高中是人生的一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)，把握時間，認(rèn)真學(xué)習(xí)，為將來的路奠定基礎(chǔ)，為學(xué)子整理了“高考物理復(fù)習(xí)知識點(diǎn)：熱力學(xué)定律能量守恒”一文：

高考物理復(fù)習(xí)知識點(diǎn)：熱力學(xué)定律能量守恒

一、選擇題(本題共6小題，共48分)

1.已知某氣體的摩爾體積為VA，摩爾質(zhì)量為MA，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出的物理量是()

A.分子質(zhì)量B.分子體積

C.分子密度D.分子間平均距離

解析：根據(jù)m=MANA可知選項(xiàng)A正確;由于氣體分子間距很大，故無法求出分子的體積和密度，選項(xiàng)B、C錯誤;由V=VANA=d3可知選項(xiàng)D正確.

答案：AD

2.如圖1-13所示為兩分子間距離與分子勢能之間的關(guān)系圖象，則下列

說法中正確的是()

A.當(dāng)兩分子間距離r=r1時，分子勢能為零，分子間相互作用的引力

和斥力也均為零

B.當(dāng)兩分子間距離r=r2時，分子勢能最小，分子間相互作用的引力

和斥力也最小

C.當(dāng)兩分子間距離r

斥力也增大

D.當(dāng)兩分子間距離r>r2時，隨著r的增大，分子勢能增大，分子間相互作用的引力和斥力也增大

解析：當(dāng)兩分子間距離r=r1時，分子勢能為零，但rr2時，由圖象可以看出分子勢能隨著r的增大而增大，而分子間相互作用的引力和斥力逐漸減小，選項(xiàng)D錯誤.

答案：C

3.下列說法中正確的是()

A.給輪胎打氣的過程中，輪胎內(nèi)氣體內(nèi)能不斷增大

B.灑水車在不斷灑水的過程中，輪胎內(nèi)氣體的內(nèi)能不斷增大

C.太陽下暴曬的輪胎爆破，輪胎內(nèi)氣體內(nèi)能減小

D.拔火罐過程中，火罐能吸附在身體上，說明火罐內(nèi)氣體內(nèi)能減小

解析：給輪胎打氣的過程中，輪胎內(nèi)氣體質(zhì)量增加，體積幾乎不變，壓強(qiáng)增加，溫度升高，內(nèi)能增加，選項(xiàng)A正確;灑水車內(nèi)水逐漸減小，輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸減小，體積增大，對外做功，氣體內(nèi)能減小，選項(xiàng)B錯誤;輪胎爆破的過程中，氣體膨脹對外做功，內(nèi)能減小，選項(xiàng)C正確;火罐內(nèi)氣體溫度逐漸降低時，內(nèi)能減小，選項(xiàng)D正確.

答案：ACD

4.根據(jù)熱力學(xué)定律和分子動理論，可知下列說法正確的是()

A.可以利用高科技手段，將流散到環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化

B.理想氣體狀態(tài)變化時，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強(qiáng)可能減小

C.布朗運(yùn)動是液體分子的運(yùn)動，溫度越高布朗運(yùn)動越劇烈

D.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差可以制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這在原理上是可行的

解析：根據(jù)熱力學(xué)第二定律知機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化是有條件的，A項(xiàng)錯.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動能越大，而氣體壓強(qiáng)大小宏觀上取決于氣體的溫度與體積，溫度升高，若體積增大，氣體的壓強(qiáng)可能減小，B項(xiàng)正確.布朗運(yùn)動是布朗顆粒的運(yùn)動而非液體分子的運(yùn)動，但它反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性，溫度越高，布朗運(yùn)動越顯著，C項(xiàng)錯誤.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差可以制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，理論上滿足熱力學(xué)第一、第二定律，這在原理上是可行的，D項(xiàng)正確.

答案：BD

5.下面關(guān)于分子力的說法中正確的有()

A.鐵絲很難被拉長，這一事實(shí)說明鐵分子間存在引力

B.水很難被壓縮，這一事實(shí)說明水分子間存在斥力

C.將打氣管的出口端封住，向下壓活賽，當(dāng)空氣被壓縮到一定程度后很難再壓縮，這一事實(shí)說明這時空氣分子間表現(xiàn)為斥力

D.磁鐵可以吸引鐵屑，這一事實(shí)說明分子間存在引力

解析：逐項(xiàng)分析如下

選項(xiàng)診斷結(jié)論

A原來分子間距r等于r0，拉長時r>r0，表現(xiàn)為引力√

B壓縮時r

C壓縮到一定程度后，空氣很難再壓縮，是氣體分子頻繁撞擊活塞產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)增大的結(jié)果×

D磁鐵吸引鐵屑是磁場力的作用，不是分子力的作用×

答案：AB

6.電冰箱的制冷設(shè)備是用機(jī)械的方式制造人工低溫的裝置，壓縮機(jī)工作時，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)制冷作用，那么下列說法中正確的是()

A.打開冰箱門讓壓縮機(jī)一直工作，可使室內(nèi)溫度逐漸降低

B.在電冰箱的內(nèi)管道中，制冷劑迅速膨脹并吸收熱量

C.在電冰箱的外管道中，制冷劑被劇烈壓縮放出熱量

D.電冰箱的工作原理違背了熱力學(xué)第二定律

解析：電冰箱工作過程中，消耗電能的同時部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故室內(nèi)溫度不可能降低，選項(xiàng)A錯誤;制冷劑在內(nèi)管道膨脹吸熱，在外管道被壓縮放熱，選項(xiàng)B、C正確;電冰箱的工作原理并不違背熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)D錯誤.

