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专题十四 热学考点1分子动理论、内能1.已知铜的摩尔质量为M(kg/mol),铜的密度为(kg/m3),阿伏加德罗常数为NA(mol-1).下列判断错误的是()A.1 kg铜所含的原子数为NAMB.1 m3铜所含的原子数为MNAC.1个铜原子的质量为MNA(kg)D.1个铜原子的体积为MNA(m3)2.2017湖北六校联考多选下列说法正确的是()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.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中掺入其他元素E.当温度升高时,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大3.2018河北“名校联盟”质量监测多选下列选项正确的是()A.液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动C.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的D.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的E.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小4.2018湖北部分重点中学起点考试多选下列说法中正确的是()A.给车胎打气,越压越吃力,是由于分子间存在斥力B.液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现C.悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉在做无规则的热运动D.干湿泡湿度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远E.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性5.2017湖北襄阳检测多选如图所示为分子力随分子间距离变化的图象,则下列说法正确的是()A.当分子间距离小于r0时,分子间只有斥力B.分子间距离从r0增大到r1,分子间作用力在增大C.分子间距离从r0增大到r1的过程中,分子力做负功,从r1增大到r2的过程中,分子力做正功D.分子间距离从r0增大到r2的过程中,分子势能一直在增大E.当分子间的距离为r0时,分子势能最小6.多选关于物体的内能,下列说法正确的是()A.热水的内能一定比冷水的大B.当温度等于0 时,分子动能为零C.分子间距离为r0时,分子势能不一定为零D.温度相等的氢气和氧气,它们的分子平均动能相等考点2固体、液体和气体7.多选下列叙述中错误的是()A.单晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D.石墨的硬度比金刚石差很多是由于它的微粒没有按空间点阵分布8.2018吉林长春高三质监多选关于固体、液体和气体,下列说法正确的是()A.固体中的分子是静止的,液体、气体中的分子是运动的B.液体表面层中分子间作用力的合力表现为引力C.液体的蒸发现象在任何温度下都能发生D.汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的E.有的物态变化中虽然吸收热量但温度却不升高9.多选以下各种说法中正确的有()A.因为水银滴在玻璃上将成椭球状,所以说水银是一种不浸润液体B.由于大气压作用,液体在细管中上升或下降的现象称为毛细现象C.在人造卫星中,由于一切物体都处于完全失重状态,所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,否则容器中的液体一定会沿器壁流散D.当A液体和B固体接触时,发生浸润现象还是发生不浸润现象,关键取决于B固体分子对附着层A液体分子的吸引力比液体内的分子对附着层分子吸引力大些还是小些10.多选由饱和汽和饱和汽压的概念,选出下列哪些结论是正确的()A.饱和汽和液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等B.一定温度下饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大C.一定温度下的饱和汽压,随饱和汽的体积增大而增大D.饱和汽压跟绝对温度成正比11.2018河南郑州一中高三入学测试多选如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,AB和CD为等温过程,BC和DA为绝热过程.下列说法正确的是()A.AB过程中,气体对外界做功,吸热B.BC过程中,气体分子的平均动能增加C.CD过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D.DA过程中,气体分子的速率分布曲线发生变化E.该循环过程中,气体吸热12.2018甘肃重点中学第一次联考多选下列说法正确的是()A.一个绝热容器中盛有气体,假设把气体中速率很大的如大于v的分子全部取走,则气体的温度会下降,此后气体中不再存在速率大于v的分子B.温度高的物体的分子平均动能一定大,内能也一定大C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关D.分子势能随分子间距离的增大,可能先减小后增大E.热力学第二定律指出,在任何自然的过程中,一个孤立的系统的总熵不会减小13.多选关于理想气体的状态变化,下列说法中正确的是()A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 上升到200 时,其体积增大为原来的2倍B.气体由状态1变化到状态2时,一定满足方程p1V1T1=p2V2T2C.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半,热力学温度加倍D.一定质量的理想气体压强增大到原来的2倍,可能是体积不变,热力学温度加倍14.2018河南郑州一中高三入学测试 如图所示,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长为L,底面直径为D,其右端中心处开有一圆孔.质量为m的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁导热良好,活塞可沿容器内壁自由滑动,其质量、厚度均不计.开始时气体温度为300 K,活塞与容器底部相距23L.现对气体缓慢加热,已知外界大气压强为p0.求温度为480 K时气体的压强.考点3热力学定律与能量守恒定律15.多选关于第二类永动机,下列说法正确的是()A.没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机B.第二类永动机违反了能量守恒定律,所以不可能制成C.第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能D.第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能,同时不引起其他变化答案1.B1 kg铜所含的原子数N=1MNA=NAM,A正确;同理,1 m3铜所含的原子数N=MNA=NAM,B错误;1个铜原子的质量m0=MNA(kg),C正确;1个铜原子的体积V0=m0=MNA(m3),D正确.