2014届高三物理一轮复习练习曲 第11章 第1单元 分子动理论热力学定律与能量守恒限时规范特训.doc

2014届高三物理一轮复习练习曲：限时规范特训 第11章 第1单元 分子动理论 热力学定律与能量守恒(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题7分，共70分)1气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外()A气体分子可以做布朗运动B气体分子的动能都一样大C相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大解析：布朗运动是指悬浮在液体或气体中小颗粒的运动，不是分子的运动，A错误；大量气体分子的速率按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，气体分子的动能不都一样大，B错误；气体分子是由大量分子组成的，分子之间相距较远，除了相互碰撞或者碰撞器壁外，它们之间没有力的作用，可以在空间自由移动，能够充满它所能达到的空间，C正确，D错误答案：C2分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质据此可判断下列说法中错误的是()A显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素解析：A选项中小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故A是正确的；B选项中分子间的相互作用力在间距r<r0的范围内，随分子间距的增大而减小，而在间距r>r0的范围内，随分子间距的增大先增大后减小，故B是错误的；C选项中分子势能在r<r0时，分子势能随r的增大而减小；r0处最小，在r>r0时，分子势能随r的增大而增大，故C选项是正确的；D选项中真空环境是为防止其他杂质的介入，而高温条件下，分子热运动剧烈，有利于所掺入元素分子的扩散，故错误选项为B.答案：B3在一定温度下，某种理想气体的速率分布应该是()A每个分子速率都相等B每个分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目都很少C每个分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的D每个分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目都很多解析：由麦克斯韦气体分子速率分布规律知，气体分子速率大部分集中在某个数值附近，速率很大的和速率很小的分子数目都很少，所以B正确答案：B4如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动下列说法正确的是()A转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C转动的叶片不断搅动热水，水温升高D叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量解析：形状记忆合金从热水中吸收热量后，一部分能量在伸展划水时转变为水和转轮的动能，另一部分释放到空气中，根据能量守恒定律可知只有D项正确答案：D52012·辽宁省丹东市四校协作体高三摸底理综卷以下说法正确的是()A布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动B从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将增大、斥力将减小C对大量事实的分析表明：热力学零度不可能达到D热量只能由高温物体传递给低温物体解析：布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，它是液体分子碰撞微粒造成的，反映了液体内部分子运动的无规则性，不是悬浮小颗粒内部分子的热运动，选项A错误；从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力和斥力都减小，只不过斥力减小的快，分子力表现为引力，选项B错误；随着科学技术的发展，人们可以获得越来越低的温度，但大量事实和理论证明，我们可以无限地接近绝对零度，但不可能达到，这就是热力学第三定律的内容，选项C正确；热力学第二定律指出热传递具有方向性，热量可以自发地从高温物体传给低温物体，但是不能自发地从低温物体传到高温物体，而不产生其他影响，要使热量从低温物体传给高温物体，必须有外界的帮助，即外界对其做功，选项D错误本题答案为C.答案：C6设两分子a、b间距离为r0时分子间的引力F引和斥力F斥大小相等，现固定a，将b从与a相距处由静止释放，在b远离a的过程中，下列表述正确的是()AF引和F斥均减小，但F斥减小得较快Ba对b一直做正功C当b运动最快时，a对b的作用力为零D当a、b间距离为r0时，a、b间的分子势能最小解析：由分子动理论可知距离变化对斥力的影响比对引力的影响大，距离增大时斥力、引力都减小，但斥力减小得快，故A正确由到r0的过程中，分子力表现为斥力，分子力做正功，分子势能减小，当分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能增大，因此当分子间距离等于r0时分子势能最小，所以B错D对b分子在运动过程中，先加速后减速，当距离为r0时，作用力为零，加速度为零，速度最大，故C正确答案：ACD7一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104 J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的()A. 温度降低，密度增大B. 温度降低，密度减小C. 温度升高，密度增大 D. 温度升高，密度减小解析：由UWQ可得理想气体内能变化U1.0×104 J2.5×104 J1.5×104 J>0，故温度升高，A、B两项均错因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由可知密度变小，故C项错误D项正确答案：D8某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为()ANA BNACNA DNA解析：气体的体积是指气体所充满的容器的容积，它不等于气体分子个数与每个气体分子体积的乘积，所以A、D错由质量、体积、密度关系可推知B、C正确答案：BC92012·上海单科图a为测量分子速率分布的装置示意图圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上展开的薄膜如图b所示，NP，PQ间距相等则()A. 到达M附近的银原子速率较大B. 到达Q附近的银原子速率较大C. 位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率D. 位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率解析：根据分子速率分布规律的“中间多，两头少”特征可知：M附近的银原子速率较大，故选项A正确，B错误PQ区间的分子百分率最大，故选项D错误，C正确答案：AC10. 在标准状况下，水蒸气分子的间距约是水分子直径的()A1倍 B.10倍C100倍 D.1000倍解析：在标态下，水蒸气的摩尔体积为22.4 L/mol，水的摩尔体积为1.8×105 m3/mol，由水蒸气摩尔体积比上水的摩尔体积得结果为1244，所以两者的体积比约为1000，则可粗略判断水蒸气分子间的距离是水分子直径的10倍，故选B.答案：B二、非选择题(共30分)11(14分)已知空气的摩尔质量是MA29×103 kg·mol1，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入450 cm3的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数是多少(按标准状况估算)?解析：空气分子的平均质量为：mkg4.82×1026kg.成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：m×29×103kg5.8×104kg.所吸入的分子数为：N1.2×1022个答案：4.82×1026 kg5.8×104kg1.2×1022个12(16分)新华社北京2008年11月12日电：在中国探月工程一期即“嫦娥一号”圆满成功的同时，中国探月工程二期也已启动其中，嫦娥二号卫星将于2011年底前完成发射已知大气压强是由于大气的重力而产生的，某学校兴趣小组的同学，通过查资料知道：月球半径R1.7×106 m，月球表面重力加速度g1.6 m/s2.为开发月球的需要，设想在月球表面覆盖一层厚度为h的大气，使月球表面附近的大气压达到p01.0×105 Pa，已知大气层厚度h1.3×103 m比月球半径小得多，假设月球表面初始没有空气试估算(1)应在月球表面添加的大气层的总质量m；(2)月球大气层的分子数为多少？(3)分子间的距离为多少？(空气的平均摩尔质量M2.9×102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.0×1023 mol1)解析：(1)月球的表面积S4R2，月球大气的重力与大气压力大小相等mgp0S，所以大气的总质量m代入数据可得m×1.0×105 kg2.27×1018 kg.(2)月球大气层的分子数为NNA×6.0×1023个4.7×1043个(3)可以认为每一个气体分子占据空间为一个立方体，小立方体紧密排列，其边长即为分子间的距离设分子间距离为a，大气层中气体的体积为V，则有V4R2h，aa1.0×109 m.答案：(1)2.27×1018 kg(2)4.7×1043个(3)1.0×109 m5