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1、第13单元 热学课时作业(三十二)第32讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小时间 / 40分钟基础巩固1.(多选)下列叙述正确的是()A.扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B.布朗运动就是液体分子的运动C.分子间距离增大,分子间的引力和斥力一定都减小D.物体的温度越高,分子运动越激烈,每个分子的动能一定都越大E.两个铅块压紧后能连在一起,说明分子间有引力2.(多选)下列说法中正确的是()A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.液体中悬浮微粒越小,布朗运动越显著C.布朗运动是液体分子热运动的反映D.分子间的引力总是大于斥力E.分子间同时存在引力和斥力3.(多选)2017山东淄阳一中模拟 已
2、知下列物理量,不能算出氢气密度的是()A.氢气的摩尔质量和阿伏伽德罗常数B.氢气分子的体积和氢气分子的质量C.氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积D.氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏伽德罗常数E.氢气的摩尔体积和阿伏伽德罗常数4.(多选)2017西安一中模拟 关于分子动理论,下列说法中正确的是 ()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.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C.当分子间的引力大于斥力时,宏观物体呈现固态;当分子间的引力小于斥力时,宏观物体呈现气态D.随着分子间距离的增大,分子间的相互作用力一定先减小后增大E.
3、随着分子间距离的增大,分子势能可能先减小后增大5.(多选)2018安徽淮北一中周考 分子间同时存在相互作用的引力和斥力,分子力则是它们的合力(即表现出来的力).关于分子间的引力、斥力,下列说法正确的是() A. 分子间的引力总是随分子间距的增大而减小B.分子间的斥力总是随分子间距的增大而减小 C.分子力(合力)总是随分子间距的增大而减小 D.分子间同时存在相互作用的引力和斥力,所以分子力不可能为零 E.分子力表现为引力时,其大小有限;分子力表现为斥力时,可以很大 技能提升6.(多选)2017深圳调研 物体体积变化时,分子间距离会随之变化,分子势能也会发生变化.图K32-1为分子势能Ep与分子间
4、距离r的关系曲线,以下判断正确的是()图K32-1A.当r=r1时,分子势能最小 B.当r=r2时,分子间引力与斥力大小相等 C.当rr2时,分子间作用力的合力表现为引力 D.在r由r2变到r1的过程中,分子间作用力的合力做正功 E.在r由r2逐渐增大的过程中,分子间作用力的合力做负功 7.(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具的主要材料,设钻石的密度为(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿伏伽德罗常数为NA.已知1克拉=0.2 g,则()A.a克拉钻石所含有的分子数为B.a克拉钻石所含有的分子数为C.每个钻石分子直径的表达式为(单位为m)D.每个钻石分子直径的表达式为
5、(单位为m)E.每个钻石分子的质量为8.(多选)2017山西考前测试 如图K32-2所示,横轴r表示两分子间的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点.下列说法正确的是()图K32-2A. ab为引力曲线,cd为斥力曲线B.ab为斥力曲线,cd为引力曲线C.若两分子间的距离增大,则分子间的斥力减小得比引力更快D.若r=r0,则分子间没有引力和斥力E.当分子间距从r0开始增大时,分子势能一定增大课时作业(三十三)第33讲固体、液体、气体的性质热力学定律时间 / 40分钟基础巩固1.(多选)2017云南楚雄统测
6、下列说法中正确的是()A.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低B.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D. 气体从外界吸收热量,其内能一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高2.(多选)2017南昌十校二模 下列说法正确的是()A.晶体的导热性能一定是各向异性的B.封闭气体的压强仅与分子的密集程度有关C.夏季天旱时,给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管,防止水分蒸发D.虽然大量分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率却按一定的规律分布E.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离
