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2013备战高考之物理一轮复习讲义54 分子动理论 能量守恒与热力学定律高考快乐体验 选修3-3


热 第1讲 分子动理论

学 能量守恒与热力学定律

一、对分子动理论有关内容的考查(高频考查) 1.(2010·四川)下列现象中不能说明分子间存在分子力的是 ( ). B.钢绳不易被拉断 D.空气容易被压缩

A.两铅块能被压合在一起 C.水不容易被压缩

解析 空气容易压缩是因为分子间距大,而水不

容易压缩是因为分子间距小,轻微压缩都 使分子力表现为斥力.A、B、C 说明存在分子力. 答案 D 2.(2010·上海)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生, 并随着分子间距的变化而变化, 则 A.分子间引力随分子间距的增大而增大 B.分子间斥力随分子间距的减小而增大 C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大 D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 解析 分子间的引力和斥力都随分子间距离增大而减 小.斥力变化得快些,据此可知 A 项错误、B 项正确.分 子间相互作用力是分子引力与分子斥力的合力,简称分
源:Zxxk.Com] [来

(

).

子力.分子力随分子间距的变化特点是非单调的,有最 小值,故 C、D 两项均错.分子力和分子间距离关系图 象如图所示.选 B. 答案 B 3.(2010·全国卷Ⅰ)如图 1-1-5 所示为两分子系统的势能 Ep 与两分子间距离 r 的关系曲线.下列说法正确的是 ( ).

A.当 r 大于 r1 时,分子间的作用力表现为引力 B.当 r 小于 r1 时,分子间的作用力表现为斥力 C.当 r 等于 r2 时,分子间的作用力为零 D.在 r 由 r1 变到 r2 的过程中,分子间的作用力做负功 图 1-1-5

解析 分子间距等于 r0 时分子势能最小,即 r0=r2.当 r 小于 r1 时分子力表现为斥力;当 r 大于 r1 小于 r2 时分子力表现为斥力;当 r 大于 r2 时 分子力表现为引力,A 错,B、C 对.在

r 由 r1 变到 r2 的过程中,分子斥力做正功,分子势能减小,D 错误.
答案 BC 4.(2011·广东卷,13)如图 1-1- 6 所示,将两个接触面平滑 的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱 不脱落,主要原因是
网 Z,X,X,K] [来源:学,科,

[来源:Zxxk.Com]

( A.铅分 子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用 C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用 解析

).

图 1-1-6

由于铅柱较软,且接触面平滑,用力压紧,使得铅分

子间的距离小到分子力起作用的距离,分子引力的作用使铅柱在钩码的拉力下未分开,D 正确. 答案 D 5.(2011·全国卷Ⅰ,22)在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤 : ①往边长约为 40 cm 的浅盘里倒入约 2 cm 深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地 撒在水面上. ②用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定. ③将画有油膜 形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积 计算出油酸分子直径的大小. ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体 积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积. ⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上. 完成下列填空: (1)上述步骤中,正确的顺序是_______ _____.(填写步骤前面的数字) (2)将 1 cm 的油酸溶于酒精,制成 300 cm 的油酸酒精溶液;测得 1 cm 的油酸酒精溶液 有 50 滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是 0.13 m .由 此估算出油酸分子的直径为________m.(结果保留一位有效数字) 解析 根据纯油酸的体积 V 和油膜面积 S,可计算出油膜的厚度 L,把油膜厚度 L 视为油 酸分子的直径,则 d= ,每滴油酸酒精溶液的体积是
2 3 3 3

V S

1 3 3 cm ,而 1 cm 的油酸溶于酒精, 50

1 1 3 3 制成 300 cm 的油酸酒精溶液,则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是 V= × cm , 300 50

则根据题目要求保留一位有效数字可知油酸分子的直径为 5×10 答案 (1)④①②⑤③ (2)5×10
-10

-10

m.

二、对热力学定律及能量守恒的考查 (高频考查) 6.夏天,如果将自行车内胎充气过足,又放在阳光下暴晒,车胎极易爆裂.关于这一现象的 描述(暴晒过程中内胎容积几乎不变),正确的是
源:Zxxk.Com]

(

).

[来

A.车胎爆裂,是车胎内气体温度升高,气体分子间斥力急剧增大的结果 B.在爆裂前的过程中,气体温度升高,分子无规则热运动加剧,气体压强增大 C.在车胎突然爆裂前的瞬间,气体内能增加 D.在车胎突然爆裂后的瞬间,气体内能减少 解析 分析题意得:车胎在阳光下暴晒,爆裂前内能增加,气体的温度升高,分子无规则 热运动加剧,气体压强变大,所以选项 B 和 C 是正确的,易知选项 A 是错误的.当车胎突 然爆裂的瞬间,气体膨胀对外做功,温度也会有所下降,所以气体内能减少,选项 D 正确. 答案 BCD 7.(2010·重庆)给旱区送水的消防车停于水平地面上,在缓慢放水过程中,若车胎不漏气, 胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体 A.从外界吸热 C.分子平均动能减小 B.对外 界做负功 D.内能增加
[来源:学§科§网]

(

).

解析 胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程.温度不变,分子平均 动能和内能不变.体积增大气体对外界做正功.根据热力学第一定律,气体一定从外界吸 热.A 正确. 答案 A 8.(2010·广 东高考)如 1-1-7 所示是密闭的汽缸,外力推动活塞 P 压缩气体,对缸内气体做功 800 J,同时气体向外界放热 200 J, 缸内气体的 ( ).

A.温度升高,内能增加 600 J B.温度升高,内能减少 200 J C.温度降低,内能增加 600 J D.温度降低,内能减少 200 J 解析 由热力学第一定律 Δ U=W+Q 得: U=800 J+(-200 J)=600 J, Δ U=600 J>0, Δ 因 故内能增加 600 J,一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关,故温度一定升高,选 项 A 正确. 答案 A 图 1-1-7

9.(2011·全国卷Ⅰ,14)关于一定量的气体,下列叙述正确的是 ( ).

A.气体吸收的热量其内能可能减少 B.气体体积增大时,其内能一定减少 C.气体从外界吸收热量,其内能一定增加 D.外界对气体做功,气体内能可能减少 解析 气体的 内能由气体的温度和体积共同决定,气体体积增大,内能不一定减少,故 B 项错误;由热力学第一定律:Δ U=Q+W,若物体从外界吸热,即 Q>0 但同时对外做功, 即 W<0.且 Q+W<0,则内能减少,故 C 错、A 对;若外界对气体做 功,即 W>0,但同时向外 界放热,即 Q<0,且 Q+W<0,所以 D 项正确. 答案 AD 10. (单选)(2 011·广东卷, 14)如图 1-1-8 所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图, 、 M

N 两筒间密闭了一定质量的气体,M 可沿 N 的内壁上下滑动.设筒内气体不与外界发生热
交换,在 M 向下滑动的动程中 ( ).

图 1-1-8 A.外界对气体做功,气体内能增大 B.外界对气体做功,气体内能减小 C.气体对外界做功,气体内能增大 D.气体对外界做功,气体内能减小 解析 筒内气体不与外界发生热交换,当气体体积变小时,则外界对气体做功,气体的内 能增大,A 正确. 答案 A


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