【精选+详解】高三物理名校试题汇编系列（第2期）专题12 分子动理论和气体.doc

【精选+详解】2013届高三物理名校试题汇编系列（第2期）一、单项选择题1（广西陆川县中学2012届高三段考理综卷）下列关于分子和分子热运动的说法中正确的是（ ）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.分子a只在分子力作用下从远处由静止开始靠近固定不动的分子b，当a受到的分子力最大时，a的动能一定最大c.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大d.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大2.（四川省南充市高三2012届第二次高考适应性考试）下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（ ）a.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大b.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小c.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大d.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小3（上海市徐汇区2012届高三第一学期期末考试物理试卷）分子甲和乙相距较远（此时它们的分子力近似为零），如果甲固定不动，乙逐渐向甲靠近越过平衡位置直到不能再靠近。在整个过程中（ ）a.先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功b.先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功c.两分子间的斥力不断减小d.两分子间的引力不断减小3.b 解析：乙逐渐向甲靠近到达平衡位置的过程中，分子力表现为引力，分子力对乙做正功，然后越过平衡位置后，分子力表现为斥力，分子力对乙做负功，即乙克服分子力做功，所以选项a错误，b正确；分子间距逐渐减小时，两分子间的引力和斥力均逐渐增大，但是斥力变化得快，选项cd错误。本题答案为b。4.（福建省石光华侨联中2012届高三上学期期末测试理综卷、云南省部分名校2012届高三联考理综卷）如图所示，甲分子固定在坐标原点o，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，f0表示斥力，f0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（ ）a.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动b.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大c.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加d.乙分子由a到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加6（上海市徐汇区2012届高三第二次测试卷）我们知道，气体分子的运动是无规则的，每个分子运动的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布却有一定的统计规律。如图所示描绘了某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则二条曲线分别对应的温度t1和t2的大小关系是（ ）7.（浙江省嘉兴一中2012届高三摸底考试）下列说法中错误的是（ ）a.分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能b.气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的c.热力学温度每一度的大小跟摄氏温度每一度的大小相同d.悬浮在液体中的颗粒越大，同一时刻与它相碰的液体分子数越多，所以布朗运动越明显8（四川省成都外国语学校2012届高三月考理综卷）下列叙述正确的是（ ）a对一定质量气体加热，其内能一定增加b利用氧气分子的体积和氧气的摩尔体积，可求出阿伏伽德罗常数c做功和热传递是改变物体内能的两种不同方式，但其本质是相同的d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r0逐渐增大到r0的过程中，分子势能减小9（上海市宝山区2012届高三第一学期期末质量监测物理试卷）如图所示，一定质量的理想气体沿图线从状态a，经状态b变化到状态c，在整个过程中，其体积（ ）10（上海市静安区2012届高三第一学期期末质量检测试卷）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的u型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变小的是（ ）a.环境温度升高 b.大气压强升高 c.沿管壁向右管内加水银 d.u型玻璃管自由下落11.（上海市静安区2012届高三第一学期期末质量检测试卷）如图所示，为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小v时，压强增大20%。若使瓶内气体体积减小2v，则其压强增大（ ）a20% b30% c40% d50%11.d 解析：瓶内气体做等温变化，设初始状态，气体压强为p，体积为v，当瓶内气体体积减小2v时，气体压强大小为xp，则pv=1.2p（v-v）=xp（v-2v），可求得，x=1.5，所以，其压强增大50%。本题答案为d。12.（四川省绵阳市2012届高三上学期期末诊断性考试理综卷）如图所示，活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，汽缸和活塞导热良好，活塞与汽缸壁之间无摩擦。