物理一轮微专题复习 第12章 选修 微专题59C 含答案

1．(1)下列说法中正确的是()
A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．由水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出阿伏加德罗常数C．布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈
D．分子间的斥力随分子间距离的增大而增大
(2)①现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出,全部滴完共N滴．把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开,稳定后形成单分子油膜的形状如图1所示,已知坐标纸上每个小方格面积为S.根据以上数据可估算出油酸分子直径为d＝________；
②若已知油酸的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A，油酸的分子直径为d，则油酸的摩尔质量为________．
图1
图2
（3)一定质量的理想气体经历如图2所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，T A＝300 K，气体从C→A的过程中做功为100 J,同时吸热250 J，已知气体的内能与热力学温度成正比．求：
①气体处于C状态时的温度T C；
②气体处于C状态时内能U C.
2．(1)关于下列说法正确的是()
A．液晶是液体和晶体的混合物
B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定
C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D．表面张力使液体的表面有收缩的趋势
（2)如图3所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100 J,则该过程中气体________（选填“吸收”或“放出”）热量______ J。

图3
（3）石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料．已知1 g石墨烯展开后面积可以达到2 600 m2，试计算每1 m2的石墨烯所含碳原子的个数．阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1,碳的摩尔质量M＝12 g/mol.（计算结果保留两位有效数字）
3．(1)下列叙述正确的是()
A．布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动
B．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发的进行
C．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同,就能显示各种颜色
D．由于液体表面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面有张力(2)图4为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C。

设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C,则T A＝________ T C.从状态B到状态C过程气体______热(填“吸"或“放”）．
图4
（3）某教室的空间体积约为120 m3。

试计算在标准状况下,教室里
空气分子数．已知：阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1，标准状况下摩尔体积V0＝22.4×10－3 m3/mol。

（计算结果保留一位有效数字）4．(1)下列说法正确的是(）
A．悬浮在液体中的微粒越小,受到液体分子的撞击就越容易平衡B．物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能
C．热力学温度T与摄氏温度t的关系为t＝T＋273。

15 ℃
D．液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面张力
(2)某日中午，南通市空气相对湿度为65％，将一瓶水倒去一部分，拧紧瓶盖后的一小段时间内，单位时间内进入水中的分子数________(选填“多于”“少于"或“等于”)从水面飞出的分子数．再经过一段时间后，瓶内水的上方形成饱和汽,此时瓶内气压________（选填“大于”“小于”或“等于”）外界大气压．
(3)某同学估测室温的装置如图5所示，汽缸导热性能良好，用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体．室温时气体的体积V1＝66 mL，将汽缸竖直放置于冰水混合物中，稳定后封闭气体的体积V2＝60 mL。

不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦,室内大气压p0＝1。

0×105 Pa。

图5
①室温是多少？
②上述过程中,外界对气体做的功是多少?
5．（1）下列说法中正确的是（)
A．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动
B．随着分子间距离增大，分子间作用力减小,分子势能也减小C．“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律D．一定量理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变
（2）在用油膜法测分子大小的实验中,取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液．现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S,已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A，则油酸分子的直径为________，这一滴溶液中所含的油酸分子数为__________________________．
（3）夏季车辆长途行驶时，车胎内气体温度最高可达77 ℃。

某型号轮胎说明书上标注的最大胎压为3.5×105 Pa。

若给该轮胎充气时，胎内气体温度恒为27 ℃,不计充气及车辆行驶时车胎体积的变化,为了保证行车安全，该轮胎刚充完气的气压不应超过多少？
答案精析
1．(1）B［液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体外部，选项A错误；由水的摩尔质量和水分子的质量，可以根据N A＝错误!求出阿伏加德罗常数，选项B正确；布朗运动表明颗粒越小，分子运动越剧烈，选项C错误；分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,选项D错误；故选B。

