- 分子动理论:内能
- 共5581题
(1)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是______(填入正确选项前的字母)
A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
(2)如图所示,一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体;一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为.现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为
,求此时气缸内气体的压强.大气压强为ρ0,重力加速度为g.
正确答案
解:(1)A、金刚石、食盐、水晶是晶体,而玻璃是非晶体,故A错误.
B、晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的,而非晶体的分子(或原子、离子)排列是无规则的,故B正确.
C、单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故C正确.
D、单晶体的物理性质是各向异性的,而多晶体和非晶体是各向同性的.故D错误.
故选BC.
(2)设当小瓶内气体的长度为时,封闭气体的压强为p1;当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为p2,气缸内气体的压强为p3.依题意P1=P0+
ρgh…①
由玻意耳定律 …②
式中S为小瓶的横截面积.
联立①②两式,得 …③
又有…④
联立③④式,得…⑤
故答案为(1)BC;(2)此时气缸内气体的压强.
解析
解:(1)A、金刚石、食盐、水晶是晶体,而玻璃是非晶体,故A错误.
B、晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的,而非晶体的分子(或原子、离子)排列是无规则的,故B正确.
C、单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故C正确.
D、单晶体的物理性质是各向异性的,而多晶体和非晶体是各向同性的.故D错误.
故选BC.
(2)设当小瓶内气体的长度为时,封闭气体的压强为p1;当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为p2,气缸内气体的压强为p3.依题意P1=P0+
ρgh…①
由玻意耳定律 …②
式中S为小瓶的横截面积.
联立①②两式,得 …③
又有…④
联立③④式,得…⑤
故答案为(1)BC;(2)此时气缸内气体的压强.
下列说法正确的是______.(填入正确选项前的字母)
A.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
B.单晶体和多晶体物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
C.露珠呈球形,是由于表面张力作用的结果
D.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中气泡内气体组成的系统的熵增加.
正确答案
解:A.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故A正确.
B、单晶体的物理性质是各向异性的,而多晶体和非晶体是各向同性的.故B错误.
C.露珠呈球形,是由于表面张力作用的结果,故C正确.
D.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中气泡内气体组成的系统的熵增加,故D正确.
故选ACD.
解析
解:A.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故A正确.
B、单晶体的物理性质是各向异性的,而多晶体和非晶体是各向同性的.故B错误.
C.露珠呈球形,是由于表面张力作用的结果,故C正确.
D.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中气泡内气体组成的系统的熵增加,故D正确.
故选ACD.
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.温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则物体的分子平均动能大
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.扩散现象证明了物质分子永不停息地做无规则的运动
E.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,这违背了热力学第二定律.
正确答案
解:A、将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒还是晶体,选项A错误.
B、温度是分子平均动能的标志;温度越高,则分子的平均动能越大;故B正确;
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;如石墨和金刚石;故C正确;
D、扩散现象证明了物质分子永不停息地做无规则的运动;故D正确;
E、电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界时,消耗了其他形式的能;并不违背热力学第二定律;故E错误;
故答案为:BCD
解析
解:A、将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒还是晶体,选项A错误.
B、温度是分子平均动能的标志;温度越高,则分子的平均动能越大;故B正确;
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;如石墨和金刚石;故C正确;
D、扩散现象证明了物质分子永不停息地做无规则的运动;故D正确;
E、电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界时,消耗了其他形式的能;并不违背热力学第二定律;故E错误;
故答案为:BCD
如图所示,表示一个平面上晶体物质微粒的排列情况,图上画出了三条等长线AB、AC和AD,在这三条线上物质微粒的数目均______(填“相同”或“不同”),可以得出结论:晶体的物理性质是______的(填“各向同性”或“各向异性”).
正确答案
解:晶体和非晶体的重要区别是:晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点.同时晶体中单晶体具有各向异性,而非晶体都各向同性.因此这三条线上物质微粒的数目均不同,从而得出结论为:晶体的物理性质是各向异性的
故答案为:不同;各向异性
解析
解:晶体和非晶体的重要区别是:晶体有一定的熔点,非晶体没有一定的熔点.同时晶体中单晶体具有各向异性,而非晶体都各向同性.因此这三条线上物质微粒的数目均不同,从而得出结论为:晶体的物理性质是各向异性的
故答案为:不同;各向异性
下列说法正确的是 ( )
A.非晶体沿各个方向的物理性质都相同
B.产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升
C.滴入水中的红墨水很快散开说明分子在永不停息地做无规则运动
D.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度
E.一定温度下饱和汽的压强随体积的增大而减小.
