《【优化探究】2014年新课标高考总复习人教物理选修3-3-1分子动理论 热力学定律与能量守恒》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【优化探究】2014年新课标高考总复习人教物理选修3-3-1分子动理论 热力学定律与能量守恒（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分子动理论热力学定律与能量守恒1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：选项 A 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 rr0的范围内，随 r 由 r0开始增大，分子力先增大后减小，故 B 是错误的；C 选项中分子势能在 rr0时，分子势能随 r
2、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：B2(2012 年高考四川理综)物体由大量分子组成，下列说法正确的是()A分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C物体的内能跟物体的温度和体积有关D只有外界对物体做功才能增加物体的内能解析：分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，但不一定是每个分子的动能都大，故 A 错；分子间的引力和斥力都是随着分子间距离的减小而增大，故 B 错；物体的内能由物质的量、物态、体积及温度决定，即所有分子动能和分
3、子势能之和，故 C 正确；物体内能的变化由做功和热传递共同决定，故 D错答案：C3(2012 年高考新课标全国卷)关于热力学定律，下列说法正确的是_A为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D不可能使热量从低温物体传向高温物体E功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程解析：由 UQW 可知做功和热传递是改变内能的两种途径它们具有等效性，故 A 正确、B 错误；由热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之全部变为功，但会产生其他影响，故 C 正确；同样热量只是不能自发的从低温物体传向高温物体，则 D 项错；
4、一切与热现象有关的宏观过程不可逆，则 E 正确答案：ACE4一气泡从湖底上升到湖面，已知气泡内气体的密度为 1.29 kg/m3，平均摩尔质量为 0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数 NA6.0210 23 mol1 ，取气体分子的平均直径为 21010 m若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值(结果保留一位有效数字)解析：题目考查利用阿伏加德罗常数进行估算设气体体积为 V1，液体体积为 V2，由此可知，气泡内气体的质量为：mV 1，物质的量为：n .mM则气泡内的分子个数为：NnN A NA.V1M将分子视为球体，每个分子的体积：V 分 d3.16对液体来说，忽
5、略分子间隙，则液体体积为：V2NV 分 ，Nd36 d3V1NA6M由此可知： .V2V1 d3NA6M代入数据解得 110 4 .(9105 210 4 都算正确)V2V1答案：见解析(时间：45 分钟，满分：100 分)命题报告 教师用书独具 一、选择题(本题共 10 小题，每小题 7 分，共 70 分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2012 年高考全国卷) 下列关于布朗运动的说法，正确的是()A布朗运动是液体分子的无规则运动B液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子
6、撞击作用的不平衡引起的解析：布朗运动是悬浮在液体中的粒子的无规则运动，而不是液体分子的无规则运动，A 项错误；液体温度越高，分子热运动越剧烈，液体分子对悬浮粒子撞击力越大；悬浮粒子越小，对其撞击的液体分子数越少，悬浮粒子受到液体分子撞击作用的平衡性越弱，因而布朗运动越剧烈，B、D 正确，C 项错误答案：BD2(2012 年高考广东理综)清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠这一物理过程中，水分子间的()A引力消失，斥力增大 B斥力消失，引力增大C引力、斥力都减小 D引力、斥力都增大解析：因为空气中水汽凝结成水珠时水分子间距离减小，再根据分子力与分子间距离的关系可知，当分子间距离减小时斥
7、力、引力同时增大，所以只有D 项正确答案：D3(2011 年高考广东卷) 如图所示，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：D4关于一定量的气体，下列叙述正确的是()A气体吸收的热量可以完全转化为功B气体体积增大时，其内能一定减少C气体从外界吸收热量，其内能一定增加D外界对气体做功，气体内能可能减少解析：由热力学第二定律知，热量可以完
8、全转化为功，但要引起其他变化，A 选项对由热力学第一定律 UWQ 知，改变物体内能的两种方式是做功和热传递，B 项只说明气体对外做功，没有考虑热传递；C 项只说明气体从外界吸收热量，没有考虑做功情况，故 B、C 选项均错，D 选项对答案：AD5轨道车运行时，车与轨道摩擦使轨道温度升高下列说法正确的是()A温度升高，但轨道的内能不增加B温度升高，但轨道不会产生热辐射C摩擦生热与摩擦生电一样，都涉及能量转化D轨道对车的摩擦力方向与车的运动方向无关解析：温度是分子平均动能的标志，对于轨道，温度升高时分子平均动能增大，其内能也增大，A 错误；轨道温度升高后与周围环境间存在温差而发生热传递，其中包括传导