]
(2）①错误!②错误!
解析①一滴油酸酒精溶液里含油酸的体积为:V1＝错误!；油膜的总面积为8S;则油膜的厚度即为油酸分子直径，即d＝错误!＝错误!；
②一个油酸分子的体积：V′＝错误!πd3,则油酸的摩尔质量为M＝ρN A V′＝错误!πρN A d3.
(3)①150 K②150 J
解析①由C到A为等压变化，则错误!＝错误!
解得：T C＝错误!T A＝150 K
②由热力学第一定律,由C→A有:U A－U C＝Q－W＝150 J
由于气体的内能与热力学温度成正比，则错误!＝错误!＝2
解得：U C＝150 J.
2．(1）BD[液晶是像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质．液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态,当液
晶通电时导通,排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过．所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，A错误，B正确；分子间的引力和斥力是同时存在的，C错误；在液体表面，分子间的间距大于平衡距离r0，分子间作用力表现为引力，从而使液体表面产生收缩的趋势，D正确．]
（2）放出100
解析根据公式：ΔU＝W＋Q,和外界对气体做功W＝pΔV＝200 J，可以得到：Q＝－100 J，所以放热．
(3）1.9×1019个
解析由题意可知，已知1 g石墨烯展开后面积可以达到2 600 m2，1 m2石墨烯的质量：m＝错误!g，则1 m2石墨烯所含原子个数：N＝错误! N A＝错误!×6.0×1023个≈1。

9×1019个．
3．（1)C
(2)错误!吸
解析由理想气体状态方程错误!＝C可知：错误!＝错误!,所以T A＝错误!T C。

因为从状态B到状态C过程,气体等压膨胀，温度升高，内能增加，而且气体膨胀对外做功,由热力学第一定律可知:ΔU＝W＋Q，ΔU>0，W<0，所以Q>0，即气体吸热．
(3)3×1027个
解析设空气物质的量为n，则n＝错误!，
设气体分子数为N，则N＝nN A
代入计算得：N≈3×1027个．
4．(1）D［悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越不容易平衡，所以运动越剧烈，所以A错误；物体中所有分子的热运动动能及势能的总和叫物体的内能，所以B错误；热力学温度T 与摄氏温度t的关系为T＝t＋273.15 K，所以C错误；液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离,分子间作用力表现为引力，使液面有收缩到最小的趋势，即液面有表面张力，所以D正确．]
(2)少于大于
解析在达到饱和汽压前单位时间内回到水中的分子数小于从水面飞出的分子数．在瓶内既有饱和汽压，又有气体压强，则瓶内气压大于外界大气压．
(3）①27.3 ℃②0。

60 J
解析①变化过程，气体压强始终等于大气压强．设室温为T1，则由盖—吕萨克定律错误!＝错误!
代入数据解得T1＝300。

3 K,t＝27。

3 ℃
②外界对气体做的功W＝p0S×Δh＝p0·ΔV
解得W＝0.60 J。

5．(1）AC
（2)错误!错误!(用分子的立方体和球模型分别估测得出错误!、错误!均给分)
解析油酸酒精溶液中油酸的浓度为错误!，形成油膜的这滴油酸酒精
溶液中含有油酸的体积为V 1V 2
V 0；由于油酸展开后为单分子油膜，所以油膜厚度即油酸分子直径d ＝错误!＝错误!。

若把油酸分子按照正方体来计算，一个油酸分子体积为V ＝d 3＝错误!，若把油酸分子按照球
体模型计算，则一个油酸分子体积为V ＝4π3(错误!）3＝错误!，则计算出
这一滴溶液中含有油酸分子数为错误!，带入计算可得两种模型的结果分别为错误!和错误!。

或者根据密度计算这一滴溶液中含有油酸的质量为m ＝错误!V 0ρ，摩尔数为错误!＝错误!V 0ρ，分子数目为错误!N A ＝错误!V 0ρ.
（3）3×105 Pa
解析 车胎内气体初末状态的温度分别为T 1＝（273＋27） K ＝300 K ，
T 2＝(273＋77) K ＝350 K
由查理定律错误!＝错误!
得p 1＝错误!p 2＝3×105 Pa 。

攀上山峰，见识险峰，你的人生中，也许你就会有苍松不惧风吹和不惧雨打的大无畏精神，也许就会有腊梅的凌寒独自开的气魄，也许就会有春天的百花争艳的画卷，也许就会有钢铁般的意志。