1、高考资源网第十一章 第2讲1(1)布朗运动是大量液体分子对悬浮微粒撞击的_引起的,是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果布朗运动的激烈程度与_和_有关(2)如右图所示,在注射器中封有一定质量的气体,缓慢推动活塞使气体的体积减小,并保持气体温度不变,则管内气体的压强_(填“增大”“减小”或“不变”),按照气体分子热运动理论从微观上解释,这是因为:_【解析】本题考查布朗运动和气体分子热运动的微观解释掌握布朗运动的特点和玻意耳定律的微观解释,解题就非常简单气体温度不变,分子平均动能不变,体积减小,分子的密集程度增大,所以压强增大本题较易【答案】(1)不平衡微粒的大小液体的温度(2)增大分子的平
2、均动能不变,分子的密集程度增大,所以压强增大2(1)关于热现象,下列说法正确的是_(填选项前的编号)气体压强是大量气体分子碰撞器壁产生的布朗运动就是液体分子的运动第二类永动机是不可能制成的,因为它违反了能量守恒定律气体吸收热量,内能一定增加(2)一定质量的气体,在保持体积不变的情况下,使压强增大到原来的1.5倍,则其温度由原来的27 变为_(填选项前的编号)450 40.5 313.5 177 【解析】(1)大量气体分子频繁的碰撞器壁就对器壁产生一个持续均匀的压力,单位面积上的压力就等于压强的数值布朗运动就是悬浮在液体中的颗粒的运动第二类永动机是不可能制成的,因为它违反了热力学第二定律气体吸收
3、热量,内能不一定增加,因为改变内能有两种方式,做功和热传递(2)由,且p21.5p1,T2273t2,T127327300 K,解得t0177 .【答案】(1)(2)3(1)通常把白菜腌成咸菜需要几天时间,而把白菜炒成熟菜,使之具有相同的咸味,只需几分钟,造成这种差别的主要原因是_俗话说:“破镜不能重圆”,这是因为镜破处分子间的距离都_(填“大于”、“小于”或“等于”)分子直径的10倍以上,分子间相互吸引的作用微乎其微在墙壁与外界无热传递的封闭房间里,夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇,二电器工作长时间后,房内的气温将_(填“升高”、“降低”或“不变”)(2)生活中常见的固体物质分为晶体和
4、非晶体,常见的晶体有:_;非晶体有:_.(每空至少写三种物质)【解析】(1)炒菜时温度高,分子热运动激烈,所以炒菜时很快就咸了,“破镜不能重圆”是因为镜破处分子间的距离大于分子直径的10倍以上,分子间的相互作用非常小;两个用电器使用一段时间后,电能转化为内能,房间的温度会升高【答案】(1)炒菜时温度高,分子热运动激烈大于升高(2)金属、食盐、明矾沥青、玻璃、石蜡4(1)下列说法中正确的是_A机械能全部转化为内能是不可能的B第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不能凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化为另一种形式C根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体
5、传到高温物体D从单一热库吸收的热量全部变成功是可能的(2)一定质量的理想气体经过如右图所示的ab、bc两个过程,则_过程是放热的,_过程是吸热的(3)如图所示,学校兴趣小组为估计某座高山的高度,进行了如下的简易实验:先在山脚下将长1 m、一端封闭的玻璃管竖直放置,开口向上,灌入一段水银,封住一部分空气,量得水银柱高16 cm,被封闭的空气柱高15 cm,当开口向下时,被封闭空气柱高23.0 cm.然后在山顶处重做这个实验,此时管内水银柱高度不变,开口向下时,被封闭空气柱高度为30 cm,问该山顶距地面多高?(已知离地高度每升高12 m,气压计中的水银柱降低约0.1 cm,不考虑环境温度的变化)
6、【解析】(1)机械能可以全部转化为内能,A错第二类永动机不违反能量守恒定律,不可能制成的原因是违反热力学第二定律,B错热量在一定条件下可以从低温物体传向高温物体,C错,D正确(2)ab体积不变,压强变小,由C可知此过程中温度降低,内能减小,而做功为零,由UWQ可得气体一定放热bc压强不变,体积增大,由C可知温度升高,内能增大,且气体对外做功,由UWQ可得气体一定吸热(3)设山脚下的大气压为p0,山顶处的大气压为p,玻璃管管口面积为S,由(p016)15S(p016)23S,得p076 cmHg由(p16)30S(p016)23S,得p62 cmHg则山顶距地面的高h12 m1 680 m【答案
7、】(1)D(2)abbc(3)1 680m5(1)如右图所示,电路与一绝热密闭汽缸相连,Ra为电热丝汽缸内有一定质量的理想气体,闭合电键后,汽缸里的气体()A内能增大B平均动能减小C无规则热运动增强D单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少(2)如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时封闭的空气柱长度为3 cm,此时气压表显示容器内压强p11.0105 Pa求:将活塞缓慢向下推动,直到封闭空气柱长度变为2 cm时,气压表的示数是多少?将活塞快速向下推动,若在压缩气体过程中,气体内能增加了1.5 J,气体放出的热量为1.4 J,那么活塞对气体做的功是多少?【解析】(1)本题考查热力
