本章及相關(guān)知識網(wǎng)絡(luò)
專題一 分子動理論
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn):本專題為Ⅰ類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.物質(zhì)是由大量的分子組成的
⑴分子很小,設(shè)想分子為球體形狀,用油膜法可粗略地測出分子的直徑d=v/s(v是油滴的體積,s是水面上形成的單分子油膜的面積,d為分子直徑),其數(shù)量級為10-10m.
⑵阿佛伽德羅常數(shù):1mol的任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同,這個數(shù)叫阿佛伽德羅常數(shù),它和物質(zhì)的摩爾質(zhì)量是聯(lián)系宏觀物理量(物體的質(zhì)量、體積)與微觀物理量(分子質(zhì)量、分子體積)的橋梁.深刻理解它們的物理意義,對研究解決各類具體問題有特別重要的作用.
2.分子的熱運(yùn)動
這個要點(diǎn)的實(shí)驗基礎(chǔ)是布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象
⑴布朗運(yùn)動是懸浮在液體或氣體中的固體微粒的運(yùn)動,是永不停息的無規(guī)則運(yùn)動.其規(guī)律是:顆粒越小,運(yùn)動越明顯;溫度越高,運(yùn)動越激烈.布朗運(yùn)動是液體分子永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動的間接反映;是微觀分子熱運(yùn)動造成的宏觀現(xiàn)象.
⑵擴(kuò)散現(xiàn)象是分子永不停息的無規(guī)則的熱運(yùn)動的直接表現(xiàn).溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行的越快.?dāng)U散具有方向性:從分子密度較大的區(qū)域向密度較小的區(qū)域擴(kuò)散.
3.分子間的相互作用力
⑴分子間同時存在著相互作用的引力和斥力,其合力叫分子力.
⑵分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小,隨分子間距離的減小而增大,但斥力比引力變化得快.
⑶分子力的特點(diǎn):
①r=r0時(r0數(shù)量級約為10-10m),f引=f斥,分子力F=0
②r
④r>10r0時,f引,f斥迅速減小,趨近于零,可以認(rèn)為分子力F=0
4.難點(diǎn)釋疑 有同學(xué)認(rèn)為“在較暗的房間里,有陽光射進(jìn)來后可以觀察到懸浮在空氣中的塵埃在不停的運(yùn)動,稱為布朗運(yùn)動.”這是錯誤的,因為布朗運(yùn)動是在液體和氣體中通過顯微鏡觀察到的,直接用眼睛看到的微粒運(yùn)動現(xiàn)象都不是布朗運(yùn)動.用眼睛直接看到,微粒已經(jīng)很大了.各個方向空氣分子對它的撞擊力的合力幾乎為零,而它的運(yùn)動主要是由于自身重力和環(huán)境中氣流的影響.布朗運(yùn)動既不是分子的運(yùn)動,也不是眼睛直接觀察到的微粒運(yùn)動,做布朗運(yùn)動的微粒,其線度應(yīng)在二者之間.
【例題精析】
例1 用M表示某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,m表示分子質(zhì)量,ρ表示物質(zhì)密度,V表示摩爾體積,v0表示分子體積,NA表示阿佛伽德羅常數(shù),那么反映這些量之間關(guān)系的下列式子中一定正確的有( 。
①NA=v0/V 、贜A=V/v0 、踁=M/ρ 、躮=M/NA
A.①③ B.②④ 。茫佗堋 。模邰
解析:對于固體與液體忽略分子間的距離,分子是一個挨一個排列的.②③④選項都正確;但對于氣體來講,分子間距離很大,②不正確.本題所給物質(zhì)的狀態(tài)不確定,因此一定正確的是D.
思考拓寬:⑴上題中所給物質(zhì)若為固體,根據(jù)題目條件確定單位體積的分子個數(shù).
⑵上題中這種物質(zhì)若是氣態(tài),根據(jù)題目條件確定;單位體積的分子數(shù).
⑶上題中這種物質(zhì)若是氣態(tài),根據(jù)題目條件確定該氣體分子間的平均距離.
⑷橫向發(fā)散:已知銅的密度為8.9×103kg/m3,原子量為64,通過估算可知銅中每個原子所占有的體積為:( 。1995年全國高考題).
