第十一章分子热运动能量守恒.docx
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第十一章分子热运动能量守恒
第十一章分子热运动能量守恒
作业1物体是由大量分子组成的
一、选择题(每小题5分,共50分)
1.A关于分子,下列说法中正确的是()
A.分子是组成物质的最小粒子
B.分子是保持物质化学性质的最小粒子
C.分子与质点都是理想化的物理模型
D.分子是保持物质物理性质的最小粒子
答案:
B
2.A下列关于阿伏加德罗常数的说法中,正确的是()
A.是指1m3的任何物质含有的分子数
B.是指1kg任何物质含有的分子数
C.是指标准状态下1mol气体含有的分子数
D.是指任何状态下1mol的任何物质含有的分子数
答案:
D
3.A除了一些有机物质的大分子外,一般分子直径的数量级为()
A.10-10cmB.10-8cmC.10-12cmD.10-10mm
答案:
B
4.A用油膜法测出油分子的直径后,要测出阿伏加德罗常数,只需知道油滴的()
A.摩尔质量B.摩尔体积C.体积D.密度
答案:
B
5.B能根据下列一组数据算出阿伏加德罗常数的是()
A.水的密度和水的摩尔质量
B.水的摩尔质量、水的密度以及水分子的直径
C.水分子的质量和水分子的直径
D.水分子的质量和水的摩尔质量
答案:
BD
6.B已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量和摩尔体积,可以算出()
A.固体物质分子的大小和质量
B.液体物质分子的大小和质量
C.气体物质分子的大小和质量
D.气体物质分子的质量
答案:
ABD
7.B铜的摩尔质量是M(g/mol),铜的密度是ρ(kg/m3),阿伏加德罗常数是NA(/mol),则1m3铜中含有铜分子的个数是()
A.
B.
C.NAMρD.
答案:
D
8.B下列关于分子数量的说法中,正确的是()
A.1g氢气和1g氦气中含有的分子数相等
B.体积相等的固体和液体相比,固体中含有较多的分子
C.无论是什么物质,只要它们的摩尔数相同,就含有相等的分子数
D.无论是什么物质,只要它们的体积相同,就含有相等的分子数
答案:
C
9.B某种油剂的密度为8x102kg/m3,取这种油剂0.8g滴在平静的水面上,最后形成的油膜最大面积约为()
A.10-10m2B.104m2C.1010cm2D.104cm2
答案:
B
10.C设某固体的摩尔质量为μ,密度为ρ,其质量为m,体积为V,总分子数为N,阿伏加德罗常数为NA,则下列说法中正确的是()
A.该物体一个分子的质量为
B.该物体一个分子占有的体积为
C.阿伏加德罗常数为
D.该物体内所含的分子数为
答案:
ABC
二、填空题(每空6分.共24分)
11.C铜的摩尔质量是63.5g/mol,铜的密度是8.9g/cm3,那么铜原子的质量是______kg,铜原子的体积是______m3,1g铜中含有的原子数______个,1cm3的铜中含有铜原子______个
答案:
12.C在标准状态下,1cm3理想气体的物质的量大约是______mol,含有的分子数大约是______个(取一位有效数字)
答案:
三、计算题(13、14题各10分,15题6分,共26分)
13.C取1cm3的油酸溶于酒精,制成200cm3的油酸酒精溶液.已知1cm3的溶液有50滴,现取一滴油酸酒精溶液滴到水面上,随酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄膜,测出这一薄膜的面积为0.2m2,由此估测油酸分子的直径为多少米?
(取一位有效数字)
答案:
一滴油酸溶液含油酸的体积
14.C在标准状态下,水蒸气分子间的距离大约是水分子直径的多少倍?
已知水的摩尔质量M0=1.8×10-2kg/mol,标准状态下水蒸气的摩尔体积V0=22.4L/mol.