7、,液面分子间的作用力表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势3.(多选)2018江西师大附中月考 下列说法不正确的是()A.竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致B.相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值C.物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体D.压缩气体需要用力,这是气体分子间有斥力的表现E.气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞单位面积器壁的气体分子数一定减少4.(多选)2017湖北六校联考 下列说法中正确的是()A.气体分子的数目越多,气体的体积越大B.气体的压强是大量气体分子对器壁不断碰撞产生的C.气体膨胀时对外做功,消耗内能,故气体的内能
8、减少D.内能不同的两个物体,它们的分子热运动的平均动能可能相等E.晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化5.(多选)2017山东泰安质检 封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度T的关系如图K33-1所示,O、A、D三点在同一直线上,则()图K33-1A.由状态A变到状态B过程中,气体吸收热量B.由状态B变到状态C过程中,气体从外界吸收热量,内能增加C.C状态时气体的压强小于D状态时气体的压强D.气体在D状态时单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数比在A状态时少E.在D状态与A状态时相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等技能提升6.(多选)2017南昌三校联考
9、关于热力学定律,下列说法正确的是()A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也一定达到热平衡7.(多选)2017昆明质检 下列说法正确的是()A.水的饱和汽压随温度的升高而增加B.浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现C.一定质量的0 的水的内能大于等质量的0 的冰的内能D.气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的E.一些昆虫可以停在水面上,是由于水表面存在表面张力8.(多选)2017福建厦门质检 下列说法正确的是()A.一
10、切晶体的光学和力学性质都是各向异性的B.在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力C.物体内部所有分子动能和势能的总和叫作物体的内能D.一定质量的0 的冰融化为0 的水时,分子势能增加E.土壤里有很多毛细管,如果要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松9.(多选)2017河南十校联考 对于物态和物态变化,下对说法正确的是()A.绝对湿度相同时,温度越高,离饱和状态越远,越容易蒸发,感觉越干燥B.在温度不变的情况下,饱和汽压不随体积变化C.非晶体和多晶体没有固定的熔点,单晶体有固定的熔点D.液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同决定的E.可以根据各向同性或各向异性
11、来鉴別晶体和非晶体课时作业(三十四)第34讲选修3-3计算题型突破时间 / 40分钟1.2017沈阳二模 定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图像如图K34-1所示. 图K34-1(1)若已知在A状态时,理想气体的温度为27 ,求处于B状态时气体的摄氏温度;(2)从A状态变化到C状态气体是吸热还是放热?并求出吸收或放出的热量的数值.(已知1 atm=1105 Pa)2.2018江西师大附中月考 如图K34-2所示,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知气
12、体内能U与温度T的关系为U=aT,a为正的常量,容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.图K34-23.2017太原二模 圆柱形喷雾器高为h,内有高度为的水,上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气.将喷雾器移到室内,一段时间后打开喷雾阀门K,恰好有水流出.已知水的密度为,大气压强恒为p0,喷雾口与喷雾器等高.忽略喷雾管的体积,将空气看作理想气体.(1)求室内温度;(2)在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气,直到水完全流出,求充入的空气与原有空气的质量比.图K34-34.2017四川宜宾二诊 如图K34-