A.8×10-24m3。拢1×10-26m3 C.1×10-29m3。模7×10-6m3
例2 分子間的作用力有引力(f引)和斥力(f斥),則( 。
A.f引和f斥是同時存在的
B.f引總是大于f斥,其合力總表現(xiàn)為引力
C.分子間距離越小,f引越小,f斥越大
D.分子間距離越小,f引越大,f斥越小
解析:根據(jù)分子動理論,分子間的引力和斥力總是同是存在的.當(dāng)分子間距離等于平衡距離時,引力和斥力相平衡,表現(xiàn)出的分子力為零;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,斥力大于引力,分子力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,引力大于斥力,分子力表現(xiàn)為引力.分子引力與斥力總是隨分子間距離的減小而增大,隨分子間距離的增大而減小,本題答案選A.
【能力提升】
Ⅰ知識與技能
1.關(guān)于分子動理論,下列說法中正確的是( 。
A.用油膜法測出一般分子直徑的數(shù)量級是10-10m
B.布朗運(yùn)動的激烈程度與溫度有關(guān)系,溫度為0℃時,布朗運(yùn)動停止
C.分子間同時存在著引力和斥力,引力隨分子間距離增大而增大,斥力隨分子間距離的增
大而減小
2.布朗運(yùn)動主要說明了( 。
A.液體是由分子組成的 。拢后w分子不停地做無規(guī)則的運(yùn)動
C.液體分子間有空隙 。模后w分子間有相互作用力
3.下面證明分子間存在引力和斥力的實(shí)驗,哪個是正確的( 。
A.兩塊鉛壓緊以后能連在一起,說明分子間有引力
B.一般高壓氣體難被壓縮,說明分子間有斥力
C.破碎的玻璃不能拼接在一起,是由于分子間存在斥力
4.用油膜法測出分子直徑后,要測定阿佛伽德羅常數(shù),只需知道油滴的( 。
A.摩爾質(zhì)量 。拢栿w積 。茫w積 。模芏
5.只要知道下列哪一組物理量,就可以估算出氣體分子間的平均距離( )
A.阿佛伽德羅常數(shù),該氣體的摩爾質(zhì)量和密度
B.阿佛伽德羅常數(shù),該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量
C.阿佛伽德羅常數(shù),該氣體的質(zhì)量和體積
D.該氣體的密度.體積和摩爾質(zhì)量
Ⅱ能力與素質(zhì)
6.在“利用油膜法估測分子大小”的實(shí)驗中,將1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液.測出1cm3溶液有n=50滴.取一滴溶液,滴在水面上,隨著酒精溶于水.油酸在水面上形成面積s=0.2m2的單分子油膜.試估算油酸分子的大。
7.空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,分子間的距離為 。
專題二 熱和功
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn):本專題為Ⅰ類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.物體的內(nèi)能
⑴分子的平均動能:是物體內(nèi)所有分子動能的平均值.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.
①物體內(nèi)部各個分子的運(yùn)動速度是不同的,所以分子的動能是不相等的,溫度是大量分子的平均動能的標(biāo)志.所以對個別分子講溫度無意義.溫度是一個宏觀量.
②不同物質(zhì)的物體,如果溫度相同,則它們的分子平均動能相同,但它們的分子平均速率不同.
③分子的平均動能與物體宏觀機(jī)械運(yùn)動的速度無關(guān).
⑵分子勢能:分子間由于存在相互作用,因此分子間具有由它們的相對位置所決定的勢能,這就是分子勢能.
①分子勢能的變化用分子力做功來量度,分子力做正功,分子勢能減。环肿恿ψ鲐(fù)功,分子勢能增加.
②分子勢能與物體的體積有關(guān).
⑶物體的內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的總和叫物體的內(nèi)能.
①物體的內(nèi)能與物質(zhì)量、溫度、體積三個因素有關(guān).
②內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能,物體可以同時具有內(nèi)能和機(jī)械能.一定條件下內(nèi)能和機(jī)械能可以相互轉(zhuǎn)化.
2.物體內(nèi)能的改變:
改變內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞
⑴做功是其他形式的能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化過程,內(nèi)能的改變量可用做功的數(shù)值來量度.
⑵熱傳遞是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程,內(nèi)能轉(zhuǎn)移量用熱量來量度.
說明:①熱量作為物理量,它的意義并不是物體含有熱多少,而是在熱傳遞的過程中,物體內(nèi)能改變的量度,熱量是對熱傳遞過程而言的,沒有熱傳遞過程就無所謂熱量這個概念.
