【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题12 分子动理论和气体

用心 爱心 专心1 精选精选 详解详解 2012 2012 届高三物理名校试题汇编系列 第届高三物理名校试题汇编系列 第 4 4 期 期 专题专题 1212 分子动理论和气体分子动理论和气体 一 单项选择题一 单项选择题 1 1 四川省南充市高三四川省南充市高三 20122012 届第二次高考适应性考试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 1 C1 C 解析 解析 当分子力表现为引力即r r0时 随分子间距离的增大 分子力减小 又因为分子力做负功 所以分子势能增大 选项 AB 错误 当分子力表现为斥力即r r0时 别气体分子运动的速率可能减小 选项 C 正确 一定质量的理想气体的内能只与温度有关 当气体做等温变化时 内能肯定不改变 只知道内能不变而不知外界对气体的做功情况 还不能确定气体是吸热还是放热 选项 D 错误 本题答案为 C 3 福建省福建省 20122012 届高三理科综合仿真模拟卷届高三理科综合仿真模拟卷 1 1 用显微镜观察水中的花粉 追踪某一 个花粉颗粒 每隔 10s 记下它的位置 得到了a b c d e f g等点 再用直线依 次连接这些点 如图所示 则下列说法中正确的是 用心 爱心 专心2 A 这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹 B 花粉颗粒的运动就是热运动 C 在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等 D 从 a 点计时 经 36s 花粉颗粒可能不在 de 连线上 3 D 解析 解析 因为图中各点是每隔 10s 记下它的位置 那么在每个 10s 内粒子位于何 处 还无法确定 所以这些点连接的折线不表示花粉颗粒运动的径迹 选项 A 错误 D 正 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 5 河南省豫北六河南省豫北六 所名校所名校 20122012 届高三下学期届高三下学期 3 3 月精英联考理综试题月精英联考理综试题 下列说法中正 用心 爱心 专心3 确的是 A 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 B 气体的体积变小时 单位体积的分子数增多 单位时间内打到器壁单位面积上的分 子数增多 从而气体的压强一定增大 C 压缩一定量的气体 气体的内能一定增加 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 5 D 解析 解析 气体的压强p 体积V和温度T之间的关系满足理想气体状态方程 可见 当气体的温度T升高而不知体积V如何变化时 气体的压强p不 常常c T pV 一定增大 当气体的体积V变小而不知温度T如何变化时 气体的压强p也不一定增大 选项 AB 错误 做功和热传递均可以改变物体的内能 已知压缩一定量的气体 外界对气体 做 7 四川省成都外国语学校四川省成都外国语学校 20122012 届高三届高三 2 2 月月考理综卷月月考理综卷 对一定量的理想气体 不计分子 势能 下列看法正确的是 A 温度不变而压强增大 则气体对外做功 B 体积不变而压强减小 则内能 增大 用心 爱心 专心4 C 压强不变而内能增加 则气体吸热 D 分子热运动加剧而体积不变 则压强减小 7 C 解析 解析 温度不变而压强增大时 内能不变 体积减小 外界对气体做功 选项 A 错误 体积不变而压强减小时 温度减小 所以内能减小 选项 B 错误 压强不变而内能 增加时 温度升高 体积增大 气体对外界做功 则气体肯定吸热 选项 C 正确 分子热 运动加剧而体积不变时 温度升高 压强肯定增大 选项 D 错误 本题答案为 C 8 福建省福建省 20122012 届高三理科综合仿真模拟卷届高三理科综合仿真模拟卷 2 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 A V增大 F增大B V增大 F不变 C V不变 F不变D V增大 F减小 8 B 解析 解析 选取活塞和气缸组成的系统为研究对象 根据平衡条件可知 当缸内气 体温度升高时 弹簧秤拉力F始终等于系统的重力 即F不变 弹簧伸长量不变 活塞的 