18年上海高考模考物理汇编7：分子内能,气体.pdf

1 第七章第七章 分子内能 气体分子内能 气体 7 1 分子动理论分子动理论 2018 一模 1 长宁 嘉定 如图所示 横坐标表示分子速率 纵坐标表示各等 间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比 图中曲线对应的温度 T1和 T2的关系是 A T1 T2 B T1 T2 C T1 T2 D 无法确定 答案 C 2 金山 阿伏伽德罗常数为 NA 水的摩尔质量为 M 则质量为 m 的水所含分子数为 A m M NA B M m NA C mNA D MNA 答案 A 2018 二模 1 金山 分子间同时存在引力和斥力 当分子间距增大时 分子间 A 引力减小 斥力减小 B 引力增加 斥力增加 C 引力增加 斥力减小 D 引力减小 斥力增加 答案 A 2 浦东 关于分子间的引力和斥力 下列说法正确的是 A 分子间的引力总是大于斥力 B 分子间的斥力随分子间距离增大而 增大 C 分子间的引力随分子间距离增大而减小 D 分子间的引力和斥力不随分子间距 离变化而变化 答案 C 3 松江 关于分子力 下列说法中正确的是 A 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 B 气体压缩过程中越来越困难 这是分子间存在斥力的宏观表现 C 用力拉铁棒的两端 铁棒没有断 这是分子间存在吸引力的宏观表现 D 布朗运动中的花粉微粒在不停地作无规则运动 这是分子间存在斥力的宏观表现 答案 C 4 普陀 关于布朗运动 下列说法中正确的是 A 液体分子的无规则运动就是布朗运动 B 布朗运动的激烈程度跟温度无关 C 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒不断地受到液体分子的撞击而引起的 2 D 悬浮在液体中固体颗粒越大 在某一瞬时撞击它的分子数越多 布朗运动越明显 答案 C 5 黄浦 在不同温度下 一定量气体的分子速率分布规律如图所示 横坐标 v 表示分子 速率 纵坐标 f v 表示某速率附近单位区间内的分子数占总分子数的百分率 图线 1 2 对应的气体温 度分别为 t1 t2 且 t1 t2 以下对图线的解读中正确的是 A t1温度时 分子的最高速率约为 400m s B 对某个分子来说 温度为 t1时的速率一定小于 t2时的速率 C 温度升高 f v 最大处对应的速率增大 D 温度升高 每个单位速率区间内分子数的占比都增大 答案 C v f v O 2 4 6 8 2 1 5 10 15 20 3 7 2 内能 气体状态参量内能 气体状态参量 2018 一模 1 崇明 物体在温度升高过程中 其 A 机械能一定增大 B 所有分子无规则运动的动能都增大 C 分子的势能一定增大 D 分子无规则运动的平均动能增大 答案 D 2 青浦 杯子里盛有热水 经过一段时间后杯子里的水慢慢变凉 则 A 水分子的平均动能减小 B 所有水分子的动能都减小 C 只有个别水分子的动能减小 D 水分子的动能可以用1 2 mv 2计算 答案 A 3 静安 下列说法正确的是 A 热量不可能从低温物体传到高温物体 B 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 C 在完全失重的情况下 气体对容器壁的压强为零 D 理想气体实际上并不存在 只是一种理想模型 答案 D 2018 二模 一一 选择题选择题 1 闵行 关于分子动理论和内能 下列说法中正确的是 A 扩散现象是物体分子热运动的宏观表现 B 每一个分子都有势能和动能 两者之和就是分子内能 C 只有热传递才能改变物体的内能 D 物体的动能和重力势能也是其内能的一部分 答案 A 2 杨浦 关于物体的内能 下列说法中正确的是 A 水分子的内能比冰分子的内能大 B 一定质量的 0 的水结成 0 的冰 内能一定减少 C 物体所在的位置越高 分子势能就越大 内能越大 D 