专题强化练(十八) 分子动理论、热力学定律
(满分:40分 时间:20分钟)
一、填空题(5分)
1.
(考点1)(2019湖北武汉二模)如图是教材3-5封面的插图,它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片:48个铁原子在铜的表面排列成圆圈,构成了“量子围栏”。为了估算铁原子直径,查到以下数据:铁的密度ρ=7.8×103 kg/m3,摩尔质量M=5.6×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1。若将铁原子简化为球体模型,铁原子直径的表达式D= ,铁原子直径约为 m(结果保留一位有效数字)。
解析铁的摩尔体积为 ;每个铁原子的体积: ,把每个铁原子看作是球体,则 πd3= ,解得d= 。
代入数据得d=
-
m≈3×10
-10
m。
答案(1) (2)3×10-10
二、选择题(共7小题,每题5分,共35分。每题填正确答案标号,选对1个得2分,选对2
个得4分,全部选对得5分,每选错1个扣3分,最低得0分)
2.(考点2)(2019广东南海模拟)大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体,由于化学成分和结构各不相同,这些晶体呈现出千姿百态,高贵如钻石,平凡如雪花,都是由无数原子严谨而有序地组成。关于晶体与非晶体,正确的说法为 。
A.晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,但沿不同方向的光学性质一定相同 B.单晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
C.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体,是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布 D.多晶体是许多单晶体杂乱无章的组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状 E.固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体、非晶体是绝对的,是不可以相互转化的
解析单晶体在物理性质上表现为各向异性,多晶体在物理性质上表现各向同性,物理性质包括导热性、导电性、光学性、机械强度等,故A错误。单晶体和多晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,故B正确。有的物质在不同条件下能够生成不同晶体,是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布,例如,石墨和金刚石,由于空间结构不同,形成不同的晶体,故C正确。而多晶体是由许许多多的细小的单晶体集合而成,没有天然的规则的几何形状,故D正确。固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体、非晶体是相对的,在一定的条件下可以相互转化的,故E错误。故选BCD。 答案BCD
3.
(考点3)(2019四川成都二模)一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程:从a到b,b到c,c到a回到原状态,其中V-T图象如图所示。用pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强,下列说法正确的是 。 A.pa B.由a到b的过程中,气体一定吸热 C.由b到c的过程中,气体放出的热量一定等于外界对气体做的功 D.由b到c的过程中,每一个气体分子的速率都减小 E.由c到a的过程中,气体分子的平均动能不变 解析设a状态的压强为pa,由理想气体状态方程可知, ,所以pc=3pa,所以pc=pb>pa,故A正确;过程 ,所以pb=3pa,同理可得: ab中气体的体积不变,没有做功,温度升高,内能增大, 所以气体一定吸热,故B正确;由图象可知,bc过程气体压强不变,温度降低,所以其体积减小,外界对气体做功,W>0,气体温度降低,内能减小,ΔU<0,由热力学第一定律可知,气体要放出热量,所以过程bc中气体放出的热量一定大于外界对气体做的功,故C错误;温度是分子的平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个分子没意义,所以bc过程中气体的温度降低,分子平均动能减小,并不是每一个分子的速率都减小,故D错误;由图可知ca气体等温膨胀,温度不变,所以气体分子的平均动能不变,故E正确。故选ABE。 答案ABE 4. (考点3)(2019山东泰安二模)固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体,汽缸的导热性能良好,环境温度保持不变。若用外力将活塞B缓慢地向右拉动,如图所示,则在拉动活塞的过程中,对于汽缸内的气体下列结论正确的是 。 A.外界对气体做正功,气体内能不变 B.气体对外界做正功,气体内能不变 C.气体从外界吸热全部用来对外做功 D.气体向外界放热,气体压强减小 E.被封气体单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减小 解析气体体积变大,故气体对外做功;又汽缸壁的导热性能良好,环境的温度保持不变,故气体做等温变化,温度不变,即内能不变,故A错误,B正确;内能不变即ΔU=0,又气体对外做功,故W<0,由热力学第一定律:ΔU=W+Q得:Q=-W>0;故气体从外界吸热全部用来对外做功,选项C正确,D错误;气体体积变大,单位体积内的分子数变少,温度不变,分子的平均动能不变,气体的压强变小,则气体单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减小,故E正确。 