位 用心 爱心 专心5 9 BC 解析 解析 电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能 选项 A 错误 液体与 气体接触的表面层分子间距离大于液体内部分子间距离 分子间的相互作用表现为引力 从而使液体表面各部分之间存在相互吸引的力 即表面张力 选项 B 正确 分子间的引力 和斥力都随分子间距离的增大而减小 选项 C 正确 晶体熔化时要不断吸收热量 但温度 保持不变 所以分子平均动能不变 选项 D 错误 本题答案为 BC 注意注意 液体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 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 随着分子间距离的增大而 用心 爱心 专心6 减小 选项 B 正确 做布朗运动的悬浮微粒越小 布朗运动越激烈 选项 C 正确 液体的 表面张力是分子引力作用的表现 选项 D 错误 本题答案为 BC 注意注意 气体的压强与液体的压强产生原理不同 液体压强是由于液体具有重力而产生 的 当盛有液体的容器做自由落体运动时 液体对容器侧壁和底部的压强为零 气体压强 是由于大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的 它与气体分子密度和气体温度两个因素 有关 当充满气体的容器做自由落体运动时 气体分子仍然会不停地频繁碰撞器壁 所以 容器中气体对侧壁和底部仍有压强 11 广东省深圳高级中学广东省深圳高级中学 20122012 届高三上学期期末届高三上学期期末试题理综卷试题理综卷 如图所示 表示一定 质量氧气分子在 0 和 100 两种不同情况下速率分布情况 由图所示判断以下说法正确的 是 A 温度升高 所有分子运动速率变大 B 温度升高 分子平均速率变小 C 0 和 100 氧气分子速率都呈现 中间多两头少 的分布特点 D 100 的氧气与 0 氧气相比 速率大的分子数比例较多 11 CD11 CD 解析 解析 温度升高 分子平均速率变大 并不是所有分子运动速率变大 选项 用心 爱心 专心7 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 13 河南省焦作市河南省焦作市 20122012 届高三下学期第一次质量检测理综试题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 13 BCE 解析 解析 晶体分单晶体和多晶体 单晶体具有规则的几何外形 如雪花 食盐 小颗粒 单晶硅等 而多晶体不一定具有规则的几何外形 如大块的食盐 粘在一起的蔗 用心 爱心 专心8 14 山东省泰安市山东省泰安市 20122012 届高三第一次模拟考试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 14 14 1 1 BDBD 2 2 17cm17cm 解析 解析 1 活塞B缓慢上移时 活塞B对气体做了功 又气体温度不变 内能不变 所以气体肯定吸热 选项 A 错误 外界对气体做功 气体体积减小 分子平均距离减小 选项 B 正确 温度不变 气体分子热运动平均动能不变 又根据气体的温度不变而体积减 用心 爱心 专心9 小可知 压强增大 选项 C 错误 D正确 2 设活塞A上移H 2 时 细筒中水银柱长度为h 则S大H 2 S小h 又S大 4S小 可 16 甘肃省天水市一中甘肃省天水市一中 20122012 届高三上学期期末考试物理届高三上学期期末考试物理试题试题 如图所示 在针管中封闭 有一定质量的气体 当温度不变时 用力压活塞使气体的体积减小 则管内气体的压强 选填 变大 或 变小 按照气体分子热运动理论从微观上解释 这是因为 16 变大 分子密集程度增大 解析解析 温度不变 体积减小 则压强增大 这是因为气体温度不变 分子平均动能不 变 而分子的密集程度增大 单位时间内对容器壁单位面积的碰撞次数增多 故压强增大 17 湖北省八市湖北省八市 20122012 届高三届高三 3 3 月联考试卷理综卷 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 1 105 Pa 温度t0为 7 C 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 用心 爱心 专心10 