相同质量的两个同种物体 运动物体的内能一定大于静止物体的内能 4 答案 B 3 静安 关于一定质量的理想气体 下列说法正确的是 A 在一定条件下气体的温度可以降到 0 K B 气体的体积指的是该气体所有分子体积之和 C 气体的温度随时间不断升高 其压强也一定不断增大 D 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 答案 D 4 崇明 下列能源中属于常规能源的是 A 石油 B 地热能 C 太阳能 D 核能 答案 A 5 普陀 用如图所示的装置可以测量液体的密度 将一个带有阀门的三通 U 形管 倒置在两个装有液体的容器中 用抽气机对 U 形管向外抽气 再关闭阀门 K 已知左 边液体的密度为 1 左右两边液柱高度分别为 h1 h2 下列说法正确的是 A 实验中必须将 U 形管内抽成真空 B 关闭阀门 K 后 管内气体压强大于管外大气压 C 右边液体的密度 2 D 右边液体的密度 2 答案 C 二二 填空题填空题 6 静安 已知地球大气层的厚度 h 远小于地球半径 R 空气平均摩尔质量为 M 阿伏加 德罗常数为 NA 大气层中空气的总质量为 m 重力加速度为 g 可以估算出地球大气层空 气分子总数为 地面大气压强为 答案 M mNA 2 4 m R g 5 7 3 气体的等温变化气体的等温变化 2018 一模 一一 选择题选择题 1 青浦 如图所示 下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置 右管开口 左管内被封闭一段气体 水银面比右管低 现保持左管不动 为了使两管内水银面一样 高 下面采取的措施可行的是 A 减小外界气压 B 从 U 形管的右管向内加水银 C 把 U 形管的右管向上移动 D 把 U 形管的右管向下移动 答案 D 二二 填空题填空题 2 崇明 如图所示 粗细相同的导热玻璃管 A B 底部由橡皮软管连接 一定质量 的空气被水银柱封闭在 A 管内 气柱长 40cm B 管上方与大气相通 大气压强 P0 76cmHg 初始时两管水银面相平 若 A 管不动 为使 A 管内水银面上升 2cm 则 A 管内气体压强为 cmHg B 管向上缓慢移动的高度为 cm 答案 80 8 3 奉贤 如图所示 一端开口 一端封闭的足够长薄壁玻璃管 管的横截面积为 S 1cm2 封闭端有一定质量的气体 开口端置于一个大水银槽中 用弹簧测力计拉着玻璃 管平衡 此时管内外水银面高度差为 h1 10cm 气体长度为 L1 4cm 现用弹簧测力计向上 缓慢拉动玻璃管到某一位置 测得弹簧测力计示数变化了 2N 玻璃管开口端始终未离开水 银槽 则管内水银面相对玻璃管将 选填 升高 不变 或 降低 此时气体 的长度为 cm p0 75cmHg 答案 降低 5 2 三三 综合题综合题 4 青浦 一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中 用不 计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体 活塞的面积为 1 5 10 3m2 如图所示 开始时 气体的体积为 3 0 10 3m3 现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙 最后活塞静止时气体 的体积恰好变为原来的三分之一 设大气压强为 1 0 105Pa 重力加速度 g 取 10m s2 求 1 最后气缸内气体的压强为多少 2 最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克 3 在 p V 图上画出气缸内气体的状态变化过程 并用箭头标出状态变化的方向 B A 6 答案 1 气缸内气体的温度保持不变 根据玻意耳定律 1 分 2211 VPVP 2 分 式中PaP 5 1 100 1 33 1 100 3mV 33 2 100 1mV 1 分 代入数据得 p2 