正确答案
解:A、非晶体沿各个方向的物理性质具有各向同性,所以沿各个方向的物理性质都相同.故A正确;
B、产生毛细现象时,液体在毛细管中可能上升,也可能下降.故B错误;
C、滴入水中的红墨水很快散开说明液体分子在永不停息地做无规则运动.故C正确;
D、空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值,人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度;故D正确;
E、饱和汽的压强仅仅与温度有关.故E错误.
故选:ACD
解析
解:A、非晶体沿各个方向的物理性质具有各向同性,所以沿各个方向的物理性质都相同.故A正确;
B、产生毛细现象时,液体在毛细管中可能上升,也可能下降.故B错误;
C、滴入水中的红墨水很快散开说明液体分子在永不停息地做无规则运动.故C正确;
D、空气的相对湿度是空气中水蒸气的绝对湿度与同温度水的饱和汽压的比值,人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度;故D正确;
E、饱和汽的压强仅仅与温度有关.故E错误.
故选:ACD
如图所示,试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明).
正确答案
解:(1)熔化前,晶体从外界吸收能量,主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能,使物体的温度升高,其体积一般也有所增大,也有小部分能量用来增加微粒的势能.
(2)熔化时,当温度升高到熔点时,点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能,能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置,破坏点阵结构,开始熔化.继续加热,微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能,而完全消耗在破坏点阵结构所需的能量上,即用来增加微粒的势能,所以温度保持在熔点不变.
(3)熔化后,晶体变成液体,点阵结构已破坏,继续加热,微粒的平均动能又得到增加,因此温度升高,同时微粒的势能也有所增加,相互间的距离增大,出现液体的热膨胀现象.
解析
解:(1)熔化前,晶体从外界吸收能量,主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能,使物体的温度升高,其体积一般也有所增大,也有小部分能量用来增加微粒的势能.
(2)熔化时,当温度升高到熔点时,点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能,能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置,破坏点阵结构,开始熔化.继续加热,微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能,而完全消耗在破坏点阵结构所需的能量上,即用来增加微粒的势能,所以温度保持在熔点不变.
(3)熔化后,晶体变成液体,点阵结构已破坏,继续加热,微粒的平均动能又得到增加,因此温度升高,同时微粒的势能也有所增加,相互间的距离增大,出现液体的热膨胀现象.
生活中常见的固体物质分为晶体和非晶体,常见的晶体有:______.非晶体有:______.
正确答案
解:根据课本相关内容的描述可知,属于晶体的有:石英、海波、冰、水晶、食盐、萘;属于非晶体的有:蜂蜡、松香、玻璃、沥青
故答案为:金属、食盐、明矾 沥青、玻璃、石蜡
解析
解:根据课本相关内容的描述可知,属于晶体的有:石英、海波、冰、水晶、食盐、萘;属于非晶体的有:蜂蜡、松香、玻璃、沥青
故答案为:金属、食盐、明矾 沥青、玻璃、石蜡
把熔化的蜂蜡薄薄地涂在两种材料所做的薄片上,用一枝缝衣针烧热后用针尖接触蜂蜡层的背面,熔化区域的形状如甲、乙两图所示,______ 图中(填“甲”或“乙”)的薄片一定是晶体;液晶的分子排布与液体和固体都有区别,这种排布使液晶既像液体一样具有流动性,又具有各向异性,下面______图(填“丙”或“丁”)是液晶分子示意图.
正确答案
解:甲图传热各项同性,乙图传热各项异性,故乙图一定是单晶体,甲图可能是非晶体;
丙图分子排列杂乱无章,不是液晶,而丁图分子排列有规则,是液晶;
故答案为:乙,丁.
解析
解:甲图传热各项同性,乙图传热各项异性,故乙图一定是单晶体,甲图可能是非晶体;
丙图分子排列杂乱无章,不是液晶,而丁图分子排列有规则,是液晶;
故答案为:乙,丁.
(1)通常把白菜腌成咸菜需要几天时间,而把白菜炒成熟菜,使之具有相同的咸味,只需几分钟,造成这种差别的主要原因是______.俗话说:“破镜不能重圆“.这是因为镜破处分子间的距离都______(填“大于““小于““等于“)分子直径的10倍以上,分子间相互吸引的作用微乎其微.在墙壁与外界无热传递的封闭房间里,夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇,二电器工作较长时间后,房内的气温将______.(填“升高”“降低”或“不变”)
(2)生活中常见的固体物质分为晶体和非晶体,现有①金属②沥青③食盐④明矾⑤玻璃⑥石蜡,属于晶体有:______.属于非晶体有:______.
正确答案
解:(1)白菜炒成熟菜时,温度较高,所以分子运动激烈;
“破镜不能重圆”是因为分子间距仍远大于分子平衡间距,所以不能重圆;
根据热力学第一定律可知,当无热传递下时,外界对气体做功,导致内能增加,因此由于电流做功,所以房间温度将升高.