活塞上方存有一定量的水，活塞静止，将一细管插入水中，由于虹吸现象，活塞上方水缓慢流出，在此过程中，外界的大气压强和温度保持不变，气体分子之间的作用力一直表现为引力，则汽虹内封闭的气体（ ）a.每个气体分子的动能都保持不变b.单位时间内，气体分子对活塞的冲量保持不变c.单位时间内，气体分子对活塞撞击的次数减少d.气体分子之间的作用力减小，分子势能平均值减小13（上海市七宝中学高三物理综合练习卷）如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（ ）a若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些b若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大c若气温升高，则活塞距地面的高度将减小d若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大13.d 解析：弹簧对活塞的弹力等于气缸（包括密闭气体）的重力，所以不论是外界大气压增大，还是气温升高，弹簧的压缩量均不变，选项a错误；选取气缸为研究对象，根据平衡条件可知，气缸平衡时，缸内气体的压强，若外界大气压p0增大，缸内气体的压强p增大，温度不变时，缸内气体的体积将减小，即气体被压缩，气缸的上底面距地面的高度将减小，选项b错误；若气温升高，外界大气压p0不变，则缸内气体的压强不变，根据理想气体状态方程（常量）可知，p不变，t增大时，v增大，所以气缸的上底面距地面的高度将增大，选项c错误，d正确。本题答案为d。14（广西南宁二中2012届高三上学期12月月考理综卷）如图所示，在固定的真空容器a内部固定着一个绝热气缸b，用质量为m的绝热活塞p将一部分理想气体封闭在气缸内。撤去销子k，不计摩擦阻力，活塞将向右运动，该过程（ ）a由于a为真空，气体膨胀时对外不做功b活塞做匀加速运动，缸内气体温度降低c气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少d在相同时间内，气体分子对活塞的冲量不变15.（上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试）如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为（）ah1-h2 b（h1+h2）/2 c（h1-h2）/2 dh1+h216.（陕西省长安一中、高新一中、交大附中等五校2012届高三第一次模拟考试理综试题）关于内能的概念，下列说法中正确的是（ ）a若把氢气和氧气看作理想气体，则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有相等的内能b一定质量0水的分子势能比0冰的分子势能小c物体吸收热量后，内能一定增加d一定质量的100的水吸收热量后变成100的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能16. d 解析：理想气体的内能与分子数和分子动能有关，而质量相同的氢气和氧气的分子数不同，当它们的体积和温度均相同时，内能不同，选项a错误；0冰要吸收热量才能融化成0的水，所以一定质量0水的内能比0冰的内能大，又因为它们的温度相同，分子动能相等，所以水的分子势能比冰的分子势能大，选项b错误；做功和热传递均可以改变物体的内能，只知道物体吸热，而不知做功情况，还不能确定物体的内能就一定增加，选项c错误；一定质量的100的水吸热蒸发的过程中，水蒸气对外做了功，根据能量的转化与守恒定律，水吸收的热量等于水蒸气增加的内能和水蒸气对外做的功，所以吸收的热量大于增加的内能，选项d正确。本题答案为d。17.（福建省2012届高三理科综合仿真模拟卷2）如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态。现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积v与弹簧秤拉力f的变化情况是（ ）av增大，f增大bv增大，f不变cv不变，f不变dv增大，f减小18.（上海市十校2012届高三12月份联考试卷）如图所示，一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端（粗端）中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体。现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近哪个图像（ ）19.（湖北省武昌区2012届高三年级元月调研测试理综卷）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）a若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变b若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大c若气体温度升高1 k，其等容过程所吸收的热量一定大于等压过程所吸收的热量d在完全失重状态下，气体的压强为零 二、多项选择题20（广东省揭阳市一中2012届高三摸底理综卷）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（ ） a温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大b当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力c当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大d布朗运动是固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动21.