一、選擇題(1~4題為單選題,5~8題為多選題)
1.(2015·福建理綜)下列有關(guān)分子動理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識,其中正確的是( )
A.分子間距離減小時分子勢能一定減小
B.溫度越高,物體中分子無規(guī)則運動越劇烈
C.物體內(nèi)熱運動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無關(guān)
D.非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性
答案:B
解析:A項,分子間的勢能隨著分子間距的減小,分子勢能減小,但分子間距減小到一定程度時,分子斥力大于分子引力,分子之間的勢能將增大,故A項錯誤。B項,溫度是衡量物體中分子無規(guī)則運動劇烈程度的量,溫度越高分子運動越劇烈,故B項正確。C項,溫度越高,物體熱運動速率大的分子數(shù)占總分子比例越高,故C項錯誤。D項,非晶體的物理性質(zhì)各向同性,單晶體的部分物理性質(zhì)表現(xiàn)各向異性,多晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)各向同性,故D項錯誤。綜上所述,本題正確答案為B。
2.(2015·北京理綜)下列說法正確的是( )
A.物體放出熱量,其內(nèi)能一定減小
B.物體對外做功,其內(nèi)能一定減小
C.物體吸收熱量,同時對外做功,其內(nèi)能可能增加
D.物體放出熱量,同時對外做功,其內(nèi)能可能不變
答案:C
解析:根據(jù)熱力學第一定律ΔU=Q+W判斷,只有C項正確。
3.(2015·福建理綜)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac。則( )
A.Tb>Tc,Qab>Qac B.Tb>Tc,Qab C.Tb=Tc,Qab>Qac D.Tb=Tc,Qab 答案:C 解析:根據(jù)熱力學定律=C,因為pV的乘積為常數(shù),所以這個過程中,b,c狀態(tài)的溫度相等,又因為ab過程中,體積變大,有對外力做功,所以吸收的熱量比ac過程的多,故C項正確。綜上所述,本題正確答案為C。 4.(2015·重慶理綜)某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的,且車胎體積增大。若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體,那么( ) A.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能減小 B.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能增大 C.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能減小 D.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能增大 答案:D 解析:對車胎內(nèi)的理想氣體分析知,體積增大為氣體為外做功,內(nèi)能只有動能,而動能的標志為溫度,故中午溫度升高,內(nèi)能增大,故選D。 5.(2015·課標)關(guān)于擴散現(xiàn)象,下列說法正確的是( ) A.溫度越高,擴散進行得越快 B.擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學反應(yīng) C.擴散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的 D.擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生 E.液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的 答案:ACD 解析:根據(jù)分子動理論,溫度越高,擴散進行得越快,故A正確;擴散現(xiàn)象不是化學反應(yīng),故B錯誤;擴散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的,故C正確;擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都發(fā)生,故D正確;液體中的擴散現(xiàn)象不是由于液體的對流形成的,是液體分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的,故E錯誤。 6.(2015·江蘇單科)對下列幾種固體物質(zhì)的認識,正確的有( ) A.食鹽熔化過程中,溫度保持不變,說明食鹽是晶體 B.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形,說明蜂蠟是晶體 C.天然石英表現(xiàn)為各向異性,是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則 D.石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同,是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同 答案:AD 解析:B選項中說明云母是晶體;C選項中天然石英表現(xiàn)為各向異性,正是由于物質(zhì)微粒在空間排列規(guī)則的緣故,故B、C錯誤,A、D正確。 7.(2015·課標)下列說法正確的是( ) A.將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體 B.固體可以分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同方向上有不同的光學性質(zhì) C.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 D.在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w E.