届人教版 分子动理论 固体液体和气体 单元测试Word文档格式.docx
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B.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变
C.若气体的压强不变而温度降低,则单位体积内分子个数一定增加
D.若气体的压强不变而温度降低,则单位体积内分子个数可能不变
7.下列说法正确的是( )
A.饱和蒸汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大
B.饱和蒸汽是指液体不再蒸发,蒸汽不再液化时的状态
C.所有晶体都有固定的形状、固定的熔点和沸点
D.所有晶体由固态变成液态后,再由液态变成固态时,固态仍为晶体
8.
如图,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强( )
A.逐渐增大B.逐渐减小
C.始终不变D.先增大后减小
9.(多选)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示.甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示,则( )
A.甲、乙为非晶体,丙是晶体
B.甲、丙为晶体,乙是非晶体
C.甲、丙为非晶体,乙是晶体
D.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体
10.
如图所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的3倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质活塞间封有气体,气柱长L=20cm.活塞A上方的水银深H=10cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直至水银的一半被推入细筒中,若大气压强p0相当于75cm高的水银柱产生的压强.则此时气体的压强为( )
A.100cmHgB.95cmHgC.85cmHgD.75cmHg
11.
如图所示,一端封闭一端开口粗细均匀的绝热玻璃管的横截面积为10cm2,管内有两个重力不计的活塞,导热活塞甲封闭了长30cm的气柱A,绝热活塞乙用一根劲度系数k=102N/m、原长为15cm的轻质弹簧和管底相连,气柱B长15cm,气体的初始温度为27℃.现在活塞甲上放一个2kg的砝码,待活塞稳定后再加热气体B,求当气体B的温度升高多少时,活塞甲可返回原处.(大气压强p0=105Pa,摩擦不计,g取10m/s2)
12.
如图,两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通:
A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;
两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热.两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气.当大气压为p0,外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的
,活塞b在汽缸正中间.
(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;
(2)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是汽缸高度的
时,求氧气的压强.
1.(多选)(2015·
课标Ⅱ)关于扩散现象,下列说法正确的是( )
A.温度越高,扩散进行得越快
B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
2.(多选)(2015·
课标Ⅰ)下列说法正确的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体
E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
3.(多选)(2014·
课标Ⅱ)下列说法正确的是( )
A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故
E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
4.(2016·
北京理综)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果.雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写).
某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化.
据此材料,以下叙述正确的是( )
A.PM10表示直径小于或等于1.0×
10-6m的悬浮颗粒物
B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力
C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大
5.(2015·
课标Ⅰ)
如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为S1=80.0cm2;
小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为S2=40.0cm2;
两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm;
汽缸外大气的压强为p=1.00×
105Pa,温度为T=303K.初始时大活塞与大圆筒底部相距
,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2.求:
(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;
(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.
6.(多选)(2017·
上海徐汇区模拟)质量为18g的水,18g的水蒸气,32g的氧气,在温度都是100℃时( )
A.它们的分子数目相同,内能不相同,水蒸气的内能比水大
B.它们的分子数目相同,分子的平均动能相同
C.它们的分子数目不相同,分子的平均动能相同
D.它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大
7.(多选)(2017·
安徽示范高中联考)下列说法中正确的是( )
A.在完全失重的情况下,气体对容器的压强为零
B.气体的压强主要是大量气体分子频繁地碰撞容器而产生的
C.一定质量的理想气体,温度不变时,压强越大,分子间的平均距离越大
D.一定质量的理想气体,若体积不变,当分子热运动变得剧烈时,压强一定变大
E.一定质量的理想气体在压强不变而体积增大时,单位时间碰撞单位面积容器的分子数一定减少
8.(多选)(2017·
湖南二模)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识,正确的是( )
A.液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关,而与体积无关
B.增大压强,未饱和汽不能变成饱和汽
C.降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽
D.空气中所含水蒸气的压强越大,空气的相对湿度越大
E.干湿泡温度计的示数差别越小,空气的相对湿度越大
9.(多选)(2017·
福建福州质检)下列四幅图的有关说法中不正确的是( )
A.分子间距离为r0时,分子间不存在引力和斥力
B.分子间距离在小于r0范围内分子间距离减小时,斥力增大引力减小,分子力表现为斥力
C.水面上的单分子油膜,在测量分子直径d大小时可把分子当作球形处理
D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
E.猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,分子间表现为斥力,可看作是绝热变化
10.(2017·
江苏南通模拟)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的方形浅盘里倒入约2cm深的水,将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴到水面上,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,根据油酸的体积和油膜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油酸酒精溶液的滴数,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.
