高考物理分子动理论复习知识点总结

时间:2022-05-12 17:42:39 高考物理 我要投稿
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高考物理分子动理论复习知识点总结

  一、选择题(本题共6小题,共48分)

高考物理分子动理论复习知识点总结

  1.已知某气体的摩尔体积为VA,摩尔质量为MA,阿伏加德罗常数为NA,则根据以上数据可以估算出的物理量是 ()

  A.分子质量 B.分子体积

  C.分子密度 D.分子间平均距离

  解析:根据m=MANA可知选项A正确;由于气体分子间距很大,故无法求出分子的体积和密度,选项B、C错误;由V=VANA=d3可知选项D正确.

  答案:AD

  2. 如图1-13所示为两分子间距离与分子势能之间的关系图象,则下列

  说法中正确的是 ()

  A.当两分子间距离r=r1时,分子势能为零,分子间相互作用的引力

  和斥力也均为零

  B.当两分子间距离r=r2时,分子势能最小,分子间相互作用的引力

  和斥力也最小

  C.当两分子间距离r

  斥力也增大

  D.当两分子间距离rr2时,随着r的增大,分子势能增大,分子间相互作用的引力和斥力也增大

  解析:当两分子间距离r=r1时,分子势能为零,但rr2时,由图象可以看出分子势能随着r的增大而增大,而分子间相互作用的引力和斥力逐渐减小,选项D错误.

  答案:C

  3.下列说法中正确的是 ()

  A.给轮胎打气的过程中,轮胎内气体内能不断增大

  B.洒水车在不断洒水的过程中,轮胎内气体的内能不断增大

  C.太阳下暴晒的轮胎爆破,轮胎内气体内能减小

  D.拔火罐过程中,火罐能吸附在身体上,说明火罐内气体内能减小

  解析:给轮胎打气的过程中,轮胎内气体质量增加,体积几乎不变,压强增加,温度升高,内能增加,选项A正确;洒水车内水逐渐减小,轮胎内气体压强逐渐减小,体积增大,对外做功,气体内能减小,选项B错误;轮胎爆破的过程中,气体膨胀对外做功,内能减小,选项C正确;火罐内气体温度逐渐降低时,内能减小,选项D正确.

  答案:ACD

  4.根据热力学定律和分子动理论,可知下列说法正确的是 ()

  A.可以利用高科技手段,将流散到环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

  B.理想气体状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增大,气体的压强可能减小

  C.布朗运动是液体分子的运动,温度越高布朗运动越剧烈

  D.利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的

  解析:根据热力学第二定律知机械能可以完全转化为内能,而内能向机械能的转化是有条件的,A项错.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,而气体压强大小宏观上取决于气体的温度与体积,温度升高,若体积增大,气体的压强可能减小,B项正确.布朗运动是布朗颗粒的运动而非液体分子的运动,但它反映了液体分子运动的无规则性,温度越高,布朗运动越显著,C项错误.利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,理论上满足热力学第一、第二定律,这在原理上是可行的,D项正确.

  答案:BD

  5.下面关于分子力的说法中正确的有 ()

  A.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁分子间存在引力

  B.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力

  C.将打气管的出口端封住,向下压活赛,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事实说明这时空气分子间表现为斥力

  D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力

  解析:逐项分析如下

  选项诊 断结论

  A原来分子间距r等于r0,拉长时rr0,表现为引力

  B压缩时r

  C压缩到一定程度后,空气很难再压缩,是气体分子频繁撞击活塞产生的气体压强增大的结果

  D磁铁吸引铁屑是磁场力的作用,不是分子力的作用

  答案:AB

  6.电冰箱的制冷设备是用机械的方式制造人工低温的装置,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,实现制冷作用,那么下列说法中正确的是 ()

  A.打开冰箱门让压缩机一直工作,可使室内温度逐渐降低

  B.在电冰箱的内管道中,制冷剂迅速膨胀并吸收热量

  C.在电冰箱的外管道中,制冷剂被剧烈压缩放出热量

  D.电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律

  解析:电冰箱工作过程中,消耗电能的同时部分电能转化为内能,故室内温度不可能降低,选项A错误;制冷剂在内管道膨胀吸热,在外管道被压缩放热,选项B、C正确;电冰箱的工作原理并不违背热力学第二定律,选项D错误.

  答案:BC

  二、非选择题(本题共6小题,共52分)

  7.某同学学到分子动理论后,想估算一瓶纯净水所包含的水分子数目,已知一瓶纯净水的体积是600 mL,则所含水分子的个数约为________个.(结果保留1位有效数字,已知水的摩尔质量为18 g/mol,阿伏加德罗常数取6.01023 mol-1)

  解析:根据m=V及n=mMNA解得:n=21025个.