②發(fā)生熱傳遞的條件是溫度不同,內(nèi)能只能從高溫物體向低溫度物體傳遞,溫度相等時達(dá)到動態(tài)平衡.
③做功和熱傳遞雖有本質(zhì)區(qū)別,但在改變內(nèi)能上是等效的.
3.熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律
⑴熱力學(xué)第一定律:一個熱力學(xué)統(tǒng),內(nèi)能的增量△U,等于系統(tǒng)與外界交換的熱量Q和所做的功W之和.表達(dá)式:△U=Q+W
⑵能量守恒定律:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變,這就是能量守恒定律.
說明:①能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界的普遍規(guī)律,違背該定律的第一類永動機(jī)是永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的.
②物質(zhì)不同運(yùn)動形式對應(yīng)著不同形式的能,各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移.
4.熱力學(xué)第二定律:
⑴一種表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化.
⑵另一種表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化.
說明:①第一種是按照熱傳導(dǎo)過程的方向性表述的,第二種則是按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述的.這兩種表述是等價的,都揭示了自然界的基本規(guī)律:一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的.
②熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)知識的基礎(chǔ)理論.熱力學(xué)第一定律指出任何熱力學(xué)過程中能量守恒,而對過程沒有限制.熱力學(xué)第二定律指明哪些過程可以發(fā)生,哪些不可以發(fā)生.如第二類永動機(jī)不可能實(shí)現(xiàn),宏觀的實(shí)際的熱現(xiàn)象過程是不可逆的.
【例題精析】
例1 關(guān)于分子間勢能下列說法正確的是:( 。
A.分子間為引力時,距離越小,分子間勢能越大
B.分子間為斥力時,距離越大,分子間勢能越大
C.物體在熱脹冷縮時,分子間勢能不變
D.物體在熱脹冷縮時,分子間勢能改變
解析:根據(jù)分子力做功與分子間勢能變化關(guān)系知,A、B選項均錯誤.當(dāng)分子間距離等于平衡距離時,分子間勢能最。诖嘶A(chǔ)上,間距增大或減小,分子間勢能都將增大.熱脹冷縮過程中,分子間距離發(fā)生變化,因此分子間勢能改變.本題答案為D
思考拓寬:要確定分子間勢能隨分子間距離變化的關(guān)系.應(yīng)首先確定分子間開始的距離,然后才能明確分子間勢能隨分子間距離變化的關(guān)系.否則無法確定.物體的體積增大時,分子間勢能一定增大嗎?
例2 如圖所示,直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體,A的密度小,B的密度較大,抽去隔板,加熱氣體,使兩部分氣體均勻混合,設(shè)在此過程中氣體吸熱為Q,氣體內(nèi)能增加量為△E,則
A.△E=Q B.△E<Q
C.△E>Q 。模疅o法比較
解析:由于A、B氣體的合重心在中線下,混合均勻后在中線.所以系統(tǒng)重力勢能增大.由能量守恒可得,吸收熱量一部分增加氣體內(nèi)能,一部分增加重力熱能.所以B正確
思考拓寬:若上兩部分氣體裝在絕熱容器中.將隔板抽去后.當(dāng)氣體充分混合均勻后.氣體內(nèi)能如何變化?
例3.一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了2.6×105J的熱量,其內(nèi)能增加了4.2×105J,則在這個過程中是外界對氣體做了功還是氣體對外界做了功?做了多小功?
解析:由熱力學(xué)第一定律知,做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能,表達(dá)式W+Q=△E.因為內(nèi)能增加量大于氣體吸收的熱量,所以是外界對氣體做了功.W=△E-Q=1.6×105J.