13、4所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管,上部和下部的横截面积之比为21,上管足够长,下管长度l=34 cm.在管内用长度h=4 cm的水银柱封闭一定质量的理想气体,气柱长度l1=20 cm.大气压强p0=76 cmHg,气体初始温度T1=300 K.(1)若缓慢升高气体温度,使水银上表面到达粗管和细管交界处,求此时的温度T2;(2)继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管,求此时的温度T3 .图K34-4 5.2017吉林延边质检 如图K34-5所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞面积之比SASB=13,两活塞由穿过B底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩
14、擦滑动,两个气缸都不漏气.初始时活塞处于平衡状态,A、B中气体的体积均为V0,且温度相同,A中气体压强pA=1.6p0,p0是气缸外的大气压强.(1)求初始时B中气体的压强pB;(2)现对A中气体加热,使其中气体的压强升到pA=2.5p0,同时保持B中气体的温度不变,求活塞重新达到平衡状态时A中气体体积VA.图K34-5 6.2017湖南常德模拟 如图K34-6所示,U形管两左、右管粗细不等,右端封闭的粗管横截面积是左端开口的细管的3倍,管中装入水银,大气压强为76 cmHg.左管中水银面到管口距离为11 cm,且水银面比右管的高4 cm,右管内空气柱长为11 cm.现在左管开口端用小活塞封住
15、,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:(1)粗管中气体的最终压强;(2)活塞被推动的距离.图K34-6 7.2017福建龙岩质检 如图K34-7所示,光滑导热活塞C将体积为V0的导热容器分成A、B两室,A、B中各封有一定质量的同种气体,A室左侧连接有一U形气压计(U形管内气体的体积忽略不计),B室右侧有一阀门K,可与外界大气相通,外界大气压强等于76 cmHg,气温恒定.当光滑导热活塞C静止时,A、B两室容积相等,气压计水银柱高度差为38 cm.现将阀门K打开,当活塞C不再移动时,求:(1)A室的体积;(2)B室中从阀门K逸出的气体质量与原有质量的比值.图K
16、34-7教师详解(作业手册)课时作业(三十二)1.ACE解析 扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动,选项A正确;布朗运动是液体分子无规则运动的反映,不是液体分子的运动,选项B错误;分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力,分子间距增大时,引力和斥力均减小,选项C正确;物体的温度越高,分子运动越激烈,分子平均动能越大,并非每个分子的动能都一定越大,选项D错误;两个铅块压紧后,由于分子间存在引力,所以能连在一起,选项E正确.2.BCE 解析 布朗运动是由于悬浮的微粒受到来自各个方向液体分子的不平衡撞击而形成的,故布朗运动是液体分子热运动的反映,悬浮微粒越小,布朗运动越明显,选项A错误,选项B、C正
17、确;分子间的引力可以大于斥力,也可以小于斥力,选项D错误;分子间同时存在引力和斥力,选项E正确.3.ABE 解析 已知氢气的摩尔质量和氢气的摩尔体积,才能计算出氢气的密度;由氢气分子的质量除以氢气分子的体积求出的是氢气分子的平均密度,不是氢气的密度;由氢气分子的质量及阿伏伽德罗常数可得氢气的摩尔质量,又已知氢气的摩尔体积,可计算出氢气的密度.综上所述,选项A、B、E符合题意.4.ABE解析 墨水中的小炭粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致的,并且没有规则,这反映了液体分子运动的无规则性,故A正确;温度越高,分子无规则运动的剧烈程度越大,因此在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半
18、导体材料掺入其他元素,故B正确;气态的物体其引力是大于斥力的,物态并不是只由分子间作用力所决定的,故C错误;当分子间距离为r0时,分子间作用力最小,所以当分子间距离从r0处增大时,分子间作用力先增大后减小,故D错误;当分子间距离等于r0时,分子间的势能最小,分子距离从小于r0处增大时,分子势能先减小后增大,故E正确.5.ABE解析 分子间的引力总是随分子间距的增大而减小,选项A正确;分子间的斥力总是随分子间距的增大而减小,选项B正确;当分子间距大于r0时,分子斥力和引力的合力随着分子间距的增大可能先增大后减小,故C错误;分子间同时存在相互作用的引力和斥力,当r=r0时,引力和斥力相等,此时分子