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 17 17 解析 解析 1 选取气缸为研究对象 对其受力分析 其 受到竖直向下的重力Mg 缸 内气体竖直向下的压力pS和大气压竖直向上的压力p0S 受力图略 三力平衡 根据平 衡条件有Mg pS p0S可得p p0 1 105 Pa 0 8 105 Pa S Mg 4 1050 1010 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 3 1 3 1 2 2 1 1 T V T V 对气体B V1 LS V2 L y x S 有 3 2 3 2 2 2 1 1 T V T V 用心 爱心 专心11 代入数据解得 12 L x 4 L y 19 江西省南昌市江西省南昌市 20122012 届高三下学期第一次模拟测试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 0 105Pa 常温下的大气压强值 当内 外压强差超过 6 0 l04Pa 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 19 解析解析 1 取表内封闭气体为研究对象 初状态的压强为p1 1 0 105 Pa 温度 为T1 273 27 K 300K 其末状态的压强为p2 温度为T2 273 21 K 252K 根据查 理定 20 上海市徐汇区上海市徐汇区 20122012 届高三第一学期期末考试物理试卷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 用心 爱心 专心12 20 20 解析解析 1 初态稳定时活塞处于平衡状态 由受力平衡得mg p1S p0S Mg 得 p1 p0 Mg mg S 剪断再次稳定后活塞处于平衡状态 由受力平衡得p2 p0 Mg S 从第一个稳定状态到第二个稳定状态经历了等温过程 由玻意耳定律p1V1 p2V2 可得 中拉出 21 解析解析 1 设L有足够长 F达到最大值时活塞仍在气缸中 设此时气柱长L2 气体压强为p2 根据压强平衡 有p2 p0 5 104 Pa 根据玻意尔定律 p0L0S p2L2S S F 解得L2 0 8m L 1m 所以活塞不能被拉出 2 若保持F最大值不变 温度升高 活塞将向缸口移动 刚到缸口时 L3 1m 此 时p3 p2 气体等压变化 根据盖吕萨克定律V3 T3 V2 T2有L3 S T3 L2S T2 解得 T3 375K 所以t3 102 22 山西省山西省 20122012 届高考考前适应性训练预演预练考试理综卷 届高考考前适应性训练预演预练考试理综卷 如图所示 均匀薄壁 U 型管竖直放置 左管长度大于 2L且上端封闭 右管开口且足够长 管的横截面积为S 内装密度为的液体 右管内有一质量为m的活塞搁在固定小卡口上 卡口与左管上端等 高 活塞与管壁间无摩擦且不漏气 温度为T0时 左 右管内液面等高 两管内封闭空气 柱的长度均为L 压强均为大气压强p0 现使左 右两管温度同时缓慢升高 在活塞离开 卡口上升前 左 右两管内液面保持不变 重力加速度为g 求 用心 爱心 专心13 1 右管内活塞刚离开卡口上升时 右管封闭气体的压强p1和温度T1 2 温度升高到T2为多少时 两管液面高度差为L 22 22 解析 解析 1 活塞刚离开卡口时 对活塞受力分析 并根据平衡条件可得p1 p0 U 型管两侧封闭的气体 在其温度升高到T1的过程中 体积不变 对右管气体 S mg p0 T0 p1 T1 联立以上两式 可得T1 T0 1 S mg 2 对左管气体 当其温度升高到T2时 其体积和压强分别为 V2 3LS 2 p2 p0 gL 由理想气体状态方程得 可得 S mg 2 22 0 0 T Vp T LSp gL S mg p p T T 0 0 0 2 2 3 用心 爱心 专心14 23 辽宁省本溪一中 庄河高中辽宁省本溪一中 庄河高中 20122012 届高三期末联考卷届高三期末联考卷 今有一质量为M的气缸 用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体 当气缸水平横放时 空气柱长为L0 如图甲 所示 若将气缸按如图乙悬挂保持静止时 求气柱长度为多少 已知大气压强为p0 活塞 的 24 河南省焦作市河南省焦作市 20122012 届高三下学期第一次质量检