【能力提升】
Ⅰ知識與技能
1.r表示兩分子間的距離,Ep表示兩分子間相互作用的勢能,當(dāng)r=r0時,兩分子間斥力等于引力,設(shè)兩個分子間相距很遠(yuǎn)時Ep=0,則( 。
A.當(dāng)r>r0時,Ep隨r的增大而減小
B.當(dāng)r
2.質(zhì)量相等的氫氣和氧氣,溫度相同,不考慮分子間勢能,則( 。
A.氧氣的內(nèi)能較大 。拢畾錃獾膬(nèi)能較大
C.兩者內(nèi)能相等 D.氫氣分子的平均動能較大
3.下列說法正確是( 。
A.物體溫度升高,則分子熱運(yùn)動的平均動能增大
B.物體溫度升高,則分子熱運(yùn)動的速率都增大
C.物體體積減小,分子間勢能一定增大
4.下列說法錯誤的是:( 。
A.物體對外界做功,物體的內(nèi)能一定減少
B.物體吸收熱量且不對外做功,物體的溫度一定升高
C.物體溫度不變,內(nèi)能可能變大
5.一個裝有氣體的絕熱圓筒,如筒的一端有活塞可移動,當(dāng)氣體體積增大時,則( 。
A.氣體內(nèi)能增加,溫度升高
B.物體內(nèi)能增加,溫度降低
C.氣體內(nèi)能減少,溫度升高
D.氣體內(nèi)能減少,溫度降低
6.子彈射入置于光滑水平面上的木塊的過程中,下列說法正確的是( 。
A.子彈、木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.子彈損失的機(jī)械能等于木塊內(nèi)能的增加
C.子彈損失的機(jī)械能等于木塊和子彈內(nèi)能的增加量
D.子彈、木塊組成的系統(tǒng)動量守恒
7.一木塊從斜面上勻速下滑,在下滑過程中,若不考慮木塊的熱膨脹,下列說法正確的是
A.木塊的分子勢能增加
B.木塊的分子平均動能不變
C.木塊的分子勢能和分子平均動能均增大
D.木塊的機(jī)械能減少,內(nèi)能增大
8.質(zhì)量相等,溫度都是0℃的水和冰相比較,它們的內(nèi)能( 。
A.因為質(zhì)量和溫度相等,所以內(nèi)能相等
B.冰的密度比水小,水凝結(jié)成冰時體積增大,分子間勢能增大;溫度相等,分子熱運(yùn)動平均動能相等,所以冰的內(nèi)能較多
C.水凝結(jié)成冰的過程要放出熱量,內(nèi)能減少,所以水的內(nèi)能較多
9.有一絕熱容器,中間有一絕熱活塞,用銷釘固定,封閉了A、B兩部分氣體,開始它們溫度相同,體積相同.A的壓強(qiáng)是B壓強(qiáng)的2倍,如圖所示.現(xiàn)拔掉銷釘,活塞移動后,下列說法正確的是( )
①.B氣體內(nèi)能增大 、冢翚怏w內(nèi)能不變
③.B氣體溫度升高 ④.A氣體溫度不變
A.①② 。拢佗邸 。茫冖邸 。模冖
Ⅱ能力與素質(zhì)
10.保溫材料做成的封閉房間里,為降低室內(nèi)溫度,同時打開電冰箱和電風(fēng)扇,兩電器工作較長時間后,房內(nèi)的氣溫將會怎樣變化?說明原因.
11.一質(zhì)量為m的子彈,以v0的速度射入放在光滑水平面上的質(zhì)量為M,長為L的木塊中,子彈從木塊中穿出時的速度為v1,v1=v0/3.設(shè)子彈穿過木塊過程中所受阻力不變,則此過程中子彈和木塊組成的系統(tǒng)獲得多少內(nèi)能?
【拓展與研究】
12.利用風(fēng)力發(fā)電是一種經(jīng)濟(jì)而又清潔的能源利用方式.我國甘肅等地,四季的平均風(fēng)速為10m/s.已知空氣的密度為1.3kg/m3,該地新建的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)車有三個長度為12m的葉片,轉(zhuǎn)動時可形成半徑為12m的圓面.
⑴若這個風(fēng)車能將通過此圓面內(nèi)的10%的氣流的動能轉(zhuǎn)化為電能,那么該風(fēng)車帶動的發(fā)電機(jī)的功率為多大?(保留兩位有效數(shù)字)
⑵為了減少風(fēng)車轉(zhuǎn)動軸的磨損,根據(jù)最新設(shè)計,在轉(zhuǎn)動軸承部分鍍了一層納米陶瓷.一般陶瓷每立方厘米含有1010個晶粒,而這種納米陶瓷每立方厘米含有1019個晶粒,若把每個晶?闯汕蛐;并假設(shè)這些晶粒是一個挨一個緊密排列的,那么每個晶粒的直徑大約是多少納米?(保留兩位有效數(shù)字)
專題三 氣體
【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn):氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量為Ⅱ類要求,氣體分子運(yùn)動特點(diǎn)和氣體壓強(qiáng)的微觀意義為Ⅰ類要求。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量
⑴溫度:溫度宏觀上講是表示物體冷熱程度的物理量;微觀上講是標(biāo)志物體分子熱運(yùn)動平均動能大小的物理量.溫度的數(shù)值與使用的溫標(biāo)有關(guān).
