【名师伴你行】高考物理二轮复习 分子动理论、气体及热力学定律提能专训.doc

提能专训(十五)分子动理论、气体及热力学定律时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1(2014广东珠海市质检)下列说法正确的是()a布朗运动就是液体分子的热运动b在实验室中可以得到273.15 的低温c一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大d热量一定是从内能大的物体传送到内能小的物体答案：c解析：布朗运动是液体分子对悬浮微粒的撞击形成的，则a选项错误；自然界的温度只能无限靠近273.15 ，但却不能达到这个温度，b选项错误；据c可知，一定质量的气体被压缩时，如果温度也降低，有可能使压强减小，c选项正确；热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起外界做功，所以d选项错误2(2014大纲全国)(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是()a压强变大时，分子热运动必然变得剧烈b保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈c压强变大时，分子间的平均距离必然变小d压强变小时，分子间的平均距离可能变小答案：bd解析：根据理想气体的状态方程c，当压强变大时，气体的温度不一定变大，分子热运动也不一定变得剧烈，选项a错误；当压强不变时，气体的温度可能变大，分子热运动也可能变得剧烈，选项b正确；当压强变大时，气体的体积不一定变小，分子间的平均距离也不一定变小，选项c错误；当压强变小时，气体的体积可能变小，分子间的平均距离也可能变小，选项d正确3(多选)电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，下列说法中正确的是()a热量能自发地从低温物体传给高温物体b在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体c热量的传导过程不具有方向性d在自发条件下热量的传导过程具有方向性答案：bd解析：一切自发过程都有方向性，热传导过程是热量由高温物体传向低温物体如果在外界帮助下热量可以从低温物体传向高温物体，电冰箱就是借助外力做功把热量从低温物体(冷冻食品)传向高温物体(周围的大气)电冰箱内热量传递的过程是有外界参与的4(2014深圳市高三检测)(多选)在用油膜法估测分子直径大小的实验中，若已知油滴的摩尔质量为m，密度为，油滴质量为m，油滴在水面上扩散后的最大面积为s，阿伏加德罗常数为na，以上各量均采用国际单位，那么()a油滴分子直径db油滴分子直径dc油滴所含分子数nnad油滴所含分子数nna答案：bd解析：用油膜法测分子直径，认为油膜的厚度就为分子直径，油滴的质量为m，最大面积为s，则油滴的体积为v，油滴分子的直径为d，选项b正确，选项a错误；油滴的物质的量为，油滴所含分子数为nna，选项d正确，选项c错误.5(2014福建省福州市高三3月质检)如图所示，u型汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知汽缸不漏气，活塞移动过程无摩擦初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板现缓慢升高缸内气体温度，汽缸内气体压强p随热力学温度t的变化规律是()答案：b解析：由于活塞的重力不计，所以在温度升高过程中，当容器中气体压强小于外界大气压p0时，气体进行等容变化，遵循，当压强上升到p0时，气体进行等压变化，故选项b正确6(2014沈阳高三检测)以下说法正确的是()a当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大b已知某物质的摩尔质量为m，密度为，阿伏加德罗常数为na，则该种物质的分子体积为v0c自然界发生的一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生d液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点答案：d解析：当rr0时，分子势能随分子间距离增大而减小，选项a错误；选项b中的结果只适用于固体或液体，对气体v0为每个分子占据的空间，不是分子体积，选项b错误；一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，虽然符合能量守恒，却不一定能自发进行，选项c错误本题答案为d.7(2014广东揭阳一模)如图所示，容积一定的测温泡，上端有感知气体压强的压力传感器待测物体温度升高时，泡内封闭气体()a内能不变，压强变大b体积不变，压强变大c温度不变，压强变小d温度降低，压强变小答案：b解析：待测物体温度升高时，泡内封闭气体温度升高，内能变大，因体积不变，气体的压强变大故b正确8(2014上海崇明一模)高空火箭的仪器舱内，起飞前舱内气体压强p0相当于1个大气压，温度t0300 