Pa V VP P 5 2 11 2 100 3 3 0 105Pa 2 分 2 活塞受力分析如图所示 2 分 根据力的平衡条件 mgSPSP 02 2 分 代入数据可得 m kg g SPP m30 02 30kg 2 分 3 该过程是等温变化 P V 图像是双曲线 1 分 由以上数据可画出如图所示的状态变化图线 图线加箭头 2 分 注意 若只有图线 没画箭头 只得 1 分 2018 二模 一一 选择题选择题 1 长宁 把一根两端开口 粗细均匀的玻璃管竖直插入水银槽中 之后将玻璃管 上端封闭 如图所示 现将玻璃管缓慢地继续向下插入水银槽内 则管内水银柱的 长度 管内水银面的升降情况是 A 变短 上升 B 变长 下降 C 变短 下降 D 变长 上升 答案 B 1 0 2 0 3 0 2 0 1 0 p 105Pa V 10 3m3 0 3 0 P2S P0S mg 1 0 2 0 3 0 2 0 1 0 p 105Pa V 10 3m3 0 3 0 7 2 闵行 左端封闭右端开口粗细均匀的倒置 U 形管 用水银封住两部分气体 静 止时如图所示 若让管保持竖直状态做自由落体运动 则 A 左管中水银柱 A 将上移 B 右管中水银面将下降 C 气体柱 长度将减小 D 气体柱 长度将减小 答案 C 3 奉贤 如图所示 竖直放置的气缸内有一质量不可忽略的光滑活塞 封闭了一定质量 的理想气体 现保持温度不变 把气缸稍微倾斜一点 重新平衡后 气体的 A 压强不变 B 压强变小 C 体积不变 D 体积变小 答案 B 4 浦东 如图所示 左端封闭 右端开口的足够长 U 形管竖直放置 内有被空气柱 隔开的两段水银柱 左管上端为真空 从右端缓慢再注入 H 高的水银 关于稳定后水 银面 A 沿管壁向下移动的距离 最为准确的判断是 A 小于 0 5H B 等于 0 5H C 介于 0 5H 与 H 之间 D 大于 0 5H 答案 D 二二 填空题填空题 5 金山 如图 在右端开口的 U 形玻璃管内 右管中 6cm 长的水银柱封闭了一段长为 10cm 的空气柱 左右两管上方液面处于同一高度 大气压强为 75cmHg 则左管内被封 气体的压强为 cmHg 若在右管中再注入 9cm 水银柱 则稳定后右管内的空气柱 长度将变为 cm 答案 65 9 6 普陀 如图 一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内 活塞的横截面 积为 S 相对于底部的高度为 h 可沿气缸无摩擦地滑动 设大气和活塞对气体的总压 强为 p0 外界温度始终保持不变 取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上 沙子倒 完时 活塞下降了 此时 气体的压强为 一小盒沙子的质量为 答案 2P0 P0S g A 6cm 10cm 8 7 徐汇 内壁光滑 粗细均匀 左端封闭的玻璃管水平放置 横截面积 为 10cm2的活塞封闭一定质量的气体 气柱长度为 20cm 压强与大气压 强相同 为 1 0 105Pa 缓慢推动活塞 当气柱长度变为 10cm 时 管内气 体的压强为 Pa 此时作用在活塞上的推力大小为 N 答案 2 0 105 100 8 奉贤 如图所示 下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置 右管开口 左管内被封闭气柱长 20cm 水银面比右管低 15cm 大气压强相当于 75cm 高的水银柱产 生的压强 现保持左管不动 为了使左管内被封闭气柱长变为 18cm 右管应向 移 动 填 上 或 下 移动的距离是 cm 答案 上 14 9 闵行 如图 均匀 U 形管 A 端开口 B 端封闭 两边水银面相平 封闭端内有 一定质量的气体 外界大气压强为 72cmHg 现将 A 管和抽气机相连 抽去 A 管内的 全部气体 使两管中水银面高度差为 18cm 则 B 端气体压强变为 cmHg 原 来 B 端管内空气柱长为 cm 答案 18 