①攝氏溫度t:單位"攝氏度"(℃),在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的冰點(diǎn)為0℃,沸點(diǎn)為100℃.
②熱力學(xué)溫度T:單位"開爾文"(K),把-273.15℃作為熱力學(xué)溫度的零度.
③就每一度表示的冷熱差別來說,兩種溫度是相同的,所以兩者的關(guān)系是T=(t+273.15)K,△T=△t.
④絕對零度是低溫的極限,只能接近但不能達(dá)到;表明分子的熱運(yùn)動永遠(yuǎn)存在.
⑵體積V:氣體體積是指大量氣體分子所能到達(dá)的整個空間的體積.封閉在容器內(nèi)的氣體,其體積等于容器的容積.處在容器內(nèi)的氣體在不考慮重力對氣體分子分布的影響時,氣體的密度處處相等.氣體的質(zhì)量與體積成正比.在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1mol的任何氣體的體積均為22.4L,單位:米3(m3).
⑶壓強(qiáng):氣體的壓強(qiáng),從分子動理論角度上看,氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子作無規(guī)則的熱運(yùn)動,對器壁發(fā)生頻繁持續(xù)的碰撞而引起的,大量分子對器壁單位面積上的壓力就是氣體的壓強(qiáng).國際單位制:帕(Pa).
說明:①單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)越多,分子的平均速率越大,氣體的壓強(qiáng)就越大.
②大氣壓強(qiáng)還可以理解為是由于大氣受地球引力而產(chǎn)生的.
⑷一定質(zhì)量的氣體,其所處的狀態(tài)通常用壓強(qiáng)、體積、溫度三個物理量來描述.這三個物理量叫做氣體的狀態(tài)參量.當(dāng)氣體的三個狀態(tài)參量確定時,則氣體處于確定狀態(tài).三個狀態(tài)參量密切相關(guān),并遵循一定的規(guī)律,所謂狀態(tài)變化,至少有兩個參量同時改變.
2.氣體分子運(yùn)動特點(diǎn)
⑴氣體很容易壓縮,可見氣體分子間的作用非常微弱.通常認(rèn)為,氣體分子除相互碰撞或與器壁碰撞外,不受力的作用;氣體分子能在空間自由移動,能夠充滿它可以到達(dá)的空間.
⑵氣體分子的熱運(yùn)動,表現(xiàn)為分子頻繁不斷地互相碰撞或跟器壁碰撞,每個氣體分子的熱運(yùn)動的速度大小和方向在頻繁不斷的碰撞中發(fā)生變化,造成氣體分子熱運(yùn)動的雜亂無章的特性.
⑶組成氣體的大量分子,作為整體表現(xiàn)出來的規(guī)律是:
①任意時刻大量的氣體分子在各個不同方向上運(yùn)動的機(jī)會是相等的.換一種說法:任意時刻大量氣體分子在各個方向上運(yùn)動的分子數(shù)量是相等的.這種方向上的機(jī)會均等性,隨氣體分子數(shù)量的增加而增大.
②大量氣體分子的熱運(yùn)動速率;按“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布,即氣體的大多數(shù)分子的速率,都在某個“中間”速率數(shù)值附近.離“中間”速率數(shù)值越大,分子數(shù)越少.
【例題精析】
例1 對于一定量的氣體,下列論述中正確的是( 。
A.當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時,壓強(qiáng)必變大
B.當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時,壓強(qiáng)可以不變
C.當(dāng)分子間的平均距離變大時,壓強(qiáng)必變小
D.當(dāng)分子間的平均距離變大時,壓強(qiáng)必變大
解析:一定質(zhì)量的氣體,其壓強(qiáng)由單位體積內(nèi)氣體的分子個數(shù)和分子熱運(yùn)動的平均速率兩個因素決定.所以當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時,分子的平均速率增大.若氣體的體積增大,單位體積的氣體分子個數(shù)減小,其壓強(qiáng)可以不變,答案為B.