上述步骤中,正确的顺序是( )
A.④①②⑤③B.④②①⑤③
C.⑤④①②③D.⑤④②①③
11.(2016·
陕西安康二调)
有一空的薄金属筒,高h1=10cm.某同学将其开口向下,自水银表面处缓慢压入水银中,如图所示.设大气和水银温度恒定,筒内空气无泄漏,大气压强p0=75cmHg,不计气体分子间的相互作用.当金属筒被压入水银表面下h2=0.7m处时,求金属筒内部空气柱的高度h.
12.(2017·
湖北襄阳二联)
如图所示,两个可导热的汽缸竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积).两汽缸各有一个活塞,质量分别为m1和m2,活塞与汽缸无摩擦.活塞的下方为理想气体,上方为真空.当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h.(已知m1=2m,m2=m)
(1)在两活塞上同时各放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T0).
(2)在达到上一问的终态后,环境温度由T0缓慢上升到1.25T0,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功?
(假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到汽缸顶部).
课练34 分子动理论
固体、液体和气体1.A 分子间的引力和斥力随着分子间距离的变化关系是一样的,均随着距离的增大而减小,随着距离的减小而增大,故A正确、B错误;
由于不知开始时分子间距离与平衡位置的间距r0的关系,因此不能确定随着分子间距离的减小,分子势能与分子力的变化情况,故C、D错误.
2.ACE 扩散现象与布朗运动是分子无规则运动的宏观表现,故A正确;
气体可以忽略分子间作用力,压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的原因,故B错误;
两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都增大,故C正确;
处于热平衡表明没有热量交换,而没有热量交换意味着两者的温度是一样的,故D错误;
当分子间距离r>
r0时,分子势能随分子间的距离增大而增大,当r<
r0时,分子势能随分子间的距离减小而增大,当r=r0时,分子势能最小,故E正确.
3.BCE 当两个分子相距较远时,分子间作用力的合力随分子间距离减小先增大后减小再增大.分子力做功是分子势能变化的量度,分子力做正功,分子势能减小,反之增大,A错误.两分子靠近过程中,分子间作用力的合力先表现为引力,后表现为斥力,所以分子间作用力先做正功后做负功,分子动能先增大后减小,B、C正确.根据能量守恒定律,分子动能与分子势能总和不变,故分子势能先减小后增大,E正确、D错误.
4.C 布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则运动,而不是液体分子的运动,故A错误.-273.15℃也称为绝对零度,只能接近,不能达到,故B错误.根据压强微观解释,压强除与分子密集程度(体积)有关外,还与运动的剧烈程度有关,故C正确.热量总是自发地由高温物体传向低温物体,与内能大小没有直接关系,故D错误.
5.BC 相对湿度是指在一定温度时,空气中的实际水蒸气含量与饱和值之间的比值,温度升高绝对湿度不变,即空气中含水量不变,但相对湿度变小了,A错误;
PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,故温度越高,气体分子对其撞击的不平衡就会加剧,使得PM2.5的无规则运动越剧烈,B正确;
由于不考虑理想气体分子间作用力,氢气和氧气只有分子动能,当温度相同,它们的平均动能相同,而氢气分子摩尔质量小,质量相等时,氢气分子数多,所以氢气内能大,C正确;
系统的饱和汽压受温度影响,D错误.
6.AC 若单位体积内分子个数不变即气体体积不变,当分子热运动加剧时即气体温度升高,由理想气体状态方程知压强一定变大,选项A正确、B错误;
若气体的压强不变而温度降低,气体的体积减小,则单位体积内分子个数一定增加,选项C正确、D错误.