在熔化過程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變 答案:BCD 解析:晶體有固定的熔點,并不會因為顆粒的大小而改變,即使敲碎為小顆粒,仍舊是晶體,選項A錯。根據(jù)是否有固定的熔點,可以把固體分為晶體和非晶體兩類,晶體有各向異性,選項B對。同種元素構(gòu)成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶體如金剛石和石墨,選項C對。晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到破壞就可能形成非晶體,反之亦然,選項D對。熔化過程中,晶體要吸熱,溫度不變,但是內(nèi)能增大,選項E錯。 8.(2015·廣東理綜)圖為某實驗器材的結(jié)構(gòu)示意圖,金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣,內(nèi)筒中有水。在水加熱升溫的過程中,被封閉的空氣( ) A.內(nèi)能增大 B.壓強增大 C.分子間引力和斥力都減小 D.所有分子運動速率都增大 答案:AB 解析:A項,水加熱升溫時,傳熱給封閉的氣體,由于外筒隔熱,且氣體無法對外做功,因此氣體溫度升高,內(nèi)能增大,故A項正確。B項,封閉的理想氣體溫度升高,體積不變,由理想氣體狀態(tài)方程可知,氣體壓強增大,故B項正確。C項,分子間的引力和斥力與氣體壓強和溫度無關(guān),只與分子間距有關(guān),分子間的引力與斥力不變,故C項錯誤。D項,溫度升高,氣體分子的平均動能增大,平均運動速率增大,但有些分子的運動速率可能減小,故D項錯誤。 二、非選擇題 9.(2015·河南鄭州質(zhì)檢)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃。求: (1)該氣體在狀態(tài)B時的溫度; (2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量。 答案:(1)-173℃ (2)200J 解析:(1)對于理想氣體:A→B過程,由查理定律有=, 得TB=100K, 所以tB=TB-273℃=-173℃。 (2)B→C過程,由蓋·呂薩克定律有=, 得TC=300K, 所以tC=TC-273℃=27℃。 由于狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同,氣體內(nèi)能相等,而A→B過程是等容變化氣體對外不做功,B→C過程中氣體體積膨脹對外做功,即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對外做功,故氣體應(yīng)從外界吸收熱量。Q=pΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3)J=200J。 10.(2015·山東理綜)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖,截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上,開始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K,壓強為大氣壓強p0。當封閉氣體溫度上升至303K時,杯蓋恰好被整體頂起,放出少許氣體后又落回桌面,其內(nèi)部氣體壓強立刻減為p0,溫度仍為303K。再經(jīng)過一段時間,內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K。整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體。求: (1)當溫度上升到303K且尚未放氣時,封閉氣體的壓強; (2)當溫度恢復(fù)到300K時,豎直向上提起杯蓋所需的最小力。 答案:(1)1.01p0 (2)0.02p0S 解析:(1)氣體進行等容變化,開始時,壓強p0,溫度T0=300K;當溫度上升到303K且尚未放氣時,壓強為p1,溫度T1=303K;根據(jù)=可得:p1=p0=p0=1.01p0 (2)當內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K時,由等容變化方程可得:=,解得p2=p0=p0= 當杯蓋恰被頂起時有:p1S=mg+p0S 若將杯蓋提起時所需的最小力滿足:Fmin+p2S=p0S+mg,解得:Fmin≈0.02p0S 11.(2015·山西四校三聯(lián))如圖所示,開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑的汽缸,其側(cè)壁是絕熱的,底部導(dǎo)熱,內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的密閉活塞,活塞A導(dǎo)熱,活塞B絕熱,將缸內(nèi)理想氣體分成、兩部分。初狀態(tài)整個裝置靜止不動處于平衡,、兩部分氣體的長度均為l0,溫度為T0。設(shè)外界大氣壓強為p0保持不變,活塞橫截面積為S,且mg=p0S,環(huán)境溫度保持不變。求: (1)在活塞A上逐漸添加鐵砂,當鐵砂質(zhì)量等于2m,兩活塞重新處于平衡時,活塞B下降的高度。 (2)現(xiàn)只對氣體緩慢加熱,使活塞A回到初始位置。此時氣體的溫度。 答案:(1)0.4l0 (2)2.5T0 解析:(1)初狀態(tài)氣體壓強p1=p0+=2p0 氣體壓強p2=p1+=3p0 添加鐵砂后氣體壓強p1′=p0+=4p0 氣體壓強p2′=p1′+=5p0 氣體等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有 p2l0S=p2′l2S 可得:l2=l0, 則B活塞下降的高度h2=l0-l2=0.4l0 (2)氣體等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有 p1l0S=p1′l1S 可得l1=0.5l0 只對氣體加熱,氣體狀態(tài)不變,所以當A活塞回到原來位置時,氣體此時長度l2″=2l0-0.5l0=1.5l0 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有:= 得:T2=2.5T0