3 9 7 4 气体的等容变化气体的等容变化 2018 一模 一一 选择题选择题 1 奉贤 一个密闭容器中装有气体 当温度变化时气体压强增大了 不考虑容器热胀冷 缩 则 A 密度增大 B 密度减小 C 分子平均动能增大 D 分子平均动能减小 答案 C 二 综合题二 综合题 2 金山 如图 密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上 杯盖质量为 m 杯身 与热水的总质量为 M 杯子的横截面积为 S 初始时杯内气体的温度为 T0 压强与大气压 强 p0相等 因杯子不保温 杯内气体温度将逐步降低 不计摩擦 1 求温度降为 T1时杯内气体的压强 P1 2 杯身保持静止 温度为 T1时提起杯盖所需的力至少多大 3 温度为多少时 用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起 答案 1 降温过程中 气体体积不变 根据查理定律 文字与逻辑文字与逻辑 1 分分 P0 T0 P1 T1 2 分 因此 温度降为 T1时杯内气体的压强 P1 P0 T0T1 1 分 2 对杯盖受力分析如图所示 1 分 当杯盖与杯身间的弹力恰好为零时 拉力最 小 1 分 根据平衡条件 P1S F P0S mg 1 分 因此 最小拉力为 F P0S mg T1 T0P0 S 1 分 3 设提起杯子时气体压强为 P2 温度为 T1 杯身的受力分析如图所示 2 分 平衡时 P0S P2S Mg 1 分 得 P2 P0 Mg S 1 分 根据查理定律 P0 T0 P2 T2 1 分 此时温度为 T2 T0 MgT0 P0S 1 分 F S F P1S P0S mg P0S P2S Mg 10 先对杯子整体分析得到拉力 再对杯盖分析得到 先对杯子整体分析得到拉力 再对杯盖分析得到 P2同样得分 同样得分 2018 二模 1 杨浦 如图所示 左边的体积是右边的 4 倍 两边充以同种气体 温度分别为 20 和 10 此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止 如果容器两边的气 体温度各升高 10 忽略水银柱及容器的膨胀 则水银柱将 A 向左移动 B 向右移动 C 静止不动 D 条件不足 无法判断 答案 A 11 7 5 气体实验定律的应用气体实验定律的应用 2018 一模 一一 选择题选择题 1 闵行 如图 两端开口的 U 形管中装有水银 在右管中用水银封闭着一段空气 要 使图中两侧水银面高度差 h 增大 应 A 从左侧管口滴入水银 B 从右侧管口滴入水银 C 让气体升温 D 让气体降温 答案 B 二 填空题二 填空题 2 长宁 嘉定 如图所示 气缸固定于水平面 用截面积为 20cm2的活塞封闭一定 量的气体 活塞与缸壁间摩擦不计 当气体温度为 27 时 活塞在 F 40N 方向向 右的外力作用下保持静止 封闭气体的压强为 Pa 若保持活塞不动 将气体 温度升至 87 则此时 F 的大小变为 N 大气压强为 1 0 105Pa 答案 0 8 105 8 2018 二模 一一 选择题选择题 1 宝山 如图所示 两端封闭的 U 形管位于竖直平面内 A B 管中一定质量的理 想气体处于室温状态 开始时 A B 管中的水银面相平 现使 U 形管在竖直平面内顺 时针转过一个不大的角度 待管中水银柱稳定后 保持管转动后的姿态不变 A 若让 U 形管自由下落 则 B 管中的水银面将上升 B 若让 U 形管自由下落 则两管中的气体压强将相等 C 若将整个 U 形管放入热水中 则 B 管中的水银面将上升 D 若将整个 U 形管放入热水中 则两管中的气体压强将相等 答案 B 2 虹口 如图所示 两端封闭的 U 形管中装有水银 分别封闭住 A B 两部分气体 当它们温度相同且 A B 端竖直向上放置 静止时左右液面高度差为 h 以下说法中正 确的是 A 当 U 形管由图示位置开始下落时 则水银柱高度差 h 变小 B U 形管加速下落过程中