  答案:21025

  8.将下列实验事实与产生的原因对应起来

  A.水与酒精混合体积变小

  B.固体很难被压缩

  C.细绳不易拉断

  D.糖在热水中溶解得快

  E.冰冻食品也会变干

  a.固体分子也在不停地运动

  b.分子运动的剧烈程度与温度有关

  c.分子间存在引力

  d.分子间存在斥力

  e.分子间存在着空隙

  它们的对应关系分别是:A-________;B-________;C-________;D-________;E-________(在横线上填上与实验事实产生原因前后对应的符号).

  答案:e d c b a

  9.用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:

  ①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2;

  ②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;

  ③先往边长为30~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水;

  ④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;

  ⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上;

  ⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格,多于半个格的算一格.

  上述实验步骤中有遗漏和错误,遗漏的步骤是____________________;错误的步骤是____________________(指明步骤,并改正),油酸分子直径的表达式d=________.

  解析:本题考查的是用油膜法测分子直径,意在考查学生对单分子油膜的理解和粗略估算能力.本实验中为了使油膜不分裂成几块,需在水面上均匀撒上痱子粉;由于本实验只是一种估算,在数油膜所覆盖的坐标格数时,大于半个格的算一个格,少于半个格的舍去;油酸溶液在水面上充分扩散后形成一层单分子油膜,油膜厚度可看成分子直径,由题意可知,油酸溶液的浓度为V1/V2,一滴油酸溶液的体积为V0/n,一滴油酸溶液中含纯油酸体积为V1V0nV2,一滴油酸溶液形成的油膜面积为Na2,所以油膜厚度即分子直径d=V1V0NV2a2n.

  答案:将痱子粉均匀撒在水面上 错误的步骤是⑥,应该是不足半个格的舍去,多于半个格的算一格 V1V0NV2a2n

  10.(1)下列说法正确的是________.

  A.空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力

  B.布朗运动表明了分子越小,分子运动越剧烈

  C.由能的转化和守恒定律知道,能源是不会减少的

  D.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性

  (2)如图1-14所示,一个绝热活塞将绝热容器分成A、B两部分,用控制阀K固定活塞,保持A体积不变,给电热丝通电,则此过程中气体A的内能________,温度________;拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B,则气体B的内能________.

  解析:(1)布朗运动表明了固体颗粒越小,液体温度越高,液体分子运动越剧烈,B错误;由能的转化和守恒定律知道,能量是守恒的,但能源是会不断减少的,能量与能源的意义不同,C错误.

  (2)给电热丝通电,A容器温度升高,气体内能增加;拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B,对B做正功,气体B的内能增加.

  答案:(1)AD (2)增加 升高 增加

  11.一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功1.7105 J,气体内能减少

  1.3105 J,则此过程中气体________(填吸收或放出)的热量是________ J.此后,保持气体压强不变,升高温度,气体对外界做了5.0105 J的功,同时吸收了

  6.0105 J的热量,则此过程中,气体内能增加了________ J.

  解析:根据热力学第一定律得:W=1.7105 J,U=-1.3105 J,代入U=W+Q可得,Q=-3.0105 J,Q为负值,说明气体要放出热量,放出的热量为3.0105 J;同理W=-5105 J,Q=6105 J,U=W+Q=1.0105 J,即内能增加了1.0105 J.

  答案:放出 3.0105 1.0105

  12.某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,

  并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将

  烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图1-15所

  示.

  (1)在气球膨胀过程中,下列说法正确的是________.

  A.该密闭气体分子间的作用力增大

  B.该密闭气体组成的系统熵增加

  C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

  D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

  (2)若某时刻该密闭气体的体积为V,密度为,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该密闭气体的分子个数为________.

  (3)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6 J的功,同时吸收了0.9 J的热量,则该气体内能变化了________ J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度________(填升高、降低或不变).

  解析:(1)一切自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减少,B正确;气球膨胀分子间的距离增大,分子间的作用力减小,A错误;气体的压强是由于气体分子频繁的撞击容器壁产生的,C错误;因气体分子之间存在间隙,所以密闭气体的体积大于所有气体分子的体积之和,D错误.

  (2)该密闭气体的分子个数为n=VMNA.

  (3)根据热力学第一定律U=W+Q得:U=-0.6 J+0.9 J=0.3 J;气球在膨胀过程中对外界做功,气球内气体的温度必降低.

  答案:(1)B (2)VMNA (3)0.3 降低

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