章末质量检测11.doc

章末质量检测(十一)
(时间：45分钟　满分：72分)
1．(12分)(2015·南通市高三第一次调研测试)如图1所示，1 mol的理想气体由状态A经状态B、状态C、状态D再回到状态A。BC、DA线段与横轴平行，BA、CD的延长线过原点。

图1
(1)气体从B变化到C的过程中，下列说法中正确的是______。
A．分子势能增大 B．分子平均动能不变
C．气体的压强增大 D．分子的密集程度增大
(2)气体在A→B→C→D→A整个过程中，内能的变化量为______；其中A到B的过程中气体对外做功W1，C到D的过程中外界对气体做功W2，则整个过程中气体向外界放出的热量为__
(3)气体在状态B的体积VB＝40 L，在状态A的体积VA＝20 L，状态A的温度tA＝0 ℃。求：
①气体在状态B的温度；
②状态B时气体分子间的平均距离。(阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，计算结果保留一位有效数字)
解析　(1)理想气体的分子势能始终为零，分子势能不变，A错误；气体的温度升高，分子的平均动能增大，B错误；体积不变，温度升高，由＝C得压强增加，C正确；体积不变，分子的密度程度不变，D错误。
(2)气体回到原状态，温度不变，分子的平均动能不变，内能不变，故内能的变化量为零，整个过程外界对气体做功的和为W2－W1，内能不变，故气体向外界放出的热量为W2－W1。
(3)①A到B过程，由盖一吕萨克定律有＝
代入数据得TB＝546 K
②设气体分子间的平均距离为d，则有d3＝
代入数据得d＝4×10－9m
答案　(1)C　(2)0　W2－W1
(3)①546 K　②4×10－9m
2. (12分)(2015·无锡市普通高中高三期末考试)(1)如图2所示，p­T图上的a→b→c表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在p­V图上的图线应是下图中的______(p、V和T分别表示气体的压强、体积和热力学温度)。

图2

(2)如图3，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿汽缸内壁无摩擦滑动。通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12 J，气体膨胀对外做功8 J，则气体的内能增加了________J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为________J。
(3)取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，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0.2 m2，已知油酸分子的直径为5×10－10 m,1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，试估算原油酸酒精溶液的体积浓度(×100%)。

图3
解析　(1)由理想气体状态方程＝C得，气体由a→b是等容变化，所以这一过程在p­V图象上的图象应为A选项。
(2)根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝－8 J＋12 J＝4 J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，气体既不对外界做功，外界也不对气体做功，即W＝0，则气体吸收的热量为Q＝ΔU＝4 J。
(3)每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
V0＝Sd＝1×10－10m3
体积浓度为η＝×100%＝0.5%
答案　(1)A　(2)4　4　(3)0.5%
3．(12分)(2015·宿迁市高三摸底考试)(1)关于下列四幅图的说法，正确的是______。

A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理
B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹
C．烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图丙的形状，则说明云母为非晶体
D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小
(2)

图4
一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图4，AB、BC分别与p轴、T轴平行，气体在状态A时体积为V0，则在状态C时的体积为______；从状态A经状态B变化到状态C的过程中，气体对外界做功为W，内能增加了ΔU，则此过程中该气体吸收的热量为______。
(3)某热水袋容积为900 mL。请估算装水量为80%时热水袋中水分子的数目(阿伏加德罗常数NA＝6×
1023mol－1)。
解析　(1)利用单分子油膜法测油酸分子直径时，是把油酸分子构建成球体模型，选项A正确；乙图中不是布朗运动的轨迹，而是间隔相等时间的位置连线，选项B错误；图丙表示云母具有导热各向异性，说明云母是晶体，选项C错误；当分子间距离为r0时，分子力为零，分子势能最小，选项D正确。
(2)从状态A到状态B为等温升压过程有p0V0＝2p0VB，从状态B到状态C为等压升温过程有＝，联立解得VC＝V0；由热力学第一定律ΔU＝－W＋Q，解得吸收热量为Q＝W＋ΔU。
(3)n＝＝×NA＝×6×1023＝2.4×1025
答案　(1)AD　(2)V0　W＋ΔU　(3)2.4×1025
4．(12分)(2014·南京师大附中高三模拟考试)(1)下列说法中正确的是______。
A．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关
C．有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
(2)一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图5所示，

