酸酒精溶液中所含有的纯油酸体积，再将该体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径，选项D错误。２．【答案】ADE【解析】由分子动理论知分子间的引力和斥力是同时存在的，A对；压缩气体时，气体会表现出抗拒压缩的力，这是气体压强增大的缘故，B错；分子间的引力和斥力大小都随分子间距离的增大而减小，但分子力随分子间距离的增大有可能先增大后减小，C错；假设开始时分子间距离小于平衡位置间距，那么随分子间距离增大，分子势能先减小后增大，可能存在分子势能相等的两个位置，D对；同理，假设开始时分子间距离小于平衡位置间距，随分子间距离增大，分子力可能减小，分子势能也可能减小，E对。３．【答案】CDE【解析】布朗运动是液体中固体颗粒的运动，不是液体分子的运动，A错误；物体的温度越高，分子运动的平均速率越大，B错误；热力学第二定律说明第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但仍不能实现，选４．【答案】ABE【解析】气体的体积是指该气体所有分子所能到达的空间的体积，故A对；温度是气体分子热运动的剧烈程度的标志，故B对；由气体压强的微观定义可知C错；做功和热传递都能改变气体的内能，故D错；气体在等温膨胀的过程中，对外界做功，而内能没变，那么气体一定吸收热量，故E对。５．【答案】BCE【解析】热力学零度只能接近而不能到达，A错误；雨水没有透过布雨伞是液体外表张力的作用导致的，B正确；由热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，温度每升高1K，内能增加，但既可能是吸收热量，也可能是对气体做功使气体的内能增加，C正确；空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气的压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值，故D错误；微粒越大，某一瞬间撞击它的分子数越多，受力越容易平衡，布朗运动越不显著，E正确。６．【答案】BCE【解析】分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，选项A错误；当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大，选项B正确；一定质量的理想气体发生等温膨胀，温度不变，内能不变，对外做功，一定从外界吸收热量，选项C正确；一定质量的理想气体发生等压膨胀，对外做功，根据盖—吕萨克定律，等压膨胀，温度一定升高，内能增大，一定吸收热量，选项D错误；熵是系统内分子运动无序性的量度，其大小可以反映物体内分子运动的无序程度，选项E正确。７．【答案】BCE【解析】气体分子之间有很大的间隙，摩尔体积除以阿伏加德罗常数所得体积比气体分子的体积大得多，故A错误；悬浮在液体中的固体微粒越小，来自各方向的撞击抵消得越少，那么布朗运动就越明显，故B正确；在体积不变的情况下，气体分子的密集程度不变，温度越高，那么分子的平均动能越大，气体分子对器壁撞击力越大，压强越大，故C正确；打气筒的活塞压缩气体很费力是气体压强的作用导致的，故D错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大，故E正确。８．【答案】BDE【解析】由热力学第一定律可知，气体放出热量，其内能不一定减小，温度不一定降低，故分子平均动能不一定减小，选项A错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，选项B正确；根据热力学第三定律可知，绝对零度(－273℃)是不可能到达的，所以－300℃是不可能到达的，选项C错误；在一定的条件下，热量可以从低温物体传递到高温物体，选项D正确；根据热力学第一定律可知，对物体做功的同时，假设物体向外界放出热量，其内能可能减小，选项E正确。９．【答案】ACE【解析】液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项A正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的，选项B错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得水的内能的变化量ΔU＝2260J－170J＝2090J，即水的内能增大2090J，那么水分子的总势能增大了2090J，选项C正确；在整个过程中能量是守恒的，选项D错误；1g水所含的分子数为n＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(1,18)×6.0×1023＝3.3×1022(个)，选项E正确。10．【答案】ADE【解析】根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，但分子间斥力减小快，所以A正确、B错误；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，引力等于斥力，D正确；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能最小，但不一定为零，C错误；当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，E正确。11．【答案】(1)eq\f(V0,500S)(2)AC【解析】(1)油酸酒精溶液中油酸的浓度为eq\f(1,500)，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成单层分子膜，故有Sd＝V0eq\f(1,500)，解得d＝eq\f(V0,500S)；(2)将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，那么计算公式变为eq\f(v0,S)，结果将明显偏大，选项A正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，但是不会明显偏大，选项B错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，由计算公式可知选项C正确，计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，会有一定影响但是不会明显偏大，选项D错误。12．【答案】(1)增加160J(2)外界对气体做功80J【解析】(1)由热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q＝－120J＋280J＝160J，气体的内能增加了160J。(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从状态2回到状态1的过程中内能应减少，其减少量应等于从状态1到状态2的过程中内能的增加量，那么从状态2到状态1的内能应减少160J，即ΔU′＝－160J，又Q′＝－240J，根据热力学第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′，所以W′＝ΔU′－Q′＝－160J－(－240J)＝80J，即外界对气体做功80J。13．【答案】(1)－73℃27℃(2)吸收热量200J【解析】(1)气体从状态A到状态B做等容变化，由查理定律有eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，解得TB＝