2017高考物理复习知识点——热力学定律能量守恒.doc

2017 高考物理复习知识点：热力学定律 能量守恒2017 高考物理复习知识点：热力学定律能量守恒 高考物理复习知识点：热力学定律能量守恒一、选择题 (本题共 6 小题，共 48 分)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=MAN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=d可知选项D正确.答案： AD2. 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：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： ACD4. 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： BD5. 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VB 压缩时 rC 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XD 磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作 用X答案： AB6. 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 600mL，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 18g/mol ，阿伏加德罗常数取 6.0 x 1023mol -1）解析：根据 m=p V及n=mX NA解得：n=2x 1025个.答案：2X 102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： edcba9. 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30〜40cm的浅盘里倒入2cm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V1V0NV2a2n10. (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) 增加升高增加一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功 1.7 X 105J，气体内能减少x 105J,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 5.0X105J 的功，同时吸收了6.0X105J 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=1.7X105J，△ U=-1.3 x 105J，代入△ U=W+(可得，Q=-3.0 x 105J , Q为负值，说明气体要放出热量，放出的热量为3.0 X 105J;同理 W=5X 105J, Q=6X 105J,△ U=W+Q=1.(X 105J，即内能增加了 1.0 X 10答案：放出 3.0x1051.0x10512. 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p，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 0.6J 的功，同时吸收了 0.9J 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=p VMNA.(3) 根据热力学第一定律 △ U=W+得：△ U=-0.6J+0.9J=0.3J;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) p VMNA(3)0.3 降低。