答案BCE 5.(考点2、3)(2019广东佛山二模)住在海边的小明,跟几个朋友自驾去某高原沙漠地区游玩,下列相关说法正确的是 。 A.出发前给汽车轮胎充气,气压不宜过高,因为汽车高速行驶时胎压会增大 B.小明在下雨时发现,雨水流过车窗时留有痕迹,说明水对玻璃是浸润的 C.到了高原地区,小明发现,尽管气温变化不大,但车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了,这是瓶内空气压强变大的缘故 D.小明发现在晴天大风刮起时,沙漠会黄沙漫天,海上不会水雾漫天,这是因为水具有表面张力的缘故 E.白天很热时,开空调给车内降温,此时空调机从车内吸收的热量多于向车外排放的热量 解析出发前给汽车轮胎充气,气压不宜过高,因为汽车高速行驶时,温度会升高,由理想气体气态方程可得,胎压会增大,选项A正确;雨水流过车窗时留有痕迹,说明水对玻璃是浸润的,选项B正确;高原地区气压较低,瓶内的气体压强会大于瓶外的压强,使得车上带的矿泉水瓶变得更鼓胀了,选项C错误;在晴天大风刮起时,沙漠会黄沙漫天,海上不会水雾漫天,这是因为水具有表面张力的缘故,选项D正确;白天很热时,开空调给车内降温,因空调本身也要产生热量,则此空调机从车内吸收的热量少于向车外排放的热量,选项E错误。 答案ABD 6.(考点1、2、3)(2019广西钦州三模)下列说法正确的是 。 A.温度相同的物体,内能不一定相等 B.布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动 C.所有晶体都有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点 D.液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子力表现为引力 E.若不考虑分子势能,则质量、温度都相同的氢气和氧气内能相等 解析物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能。温度是分子平均动能的标志。温度相同分子的平均动能相同,但分子势能不一定相同,故A正确;布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮小颗粒的无规则运动,故B错误;晶体具有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点,故C正确;液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子力表现为引力,故D正确;内能是指物体内所有分子的动能和分子势能之和,若分子势能为零,温度相同,分子平均动能相同,但相同质量时,氢气的分子数较多,故氢气的内能较大。故E错误。故选ACD。 答案ACD 7.(考点1、2、3)(2019吉林长春二模)下列有关热学现象和规律的描述正确的是 。 A.空气中尘埃的运动是布朗运动,反映了空气分子在做无规则的热运动 B.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由悬浮的水滴呈球形,这是液体表面张力作用的结果 C.晶体都有固定的熔点,物理性质都表现为各向异性 D.一定质量的理想气体经历等压膨胀过程,气体密度将减小,分子平均动能将增大 E.第二类永动机没有违背能量守恒定律 解析布朗运动是固体小颗粒的运动,它间接反映了液体或气体分子是在做永不停息无规则热运动,空气中尘埃的运动不是布朗运动,是空气流动引起的,故A错误;在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由悬浮的水滴呈球形,这是液体表面张力使其收缩的结果。故B正确;单晶体的物理性才具有各向异性,多晶体的物理性都是各向同性的,故C错误;根据理想气体的状态方程可知,一定质量的理想气体经历等压膨胀过程,气体的温度升高,由于温度是分子的平均动能的标志,所以气体分子平均动能将增大。气体的体积增大,气体密度将减小,故D正确;第二类永动机没有违背能量守恒定律,而是违反了热力学第二定律。故E正确。故选BDE。 答案BDE 8.(考点1、2、3)(2019云南二模)以下说法正确的是 。 A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能 B.物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多 C.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加 D.物体从外界吸收热量,其内能不一定增加 E.液晶的光学性质具有各向异性 解析气体如果失去了容器的约束就会散开,是因为分子间距较大,相互的作用力很微弱,而且分子永不停息地做无规则运动,所以气体分子可以自由扩散,故A错误;温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度,物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多,故B正确;一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,因温度不变则分子平均动能不变,由于吸热,内能增大,则其分子之间的势能增大,C错误;物体从外界吸收热量,若同时对外做功,根据热力学第一定律可知其内能不一定增加,故D正确;液晶的光学性质具有晶体的各向异性,故E正确;故选BDE。 答案BDE
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