专题七专题强化训练 公开课教学设计

[专题强化训练](建议用时：60分钟)一、选择题1．(多选)(2022·高考全国卷Ⅲ)关于气体的内能，下列说法正确的是()A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：选CDE.温度相同的气体分子平均动能相同，仅质量相同，分子质量不同的气体，所含分子数不同，气体的动能也不同，所以内能不一定相同，A项错误；气体的内能与整体运动的机械能无关，B项错误；理想气体等温压缩过程中，其内能不变，C项正确；理想气体不考虑分子间相互作用力，分子势能为零，一定量的气体，分子数量一定，温度相同时分子平均动能相同，由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，所以D项正确；由盖－吕萨克定律可知，一定量的理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，则其内能一定增加，E项正确．2．(多选)(2022·遵义模拟)下列说法中错误的是()A．热力学第一定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．扩散现象说明了分子的运动就是要打破一切不均衡性，使之均衡C．表面张力是由于液体表面层内分子单纯具有一种引力所引起的D．一定质量的晶体，熔化时吸收的热量和凝固时放出的热量相等E．做功是改变内能的唯一方式，做功的多少只由物体的初、末状态决定解析：选ACE.热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，A错误；扩散现象说明了分子的运动就是要打破一切不均衡性，使之均衡，B正确；液体表面层里的分子力比液体内部稀疏，就是分子间的距离比液体内部大些，那么分子间的引力大于分子斥力，分子间的相互作用表现为引力，C错误；一定质量的晶体，熔化时吸收的热量和凝固时放出的热量相等，D正确；做功和热传递均是改变内能的方式，E错误．3．(多选)(2022·郑州质检)如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是()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等于r2时，分子间势能Ep最小解析：选BDE.由题图知：r＝r2时分子势能最小，E对，C错；平衡距离为r2，r＜r2时分子力表现为斥力，A错，B对；r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，D对．4．(多选)下列说法正确的是()A．食盐、雪花、黄金都是晶体B．制作晶体管、集成电路只能用单晶体C．晶体熔化过程中需要吸收热量，但其分子的平均动能不变D．大多数金属都是各向同性的，他们都是非晶体E．液体表面具有收缩的趋势，是由于在液体表面层里分子比内部密集解析：选ABC.食盐、雪花是单晶体，黄金是多晶体，故选项A对；制作晶体管、集成电路只能用单晶体，因为单晶体具有各向异性，故选项B对；晶体有确定的熔点，因此熔化过程中虽然要吸收热量，但分子的平均动能不变，故选项C对；大多数金属都是各向同性的，他们都是多晶体，故选项D错；液体表面具有收缩的趋势，是由于在液体表面层里分子比内部稀疏，分子间呈现引力，故选项E错．二、非选择题5．(2022·河南郑州质检)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图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃.求：(1)该气体在状态B时的温度；(2)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量．解析：(1)对于理想气体：A→B过程，由查理定律有eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)，得TB＝100K，所以tB＝TB－273℃＝－173℃.(2)B→C过程，由盖－吕萨克定律有eq\f(VB,TB)＝eq\f(VC,TC)，得TC＝300K，所以tC＝TC－273℃＝27℃.由于状态A与状态C温度相同，气体内能相等，而A→B过程是等容变化气体对外不做功，B→C过程中气体体积膨胀对外做功，即从状态A到状态C气体对外做功，故气体应从外界吸收热量Q＝p·ΔV＝1×105×(3×10－3－1×10－3)J＝200J.答案：(1)－173℃(2)吸热200J6．(2022·临沂段考)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，空气中水分越来越少，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＝×103cm3.已知水的密度ρ＝×103kg/m3、摩尔质量M＝×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.解析：(1)水的摩尔体积为Vm＝eq\f(M,ρ)＝eq\f×10－2,×103)m3/mol＝×10－5m3/mol水分子总数为N＝eq\f(VNA,Vm)＝eq\f×103×10－6××1023,×10－5)≈3×1025(个)．