例2 一定質(zhì)量的氣體處于平衡狀態(tài)Ⅰ,現(xiàn)設(shè)法使其溫度降低而壓強(qiáng)升高,達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ,則(1999年全國高考題)
A.狀態(tài)Ⅰ時氣體的密度比狀態(tài)Ⅱ時的大
B.狀態(tài)Ⅰ時分子的平均動能比狀態(tài)Ⅱ時的大
C.狀態(tài)Ⅰ時分子間的平均距離比狀態(tài)Ⅱ時的大
D.狀態(tài)Ⅰ時每個分子動能都比狀態(tài)Ⅱ時的分子平均動能大
解析:溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度降低,分子的平均動能必然減小,B項正確;分子的平均動能減小,并不表示每一個分子的動能都減小,分子動理論是統(tǒng)計規(guī)律,都是對大量分子而言,對某個分子并不具備分子動理論的特征,所以D項錯誤;氣體壓強(qiáng)由分子的平均速率和單位體積內(nèi)的分子個數(shù)兩個因素決定,溫度降低使分子的平均速率減小,而其壓強(qiáng)升高,必是因為單位體積的分子數(shù)增多引起,即氣體的密度增大,分子間的平均距離減小,所以A項錯誤,C項正確.
【能力提升】
Ⅰ知識與技能
1.在自然界能夠達(dá)到的溫度是:( 。
A.106℃ 。拢-273.15℃ C.-1K
2.關(guān)于氣體的體積,下列說法中正確的是( 。
A.氣體的體積與氣體的質(zhì)量成正比
B.氣體的體積與氣體的密度成正比
C.氣體的體積就是所有氣體分子體積的總和
D.氣體的體積與氣體的質(zhì)量、密度和分子的體積無關(guān),只決定于容器的容積.
3.在一容器中用活塞封閉有氣體,下列哪一種情況是可能的:
①使氣體溫度升高,同時壓強(qiáng)增大
②使氣體溫度升高,體積減小,而壓強(qiáng)增大
③使氣體溫度保持不變,但壓強(qiáng)和體積同時增大
④使氣體的溫度降低,氣體的壓強(qiáng)和密度同時減小
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
4.密封容器中氣體的壓強(qiáng)( 。
A.是由于氣體受到重力產(chǎn)生的
B.是由于氣體分子的相互作用力產(chǎn)生的
C.是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的
D.當(dāng)容器自由下落時減小為零
5.一定質(zhì)量的氣體,若保持溫度不變而增大其壓強(qiáng),則( 。
A.單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)一定增加
B.單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)可能減少
C.氣體分子熱運(yùn)動的平均動能增加
D.氣體分子的平均動能可能減少
Ⅱ能力與素質(zhì)
6.給汽車輪胎打氣,使胎內(nèi)空氣達(dá)到所需的壓強(qiáng),冬天和夏天相比,胎內(nèi)的氣體的質(zhì)量是否相同?為什么?
效果驗收
1.根據(jù)下列哪一組數(shù)據(jù),可以算出水分子的體積( )
A.水的密度和水的摩爾體積
B.水的摩爾質(zhì)量和阿佛伽德羅常數(shù)
C.水的密度,阿佛伽德羅常數(shù)
D.水的密度,水的摩爾質(zhì)量,阿佛伽德羅常數(shù)
2.關(guān)于布朗運(yùn)動,說法不正確的是( 。
A.布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動,但反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動
B.布朗運(yùn)動的劇烈程度與液體的溫度有關(guān)
C.布朗運(yùn)動的明顯程度與微粒的大小無關(guān)
D.布朗運(yùn)動的無規(guī)則性與液體的種類,微粒的物質(zhì)種類無關(guān)
3.溫度相同的氧氣、氫氣,關(guān)于它們的分子的動能說法正確的是( 。
A.每一個氧分子和每一個氫分子的動能相同
B.一克氧分子和一克氫分子的動能相同
C.一摩爾的氧分子和一摩爾的氫分子的動能相同
D.氧氣、氫氣的內(nèi)能相同
4.下列說法正確的是( 。
A.物體的溫度升高時,一定吸收了熱量
B.物體的內(nèi)能增加時,外界一定對物體做了功
C.0℃冰化成0℃的水,水的內(nèi)能增大
D.物體由靜止突然加速運(yùn)動時,內(nèi)能增大
5.甲和乙兩個分子相距較遠(yuǎn),若將甲固定,然后使乙逐漸向甲移動,直到不能再靠近為止,則在這個過程中( )
A.分子力總是做正功
B.分子力總是做負(fù)功
C.先是分子力做負(fù)功,后是分子力做正功
D.先是分子力做正功,后是分子力做負(fù)功
6.有關(guān)物體的內(nèi)能,以下說法正確的是( 。
A.1g0℃水的內(nèi)能比1g0℃冰的內(nèi)能大