图5
其中A到B曲线为双曲线。图中V0和p0为已知量。
①从状态A到B，气体经历的是______(填“等温”“等容”或“等压”)过程；
②从B到C的过程中，气体做功大小为
③从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为______(填“吸热”“放热”或“无吸放热”)。
(3)在“油膜法估测分子直径”的实验中：
①下列关于油膜法实验的说法中正确的是______。
A．可以直接将油酸滴到浅水盆中进行实验
B．实验中痱子粉应该越多越好
C．该实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜
D．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
②某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.25 m2的蒸发皿、滴管、量筒(60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干等。已知分子直径数量级为10－10 m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为多少？
解析　(1)分子力表现为斥力时，分子间的距离r＜r0，分子距离增大，分子斥力做正功，分子势能减小，选项A错误；压强微观上与分子动能和分子的密集程度都有关，选项B错误；单晶体有规则的几何形状，多晶体没有规则的几何形状，选项C错误；表面张力产生的原因是液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，选项D正确。
(2)①A到B曲线为双曲线，所以A到B为等温变化；②B到C的过程中气体体积膨胀，气体对外做功为·V0＝p0V0；③由于C到A的过程中外界对气体做的功大于A到B到C过程中气体对外界做的功，所以整个过程中，外界对气体做正功，根据热力学第一定律，气体放热。
(3)①该实验应先撒上痱子粉再滴油酸，故选项A错误；痱子粉要适量，太多了，油酸散不开来不能形成单分子薄层，故选项B错误；该实验中是将油膜看成单分子层油膜，故选项C正确；酒精溶液的作用是稀释油酸，故选项D错误。②根据题意可得＝0.25，解得x＝0.001 5，所以千分比为1.5‰。
答案　(1)D　(2)①等温　②p0V0　③放热
(3)①C　②1.5×10－3(或0.15‰)
5．(12分)(2014·江苏省高考信息卷)(1)下列说法正确的是______。
A．用显微镜观察液体中悬浮微粒的布朗运动，观察到的是微粒中分子的无规则运动
B．若分子间距离r＝r0时，两分子间分子力F＝0，则当两分子间距离由小于r0逐渐增大到10r0过程中，分子间相互作用的势能增大
C．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大
D．水可以浸润玻璃，但不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系
(2)2013年11月22日青岛发生原油泄漏和爆炸事故。假若漏油时速为8 m/s，漏油时间t＝1.5 min。工作人员在测量时，漏出的油已在地面上形成宽约为a＝100 m的长方形厚油层，漏出油的体积V＝1.44×10－3m3。则该厚油层的平均厚度D＝______m，该厚油层的厚度D约为分子直径d的______倍。(已知油分子的直径约为10－10m)
(3)如图6所示，

图6
一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C。已知状态A的温度为300 K。求气体在状态B、C时的温度。
解析　(1)用显微镜观察到的是悬浮微粒的无规则运动，并不是分子的运动，此外，分子尺寸太小，用光学显微镜也看不到，所以选项A错误；在两分子间距离由小于r0逐渐增大到r0的过程中，分子力表现为斥力，分子力做正功，分子动能增大，分子势能减小，在分子间距从r0逐渐增大到10r0过程中，分子力表现为引力，分子力做负功，分子动能减小，分子势能增大，选项B错误；气体的压强与温度和体积两个因素有关，只知道其中一个物理量的变化，而不知道另一个量如何变化，无法确定气体压强的增减，选项C错误；D正确。
(2)油层长度L＝vt＝8×90 m＝720 m，
油层厚度D＝＝ m＝2×10－8 m，
n＝＝＝200(倍)。
(3)由理想气体的状态方程＝得
气体在状态B的温度TB＝TA＝1 200 K
由状态B到状态C，气体做等容变化，
由查理定律得＝
则TC＝TB＝600 K
答案　(1)D　(2)2×10－8　200　(3)1 200 K　600 K
6．(12分)(2014·扬州市高三第四次调研测试)(1)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是______。

A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零

B．乙图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度T1＜T2
C．丙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体
D．丁图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上
(2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图7所示)，

图7
测得油膜占有的正方形小格个数为X。
①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为________。
②油酸分子直径约为________。
(3)一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图8所示的p­V图线描述，

图8
其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA＝300 K，试求：
①气体在状态C时的温度TC；
②若气体在A→B过程中吸热1 000 J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？
解析　(1)甲图中，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，它们间相互作用力的合力为零，A错误；温度升高，运动快的分子数增加，故T1＜T2，B正确；多晶体也表现为各向同性，C错误；液体表面层分子间相互作用表现为引力，因此产生了表面张力，D错误。
(2)一滴油酸酒精溶液的体积为，
其中纯油酸的体积为，
油酸薄膜的面积为Xa2，故油酸分子的直径d＝
(3)①C→D过程为等压过程，则＝
所以Tc＝375 K
②A→B过程气体对外做功W＝pΔV＝2×105×3×10－3J＝600 J
ΔU＝Q－W＝1 000 J－600 J＝400 J
即气体内能增加400 J
答案　(1)B　(2)　
(3)①375 K　②增加400 J