(2)建立水分子的球体模型，有eq\f(Vm,NA)＝eq\f(1,6)πd3，可得水分子直径：d＝eq\r(3,\f(6Vm,πNA))＝eq\r(3,\f(6××10－5,××1023))m≈4×10－10m.答案：(1)3×1025个(2)4×10－10m7.(2022·广东中山二模)一粗细均匀、足够长的等臂细U形管竖直放置，两侧上端都封闭有理想气体A、B且被水银柱隔开，已知气体A的压强为pA＝cmHg，A气柱长度为lA＝cm，两气柱的长度差为h＝cm.现将U形管水平放置，使两臂位于同一水平面上．设整个过程温度保持不变，求稳定后两空气柱的长度差h′.解析：当U形管竖直放置时，两部分气体的压强关系有：pB＝pA－ρ水银gh当U形管平放时，两部分气体的压强关系有：p′A＝p′B＝p，则知A气体等温变化且压强减小，体积增大；B气体等温变化且压强增大，体积减小，故水银柱会向右侧移动，空气柱的长度差将变大．对于气体A，由玻意耳定律得：pAlA＝pl′A对于气体B，由玻意耳定律得：pBlB＝pl′B由几何关系得：lA－h＝lB，l′A－h′＝l′BlA＋lB＝l′A＋l′B解得h′＝cm.答案：cm8．(2022·湖南长郡中学模拟)将如图所示的装置的右端部分汽缸B置于温度始终保持不变的环境中，绝热汽缸A和导热汽缸B均固定在地面上，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，开始时两形状相同的长方体汽缸内装有理想气体，压强均为p0、体积均为V0、温度均为T0，缓慢加热A中气体，使汽缸A中气体的温度升高到，稳定后，求：(1)汽缸A中气体的压强pA以及汽缸B中气体的体积VB；(2)此过程中B中气体吸热还是放热？试分析说明．解析：(1)因为此时活塞处于平衡状态，根据平衡条件可知pA＝pB，选汽缸A中气体为研究对象，根据理想气体状态方程得p0V0·eq\f(1,T0)＝pAVA·eq\f(1,.选汽缸B中气体为研究对象，根据玻意耳定律得p0V0＝pBVB，又因为2V0＝VA＋VB，联立得pA＝pB＝，VB＝.(2)因为B中气体温度不变，所以内能不变，活塞对B中气体做正功，由热力学第一定律可知气体放热．答案：(1)(2)放热见解析9．(2022·高考全国卷Ⅰ)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝eq\f(2σ,r)，其中σ＝N/m.现让水下10m处一半径为cm的气泡缓慢上升．已知大气压强p0＝×105Pa，水的密度ρ＝×103kg/m3，重力加速度大小g＝10m/s2.(1)求在水下10m处气泡内外的压强差；(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值．解析：(1)当气泡在水下h＝10m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为Δp1，则Δp1＝eq\f(2σ,r1) ①代入题给数据得Δp1＝28Pa. ②(2)设气泡在水下10m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p2，气泡内外压强差为Δp2，其体积为V2，半径为r2.气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2 ③由力学平衡条件有p1＝p0＋ρgh＋Δp1 ④p2＝p0＋Δp2 ⑤气泡体积V1和V2分别为V1＝eq\f(4,3)πreq\o\al(3,1) ⑥V2＝eq\f(4,3)πreq\o\al(3,2) ⑦联立③④⑤⑥⑦式得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r1,r2)))eq\s\up12(3)＝eq\f(p0＋Δp2,ρgh＋p0＋Δp1) ⑧由②式知，Δpi≪p0，i＝1、2，故可略去⑧式中的Δpi项．代入题给数据得eq\f(r2,r1)＝eq\r(3,2)≈.答案：(1)28Pa(2)10．(1)下列说法中正确的是________．A．扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以B．岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐不再是晶体C．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少D．从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关E．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同(2)一气象探测气球，在充有压强为76cmHg、温度为27℃的氢气时，体积为m3.当气球上升到km高空的过程中，气球内氢气的压强逐渐减小，但通过加热使气体温度保持不变，气球到达km处的大气压强为cmHg，这一高度气温为－℃，以后保持气球高度不变．求：①气球在km处的体积；②当氢气的温度等于－℃后的体积．解析：(1)扩散现象也可以在固体中发生，A项正确．粉碎后的岩盐颗粒仍具有立方体结构，仍为晶体，B项错误．从微观角度看气体压强与分子平均动能和