新课标全国高考考前复习物理11.1 分子动理论 能量守恒与热力学定律

新课标全国高考考前复习物理 11.1 分子动理论 能量守恒与热力学定律

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 布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，布朗运动不是分子运动，选项A 错误； 气体分子的速度不一定一样大，动能不一定一样大，选项B 错误；气体分子可以自由运 动，相互作用力十分微弱，但距离不一定一样大，选项C 正确、D 错误． 答案 C

2．如图11－1－1所示为两分子系统的势能E p 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r 1时，分子间的作用力表现为引力

B ．当r 小于r 1时，分子间的作用力表现为斥力

C ．当r 等于r 2时，分子间的作用力为零

D ．在r 由r 1变到r 2的过程中，分子间的作用力做负功

解析 分子间距等于r 0时分子势能最小，即r 0＝r 2.当r 小于r 1时分子力表现为斥力；当r 大于r 1小于

r 2时分子力表现为斥力；当r 大于r 2时分子力表现为引力，A 错，B 、C 对．在r 由r 1变到r 2的过程中，

分子斥力做正功，分子势能减小，D 错误． 答案 BC

3．如图11－1－2所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M 、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可沿N 的内壁上下滑动．设筒内气体不与外界发生热交换，在M 向下滑动的动程中

( )．

图11－1－1

图11－1－2

A ．外界对气体做功，气体内能增大

B ．外界对气体做功，气体内能减小

C ．气体对外界做功，气体内能增大

D ．气体对外界做功，气体内能减小

解析 筒内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小时，则外界对气体做功，气体的内能增大，A 正确． 答案 A

4．如图11－1－3所示，将两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是

( )．

A ．铅分子做无规则热运动

B ．铅柱受到大气压力作用

C ．铅柱间存在万有引力作用

D ．铅柱间存在分子引力作用

解析 由于铅柱较软，且接触面平滑，用力压紧，使得铅分子间的距离小到分子力起作用的距离，分子引力的作用使铅柱在钩码的拉力下未分开，D 正确． 答案 D

5． (1)下列说法正确的是________．

A ．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该种气体分子的大小

B ．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

图11－1－3

C ．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间的斥力随分子间距离的增大而减

小

D ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体

(2)如图1－1－10所示，汽缸内封闭一定质量的某种理 想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已 知活塞距缸口0.2 m ，活塞面积10 cm 2

，大气压强 1.0×105

Pa ，物重50 N ，活塞质量及一切摩擦不计，

缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60 J 的热量，则封闭气体的压强将

________(选填“增加”、“减小”或“不变”)，气体内能变化量为________J.

解析 (1)由于气体分子间距离大，所以不能估算分子大小，A 错．布朗运动的显著程度 与温度和颗粒大小有关，B 正确．分子引力和斥力都是随分子间距离的增大而减小的， 则C 错．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故D 错． (2)此时气体压强p ＝p 0－G S

恒定．

由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ＝－p ΔV ＋Q ＝50 J. 答案 (1)B (2)不变 50

6．(1)当密闭在气球内的空气(可视为理想气体)温度缓慢升高时________． A ．气体分子的体积增大 B ．气体分子的动能增大 C ．气体分子的平均动能增大 D ．单位体积内分子数增多

(2)若只对一定质量的理想气体做1 500 J 的功，可使其温度升高5 K ．若改成只用热传递 的方式，使气体温度同样升高5 K ，那么气体应吸收________ J 的热量．如果对该气体

图11－1－4

做了2 000 J 的功，使其温度升高了5 K ，表明在该过程中，气体还________(选填“吸收” 或“放出”)热量________J. 答案 (1)C (2)1 500 放出 500

7．(1)第一类永动机不可能制成是因为其违反了________________，第二类永动机不可能制成是因为其违反了_________________________________________________________．

(2)在一个大气压下，水在沸腾时，1 g 水吸收2 263.8 J 的热量后由液态变成同温度的气 态，其体积由1.043 cm 3

变成1 676 cm 3

，求： ①1 g 水所含的分子个数； ②体积膨胀时气体对外界做的功；

③气体的内能变化．(大气压强p 0＝1.0×105

Pa ，水的摩尔质量为M ＝18 g/mol ，阿伏加 德罗常数N A ＝6.0×1023

mol －1

)

解析 (2)①1 g 水所含的分子个数为n ＝⎝ ⎛⎭

⎪⎫118×6×1023＝3.3×1022

(个)．

②气体体积膨胀时对外做的功为W ＝p 0×ΔV ＝105

×(1 676－1.043)×10－6

J ＝167.5 J. ③根据热力学第一定律有：

ΔU ＝W ＋Q ＝(2 263.8－167.5) J ＝2 096.3 J. 答案 (1)能量守恒定律 热力学第二定律 (2)①3.3×1022

②167.5 J ③增加 2 096.3 J 8．(1)下列说法中正确的是________．

A ．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对

器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

B ．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间存在引力

C ．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力作用

D ．分子a 从远处趋近固定不动的分子b ，只受分子之间作用力，当a 到达受b 的作用力

为零处时，a 的动能一定最大

(2)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气 也会上市．设瓶子的容积为500 mL ，空气的摩尔质量M ＝29×10－3

kg/mol.按标准状况 计算，N A ＝6.0×1023

mol －1

，试估算： ①空气分子的平均质量是多少？ ②一瓶纯净空气的质量是多少？ ③一瓶中约有多少个气体分子？

解析 (1)气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁 时对器壁的作用力增大，但是气体的压强不一定增大，还要看分子的密集程度，A 项错 误；把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，是分子间引力的作用，B 项正确；玻