7.A 饱和蒸汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大,A正确;
饱和蒸汽是指与液化和汽化处于动态平衡的蒸汽,B错误;
单晶体有固定的形状,而多晶体没有固定的形状,C错误;
水晶为晶体,熔化再凝固后变为非晶体,D错误.
8.A 气体从状态a到状态b的变化过程中,体积V减小,温度T升高,由理想气体状态方程
=C可知,气体压强逐渐增大,本题只有选项A正确.
9.BD 由题图甲、乙、丙可知:
甲、乙在导热性质上表现各向同性,丙具有各向异性.由题图丁可知:
甲、丙有固定的熔点,乙无固定的熔点,所以甲、丙为晶体,乙是非晶体,B正确.甲为晶体,从图甲中确定它是多晶体,丙为单晶体,故A、C错误,D正确.
10.B 当有一半的水银被推入细筒中时,由于粗筒横截面积是细筒横截面积的3倍,因此,细筒中水银柱的高度为
×
3=15cm,活塞A上方水银柱的总高度为h=15cm+
=20cm,因活塞A的重力不计,所以气体的压强p=p0+h=95cmHg,B正确.
11.解题思路:
首先对A部分气体进行分析,
初状态:
pA=105Pa,VA=30S;
末状态:
p′A=p0+
=1.2×
105Pa.
A部分气体温度没变,由玻意耳定律有pAVA=p′AV′A,
得V′A=
=
=25S,即A部分气柱长度为25cm.
若使活塞甲返回原处,B部分气体末状态时体积V′B=(15+30-25)S=20S,气柱长为20cm,此时弹簧要伸长5cm,对活塞乙列平衡方程有p′AS+k·
Δl=p′BS,
得p′B=p′A+
=1.25×
对B部分气体进行分析,
pB=p0=105Pa,VB=15S,TB=300K;
p′B=1.25×
105Pa,V′B=20S.
由理想气体状态方程有
得T′B=
=500K,Δt=(500-273-27)℃=200℃.
答案:
200℃
12.解题思路:
(1)活塞b升至顶部的过程中,活塞a不动,活塞a、b下方的氮气经历等压过程.设汽缸A的容积为V0,氮气初态体积为V1,温度为T1;
末态体积为V2,温度为T2,按题意,汽缸B的容积为V0/4,由题给数据和盖·
吕萨克定律有
V1=
V0+
V0①
V2=
V0=V0②
③
由①②③式和题给数据得T2=320K④
(2)活塞b升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a开始向上移动,直至活塞上升的距离是汽缸高度的
时,活塞a上方的氧气经历等温过程.设氧气初态体积为V′1,压强为p′1;
末态体积为V′2,压强为p′2,由题给数据和玻意耳定律有
V′1=
V0,p′1=p0,V′2=
V0⑤
p′1V′1=p′2V′2⑥
由⑤⑥式得p′2=
p0⑦
(1)320K
(2)
p0
加餐练
1.ACD 扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确、E错误;
温度越高,分子热运动越激烈,扩散越快,A正确;
气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动,扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,D正确;
在扩散现象中,分子本身结构没有发生变化,不属于化学变化,B错误.
2.BCD 晶体被敲碎后,其空间点阵结构未变,仍是晶体,A错误;
单晶体光学性质各向异性,B正确;
同种元素由于空间的排列结构而形成不同物质的晶体,C正确;
如果外界条件改变了分子或原子的空间排列结构,晶体和非晶体之间可以互相转化,D正确;
在晶体熔化过程中,分子势能会发生改变,内能也会改变,E错误.
3.BCE 水中花粉的布朗运动,反映的是水分子的热运动规律,则A项错.正是表面张力使空中雨滴呈球形,则B项正确.液晶的光学性质是各向异性,液晶显示器正是利用了这种性质,C项正确.高原地区大气压较低,对应的水的沸点较低,D项错误.因为纱布中的水蒸发吸热,则同样环境下湿泡显示的温度较低,E项正确.
4.C PM10的直径小于或等于10×
10-6m=1.0×
10-5m,A错误;
处于静稳态的颗粒受力平衡,B错误;
布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动,C正确;
根据题意不能判断PM2.5的浓度随高度的增加而增大,D错误.