答案:
标准状态下,水蒸气中每个水蒸气分子占据的体积
设相邻水分子间的平均距离为d1
液体水中相邻水分子间的距离即水分子直径为d2
15.C食盐(NaCl)的晶体是由钠离子和氯离子组成的.这两种离子在空间中三个相互垂直的方向上,都是等距离地交错排列的.已知食盐的摩尔质量为58.5g/mol,食盐的密度是2.2g/cm3阿伏加德罗常数为6.0×1023/mol,在食盐的晶体中,两个距离最近的钠离子中心间距离的数值最接近于()
A.3.0×10-8cmB.3.5×10-8cmC.4×10-8cmD.5×10-8cm
答案:
C
作业2分子的热运动
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.A以下实验中证实分子做无规则运动的实验是()
A.布朗运动实验
B.油膜实验
C.酒精和水的混合实验
D.离子显微实验
答案:
A
2.A下列关于布朗运动的说法中,正确的是()
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.布朗运动就是悬浮粒子的分子的无规则运动
C.布朗运动就是悬浮粒子的运动
D.布朗运动就是分子热运动
答案:
C
3.A布朗运动说明了()
A.液体是由大量分子组成的
B.液体分子的质量和体积都很小
C.液体分子永不停息地做无规则运动
D.悬浮粒子中的分子永不停息地做无规则运动
答案:
C
4.A在显微镜下观察布朗运动时,布朗运动的剧烈程度()
A.与悬浮颗粒的大小有关,粒子越小,布朗运动越显著
B.与悬浮颗粒中分子的大小有关,分子越小,布朗运动越显著
C.与温度有关,温度越高,布朗运动越显著
D.与观察时间的长短有关,观察时间越长,布朗运动越趋平稳
答案:
AC
5.B在显微镜下观察稀释了的墨汁,将会看到()
A.水分子无规则运动的情况
B.碳颗粒无规则运动的情况
C.碳分子无规则运动的情况
D.水分子和碳颗粒无规则运动的情况
答案:
B
6.B布朗运动产生的原因是()
A.悬浮粒子之间的相互作用
B.液体分子元规则运动时对悬浮粒子的撞击作用
C.悬浮粒子中的分子对悬浮粒子的作用
D.悬浮粒子具有惯性
答案:
B
7.B较大颗粒不做布朗运动,是由于()
A.液体分子不一定与颗粒相撞
B.各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡
C.颗粒越大,不易改变运动状态
D.颗粒越大,本身的热运动缓慢
答案:
BC
8.B下列现象中,哪些可用分子热运动来解释()
A.长期放煤的地方,地面下1cm深处的泥土变黑
B.炒菜时,满屋子闻到香味
C.大风吹起地上的尘土到处飞扬
D.食盐粒沉在杯底,水也会变咸
答案:
ABD
9.B用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒,每隔10s记下它的位置,得到a、b、c、d、e、f、g等点,再用直线依次连接这些点,如图所示,则下列说法中正确的是()
A.这些点连接的折线就是这一花粉颗粒的运动轨迹
B.它只是这一花粉颗粒运动过程中的位置连线
C.从a点计时,经过15s花粉颗粒可能不在bc连线上
D.它说明花粉颗粒做无规则运动
答案:
BCD
10.B在较暗的房间里,从射进来的阳光中,可看到悬浮在空气中的粒子在不停地运动,这些粒子的运动是()
A.布朗运动B.不是布朗运动
C.自由落体运动D.是由气流和重力引起的运动
答案:
BD
二、填空题(每空5分,共20分)
11.C在扩散现象中,温度越高,扩散进行得越______;观察布朗运动时也发现,温度越高,布朗运动越______,这表明分子的无规则运动的剧烈程度与______有关,所以通常把分子的无规则运动叫做______
答案:
快;剧烈;温度;热运动
三、简答题(20分)
12.C请解释下列物理现象:
(1)把一块铅和一块金的接触面磨光、磨平后紧紧压在一起,几年后发现铅中有金;
(2)将盐放在水中,水逐渐地变成,而且热水比冷水容易变咸
答案:
略
作业3分子间的相互作用力
一、选择题(每小题10分,共90分)
1.A分子间的相互作用力由引力
和斥力
两部分组成,则()
A.