k舱是密封的，如果火箭以加速度g竖直起飞，当火箭起飞时，仪器舱内水银气压计的示数为p10.6p0，如图所示，则此时舱内气体的压强p和温度t分别为()app0t300 k bp1.2p0t360 kcp0.6p0t300 k dp0.6p0t180 k答案：b解析：分析玻璃管内水银柱的受力，如图根据牛顿第二定律，psmgma，所以p1.2gh，知p0gh，所以舱内气体的压强为1.2p0；根据气体等容变化规律知舱内温度为360 k，选项b正确9(2014广东汕头一模)(多选)如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，下列表述正确的是()a气体从外界吸收热量b气体分子的平均动能减小c外界对气体做正功d气体分子撞击器壁的作用力增大答案：ad解析：由pv图象可知，由a到b气体的压强和体积均增大，气体对外做功，w0，根据热力学第一定律uwq可知，q0，气体从外界吸收热量，a正确，c错误；温度是分子平均动能的标志，由a到b气体的温度升高，所以气体分子的平均动能增大，b错误；由a到b气体的体积增大，单位体积内分子数减少，又压强增大，故气体分子撞击器壁的作用力增大，d正确10.(2014北京丰台区模拟)如图所示，一定质量的理想气体，从状态a变化到状态b，最后变化到状态c.线段ab平行于横轴，线段ac连线过坐标原点则气体压强p的变化情况是()a不断增大，且pc小于pab不断增大，且pc大于pac先增大再减小，且pc大于pad先增大再减小，且pc与pa相等答案：d解析：由于a、c连线过坐标原点，所以a、c为一条等压线，状态a和状态c压强相等，从a到b过程，体积不变，温度升高，压强增大，从b到c压强减小，选项d正确二、计算题(本题包括5小题，共60分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分)11(12分)(1)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是_a固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状b液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性c在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果d空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压e大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布(2)如图所示，在一辆静止的小车上，竖直固定着两端开口、内径均匀的u形管，u形管的竖直部分与水平部分的长度均为l，管内装有水银，两管内水银面距管口均为.现将u形管的左端封闭，并让小车水平向右做匀加速直线运动，运动过程中u形管两管内水银面的高度差恰好为.已知重力加速度为g，水银的密度为，大气压强为p0gl，环境温度保持不变求：左管中封闭气体的压强p；小车的加速度答案：(1)acd(2)见解析解析：(1)非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，a正确；液晶与某些晶体相似，具有各向异性，b错误；水滴呈球形是表面张力的作用，c正确；根据饱和汽压的特点知d正确；大量分子做无规则运动时，呈现“两头少，中间多”的规律分布，e错误(2)以左管中封闭的气体为研究对象设u形管的横截面积为s，由玻意耳定律得p0sps解得p以水平管内长为l的水银为研究对象，由牛顿运动定律得lsa解得ag12(12分)(1)(2014威海一模)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a ml的纯油酸配制成b ml的油酸酒精溶液，再用滴管取1 ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，等油膜充分展开后，测得油膜的面积为s cm2，则用油膜法测出油酸分子的直径为_cm，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的_(2)如图所示，结构相同的绝热汽缸a与导热汽缸b均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦已知两汽缸的横截面积之比sasb21，两汽缸内均装有处于平衡状态的某理想气体，开始时汽缸中的活塞与缸底的距离均为l，温度均为t0，压强均为外界大气压缓慢加热a中气体，停止加热达到稳定后，a中气体压强为原来的1.2倍设环境温度始终保持不变，求：停止加热达到稳定后，a、b汽缸中的气体压强之比；稳定后汽缸a中活塞距缸底的距离答案：(1)摩尔体积(2)67l解析：(1)油酸酒精溶液的浓度为，一滴油酸酒精溶液的体积为 