【名师伴你行】高考物理大二轮 名师指导分项拿分专训 选考题专训一 分子动理论 气体及热力学定律（新题含解析）.doc

选考题专训(一)分子动理论、气体及热力学定律1物理选修33(1)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是_a只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积b悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显c密封在体积不变的容器中的气体，温气升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大d用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力e物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大(2)如图所示，竖直放置的均匀细u型试管，左侧管长loa30 cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20 cm，气体温度为27 ，左右两管水银面等高已知大气压强为p075 cmhg.现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10 cm长的高度差则此时气体的温度为多少摄氏度？答案：(1)b、c、e(2)见解析解析：(1)由于气体分子的体积是指在一定温度和压强下气体分子平均占据空间的体积，由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数无法计算，a错误；悬浮在液体中的固体微粒越小，受力越不平衡，布朗运动就越明显，b正确；由c知，气体体积v不变，温度t升高，气体压强增大，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，c正确；用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明一定质量的气体，体积越小压强越大，d错误；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大，e正确(2)本题考查理想气体状态方程的相关计算p2p0gh85 cmhgl2l125 cm从状态1到状态2由理想气体状态方程有代入数据解得t2425 k即t2152 .2物理选修33(1)下列说法正确的是_a两个分子之间的作用力会随着距离的增大而减小b物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关c一定质量的气体经历等容变化过程，如果吸热则其内能一定增加d分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大e物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换(2)如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中开启上部连通左右水银的阀门a，当温度为300 k时，水银的平衡位置如图(h1h25 cm，l150 cm)，大气压为75 cmhg.求：右管内气柱的长度l2；关闭阀门a，当温度升至405 k时，左侧竖直管内气柱的长度l3.答案：(1)c、d、e(2)50 cm60 cm解析：(1)由分子动理论可知，当两个分子之间表现为引力时，其作用力随分子间距离的增大而先增大后减小，a错误；物体的内能在宏观上与温度、体积以及物质的质量有关，b错误；等容变化过程中，外界与气体之间不做功，故吸热内能一定增大，c正确；当分子从远处趋近于另一个固定不动的分子时，分子力先做正功再做负功，若两者的作用力为零，则此时分子力做的正功最多，对应的动能一定最大，d正确；物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换，e正确(2)左管内气体压强p1p0h280 cmhg右管内气体压强p2p1h185 cmhgp2p0h3，得右管内外液面高度差h310 cm则l2l1h1h2h350 cm设玻璃管截面积为s，对左侧管内的气体有p180 cmhg，v150s，t1300 k当温度升至405 k时，设左侧管内下部的水银面下降了x cm，则有p3(80x) cmhg，v3l3s(50x)s，t3405 k依代入数据，解得x10所以左侧竖直管内气柱的长度l360 cm.3物理选修33(1)关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是_a大量气体分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且各个方向运动的气体分子数目都相等b大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但是分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布c气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关d一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强一定增大e气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内，如图所示，活塞的质量为30 kg，截面积为s100 cm2，活塞与气缸底之间用一轻弹簧连接，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时气缸水平放置，连接活塞和气缸底的弹簧处于自然长度l050 cm.经测量，外界气温为t27 ，大气压强为p01.0105 pa，将气缸从水平位置缓慢地竖直立起，稳定后活塞下降了10 cm.再对气缸内气体逐渐加热，若活塞上升了30 cm(g10 m/s2)，求：弹簧的劲度系数；气缸内气体达到的温度答案：(1)a、c、e(2)500 n/m588 k解析：(1)大量气体分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布，选项b错误；一定质量的理想气体，温度升高，分子的平均动能增加，由理想气体状态方程，可知其压强不一定增大，选项d错误(2)气缸水平放置时，由于活塞处于平衡状态，有p1sp0s，则p1p01.0105 pa，v1l0s将气缸竖直放置稳定后，缸内气体压强为p2，体积为v2，设弹簧的劲度系数为k，则p2p0v2(l0l1)s气缸缓慢移动即温度不变，根据玻意耳定律得p1v1p2v2代入数据可解得k500 n/m对气体缓慢加热后，活塞上升30 cm，气体温度为t3，压强为p3，体积为v3，则p3p0v3(l0l2l1)st1300 k由理想气体状态方程代入数据解得t3588 k.4如图，由u形管和细管连接的玻璃泡a、b和c浸泡在温度均为0 的水槽中，b的容积是a的3倍阀门s将a和b两部分隔开a内为真空，b和c内都充有气体u形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门s，整个系统稳定后，u形管内左右水银柱高底相等假设u形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡内的容积(1)求玻璃泡c中气体的压强(以mmhg为单位)；(2)将右侧水槽的水从0 加热到一定温度时，u形管内左右水银柱高度差又为60 mm，求加热后右侧水槽的水温答案：(1)180 mmhg(2)364 k解析：(1)在打开阀门s前，两水槽水温均为t0273 k设玻璃泡b中气体的压强为p1，体积为vb，玻璃泡c中气体的压强为pc，依题意有p1pcp式中p60 mmhg，打开阀门s后，两水槽水温仍为t0，设玻璃泡b中气体的压强为pb，依题意，有pbpc玻璃泡a和b