B.電流通過電阻時發(fā)熱,內(nèi)能增加,是熱傳遞的結(jié)果
C.氣體膨脹,它的內(nèi)能一定減小
D.橡皮筋被拉伸時,分子間勢能減小
7.行駛中的汽車制動后滑行一段距離,最后停下;流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰;降落傘在空中勻速下降;條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈,線圈中產(chǎn)生電流,上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是:( )
①.物體克服阻力做功
②.物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
③.物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
④.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量
A.①② 。拢冖邸 。茫邰堋 。模佗
8.下列說法中正確的是:
①.液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動是做無規(guī)則運(yùn)動的液體分子撞擊微粒而引起的
②.物體的溫度越高,其分子的平均動能越大
③.物體里所有分子動能的總和叫做物體的內(nèi)能
④.只有熱傳遞才能改變物體的內(nèi)能
A.①③ B.①② 。茫冖邸 。模邰
9.如圖所示電冰箱的工作原理圖,壓縮機(jī)工作時,強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外管道中不斷循環(huán),那么,下列說法中正確的是( 。
①.在冰箱內(nèi)的管道中,致冷劑迅速膨脹并吸收熱量
②.在冰箱外的管道中,致冷劑迅速膨脹并放出熱量
③.在冰箱內(nèi)的管道中,致冷劑被劇烈壓縮并吸收熱量
④.在冰箱外的管道中,致冷劑被劇烈壓縮并放出熱量
A.①③ 。拢冖邸 。茫冖堋 。模佗
二.填空題(每題5分)
10.在做《用油膜法做測分子大小》的實(shí)驗中,用油酸酒精的濃度為每104ml溶液中有純油酸6ml,用注射器測得1ml上述溶液有75滴.把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖示,坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1cm,試求:
⑴油酸膜的面積 cm2
⑵每滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積 cm3
⑶按以上實(shí)驗數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑
11.用長度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運(yùn)動,估計放大后的小顆粒(碳)體積為1×103m3,碳的密度是2.25×103kg/m3,摩爾質(zhì)量是1.2×102kg/mol,阿佛伽德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1,則該小碳粒含分子數(shù)約為 個(保留1位有效數(shù)字)
三.計算題
12.(7分)黃金的密度是19.3×103kg/m3,摩爾質(zhì)量是19.7kg/mol,求⑴金分子的質(zhì)量;⑵金分子的體積;⑶金分子的直徑.
13.(10分)某同學(xué)想要估測每秒鐘太陽輻射到地球表面上的能量,他用一個橫截面積s=3.2dm2的保濕圓筒,內(nèi)裝有質(zhì)量為m=0.4kg的水,被太陽光垂直照射t=3min,水的溫度升高了Δt=2.2℃.已知水的比熱C=4.2×103J/kg?℃,地球半徑R=6400km,試求出太陽向地球表面輻射能量的功率.
第八章 熱學(xué)部分答案
專題一:1.A。玻隆。常痢。矗隆。担 6.5×10-10m。罚3.3×10-9m
專題二:1.D。玻隆。常痢。矗痢。担摹。叮摹。罚摹。福谩。梗
10.⑴房內(nèi)溫度升高 ⑵電冰箱、電風(fēng)扇消耗的電能最后都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因而房內(nèi)溫度升高.11.E內(nèi)=2(2M-m)mv02/9M
拓展與研究 ⑴2.9×104w、6nm
專題三:1.A。玻摹。常摹。矗谩。担 6.不相同.氣體壓強(qiáng)是由分子的平均速率和單位體積的分子數(shù)兩個因素決定,夏天比冬天溫度高,分子平均速率大,達(dá)到相同壓強(qiáng),夏天輪胎內(nèi)氣體質(zhì)量少.
效果驗收:1.D。玻谩。常谩。矗谩。担摹。叮 7.D。福隆。梗
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