ml，其中纯油酸的体积为 ml，设油酸分子直径为d，则sd，变形可得d cm，若要求阿伏加德罗常数，还需知道摩尔体积(2)设初态压强为p0，膨胀后a的压强pa1.2p0加热后活塞平衡时，合力为零，有(pap0)sa(pbp0)sb则pb1.4p0因此papb67设稳定后a、b两汽缸中活塞距缸底的距离分别为la、lb，b中气体做等温变化，有p0lsb1.4p0lbsb由于lalb2l解得lal13(2014山东日照一模)(12分)(1)下列说法正确的是()a当物质分子间距离减小时，若分子力为引力，则分子力增大b气体在绝热条件下膨胀，气体的内能一定减少c布朗运动说明只有液体分子才可以做无规则运动d气体体积增大，内能可能减小(2)横截面积为s的导热汽缸竖直放置在水平地面上，两个轻活塞a和b将汽缸分隔为、两个气室，两活塞间距离为d，两气室体积之比为12，如图所示在保持室温不变的条件下，缓慢在活塞a上加细沙，使之向下移动一段距离hd.不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，室内大气压强为p0，求所加细沙的质量答案：(1)bd(2)解析：(1)分子力为引力时，分子间的距离大于r0，在此情况下减小分子间的距离，根据分子力曲线可知，分子力可能先增大后减小，a错误；气体在绝热条件下膨胀，对外做功，内能减少，b正确；一切分子都在做无规则的热运动，c错误；气体体积增大，对外做功，若不吸收热量或吸收的热量小于对外做的功，内能都减少，d正确(2)由于是轻活塞，质量不计，活塞与汽缸间摩擦不计，因此两部分气体压强相等，状态1时，气体压强等于大气压强pp0，气体 的体积v1ds，气体 的体积v22v12ds.设所加细沙的质量为m，此时活塞b下移距离为h，则状态2气体的压强pp0，气体 的体积v1(dhh)s，气体 的体积v2(2dh)s由于保持室温不变、汽缸导热和缓慢加沙，汽缸内气体作等温变化，由玻意耳定律得p0dsp(dhh)sp02dsp(2dh)s又hd联立式得hd代入解得m14(12分)(1)下列说法正确的是_a水的饱和汽压随温度的升高而增加b一定质量的0 的水的内能大于等质量的0 的冰的内能c浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现d气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的e一些昆虫可以停在水面上，是由于水表面存在表面张力的缘故(2)如图所示，两个横截面面积不相同、两端开口的圆柱形管组成的一个汽缸被固定在竖直方向，用ab和cd两个被轻绳连接的活塞密封一定量的气体，不计汽缸和活塞间的摩擦力，汽缸导热良好已知活塞ab的质量为3m，截面积为2s；活塞cd的质量为m，截面积为s；稳定时，汽缸内气体体积为v1，取大气压强为p0，试求：稳定后，汽缸内气体的压强；在ab上放置一质量也为m的物体，稳定后，活塞ab未下降到汽缸转角ef处，求汽缸内气体的体积答案：(1)abe(2)见解析解析：(1)水的饱和汽压随温度的升高而增大，选项a正确；一定质量0 的冰变成等质量的0 的水时，要吸热，内能增大，选项b正确；浸润和不浸润现象是液体分子和固体分子间相互作用的表现，选项c错误；气体的压强是由于分子热运动撞击容器壁产生的，选项d错误；昆虫可停在液体表面是由于液体表面张力的存在，选项e正确(2)稳定后，两活塞静止，取汽缸内气体压强为p1，此时对ab和cd组成的系统进行受力分析，有p1(2ss)p0(2ss)(3mm)g可得p1p0同理，此时汽缸内气体的压强为p2，有p2p0气体做等温变化，有p1v1p2v2得v2v1代入数据有v2v1v115(12分)(1)下列说法中正确的是()a仅由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，是不能估算该种气体分子大小的b若两个分子只受到它们间的分子力作用，在两分子间距离减小的过程中，分子的动能一定增大c物体吸收热量时，它的内能不一定增加d根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体e容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子受到重力作用而产生的(2)如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，a端封闭，c端开口，abbcl0，且此时a、c端等高管内水银总长度为l0，玻璃管ab内封闭有长为的空气柱，已知大气压强为l0汞柱高如果使玻璃管绕b点在竖直平面内顺时针缓慢地转动至bc管水平，求此时ab管内气体的压强为多少汞柱高？管内封入的气体可视为理想气体且温度不变答案：(1)ac(2)l0 汞柱高解析：(1)由气体的摩尔质量和密度，可求得气体的摩尔体积，又已知阿伏加德罗常数，即可估算每个气体分子所占的体积，由于气体分子间距离很大，所以