(2)晶体与非晶体的区别是无熔点,同时非晶体各向同性,而单晶体各向异性.比如:金属、食盐、明矾是晶体,而沥青、玻璃、石蜡是非晶体.
故答案为:(1)炒菜时温度高,分子热运动激烈,大于,升高
(2)①③④,②⑤⑥
解析
解:(1)白菜炒成熟菜时,温度较高,所以分子运动激烈;
“破镜不能重圆”是因为分子间距仍远大于分子平衡间距,所以不能重圆;
根据热力学第一定律可知,当无热传递下时,外界对气体做功,导致内能增加,因此由于电流做功,所以房间温度将升高.
(2)晶体与非晶体的区别是无熔点,同时非晶体各向同性,而单晶体各向异性.比如:金属、食盐、明矾是晶体,而沥青、玻璃、石蜡是非晶体.
故答案为:(1)炒菜时温度高,分子热运动激烈,大于,升高
(2)①③④,②⑤⑥
(1)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程.以下说法正确的是______.
a.液体的分子势能与体积有关
b.晶体的物理性质都是各向异性的
c.温度升高,每个分子的动能都增大
d.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
(2)气体温度计结构如图所示.玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连.开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14cm.后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压,1标准大气压相当于76cmHg)
①求恒温槽的温度.
②此过程A内气体内能______(填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将______(填“吸热”或“放热”).
正确答案
解:(1)a、液体分子之间的距离不同,液体分子之间的分子力大小就不同,所以分子势能就不同,所以液体的分子势能与体积有关,故a正确.
b、单晶体的物理性质具有各向异性,而多晶体的物理性质具有各向同性.故b错误.
c、温度越高分子的平均动能越大,但对于某个分子来说其分子动能反而可能减小,故温度对单个分子来说没有意义,故C错误.
d、由于液体表面张力的作用使液体的表面积收缩,是露珠呈球形.故d正确.
故选ad.
(2)①由于使C中水银面仍在O点处,故封闭气体的体积保持不变,即发生等容变化.冰水混合物的温度
T1=273K,此时封闭气体的压强P1=P0+h1=90cmHg
设待测恒温槽的温度T2,此时封闭气体的压强P2=P0+h2=120cmHg
根据查理定律得=
,
解得T2=364K.
②气体体积保持不变,故分子势能保持不变,由于气体温度升高,所以A内气体分子的平均动能增大,故气体的内能增大.
根据热力学第一定律△U=Q+W,与气体体积保持不变,故W=0,由于气体的内能增大,故△U>0,所以Q>
0,即气体从外界吸热.
故答案为:(1)ad
(2)①恒温槽的温度为364K.②增大;吸热.
解析
解:(1)a、液体分子之间的距离不同,液体分子之间的分子力大小就不同,所以分子势能就不同,所以液体的分子势能与体积有关,故a正确.
b、单晶体的物理性质具有各向异性,而多晶体的物理性质具有各向同性.故b错误.
c、温度越高分子的平均动能越大,但对于某个分子来说其分子动能反而可能减小,故温度对单个分子来说没有意义,故C错误.
d、由于液体表面张力的作用使液体的表面积收缩,是露珠呈球形.故d正确.
故选ad.
(2)①由于使C中水银面仍在O点处,故封闭气体的体积保持不变,即发生等容变化.冰水混合物的温度
T1=273K,此时封闭气体的压强P1=P0+h1=90cmHg
设待测恒温槽的温度T2,此时封闭气体的压强P2=P0+h2=120cmHg
根据查理定律得=
,
解得T2=364K.
②气体体积保持不变,故分子势能保持不变,由于气体温度升高,所以A内气体分子的平均动能增大,故气体的内能增大.
根据热力学第一定律△U=Q+W,与气体体积保持不变,故W=0,由于气体的内能增大,故△U>0,所以Q>
0,即气体从外界吸热.
故答案为:(1)ad
(2)①恒温槽的温度为364K.②增大;吸热.
小聪在“探究晶体的熔化规律”实验中,所用装置如图所示.下表为他记录的实验数据,请根据装置图和表中数据回答下列问题:
(1)实验时,将装有晶体的试管放人盛有水的烧杯中加热,试管在水中的深度要适当.其“适当”的含义是:______和______.
(2)该晶体的熔点是______℃.
(3)小聪从数据中还发现:该物质在开始2min比最后2min升温快,这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力______(选填“强”或“弱”)造成的.
正确答案
解:(1)为了能使试管中的晶体均匀受热,需要将试管中装有晶体的部分全部浸没在水中,但试管不能接触烧杯底部.
