优化方案高三物理二轮复习 第一部分 专题六 选考模块 第1讲 分子动理论气体及热力学定律课时演练知能提升.doc

第1讲分子动理论气体及热力学定律1(2015怀化模拟)(1)下列说法中正确的是_a扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以b岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐不再是晶体c地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少d从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关e温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同(2)一气象探测气球，在充有压强为76 cmhg、温度为27 的氢气时，体积为3.5 m3.当气球上升到6.50 km高空的过程中，气球内氢气的压强逐渐减小，但通过加热使气体温度保持不变，气球到达的6.50 km处的大气压强为36.0 cmhg，这一高度气温为48.0 ，以后保持气球高度不变求：气球在6.50 km处的体积当氢气的温度等于48.0 后的体积解析：(1)扩散现象也可以在固体中发生，a项正确粉碎后的岩盐颗粒仍具有立方体结构，仍为晶体，b项错误从微观角度看气体压强与分子平均动能和气体分子密集程度两个因素有关，d项错误根据分子动理论，分子的平均动能取决于温度，与分子种类无关，e项正确由于各种气体分子的平均动能mv2相等，氢气分子的平均速率最大，c项正确(2)气球上升过程是一个等温变化过程，有：p1v1p2v2，解得v27.39 m3.气球在6.50 km处时，气体是一个等压变化过程，有：，解得v35.54 m3.答案：(1)ace(2)7.39 m35.54 m32(1)下列说法中正确的是_a已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数b布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动c两个分子由很远(r109 m)距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大d露珠呈球状是由于液体表面张力的作用e物体的温度升高，则物体中所有分子的分子动能都增大(2)在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2s、s和s.已知大气压强为p0，温度为t0.两活塞a和b用一根长为4l的不可伸长的轻杆相连，把温度为t0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示现对被密封的气体加热，其温度缓慢上升到t，若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强为多少？解析：(1)na，故a正确；布朗运动是分子热运动的实验基础，b正确；当rr0时，分子力为0，两分子从很远到很近，分子力先增大后减小再增大，分子势能先减小后增大，c错误；表面张力使液体表面积最小为球形，d正确；物体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是所有分子动能都增大，e错误(2)开始升温过程中封闭气体做等压膨胀，直至b活塞左移l为止设b刚好左移l距离对应的温度为t，则得tt0所以，若tt0，pp0若tt0，由得pp0.答案：(1)abd(2)若tt0，pp0；若tt0，pp03(2014高考全国卷，t33，15分) (1)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pt图象如图所示下列判断正确的是_a过程ab中气体一定吸热b过程bc中气体既不吸热也不放热c过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热da、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小eb和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h，外界温度为t0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为t，求重新达到平衡后气体的体积已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.解析：(1)对一定质量的理想气体，由c进行状态分析由热力学第一定律uwq进行吸放热、做功分析在不同坐标系中要注意各种图象的不同，从图象中找出体积、温度、压强的变化情况由题pt图象可知过程ab是等容变化，温度升高，内能增加，体积不变，由热力学第一定律可知过程ab一定吸热，选项a正确；过程bc温度不变，即内能不变，由于过程bc体积增大，所以气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，选项b错误；过程ca压强不变，温度降低，内能减少，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，放出的热量一定大于外界对气体做的功，选项c错误；温度是分子平均动能的标志，由题pt图象可知，a状态气体温度最低，则分子平均动能最小，选项d正确；b、c两状态温度相等，分子平均动能相等，由于压强不相等，所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，选项e正确(2)求理想气体状态参数时，要找出初末状态，然后由理想气体状态方程列方程求解设汽缸的横截面积为s，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得phs(pp)s解得pp外界的温度变为t后，设活塞距底面的高度为h，根据盖吕萨克定律，得解得hh据题意可得p气体最后的体积为vsh联立式得v.答案：(1)ade(2)4(1)关于一定量的气体，下列说法正确的是_a气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和b只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低c在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零d气体从外界吸收热量，其内能一定增加e气体在等压膨胀过程中温度一定升高(2)如图，a容器容积为10 l，里面充满12 atm、温度为300 k的理想气体，b容器是真空，现将a中气体温度升高到400 k，然后打开阀门s，将a中的气体释放一部分到b容器，当a容器内压强降到4 atm时，关闭阀门，这时b容器内的压强是3 atm.不考虑气体膨胀过程中温度的变化，求b容器的容积解析：(1)气体分子在空间可自由移动，因此气体体积应是气体分子所能到达的空间的体积，选项a正确；分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，选项b正确；气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力，与失、超重无关，选项c错误；气体吸收热量的同时可对外做功，内能不一定增加，选项d错误；气体等压膨胀，由可知温度一定升高，选项e正确(2)设a容器容积为va10 l，温度t0300 k时，压强为p012 atm；温度升高到t1400 k时，压强为p1，根据查理定律有解得p116 atm对于气体膨胀过程，为等温变化，以膨胀后a中气体为研究对象，初态：p116 atm，体积为v1末态：p24 atm，v210 l根据玻意耳定律有p1v1p2v2解得v12.5 l.对b中气体初态：p16 atm，vvav17.5 l末态：p3 atm，vvb同理有pvpv解得vbv40 l.答案：(1)abe(2)40 l5(1)下列说法正确的是_a液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的光学各向异性特征b第二类永动机违反了能量守恒定律，所以它是制造不出来的c一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热d悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显e空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示(2)如图所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体已知外界大气压强为p0，活塞的横截面积为s，质量为m，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为t0.现在活塞上放置一质量与活塞质量相等的物块，再次平衡后活塞与容器底部相距h，接下来通过电热丝缓慢加热气体，气体吸收热量q时，活塞再次回到原初始位置重力加速度为g，不计活塞与汽缸的摩擦求：活塞上放置物块再次平衡后，气体的温度；加热过程中气体的内能增加量解析：(1)由液晶的特性可知a正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，而是违反热力学第二定律，b错误；由c知，体积增大，温度升高，内能增大，又因气体膨胀对外做功，由uwq知，气体从外界吸热，c正确；由布朗运动显著条件知d正确；相对湿度是所含的水蒸气的压强与同温度水的饱和汽压的比值，故e错误(2)由平衡条件知p1p0，p2p0又t1t0，v1hs，v2hs，由理想气体状态方程得，解得：tt0.由热力学第一定律uwq得uq.答案：(1)acd(2)t0q6(2015高考全国卷，t33，15分)(1)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固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质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在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体e在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变(2)如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞已知大活塞的质量为m12.50 kg，横截面积为s180.0 cm2；小活塞的质量为m21.50 kg，横截面积为s240.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l40.0 cm；汽缸外大气的压强为p1.00105 pa，温度为t303 k初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为t1495 k现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取 10 m/s2.求：在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，汽缸内封闭气体的温度；缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强解析：(1)将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故a错误；单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故b正确；例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故c正确；晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化，如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故d正确；熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故e错误(2)设初始时气体体积为v1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为v2，温度为t2.由题给条件得v1s1s2v2s2l在活