和
是同时存在的
B.分子之间的距离越小,
越小,
越大
C.分子之间的距离越小,
越大,
越小
D.分子力是指
和
的合力
答案:
AD
2.A当物体被拉伸时,下列说法中正确的是()
A.分子间的引力增大,斥力减小
B.分子间的斥力增大,引力减小
C.分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大得快
D.分子间的引力和斥力都减小,但斥力比引力减小得快
答案:
D
3.A下列现象可说明分子间有引力的是()
A.磁体吸引附近的小铁钉
B.用粉笔在黑板上写字留下字迹
C.用电焊把两块铁焊在一起
D.拉伸的橡皮筋松开后,恢复原状
答案:
BCD
4.A下列说法中正确的是()
A.固体很难被拉伸,这是因为拉伸时固体分子间的分子力表现为引力
B.液体很难被压缩,这是因为压缩时液体分子间的分子力表现为斥力
C.气体被压缩时有时需要用较大的力,这是因为气体被压缩时其分子间的分子力表现为斥力
D.固体和液体很难被压缩,这是因为固体和液体的分子间没有空隙
答案:
AB
5.B下面证明分子间存在引力和斥力的实验,哪个是错误的()
A.两块铅压紧以后能连成一块,说明存在引力
B.一般固体、液体很难被压缩,说明存在着相互排斥力
C.拉断绳子要用力说明存在着引力
D.碎玻璃不能拼在一起,是由于分子间存在斥力
答案:
D
6.B分子力是分子间引力和斥力的合力,则以下说法中正确的是()
A.当分子间距离为r0时(约为10-10m),分子力为零
B.当分子间距离r>r0时,分子力表现为引力,当分子间距离由r0增大时,分子力先增大后减小
C.当分子间距离r D.当分子间距离r 答案: ABD 7.B设分子间的距离为r0(约为10-10m),分子力为零,则下列说法中正确的是() A.当分子间距离r B.当分子间距离r比r0稍大时,分子间只有引力,没有斥力 C.分子间的斥力与引力同时存在 D.分子间的相互作用力是由于分子中带电粒子的相互作用引起的 答案: CD 8.B关于分子间相互作用的引力和斥力,以下说法正确的是() A.分子力为零时的斥力和引力相平衡 B.分子力表现为引力时的引力比分子力表现为斥力时的引力大 C.分子力表现为引力时的斥力比分子力表现为斥力时的引力小 D.分子力表现为斥力时分子间相互作用的斥力一定大于引力 答案: ACD 9.B在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将() A.先减小后增大 B.先增大后减小 C.先增大后减小再增大 D.先减小后增大再减小 答案: C 二、填空题(10分) 10.C如图所示为分子力与分子间距离关系的示意图,在甲、乙、丙三种情况中分子间斥力最大的是图______,分子间引力最大的是图______,合力最小的是图______ 答案: 乙;乙;甲 作业4物体的内能热量 一、选择题(每小题5分,共55分) 1.A关于分子的动能,下列说法中正确的是() A.物体运动速度大,物体内分子的动能一定大 B.物体的温度升高,物体内每个分子的动能一定增大 C.物体的温度降低,物体内大量分子的平均动能一定减小 D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关 答案: CD 2.A关于分子势能,下列说法中正确的是() A.物体的高度越高,物体内的分子势能越大 B.物体的体积越大,物体内的分子势能越大 C.物体的体积减小了,物体内的分子势能也减小 D.物体的体积变化了,分子势能随着发生变化 答案: D 3.A关于物体内能的说法中,正确的是() A.温度高的物体内能一定大 B.体积大的物体内能一定大 C.运动速度大的物体内能一定大 D.物体的内能与物体所含物质的多少、物体的温度和物体的体积都有关 答案: D 4.A对于用做功的方式改变物体的内能的过程,下列说法中正确的是() A.一定是其他形式的能转化为内能的过程 B.一定是内能转化为其他形式的能的过程 C.可能是两物体间内能转移的过程 D.一定是其他形式的能与内能转化的过程 答案: D 5.B关于物体间自发的热传递,下列说法中正确的是() A.热量一定从温度高的物体传递给温度低的物体 B.热量一定从内能大的物体传递给内能小的物体 C.热量一定从分子平均动能大的物体传递给分子平均动能小的物体 D.热量一定从分子势能大的物体传递给分子势能小的物体 答案: AC 6.B用r表示两分子间的距离,Ep表示分子势能,当r=r0时引力等于斥力,设两分子相距大于十倍的r0时,Ep=0,则【) A.当r>r0时,Ep随r的增大而增加 B.当r C.当r D.当r>r0时,Ep=0 答案: AB 7.B当把打足气的车胎内的气体迅速放出时,会发现车胎气嘴处的温度明显降低,这是因为() A.气体对外做功,同时向外放出热量 B.气体对外做功,胎内气体温度降低,向外界吸热 C.外界对气体做功,胎内气体向外传递热量 D.外界对胎内气体做功,同时向胎内气体传递热量 答案: B 8.B设分子甲和乙相距较远时,它们之间的分子力可忽略,现让分子甲固定不动,将分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近,在这一过程中() A.