（河南省郑州外国语学校2012届度下学期高三理科综合测试题）下列说法正确的是（ ）a水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现b气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现c温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大d即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的21.acd 解析：水的体积很难被压缩，是分子间存在斥力的宏观表现，但气体充满容器是分子运动的结果，选项a正确，b错误；内能不仅与温度有关，还与物体的体积和质量有关，温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项c错误；气体温度升高，气体分子运动的平均速率增大，但由于气体分子的相互碰撞，仍有一些分子的运动速率是非常小的，选项d正确。本题答案为acd。22.（河南省焦作市2012届高三下学期第一次质量检测理综试题）下列说法中正确的是（ ）a晶体一定具有规则的几何外形b叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 c当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同d当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同e气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数和温度有关23.（江苏省南京市、盐城市2012届高三第一次模拟考试试卷）以下说法正确的是（ ）a. 在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力b. 分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大c悬浮在液体中的微粒足够小，来自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则d在液体表面任意一条线的两侧，相互之间的作用力是斥力，它的作用是使液体表面绷紧24（上海市徐汇区2012届高三第一学期期末考试物理试卷）如图所示为竖直放置的上粗下细的两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成a、b两部分，初始温度相同。使a、b升高相同温度达到稳定后，a、b两部分气体压强变化量分别为dpa、dpb，对液面压力的变化量分别为dfa、dfb，则（ ）aba.水银柱向上移动了一段距离 b.无法判断水银柱移动方向 c.dpa=dpb d.dfadfb25.（上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试）一定质量的理想气体沿图示状态变化方向从状态a到状态b，到状态c再回到状态a三个状态的体积分别为va、vb、vc，则它们的关系正确的是（）26.（江苏省淮安市2012届高三上学期期末调研测试）下列说法中正确的是（ ）a晶体一定具有规则的几何外形b叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 c当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同d当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同26.bc 解析：晶体还有单晶体和多晶体之分：整个物体就是一个晶体的叫做单晶体，单晶体一定具有规则的几何外形，如雪花、食盐小颗粒、单晶硅等；如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫做多晶体，多晶体没有确定的几何外形，如大块的食盐、粘在一起的蔗糖、各种金属材料等。显然，选项a错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，具体来说，叶面上的小露珠与气体接触的表面层中的分子分布较内部稀疏，分子间距大于分子力平衡时的距离r0，所以分子间的相互作用表现为引力，从而使小露珠表面各部分之间存在相互吸引的力，即表面张力，小露珠表面层在液体表明张力的作用下呈球形，所以选项b正确；当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，选项c正确；当氢气和氧气的温度相同时，它们分子运动的平均动能相同，但分子的平均速率不同，选项d错误。本题答案为bc。27（上海市宝山区2012届高三第一学期期末质量监测物理试卷）如图所示，在水平面上放置着一个密闭绝热的容器，容器内部有一个一定质量的活塞，活塞的上部封闭着理想气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为ep（弹簧处于自然长度时弹性势能为零），现在绳突然断开，则下列说法中正确的是（ ）28.（广东省阳江一中阳春一中2012届高三上学期联考理综卷）下列说法正确的是（ ）a布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动b交变电流的有效值是利用电流的热效应定义的c若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小d衰变所释放的电子来自原子核外三、非选择题29.（陕西省西工大附中2012届高三第一次适应性测试理综卷）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知一滴溶液中油酸的体积为v油酸，配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为1500，1 ml溶液含250滴那么一滴溶液中纯油酸体积为v油酸=_cm3；该实验中油膜厚度d与油酸分子直径d的关系是 。29.810-6；d=d 解析：1ml=1cm3，一滴溶液的体积为，一滴溶液中纯油酸体积为v油酸=410-3cm3=810-6cm3；该实验中，将油酸滴在水面上，让油酸尽可能散开，可认为油酸在水面上形成单分子油膜层，油膜厚度d就可以看做油酸分子直径d，即d=d。30.