高中物理二轮复习-27-热学基本概念和规律

27.热学基本概念和规律1.(2021·北京东城区一模)如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下：①把一颗豆粒从距秤盘20cm处松手让它落到秤盘上，观察指针摆动的情况；②再把100颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上，观察指针摆动的情况；③使这些豆粒从更高的位置均匀连续倒在秤盘上，观察指针摆动的情况。下列说法正确的是()A.步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系B.步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系C.步骤②和③模拟的是大量气体分子分布所服从的统计规律D.步骤①和②模拟的是大量气体分子频繁碰撞器壁产生压力的持续性答案D解析步骤①和②都从相同的高度下落，不同的是豆粒的个数，故它模拟的气体压强与分子密集程度的关系，也说明大量的豆粒连续地作用在盘子上能产生持续的作用力；而步骤②和③的豆粒个数相同，让它们从不同的高度落下，豆粒撞击的速率不同，所以它们模拟的是分子的速率与气体压强的关系，或者说是气体的分子平均动能与气体压强的关系。2.(2021·山东省新高考模拟)下列说法中正确的是()A.布朗运动是花粉分子的无规则运动B.单晶体的某些物理性质呈现各向异性C.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力D.某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零答案B解析布朗运动是花粉颗粒的无规则运动，不是分子运动，选项A错误；单晶体的某些物理性质呈现各向异性，选项B正确；液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，选项C错误；分子在永不停息地做无规则运动，即使物体的温度为0℃，该物体中分子的平均动能也不为零，选项D错误。3.(2021·山东青岛市黄岛区期末)把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起，几年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象的解释下列说法正确的是()A.是由于扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动B.是由于布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中C.是因为分子间存在引力使小铅颗粒进入了金块中D.是因为铅和金之间存在表面张力的原因答案A解析由于分子永不停息的做无规则运动，金的分子和铅的分子彼此进入对方，这种现象就是扩散现象，这是金中有铅，铅中有金的原因，故选A。4.(多选)(2021·江苏省新高考质量检测模拟)下列说法中正确的有()A.在各种晶体中，原子排列都具有空间上的周期性，但是每个原子的位置不是固定不动的B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.布朗运动证明了组成固体小颗粒的分子在做无规则运动D.分子力和分子势能可能同时随分子间距离的减小而增大答案AD解析由晶体的内部特征可知，在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，且每个原子的位置不是固定不动的，故A正确；扩散现象不是不同物质间的一种化学反应，而是由物质分子的无规则运动产生的，故B错误；布朗运动证明了液体分子在做无规则运动，不能证明固体小颗粒分子的无规则运动，故C错误；当分子间表现为斥力时，分子间距离减小时，分子力增大，分子力做负功，则分子势能增大，故D正确。5.(2021·北京怀柔区零模)关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是()A.物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元B.宏观物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志C.分子做永不停息的无规则热运动，布朗运动就是分子的热运动D.分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子间距离的增大而增大答案B解析物体是由大量分子组成的，分子可再分为原子，故A错误；根据温度的微观意义可知，物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志，故B正确；布朗运动反映的是液体分子的永不停息的无规则运动，并不是组成固体小颗粒的分子的无规则运动，故C错误；分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间距离的增大而减小，故D错误。6.(多选)(2021·山东日照市期末校际联考)下列说法正确的是()A.布朗运动是由于液体内各个部分的温度不同引起的B.分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小C.物体的温度升高时，分子的平均动能和物体的内能一定都增大D.根据阿伏伽德罗常数、气体的密度和摩尔质量，可以估算气体分子间的平均距离答案BD解析布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动，是由液体分子的无规则运动引起的，A错误；分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小，B正确；物体的温度升高时，分子的平均动能增大，而内能还跟分子势能有关，故内能不一定增大，C错误；根据阿伏伽德罗常数NA、气体的密度ρ和摩尔质量M，由V＝eq\f(M,ρ)，可求得摩尔体积V，则每个分子所占据的空间体积V0＝eq\f(V,NA)，把每个分子所占据的空间体积看成立方体，可知分子间的平均距离为d＝eq\r(3,V0)，故根据阿伏伽德罗常数、气体的密度和摩尔质量，可以估算气体分子间的平均距离，D正确。7.(2021·山东省开学摸底)在标准状况下，体积为V的水蒸气可视为理想气体，已知水蒸气的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，水分子的直径为d。(1)计算体积为V的水蒸气含有的分子数；(2)估算体积为V的水蒸气完全变成液态水时，液态水的体积(将液态水分子看成球形，忽略液态水分子间的间隙)。答案(1)eq\f(ρV,M)NA(2)eq\f(πρVd3NA,6M)解析(1)体积为V的水蒸气的质量为m＝ρV故体积为V的水蒸气含有的分子数为N＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρV,M)NA。(2)液态水分子看成球形，水分子的直径为d则一个水分子的体积为V0＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)