故B符合题意.2.ACD布朗运动是固体颗粒在液体中的运动,反映液体分子的运动,故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,故A正确;分子间的相互作用力随着分子间距离由很小逐渐增大,rr0,分子力随r增大而减小,当r=r0时,分子力等于零,然后随r的增大先增大再减小,故B错误;由于r=r0时分子势能最小,若分子之间距离开始时小于r0,则随着分子距离的增大,分子势能先减小后增大,故C正确;分子之间存在间隙,在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素,故D正确;温度升高,分子平均动能增大,但单个分子速率不确定,故E错误.3.ADE液体温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,选项A正确;布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,而不是颗粒分子的无规则运动,选项B错误;扩散现象是由分子的无规则运动形成的,选项C错误,D正确;分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,只不过斥力变化比引力变化更明显,选项E正确.4.BDE给车轮胎打气,越来越费力,主要是因为打气过程中车胎内气体压强增加,A错误;液体表面张力、浸润现象和不浸润现象都是分子力作用的表现,B正确;悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在做无规则的热运动,C错误;干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热,干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远,D正确;液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,E正确.5.BDE分子间既有引力也有斥力,A项错误;分子间距离从r0增大到r1,分子间作用力在增大,B项正确;分子间距离大于r0时,分子间作用力表现为引力,随着分子间距离的增大,分子力在做负功,因此分子势能在增大,C项错误,D项正确;当分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能减小,当分子间的距离大于r0时,分子力表现为引力,增大分子间的距离,分子力做负功,分子势能增大,因此当分子间的距离为r0时,分子势能最小,E项正确.6.CD物体内能的多少除了与温度有关之外,还与物体的质量、体积等因素有关,仅根据某一个方面不能比较两个物体内能的大小,因此热水的内能不一定比冷水大,选项A的说法错误.0 是人为规定的一个温度标准,即使在零摄氏度以下,分子也在不停地做无规则运动,因此零摄氏度时分子动能不会等于零,选项B的说法错误.分子势能是相对的,零势能点的选取是任意的,只是在理论分析和计算中都以无穷远为零势能点.因此当分子间距离为r0时,分子势能不一定为零,选项C的说法正确.“温度是分子平均动能的标志”这个结论在中学的知识范围内还不能严格的证明,要把它作为一个结论记住,根据这个结论可以判断选项D的说法正确.7.CD晶体内部微粒排列的空间结构决定了晶体的物理性质不同,也正是由于它的微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状,选项A、B说法正确.非晶体没有规则的几何形状,也没有确定的熔点,选项C说法错误.石墨和金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度,选项D说法错误.8.BCE当分子间距离为r0时,分子引力和斥力相等,液体表面层的分子比较稀疏,分子间距离大于r0,所以分子间作用力的合力表现为引力,B正确;蒸发是在液体表面发生的汽化现象,其实质是液体表面分子由于分子运动离开液面,在任何温度下都能发生,C正确;晶体(例如冰)在熔化过程中吸收热量但温度不升高,E正确.固体、液体和气体的分子都在永不停息地做无规则运动,A错误;汽化是物质从液态变成气态的过程,汽化分蒸发和沸腾,与分子热运动的剧烈程度有关,不是分子间的相互排斥产生的,D错误.9.CD浸润与不浸润是相对的;对于玻璃来说水银是不浸润液体,但不是对于任何固体水银都是不浸润液体,故A错误;毛细现象表现为浸润细管的液体在细管中上升,不浸润细管的液体在细管中下降,与大气压无关,故B错误;一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时,容器中的液体沿器壁发生浸润,所以在完全失重状态的卫星中,一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时,必须用盖子盖紧,故C正确;根据浸润的特点可知D正确.10.AB当气体汽化和液化同时进行的过程中进行的速率相等时,饱和汽和液体之间的达到动态平衡,故A正确.饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本身和温度,故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值,相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的,但饱和汽压不是与热力学温度成正比,故B正确.饱和汽压与温度有关,一定温度下的饱和汽压不随饱和汽的体积增大而增大,故C错误.液体的饱和汽压与温度和液体种类都有关,故D错误.11.ADE根据热力学第一定律,AB等温变化过程中,气体内能不变,体积增大对外界做功,一定吸热,A项正确;BC绝热过程中,气体体积增大对外做功,故气体内能减少,分子平均动能减小,B项错误;CD等温变化过程中,分子平均动能不变,气体压强增大,故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,C项错误;DA绝热过程中,气体体积减小,外界对气体做功,气体内能增大,温度升高,分子平均动能增大,所以气体分子速率分布曲线发生变化,D项正确;在p-V图象中,图线与坐标轴所围面积表示气体做功情况,故整个循环中,气体内能不变,对外做功大于外界对气体做功,所以气体吸热,E项正确.12.CDE将速率很大的分子取走后,气体的温度会降低,但气体中依旧会有其他的分子速率大于v,选项A错误;温度高的物体的分子平均动能大,但内能不一定大,选项B错误;气体压强跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关,平均动能和密集程度越大,气体压强越大,选项C正确;分子势能随分子间距离的增大可能先减小后增大,也可能一直减小,选项D正确;热力学第二定律指出,在任何自然的过程中,一个孤立的系统的总熵不会减小,选项E正确.13.CD一定质量的理想气体压强不变,体积与热力学温度成正比,温度由100 上升到200 时,体积增大为原来的1.27倍,故A错误;理想气体状态方程成立的条件为质量不变,B项缺条件,故错误.由理想气体状态方程pVT=C可知,C、D正确.14.1615p0解析:开始加热时,在活塞移动的过程中,气体做等压变化压.设活塞缓慢移动到容器最右端时,气体末态温度为T1,V1=D2L4,初态温度T0=300 K,V0=D2L6由盖-吕萨克定律知V0T0=V1T1解得T1=450 K活塞移至最右端后,气体做等容变化,由查理定律知p1T1=p2T2已知T1=450 K,p1=p0,T2=480 K解得p2=1615p0.15.AD根据第二类永动机的定义可知A选项正确.第二类永动机不违反能量守恒定律,而是违反热力学第二定律,B选项错误.机械能可以全部转化为内能,内能在引起其他变化时可能全部转化为机械能,C选项错误,D选项正确.
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