（云南省部分名校2012届高三联考理综卷）一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p-t和v-t图各记录了其部分变化过程，试求：（1）温度为600 k时气体的压强；（2）在p-t图象上将温度从400 k升高到600 k的变化过程补充完整.31.（山东省泰安市2012届高三第一次模拟考试）如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中a、b两轻质光滑活塞导热性能良好，其间封有空气，活塞a上方有水银。用外力向上托住活塞b，使之处于静止状态，活塞a上方的水银面与粗筒上端相平，水银深h=10cm，气柱长l=20cm，大气压强p0=75cmhg。现使活塞b缓慢上移，直到a活塞上移h/2的距离，气体温度不变。则对于被封气体：（1）与原来相比较（ ）a.气体放热，分子间平均距离增大 b.气体内能不变，分子平均距离减小c.气体分子热运动动能增大，压强减小 d.气体分子热运动平均动能不变，压强增大（2）计算筒内气柱的长度变为多少？32.（湖北省八市2012届高三3月联考试卷理综卷）一圆柱形气缸，质量m为10 kg，总长度l为40 cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5 kg，截面积s为50 cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1105 pa，温度t0为7c时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高l1为35 cm，g取10 m/s2。求：（1）此时气缸内气体的压强；（2）当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。33.（江苏省淮安市2012届高三上学期期末调研测试）铁的密度=7.8103kg/m3、摩尔质量m=5.610-2kg/mol，阿伏加德罗常数na=6.01023mol-1。铁原子视为球体，估算铁原子的直径大小。（保留一位有效数字）33.解析：取1 mol的铁，则，其中m = n.m = 5.610-2kg，代入数据，可得：d =310-10m。34.（云南省部分名校高2012届高三上学期第二次期末统考）“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m设水的摩尔质量为m=1.810-2kg/mol，试估算该游泳池中水分子数。 36.（河南省平顶山许昌新乡2012届高三第二次调研考试）如图所示，竖直放置的气缸开口向下，活塞a和活塞b将长为l的气室中的气体分成体积比为12的a、b两部分，温度均为127，系统处于平衡状态。当气体温度都缓慢地降到27时系统达到新的平衡，不计活塞a的厚度及活塞与气缸间的摩擦。求活塞a、b移动的距离。（设外界大气压强不变） 36.解析：如图所示，设a向上移动x，b向上移动y，活塞的横截面积为s，因为两个气室中的气体都做等压变化，所以有：对气体a：v1=ls，v2=（l-x）s，有：；对气体b：v1/=ls，v2/=（l-y+x）s，有：；代入数据解得：，。37.（江西省南昌市2012届高三下学期第一次模拟测试）某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27 时表内气体压强为1.0105pa（常温下的大气压强值），当内、外压强差超过6.0l04pa时表盘玻璃将爆裂当时登山运动员携带的温度计的读数是-21，表内气体体积的变化可忽略不计（1）通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？（2）当时外界的大气压强为多少？38.（云南省部分名校高2012届高三上学期期末统考）如图所示，一直立的气缸用一质量为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，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在b点，则活塞停在b点时缸内封闭气体的压强为 ，在该过程中，缸内气体 （填“吸热”或“放热”）（设周围环境温度保持不变，已知ab=h，大气压强为p0，重力加速度为g）39.（上海市嘉定区2012届高三上学期第一次质量调研物理试题）在温度为27时，一直径为0.3米的薄塑料球内气体压强为1.5105pa，大气压强为1.0105pa，由于球内外的压强差，使球面绷紧，球面上出现张力。则球面上每厘米长度所受张力为 _n，如果球面上每厘米长度只能承受50n的力，设球体积不变，当球内温度升高到_k时，球将破裂。39.37.5；333.2 解析：把薄塑料球切成对等的两半，其截面积s=r2=3.140.152=0.0707m2，每半球受到来自大气压强与球内气体压强的作用，其压强差为p=1.5105pa-1.0105pa=0.5105pa，于是，每半球受到向外扩张的力为f=ps=0.5105pa0.0707m2=3535n；薄塑料球切成对等的两半，其圆周长l=2r=23.140.15m=0.942m=94.2m，则球面上每厘米长度所受的拉力为f/l=3535/94.2=37.5n/cm。由f/l=50n/cm，可得f=4710n，再由f=ps，计算压强差p=f/s=4710n/0.0707m2=66619.5pa=0.666105pa，此时，球内气体压强p2=p0+p=1.666105pa，由查理定律：p1/t1=p2/t2即1.5105pa/300k=1.666105pa/t2，可得t2=333.2 k，即球破裂时的温度是333.2 k。40（上海市徐汇区2012届高三第一学期期末考试物理试卷）如图所示，导热汽缸固定在水平地面上，用质量为m的光滑的活塞q封闭了一定质量热力学温度为t1的理想气体。一不可伸长的细绳绕过定滑轮，一端拴住活塞，另一端栓着质量为m的重物。已知大气压强为p0，活塞的位置离底部距离为h，活塞的截面积为s。最初整个系统处于静止状态，（滑轮质量、滑轮轴上的摩擦和空气阻力均不计）。求：（1） 剪断细绳当系统再次稳定时，活塞的位置离底部的距离h；（2）再次稳定后，对汽缸加热，使活塞再次回到最初的位置，此时气体的温度t2。41.（辽宁省本溪一中、庄河高中2012届高三期末联考卷）今有一质量为m的气