1、【 精品教育资源文库 】 第十四章 热学 时间 :45分钟 分值 :100分 一、选择题 (每小题 6分 ,共 60分 ) 1.在一杯清水中滴一滴墨汁 ,制成悬浊液在显微镜下进行观察。若追踪一个小炭粒的运动 ,每隔 30 s把观察到的炭粒的位置记录下来 ,然后用直线把这些位置依次连接起来 ,就得到如图所示的折线。则以下判断正确的是 ( ) A.图中折线为小炭粒运动的轨迹 B.可以看出小炭粒的运动是无规则的 C.记录的是炭分子无规则运动的状况 D.可以看出炭粒越大布朗运动越明显 答案 B 图中的折线由炭粒在不同时刻的位置连接而成 ,无法反映炭粒在任意 时刻的位置 ,即该折线不是炭粒的运动轨迹
2、,但能反映出炭粒的运动的无规则性 ,所以选项 A和 C错误而选项 B正确。炭粒越小布朗运动越明显 ,故选项 D错误。 2.下列说法正确的是 ( ) A.外界对气体做功 ,气体的内能一定增大 B.气体从外界吸收热量 ,气体的内能一定增大 C.气体的温度越低 ,气体分子无规则运动的平均动能越大 D.气体的温度越高 ,气体分子无规则运动的平均动能越大 答案 D 做功和热传递是改变物体内能的两种方式 ,A项未知热传递情况而 B项未知做功情况 ,故无法判断气体内能的变化情况 ,A和 B选项均错误 ;温度是分子热 运动平均动能的标志 ,温度高的物体分子做无规则运动的平均动能也越大 ,故 C项错误而 D选项
3、正确。 3.一定质量的气体 ,在体积膨胀的过程中 ,气体对外界做了 60 J的功 ,同时从外界吸收了 40 J的热量 ,在这一过程中 ,该气体的内能的变化量是 ( ) A.增加了 60 J B.增加了 20 J C.减少了 20 J D.减少了 100 J 【 精品教育资源文库 】 答案 C 由热力学第一定律 U=Q+W 可得 U=40 J+( -60) J=-20 J,该结果表明气体的内能减少了 20 J,故选项 C正确。 4.关于物体的内能、温度和分子的平均动能 ,下列说法正 确的是 ( ) A.温度低的物体内能一定小 B.温度低的物体分子运动的平均动能一定小 C.外界对物体做功时 ,物
4、体的内能一定增加 D.做加速运动的物体 ,由于速度越来越大 ,因此物体分子的平均动能一定增大 答案 B 温度低的物体分子平均动能一定小 ,但内能不一定小 ,选项 B正确、 A错误 ;外界对物体做功 ,若同时散热 ,物体的内能不一定增加 ,选项 C错误 ;做加速运动的物体 ,速度越来越大 ,物体的动能越来越大但温度不一定升高 ,物体分子的平均动能不一定增大 ,选项 D错误。 5.(2013 北京东城二模 )已知铜的摩尔质量为 M,铜的密度 为 , 阿伏加德罗常数为 NA,下列说法正确的是( ) A.1 个铜原子的质量为 B.1 个铜原子的质量为 C.1 个铜原子所占的体积为 D.1 个铜原子所占
5、的体积为 答案 B 由题知 1个铜原子的质量为 ,1个铜原子所占的体积为 ,B正确 ,A、 C、 D错误。 6.如图所示 ,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斥力 B.当 r小于 r1时 ,分子间的作用力表现为引力 C.当 r等于 r2时 ,分子间的引力和斥力都不存在 D.在 r由 r1变到 r2的过程中 ,分子间的作用力做正功 【 精品教育资源文库 】 答案 D 分子间距等于平衡位置间距离 (r0)时分子势能最小 ,由题给图像可知 r2=r0。当 r小于 r0时分子力表现为斥力 ,故选项 B错误 ;
6、当 r大于 r1小于 r2时分子力表现为斥力 ,而当 r大于 r2时分子力表现为引力 ,所以选项 A错误 ;当 r等于 r2时引力和斥力都存在且大小相等 ,故选项 C错误。 r由 r1变到 r2的过程中分子力表现为斥力 ,分子力做正功 ,选项 D正确。 7.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变 ,则在此过程中关于气泡中的气体 ,下列说法正确的是 ( ) A.气体分子间 的作用力增大 B.气体分子的平均速率增大 C.气体分子的平均动能减小 D.气体组成的系统一定吸热 答案 D 考虑气体分子间作用力时 ,分子力是引力 ,分子间距从大于 r0增大 ,分子力减小 ,A 错误。气泡上升过程中温度
7、不变 ,分子的平均动能不变 ,分子的平均速率也不变 ,B、 C错误。气泡上升过程中体积膨胀 ,克服分子间的引力做功 ,分子势能增加 ,内能增大 ,而对外做功 ,故气体一定吸收热量 ,D 正确。 8.下列说法正确的是 ( ) A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动 B.物体吸收热量 ,其温度一定升高 C.做功和热传递 是改变物体内能的两种方式 D.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 答案 C 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动 ,故 A选项错误 ;若物体吸收热量的同时对外界做功 ,则物体的温度可能降低、升高或者不变 ,故选项 B错误 ;若已知物质的摩尔质量和密度 ,则可知道该