8、学第一定律、分子动理论以及气体压强的微观分析由热力学第一定律:WQU知Q0,W0,则内能增大,故A选项正确;温度升高,无规则热运动增强,分子平均动能增大,故C选项正确、B选项错误;体积不变,气体密度不变,温度升高会使单位时间内对器壁单位面积的撞击次数增加,故D选项错误(2)缓慢压缩时,气体温度不变,L03 cm,L2 cm,P01.0105 Pa设被压缩后气体压强为p,由玻意耳定律有:p0L0SpLS解得:p1.5105 Pa由热力学第一定律有:UWQWUQ1.5(1.4)2.9 J.【答案】(1)AC(2)1.5105 Pa2.9 J6(1)分子甲固定,分子乙从无穷远处以动能Ek向分子甲运动
9、,直到不能再靠近为止,其分子势能Ep随距离r变化如右图所示,则两分子在逐渐靠近至d的过程中,分子乙的动能_(选填“先增大后减小”、“先减小后增大”或“保持不变”),在d点时,两分子间的作用力为_(填“引力”、“斥力”或“零”)(2)如图为一定质量的某种理想气体由状态A经过状态C变为状态B的图象,下列说法正确的是()A该气体在状态A时的内能等于在状态B时的内能B该气体在状态A时的内能等于在状态C时的内能C该气体由状态A至状态B为吸热过程D该气体由状态A至状态C对外界所做的功大于从状态C至状态B对外界所做的功(3)如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的理想气体,容器横截面积为S,活塞质量为m,
10、大气压强为p0,重力加速度为g,活塞处于静止状态,现对容器缓缓加热使容器内的气体温度升高t ,活塞无摩擦地缓慢向上移动了h,在此过程中气体吸收的热量为Q,问:被密封的气体对外界做了多少功?被密封的气体内能变化了多少?【解析】(1)分子乙在向分子甲靠近过程中,分子力做功实现了分子势能和分子动能的转化;由分子势能和距离的关系图象,可以看出,分子势能先减小后增大,则分子动能是先增大后减小分子势能最小的时候,正好分子引力和分子斥力相等,d点分子势能为零,此时分子力为斥力(2)由气体的状态方程,可求得TATBTC,而理想气体的内能是由温度决定的,温度高内能大,温度低内能小故气体在状态A时的内能等于在状态
11、B时的内能大于在状态C时的内能(3)活塞缓慢上移,气体推动活塞的力Fmgp0S,则气体对活塞做功W(mgp0S)h.由热力学第一定律得WQU,其中因为是气体对外界做功,功代入负值运算,得到U(p0Smg)hQ.【答案】(1)先增大后减小斥力(2)AC(3)W(mgp0S)hU(p0Smg)hQ7如右图所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1 m,玻璃管的横截面积为S1 cm2,因上部混入少量空气,使其读数不准当气温为27 ,标准气压计读数为76厘米汞柱时,该气压计读数为70厘米汞柱取阿伏加德罗常数为6.01023个/mol,1标准大气压76 cmHg.(保留2位有效数字)求:(1)玻璃管
12、上部混入空气的分子数大约有多少?(2)在相同气温下,若用该气压计测量气压,测得读数为68厘米汞柱,则实际气压应为多少厘米汞柱?(3)若气温27 到3 ,混入的空气放出热量10 J,因混入的空气体积变大对外做功3 J,则其内能变化了多少?【解析】(1)设选上部空气为研究对象,则有:初态:p176 cmHg70 cmHg6 cmHg,V1(10070)1 cm330 cm3,T1300 K.设在标准状态下体积为V0,p076 cm Hg,T0273 K,则p1V1/T1p0V0/T0分子数NNA联立解得:分子数N5.81019个(2)设实际气压为p0,选上部空气为研究对象,则有:初态:p176 c
13、mHg70 cmHg6 cmHg,V130 cm3末态:p2p068 cm Hg,V232 cm3由玻意耳定律有:p1V1p2V2所以p074 cmHg.(3)W3 J,Q10 J,由热力学第一定律:UWQ解出U13 J,故混入空气的内能减少了13 J.【答案】(1)5.81019个(2)74 cmHg(3)13 J8为适应太空环境,去太空旅行的航天员都要穿航天服航天服有一套生命保障系统,为航天员提供合适的温度、氧气和气压,让航天员在太空中如同在地面上一样假如在地面上航天服内气压为1 atm,气体体积为2 L,到达太空后由于外部气压低,航天服急剧膨胀,内部气体体积变为4 L,使航天服达到最大体
14、积若航天服内气体的温度不变,将航天服视为封闭系统(1)求此时航天服内的气体压强,并从微观角度解释压强变化的原因(2)由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热,为什么?(3)若开启航天服封闭系统向航天服内充气,使航天服内的气压恢复到0.9 atm,则需补充1 atm的等温气体多少升?【解析】(1)对航天服内气体,开始时压强为p11 atm,体积为V12 L,到达太空后压强为p2,气体体积为V24 L由玻意耳定律得:p1V1p2V2解得p20.5 atm航天服内,温度不变,气体分子平均动能不变,体积膨胀,单位体积内的分子数减少,单位时间撞击到单位面积上的分子数减少,故压强减少(2)航天服内气体吸热因为体积膨胀对外做功,而航天服内气体温度不变,即气体内能不变,由热力学第一定律可知气体吸热(3)设需补充1 atm气体V升后达到的压强为p30.9 atm,取总气体为研究对象p1(V1V)p3V2解得V1.6 L.【答案】(1)0.5 atm(2)吸热(3)1.6 Lw。w-w*k&s%5¥u