19、力表现为零,选项D错误;分子力表现为引力时,其大小有限,分子力表现为斥力时,当x趋近于零时,斥力可以很大,选项E正确.6.BCE解析 势能为标量,负号表示大小,故在r=r2时势能最小,此时分子间的引力等于斥力,分子间作用力的合力为零,A错误,B正确;当0rr2时,分子间作用力的合力表现为引力,所以当r由r2变到r1的过程中,分子间作用力的合力做负功,由r2增大的过程中,分子间作用力时合力也做负功,C、E正确,D错误.7.ACE解析 a克拉钻石的物质的量(摩尔数)为n=,所含分子数为N=nNA=,选项A正确;钻石的摩尔体积V=(单位为m3/mol),每个钻石分子体积为V0=(单位为m3),设钻石
20、分子直径为d,则V0=,联立解得d=(单位为m),选项C正确;根据阿伏伽德罗常数的意义知,每个钻石分子的质量m=,选项E正确.8.ACE解析 因为斥力比引力变化得快,所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,故A、C正确,B错误; 当r=r0时,分子引力和分子斥力大小相等,其合力为零,故D错误;r=r0是平衡位置,分子势能最小,当r增大,分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,故E正确.课时作业(三十三)1.ABE解析 温度是分子平均动能的标志,减弱气体分子热运动的剧烈程度,则气体的温度降低,故A正确;气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,故B正确;在完全失重的情况下,分子运动不停
21、息,气体对容器壁的压强不为零,故C错误;气体在吸收热量的同时,对外做功,若对外做的功大于吸收的热量,则内能可能减小,故D错误;气体在等压膨胀过程中,由理想气体状态方程可知,温度一定升高,故E正确.2.CDE解析 单晶体的导热性能一定是各向异性的,多晶体的导热性能是各向同性的,选项A错误;封闭气体的压强与分子的密集程度和气体分子的平均速率有关,选项B错误.3.BCD解析 竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致,A正确;空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值,故B错误;物理性质表现为各向同性的固体也可能是多晶体,不一定是非晶体,故C错误;气体分子之间距
22、离很大,分子力近似为零,用力才能压缩气体是由气体内部与容器外之间的压强差造成的,并非由分子之间的斥力造成,故D错误;气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时,根据理想气体的状态方程=C可知,压强不变而体积增大,则气体的温度一定升高,温度是分子的平均动能的标志,温度升高则分子的平均动能增大,分子对器壁的平均撞击力增大,压强不变,则单位时间碰撞单位面积器壁的气体分子数一定减少,故E正确.4.BDE解析 气体内部分子间有空隙,气体分子的数目多,气体的体积不一定大,A错误;气体的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞产生的,B正确;气体的内能的变化取决于做功和热传递两个方面,C错误;温度是分子平均动能的标志
23、,内能不同的两个物体如果温度相同,它们的分子热运动的平均动能就相等,D正确;晶体和非晶体在一条件下可以相互转化,E正确.5.ADE解析 由状态A变到状态B过程中,温度升高,内能增加,体积不变,做功为零,由热力学第一定律可知,气体要吸收热量,故A正确;由状态B变到状态C过程中,温度不变,内能不变,体积膨胀,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,要吸收热量,故B错误;由C状态到D状态过程是等容降温,由pV=CT,可知C状态时气体的压强大于D状态时气体的压强,故C错误;气体由D状态到A状态,由理想气体状态方程pV=CT分析得知,两个状态的V与T成正比,即两个状态的压强相等,体积减小时,单位时间内与单
24、位面积器壁碰撞的分子数增多,所以D状态时单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数比A状态时的少,故D正确;由以上分析可知,D状态与A状态压强相等,所以相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等,故E正确.6.BDE解析 根据热力学第一定律,气体吸热后,如果同时对外做功,温度不一定升高,A错误;改变气体内能的方式有热传递和做功,B正确;由=C知,一定质量理想气体在等压膨胀过程中,温度升高,内能增大,气体一定吸收热量,C错误;根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,D正确;如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,E正确.7.ACE解析 饱和汽