9、、对流、辐射三种方式，B 错误；从能量转化的情况来看，摩擦生热是机械能转化为内能，摩擦生电是机械能转化为电能，故 C 正确；轨道对车的摩擦力方向总是在作为动力时与车的运动方向相同，作为阻力时与车的运动方向相反，故 D 错误答案：C6设某种物质的摩尔质量为 ，分子间平均距离为 d，已知阿伏加德罗常数为 NA，则该物质的密度 可表示为()A B 6d3NA d3NAC D34d3NA 8dNA解析：分子为球形时，1 mol 物质的体积：d3NA，则 ，16 16d3NA 6d3NA故 A 正确；分子为正方体时，1 mol 物质的体积：d 3NA，则 ，故d3NAB 正确答案：AB7(2012 年高
10、考福建理综)关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是_( 填选项前的字母)A一定量气体吸收热量，其内能一定增大B不可能使热量由低温物体传递到高温物体C若两分子间距离增大，分子势能一定增大D若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大解析：由热力学第一定律知内能的变化取决于做功和热传递两个方面，故A 错误；由热力学第二定律知在引起其他影响的情况下热量也可由低温物体传递到高温物体，B 错误；当 rr 0时分子力表现为引力，分子距离增大时分子势能增大，而 rr 0时则相反，故 C 错误；分子间引力和斥力都是随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，故 D 正确答案：D8如图所示，用 F
11、表示两分子间的作用力，E p 表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由 10r0 变为 r0 的过程中()AF 不断增大，E p 不断减小BF 先增大后减小，E p 不断减小CF 不断增大，E p 先增大后减小DF、 Ep 都是先增大后减小解析：分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象可知 F 先增大后减小，E p则不断减小，B 正确答案：B9(2011 年高考重庆理综)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )A对外做正功，分子的平均动
12、能减小B对外做正功，内能增大C对外做负功，分子的平均动能增大D对外做负功，内能减少解析：气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项 A 正确答案：A10A、B 两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同将两管状容器抽成真空后，开口竖直向下插入水银槽中(插入过程中没有空气进入管状容器内)，两水银柱上升至如图所示位置然后停止假设这一过程中水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是()AA 中水银的内能增量大于 B 中水银的内
13、能增量BB 中水银的内能增量大于 A 中水银的内能增量CA 和 B 中水银体积保持不变，故内能增量相同DA 和 B 中水银温度始终相同，故内能增量相同解析：在水银进入管状容器中的过程中，大气压力对水银做功，把大气的能量转化为水银的内能和重力势能，在一定的大气压下，A、B 中水银柱在稳定后，两者的高度是相同的，且进入管中的水银体积相同，所以大气压力做功相同但两装置中水银重力势能的增量不同，所以两者内能的改变也不同，由图可知 B 中水银的重力势能较小，所以 B 管中水银的内能增量较大，故选项 B 正确答案：B二、非选择题(本题共 2 小题，共 30 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤
14、，有数值计算的要注明单位)11(15 分)(1)蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热 Q1，对外做功 W，又向低温热源放热 Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q 2、W 三者之间满足的关系是_热机的效率 不可能达到WQ1100%，从能量转换的角度，说明_能不能完全转化为_能(2)如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线图中等温线对应的温度比等温线对应的温度要_(选填“高”或“低”)在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的 2 倍
15、，则气体的体积应变为原来的_解析：(1)由热力学第一定律、热量、做功、内能的符号规定得 Q1(Q 2)(W) 0，即 Q1Q 2 W.再由热力学第二定律知，内能不可能全部转化成机械能而不产生其他影响(2)质量相同的气体，pV 之积越大，则温度越高取相同的体积 V，观察对应的压强 p，便可以比较出等温线的温度高再由玻意耳定律，p 1V1p 2V2，当 p22p 1时，得 V2 V1.12答案：(1)Q 1 Q2W内机械(2)低1212(15 分) 一个标准足球场的面积为 105 m68 m7 140 m2.通常用空气湿度(相对湿度、绝对湿度) 表示空气中含有水蒸气的情况，若球场附近一定体积的空气中所含的水蒸气凝结成水后的体积为 103 cm3，已知水的密度为1.0 103 kg/m3，水的摩尔质量 Mmol1.810 2 kg/mol，一标准大气压为1.0105 Pa，试求：(1)该足球场上方空气的质量；(2)水蒸气凝结成的水中含多少水分子；(3)估算一个水分子的直