分子力总是对乙做正功 B.分子乙总是克服分子力做功 C.先是分子力对乙做正功,然后是分子乙克服分子力做功 D.分子力先对乙做正功,再对乙做负功,最后又对乙做正功 答案: C 9.B子弹以水平速度击中光滑水平面上的木块,并留在其中,这一过程中,下列说法正确的是() A.子弹头损失的机械能等于木块内能的增加量 B.子弹头损失的机械能等于木块和子弹内能的增加量 C.通过做功使木块的内能改变 D.子弹头、木块组成的系统的总能量保持不变 答案: CD 10.C一定质量的0℃的冰熔解成0℃的水时,其分子的动能之和Ep和分子的势能之和Ep的变化情况为() A.Ek变大,Ep变大B.Ek变小,Ep变小 C.Ek不变,Ep变大D.Ek变大,Ep变小 答案: C 11.C对于热量、功和内能三个物理量,下列各种说法中正确的是() A.热量和功由过程决定,而内能由状态决定 B.热量、功和内能的物理意义相同 C.热量和功都可以作为内能的量度 D.内能大的物体内有的热量多 答案: A 二、填空题(每空3分,共27分) 12.C温度升高时,物体分子的热运动______,分子热运动的平均动能______,从分子动理论的观点来看,温度是物体分子热运动的______的标志 答案: 加剧;增大;平均动能 13.物体所有的分子动能和分子势能的总和叫做______,它的多少与物体______有关 答案: 物体的内能;分子数、温度、体积 14.C改变物体的内能,可以通过______和______两种方式,但这两种方式的本质不同,前者是______,后者是______ 答案: 做功;热传递;能的转化;能的转移 三、计算与简答(每小题9分,共18分) 15.C雨滴从400m高度由静止下落,设它受到的平均阻力为重力的0.7倍,雨滴落地前所产生的热有30%被其吸收,则落地前温度升高了多少? (水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)) 答案: 0.7mgh×30%=cm△t△t=0.2℃ 16.C设r=r0时分子间的引力和斥力大小相等、分子力为零,分子势能也为零则当r>10-9m时,分子间的相互作用力可以忽略,这时分子系统的势能与r=r0时分子系统的势能相等吗? 如果不等,则分子势能为正值还是负值? 为什么? 答案: 不等,正值因为分子从r=r0处向r>r0处移动,分子力做负功 作业5热力学第一定律能量守恒 一、选择题(每小题5分,共50分) 1.A关于物体内能的变化,以下说法中正确的是() A.物体吸收热量,内能一定增大 B.物体对外做功,内能一定减小 C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变 D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变 答案: C 2.A对于一定质量的物体(或系统),有() A.吸热物体的温度一定会升高 B.只要气体的体积、温度都变化,则气体的内能一定改变 C.外界对系统做功,系统内能可能不变 D.物体温度不变,则其内能一定也不变 答案: C 3.A若在气缸中装有一定量的气体,则() A.传递热量给气体,气体的内能一定改变 B.如果气体跟外界交换热量又对外界做功,它的内能一定改变 C.对气体做功,它的内能一定改变 D.以上说法都不对 答案: D 4.A在热力学第一定律的表达式Q+W=△U中,关于各个物理量的正、负,下列说法中正确的是() A.外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时△U为正 B.外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时△U为负 C.物体对外界做功时W为负,放热时Q为负,内能减少时△U为负 D.物体对外界做功时W为正,吸热时Q为正,内能增加时△U为正 答案: C 5.B对于在一个大气压下,1kg100℃的水变为1kg100℃的水蒸气的过程,下列说法中正确的是() A.水的内能增加,对外界做功,一定是吸热过程 B.水的内能不变,对外界做功,向外界吸热 C.水的内能减少,对外界不做功,向外界放热 D.水的内能增加,对外界做功,向外界放热 答案: A 6.B一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104J的功,气体的内能减少了1.2×105J,则下列各式中正确的是() A.W=8×104J,△U=1.2x105J,Q=4×104J B.W=8×104J,△U=-1.2x105J,Q=-2×105J C.W=-8×104J,△U=1.2x105J,Q=2×105J D.W=-8×104J,△U=-1.2x105J,Q=-4×104J 答案: B 7.B一定质量的气体,在保持压强恒等于1.0×105Pa的状况下,体积从20L膨胀到30L,这一过程中气体共向外界吸热4×103J,则气体内能的变化为() A.增加了5×103JB.减少了5×103J C.增加了3×103JD.减少了3×103J 答案: C 8.B汽车关闭发动机后,沿斜坡匀速下滑的过程中() A.