25、压与液体材料和温度有关,温度越高,饱和汽压越大,故A正确;浸润与不浸润均是分子间相互作用的表现,是液体的表面层与固体表面的分子之间相互作用的结果,故B错误;由于水结冰要放热,故一定质量的0 的水的内能大于等质量的0 的冰的内能,故C正确;气体的压强是由气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的,与分子数密度和平均动能有关,故D错误;昆虫可以停在水面上,是由于水表面存在表面张力,故E正确.8.BCD解析 单晶体的光学和力学性质都是各向异性的,选项A错误;表面张力与重力无关,故在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力,选项B正确; 物体内部所有分子动能和势能的总和叫作物体的内能,选项C正确; 一定质量的
26、0 的冰融化为0 的水时,分子势能增加,分子动能不变,选项D正确;植物吸收水分是利用自身的毛细现象,不是土壤有毛细管,选项E错误.9.ABD解析 绝对湿度相同时,温度越高,离饱和状态越远,越容易蒸发,感觉越干燥,A正确;饱和汽压只与温度有关,与体积无关,B正确;非晶体没有确定熔点,晶体有确定熔点,C错误;液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同决定的,D正确;多晶体和非晶体都显示各向同性,只有单晶体显示各向异性,E错误.课时作业(三十四)1.(1)127 (2)吸热 400 J解析 (1)由理想气体的状态方程=C可得TB=TA=400 K=127 .(2)由理想气体的状态方程=
27、C得TA=TC所以由状态A到状态C是等温变化,两个状态下气体的内能不变,而体积增大,对外做功,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,且吸收的热量等于对外做的功,p-V图像中图线与横轴围成的面积即为对外做的功,可求Q=W=400 J.2.(1)V(2)p0V+aT0解析 (1)在气体压强由p=1.2p0下降到p0的过程中,气体体积不变,温度由T=2.4T0变为T1.由查理定律得在气体温度由T1变为T0的过程中,体积由V减小到V1,气体压强不变.由盖吕萨克定律得解得V1=V.(2)在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W=p0(V-V1)在这一过程中,气体内能的减少量为U=a(T1-T0)由热力学第一
28、定律得,气缸内气体放出的热量为Q=W+U联立解得Q=p0V+aT0.3.(1)T0 (2)解析 (1)设喷雾器的横截面积为S,室内温度为T1,气体体积为V0,压强为p1,有p1=p0+gV0=S气体做等容变化,有解得T1=T0(2)以充气结束后喷雾器内空气为研究对象,排完水后,压强为p2,体积为V2.若此气体经等温变化,压强为p1时,体积为V3,有p2=p0+ghp1V3=p2V2即V3=(p0+gh)hS同温度下同种气体的质量之比等于体积之比,设打进气体质量为m,则有解得4.(1)450 K(2)497.25 K解析 (1)气体做等压变化,设细管横截面积为S,l2=l-h=30 cm由盖吕萨
29、克定律得解得T2=T1=450 K.(2)p1=p0+ph=80 cmHgh=2 mp3=p0+ph=78 cmHgl3=34 cm由理想气体状态方程得解得T3=T1=497.25 K.5.(1)0.8p0(2)1.2V0解析 (1)初始时活塞平衡,对活塞,由平衡条件得pASA+pBSB=p0(SA+SB)已知SB=3SA,pA=1.6p0解得pB=0.8p0.(2)末状态活塞平衡,由平衡条件得pASA+pBSB=p0(SA+SB)解得pB=0.5p0B中气体初、末态温度相等,气体发生等温变化,由玻意耳定律得pBVB=pBVB即0.8p0V0=0.5p0VB解得VB=1.6V0设A中气体末状态
30、的体积为VA,因为两活塞移动的距离相等,故有解得VA=1.2V0.6.(1)88 cmHg(2)4.5 cm解析 (1)设左管横截面积为S,则右管横截面积为3S,以右管封闭气体为研究对象,初状态p1=80 cmHg,V1=113S=33S两管液面相平时,Sh1=3Sh2,h1+h2=4 cm解得h2=1 cm此时右管内空气柱长l=10 cmV2=103S=30S气体做等温变化,有p1V1=p2V2即8033S=p230S解得p2=88 cmHg(2)以左管被活塞封闭气体为研究对象,则p1=76 cmHg,V1=11S,p2=p2=88 cmHg气体做等温变化,有p1V1=p2V2解得V2=9.5S活塞被推动的距离为L=11 cm+3 cm-9.5 cm=4.5 cm7.(1)0.75V0(2)解析 (1)阀门K闭合,A室的体积为VA=V0压强为pA=(76+38) cmHg=114 cmHg阀门K打开,A室的体积为VA压强为pA=76 cmHg根据玻意耳定律有pAVA=pAVA解得VA=0.75V0.(2)阀门K打开后,若B室气体的质量不变, B室的体积为VB=0.75V0由于B室的气体逸出,留在B室的气体体积为0.25V0B室中从阀门K逸出的气体质量与原有质量之比为.13