8、物质的摩尔体积 ,无法求出阿伏加德罗常数 ,故 D选项错误。 9.(2013 北京海淀二模 )在下列叙述中 ,正确的是 ( ) A.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能 B. 定质量的气体 ,体积不变时 ,温度越高 ,气体的压强就越大 C.对一定质量的气体加热 ,其内能一定增 加 D.随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小 答案 B 物体里所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能 ,A 错误 ;体积和温度是气体压强的两个宏观标志 ,当体积不变时 ,温度越高 ,气体的压强就越大 ,B正确 ;影响气体内能的方式有热传递和做功两种方式 ,故对一定量气体加热时 ,其内能不一定增大 ,C错误
9、 ;在 r r0的一小段范围内 ,分子之间引力和斥力的合力是随距离增大而增大的 ,D 错误。 【 精品教育资源文库 】 10.已知地球的半径为 6.410 3 km,水的摩尔质量为 1.810 -2 kg/mol,阿伏加德罗常数为 6.0210 23 mol-1。设想将 1 kg水均匀地分布在地球表面 ,则 1 cm2的地球表面上分布的水分子数目约为 ( ) A.710 3个 B.710 6个 C.710 10个 D.710 12个 答案 B 1 kg水中的水分子总数 n= NA= 6.0210 23个 = 10 26个 地球表面积 S=4R 2=43.14(6.410 6)2m2510 1
10、8cm2 则 1 cm2的地球表面上分布的水分子数 n= 710 6个。 二、非选择题 (共 40分 ) 11.(5分 )(多选 )某学生在做 “ 用油膜法估测分子的大小 ” 的实验时 ,计 算结果偏大 ,可能是由于 。 A.油酸未完全散开 B.油酸溶液浓度低于实际值 C.计算油膜面积时 ,舍去了所有不足一格的方格 D.求每滴体积时 ,1 mL的溶液的滴数多记了 10 滴 答案 AC 解析 由 d= 知 ,选项 A、 C会导致油膜面积偏小 ,计算出 d偏大 ;选项 B、 D会使油酸体积偏小 ,计算出 d偏小。 12.(10 分 )用油膜法估测分子的大小。实验器材有 :浓度为 0.05%(体积分
11、数 )的油酸酒精溶液、分度值为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸 (最小正方形边长为1 cm)。则 : (1) 为估算油酸分子的直径 ,请将最后一项实验步骤 D补充完整 ,并将给出的实验步骤正确排序 (填序号 ) A.待油酸薄膜的形状稳定后 ,将玻璃板放在浅盘上 ,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B.用滴管将浓度为 0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 ,记下滴入 1 mL 油酸酒精溶液的滴数 N C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上 ,用滴管吸取浓度为 0.05%的油酸酒精溶液 ,从低处向水面中央滴入一滴 【 精品教育资源文库 】 D
12、. 。 (2)利用以上测量数据 ,写出单个油酸分子直径的表达式为 。 答案 (1) 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 ,以坐标纸上边长为 1 cm的正方形为单位 ,计算轮廓内正方形的个数 ,算出油酸薄膜的面积 S BCAD (2) 解析 (1)见答案。 (2)每滴油酸酒精溶液的体积为 cm3 1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为 V= 0.05% cm 3 所以单个油酸分子的直径为 d= = m。 13.(12 分 )某压力锅结构如图所示 ,盖好密封锅盖 ,将压力阀套在出气孔 ,给压力锅加热 ,当锅内气体压强达到一定值 时 ,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时 ,停止加热。 (1)若此
13、时锅内气体的体积为 V,摩尔体积为 V0,阿伏加德罗常数为 NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。 (2)假定在一次放气过程中 ,锅内气体对压力阀及外界做功 1.5 J,并向外界释放了 2.5 J的热量 ,锅内原有气体的内能如何变化 ?变化了多少 ? 答案 (1)n= NA (2)内能减少了 4 J 解析 (1)锅内气体的物质的量为 则锅内气体分子的总数 n= NA (2)根据热力学第一定律得 U=W+Q= -4 J 即锅内气体内能减少 ,减少了 4 J 【 精品教育资源文库 】 14.(13 分 )用放大 600倍的显微镜观察布朗运动 ,估计放大后的小碳粒体积为 0.110 -9 m3,碳的密度为2.2510 3 kg/m3,摩尔质量是 1.210 -2 kg/mol,阿伏加德罗常数为 6.0210 23 mol-1,则 : (1)该小碳粒含分子数约为多少个 ?(取一位有效数字 ) (2)假设小碳粒中的分子是紧挨在一起的 ,试估算碳分子的直径。 答案 (1)510 10个 (2)2.610 -10 m 解析 (1)设小碳粒的实际体积为 V= m3 小碳粒的质量为 m=V=1.010 -15 kg 含分子数为 :n= NA= 6.0210 23个 =510 10个 (2)将碳分子看成球体模型 ,则有 : = ( )3= 得 d= = m=2.610 -10 m