汽车的机械能守恒 B.汽车的动能和势能相互转化 C.汽车的机械能转化为内能,总能量减少 D.机械能转化为内能,总能量守恒 答案: D 9.B永动机是不可能制成的,这是因为永动机() A.不符合机械能守恒定律 B.违背了能的转化和守恒定律 C.做功产生的热不符合热功当量 D.找不到合适的材料和合理的设计方案 答案: B 10.B下列各物体在所经历的过程中,内能增加的有() A.在光滑斜面上由静止释放而滑下的物体 B.水平飞行并射穿木块的子弹 C.在绝热条件下被压缩的气体 D.在光滑水平面上运动的两小球,碰撞后以共同的速度运动 答案: BCD 二、填空题(每空3分,共18分) 11.C用气筒给自行车打气,每次对活塞加75N的压力,活塞行程为40cm,每压一次,被压缩气体的内能都增加8.5J,则此过程中被压缩气体是_______热(填“吸”或“放”),传递的热量是_______J 答案: 放;21.5 12.C能量既不能_______,也不能_______,它只能从一种形式_______为另一种形式,或者从一物体_______到别的物体,这就是能量守恒定律. 答案: 凭空产生;凭空消失;转化;转移 三、计算题(13、14题各10分,15题12分,共32分) 13.C质量为M的小车,以速度v0在光滑水平面上匀速行驶,在小车上方有一质量为m的木块,轻轻落在车上,其速度可忽略,由于木块和车之间有摩擦,而使木块滑行一段距离后与车保持相对静止,求木块在车上滑行中产生的热量. 答案: 由动量守恒 ① 由能量关系: ② 由① 代入②中 14.C质量为2kg的木块置于光滑水平桌面上,质量为10g的铅弹从水平方向射入木块后,与木块一起向前运动,落地点与桌子边缘的水平距离是0.4m,在入射过程中内能增加量的60%被铅弹吸收.使铅弹的温度升高了92.6℃,已知铅的比热容是130.2J/(kg·℃),g=10m/s2僧,求桌面的高度 答案: 设射入过程中产生的热量为Q Q×60%=cm△t① 子弹射入木块过程中mv0=(M+m)v② ③ 设桌面高度为h ④ v·t=0.4m⑤ 由①、②、③、④、⑤得 h=0.8m 15.C要把质量为103kg的卫星发射到地球附近的圆形轨道上,如果燃料完全燃烧产生的热量有1%转化为卫星在轨道上运行时的动能,试求燃料质量m至少为多少? (地球半径R=6400km,燃料热值q=6.4×107J/kg,g=9.8m/s2) 答案: 由题意: 作业6热力学第二定律能源环境 一、选择题(每小题6分,共60分) 1.A根据热力学第二定律,下列判断正确的是() A.电能不可能全部变为内能 B.在火力发电机中,燃气的内能不可能全部变为电能 C.热机中,燃气内能不可能全部变为机械能 D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 答案: BCD 2.A下列说法中,正确的是() A.一切形式的能量间的相互转化都具有方向性 B.热量不可能由低温物体传给高温物体 C.气体的扩散过程具有方向性 D.一切形式的能量间的相互转化都不具有方向性 答案: C 3.A关于热传导的方向性,下列说法中正确的是() A.热量能自发地由高温物体传给低温物体 B.热量能自发地由低温物体传给高温物体 C.在一定条件下,热量也可以由低温物体传给高温物体 D.热量一定不可能由低温物体传给高温物体 答案: AC 4.A关于第二类永动机,下列说法中正确的是() A.它既不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律 B.它既违反了热力学第一定律,也违反了热力学第二定律 C.它不违反热力学第一定律,只违反热力学第二定律 D.它只违反热力学第一定律,不违反热力学第二定律 答案: C 5.B第二类永动机不可以制成,是因为() A.违背了能量守恒定律 B.热量总是从高温物体传递给低温物体 C.机械能不能全部转变为内能 D.内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化 答案: D 6.B产生酸雨的祸首是() A.二氧化碳B.氟利昂C.二氧化硫D.一氧化碳 答案: C 7.B下列哪些物理过程是具有方向性的() A.热传导过程 B.机械能和内能的转化过程 C.气体的扩散过程 D.气体向真空膨胀的过程 答案: ABCD 8.B下列关于热机的说法中,正确的是() A.热机是把内能转化为机械能的装置 B.热机是把机械能转化为内能的装置 C.只要对内燃机不断进行革新,它可以把气体的内能全部转化为机械能 D.即使没有漏气、也没有摩擦等能量损失,内燃机也不能把内能全部转化为机械能 答案: AD 9.B一单摆在振动过程中,由于空气阻力的作用,其振幅不断地减小,对于这一物理过程,下列说法中正确的是() A.振动过程中摆球的动能不断减少 B.振动过程中,摆球的重力势能不断地转化为系统的内能 C.振动过程中,系统的机械能越来越少,内能逐渐增加 D.振动系统的机械
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- 第十一 分子 热运动 能量 守恒