答案：BC

二、非選擇題(本題共6小題，共52分)

7.某同學(xué)學(xué)到分子動理論后，想估算一瓶純凈水所包含的水分子數(shù)目，已知一瓶純凈水的體積是600mL，則所含水分子的個數(shù)約為________個.(結(jié)果保留1位有效數(shù)字，已知水的摩爾質(zhì)量為18g/mol，阿伏加德羅常數(shù)取6.0×1023mol-1)

解析：根據(jù)m=ρV及n=mM×NA解得：n=2×1025個.

答案：2×1025

8.將下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)與產(chǎn)生的原因?qū)��?yīng)起來

A.水與酒精混合體積變小

B.固體很難被壓縮

C.細(xì)繩不易拉斷

D.糖在熱水中溶解得快

E.冰凍食品也會變干

a.固體分子也在不停地運(yùn)動

b.分子運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān)

c.分子間存在引力

d.分子間存在斥力

e.分子間存在著空隙

它們的對應(yīng)關(guān)系分別是：A-________;B-________;C-________;D-________;E-________(在橫線上填上與實(shí)驗(yàn)事實(shí)產(chǎn)生原因前后對應(yīng)的符號).

答案：edcba

9.用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①向體積為V1的純油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液總量為V2;

②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，當(dāng)?shù)稳雗滴時體積為V0;

③先往邊長為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水;

④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀;

⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板，放在畫有許多邊長為a的小正方形的坐標(biāo)紙上;

⑥計(jì)算出輪廓范圍內(nèi)正方形的總數(shù)為N，其中不足半個格的兩個格算一格，多于半個格的算一格.

上述實(shí)驗(yàn)步驟中有遺漏和錯誤，遺漏的步驟是____________________;錯誤的步驟是____________________(指明步驟，并改正)，油酸分子直徑的表達(dá)式d=________.

解析：本題考查的是用油膜法測分子直徑，意在考查學(xué)生對單分子油膜的理解和粗略估算能力.本實(shí)驗(yàn)中為了使油膜不分裂成幾塊，需在水面上均勻撒上痱子粉;由于本實(shí)驗(yàn)只是一種估算，在數(shù)油膜所覆蓋的坐標(biāo)格數(shù)時，大于半個格的算一個格，少于半個格的舍去;油酸溶液在水面上充分?jǐn)U散后形成一層單分子油膜，油膜厚度可看成分子直徑，由題意可知，油酸溶液的濃度為V1/V2，一滴油酸溶液的體積為V0/n，一滴油酸溶液中含純油酸體積為V1V0nV2，一滴油酸溶液形成的油膜面積為Na2，所以油膜厚度即分子直徑d=V1V0NV2a2n.

答案：將痱子粉均勻撒在水面上錯誤的步驟是⑥，應(yīng)該是不足半個格的舍去，多于半個格的算一格V1V0NV2a2n

10.(1)下列說法正確的是________.

A.空中下落的雨滴呈球形是因?yàn)橐后w有表面張力

B.布朗運(yùn)動表明了分子越小，分子運(yùn)動越劇烈

C.由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知道，能源是不會減少的

D.液晶既有液體的流動性，又有光學(xué)性質(zhì)的各向異性

(2)如圖1-14所示，一個絕熱活塞將絕熱容器分成A、B兩部分，用控制閥K固定活塞，保持A體積不變，給電熱絲通電，則此過程中氣體A的內(nèi)能________，溫度________;拔出控制閥K，活塞將向右移動壓縮氣體B，則氣體B的內(nèi)能________.

解析：(1)布朗運(yùn)動表明了固體顆粒越小，液體溫度越高，液體分子運(yùn)動越劇烈，B錯誤;由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知道，能量是守恒的，但能源是會不斷減少的，能量與能源的意義不同，C錯誤.

(2)給電熱絲通電，A容器溫度升高，氣體內(nèi)能增加;拔出控制閥K，活塞將向右移動壓縮氣體B，對B做正功，氣體B的內(nèi)能增加.

答案：(1)AD(2)增加升高增加

11.一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功1.7×105J，氣體內(nèi)能減少

1.3×105J，則此過程中氣體________(填"吸收"或"放出")的熱量是________J.此后，保持氣體壓強(qiáng)不變，升高溫度，氣體對外界做了5.0×105J的功，同時吸收了

6.0×105J的熱量，則此過程中，氣體內(nèi)能增加了________J.

解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：W=1.7×105J，ΔU=-1.3×105J，代入ΔU=W+Q可得，Q=-3.0×105J，Q為負(fù)值，說明氣體要放出熱量，放出的熱量為3.0×105J;同理W=-5×105J，Q=6×105J，ΔU=W+Q=1.0×105J，即內(nèi)能增加了1.0×105J.

答案：放出3.0×1051.0×105

12.某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，

并迅速把一個氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將

燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖1-15所

示.

(1)在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是________.

A.該密閉氣體分子間的作用力增大

B.該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加

C.該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的

D.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

(2)若某時刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個數(shù)為________.

(3)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了________J;若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度________(填"升高"、"降低"或"不變").

解析：(1)一切自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減少，B正確;氣球膨脹分子間的距離增大，分子間的作用力減小，A錯誤;氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁的撞擊容器壁產(chǎn)生的，C錯誤;因氣體分子之間存在間隙，所以密閉氣體的體積大于所有氣體分子的體積之和，D錯誤.

(2)該密閉氣體的分子個數(shù)為n=ρVMNA.

(3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q得：ΔU=-0.6J+0.9J=0.3J;氣球在膨脹過程中對外界做功，氣球內(nèi)氣體的溫度必降低.

答案：(1)B(2)ρVMNA(3)0.3降低

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