5.解题思路:
(1)设初始时气体体积为V1,在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的体积为V2,温度为T2.由题给条件得
V1=S2
+S1
①
V2=S2l②
在活塞缓慢下移的过程中,用p1表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得
S1(p1-p)=m1g+m2g+S2(p1-p)③
故缸内气体的压强不变.由盖·
④
联立①②④式并代入题给数据得
T2=330K⑤
(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时,被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中,被封闭气体的体积不变.设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′,由查理定理,有
⑥
联立③⑤⑥式并代入题给数据得
p′=1.01×
105Pa⑦
(1)330K
(2)1.01×
105Pa
6.AB 水和水蒸气质量相同,摩尔质量相同,故分子数相同,为N1=N2=
6.02×
1023=6.02×
1023,32g的氧气分子数为N3=
1023,故N1=N2=N3,温度是分子热运动平均动能的标志,温度相同,故它们的分子热运动的平均动能相同,B正确,C、D错误;
内能包括分子势能和分子热运动动能,若势能不同,则内能不相同,100℃时,18g的水变为水蒸气要吸热,故水蒸气的内能大,A正确.
7.BDE 气体压强主要是大量气体分子不断对容器碰撞而产生的,在失重情况下气体分子的热运动不会受到影响,气体对容器的压强不会变化,故A错误、B正确;
一定质量的气体,温度不变时,压强越大,根据理想气体状态方程得气体体积越小,所以分子间的平均距离越小,故C错误;
当气体体积不变,分子热运动变剧烈时,单位时间内撞击容器的分子数增加,对容器的撞击作用力增大,压强变大,D正确;
一定质量的理想气体压强不变,则分子撞击容器的平均速率不变,当体积增大时,温度一定升高,分子的平均速率增大,故单位时间撞击单位面积容器的分子数一定减少,故E正确.
8.ABE 饱和汽压的大小取决于液体的性质和温度,而与体积和压强无关,故A、B正确;
降低温度可能使未饱和汽变成饱和汽,故C错误;
水蒸气的压强与同温度下饱和汽压之比,称为空气的相对湿度,空气中所含水蒸气的压强越大,空气的绝对湿度越大,但相对湿度不一定越大,故D错误;
干湿泡温度计的示数差别越大,说明空气越干燥,相对湿度越小,干湿泡温度计的示数差别越小,说明空气的相对湿度越大,故E正确.
9.ABE 当分子间距离为r0时,分子间存在引力和斥力,但此时分子间引力等于斥力,合力为0,A项错误;
分子间距离在小于r0范围内分子间距离减小时,斥力和引力均增大,分子力表现为斥力,B项错误;
猛推木质推杆,外界对气体做正功,密闭的气体温度升高,压强变大,因r0的数量级为10-10m,此时气体分子间距离大于r0的10倍,分子间作用力十分微弱,可以忽略,即E项错误.
10.A “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:
求得一滴油酸的体积(④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→计算分子直径(③),故A正确.
金属筒在空气中时内部气体压强p1=p0=75cmHg,内部气体体积V1=h1S
在水银面下0.7m处时,金属筒内部空气柱高度为h,金属筒横截面积为S,则
气体压强p2=p0+ph2+ph,其中ph2=70cmHg,ph为h高的水银柱产生的压强,气体体积V2=hS
根据玻意耳定律有:
p1h1S=p2hS
解得:
h=5cm
5cm
(1)设左、右活塞的面积分别为S′和S,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即:
由此得:
S′=2S
在两个活塞上各放质量为m的物块后,假设左、右两活塞仍没有碰到汽缸底部,由平衡条件有:
p左=
,p右=
,p左<
p右,则右活塞降至汽缸底部,所有气体都在左汽缸中
在初态,气体的压强为
,体积为3Sh;
在末态,气体压强为
,体积为2xS(x为左活塞的高度)
由玻意耳定律得:
·
3Sh=
2xS
x=h,即两活塞的高度差为h
(2)当温度由T0上升至T=1.25T0时,气体的压强不变,设x′是温度达到T时左活塞的高度.
由盖·
吕萨克定律得:
x′=
x=1.25h
气体对活塞做的功为W=Fs=3mg(x′-x)=0.75mgh
(1)h
(2)0.75mgh
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