(2)因为晶体有一定的熔点,且熔化过程中温度保持不变,所以由表中信息可知:该晶体的熔点是0℃.
(3)从数据中还发现:该物质在开始2min比最后2min升温快,这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力弱.
故答案为:(1)试管不接触烧杯底;试管中装有晶体的部分完全浸没在水中;(2)0.(3)弱
解析
解:(1)为了能使试管中的晶体均匀受热,需要将试管中装有晶体的部分全部浸没在水中,但试管不能接触烧杯底部.
(2)因为晶体有一定的熔点,且熔化过程中温度保持不变,所以由表中信息可知:该晶体的熔点是0℃.
(3)从数据中还发现:该物质在开始2min比最后2min升温快,这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力弱.
故答案为:(1)试管不接触烧杯底;试管中装有晶体的部分完全浸没在水中;(2)0.(3)弱
如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况,图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同,由此得出晶体具有______的性质.如图乙所示,液体表面层分子比较稀疏,分子间距离大于分子平衡距离r0,因此表面层分子间作用表现为______.
正确答案
解:三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同,则晶体沿各个方向的导热、导电性能等等都不同,表现为各向异性.
在分子平衡距离r0时分子引力与斥力大小相等,而斥力受距离影响较大,变化较快.液体表面层分子比较稀疏,分子间距大于分子平衡距离r0,引力和斥力都减小,但斥力减小快,则分子引力大于斥力,分子力表现为引力.
故答案为:各向异性,引力.
解析
解:三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同,则晶体沿各个方向的导热、导电性能等等都不同,表现为各向异性.
在分子平衡距离r0时分子引力与斥力大小相等,而斥力受距离影响较大,变化较快.液体表面层分子比较稀疏,分子间距大于分子平衡距离r0,引力和斥力都减小,但斥力减小快,则分子引力大于斥力,分子力表现为引力.
故答案为:各向异性,引力.
下列说法中正确的是______.
A.只要是由确定熔点的物体必定是晶体
B.液体表面存在张力是由于表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C.容器中气体压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的
D.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,所以它是非晶体
E.布朗颗粒的无规则运动反映了液体分子的无规则运动.
正确答案
解:A、晶体均具有确定的熔点;但有固定熔点的固体不一定就是晶体;故A错误;
B、液体表面存在张力是由于表面层由于蒸发等原因而使分子间距离大于液体内部分子间距离;故B错误;
C、容器中气体压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的;故C正确;
D、潮后会粘在一起,是很多晶体结合在一起造成的;虽然没有确定的几何形状,但它仍是晶体,故D错误;
E、固体小颗粒的无规则运动反映了液体分子的无规则运动.故E正确;
故答案为:CE.
解析
解:A、晶体均具有确定的熔点;但有固定熔点的固体不一定就是晶体;故A错误;
B、液体表面存在张力是由于表面层由于蒸发等原因而使分子间距离大于液体内部分子间距离;故B错误;
C、容器中气体压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的;故C正确;
D、潮后会粘在一起,是很多晶体结合在一起造成的;虽然没有确定的几何形状,但它仍是晶体,故D错误;
E、固体小颗粒的无规则运动反映了液体分子的无规则运动.故E正确;
故答案为:CE.
(1)下列说法中正确的是______________;
A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力
B.扩散运动就是布朗运动
C.蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是非晶体
D.对任何一类与热现象有关的宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述
(2)将1ml的纯油酸加到500ml的酒精中,待均匀溶解后,用滴管取1ml油酸酒精溶液,让其自然滴出,共200滴。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内,待油膜充分展开后,测得油膜的面积为200cm2,则估算油酸分子的大小是______________m(保留一位有效数字);
(3)如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g。
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定)。
正确答案
(1)AD
(2)5×10-10
(3)①设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡
解得
②由于气体的温度不变,则内能的变化
由能量守恒定律可得
下列说法中正确的是______.(填选项前的字母)
A.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能也越来越大
B.雨水没有透过布雨伞是因为水的表面存在张力
C.晶体与非晶体的区别在于是否有规则的天然外形
D.热量不能从低温物体传给高温物体.
正确答案
A、物体分子的平均动能大小仅与物体的温度有关,是一个微观的物理量,与宏观的物理量物体运动的速度无关,故A错误.
B、由于表面张力的作用,使雨水无法透过布雨伞,故B正确,
C、晶体和非晶体的区别是否具有温度的熔点.单晶体具有规则的几何外形,而多晶体和非晶体没有规则的天然外形.故C错误.
D、热量不能自发的从低温物体传给高温物体,但在引起其它变化的情况下可以由低温物体传给高温物体,故D错误.
故B正确.
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