2019高考物理二轮复习专题突破--分子动理论、气体及热力学定律

1、精品文档2019高考物理二轮复习专题突破-分子动 理论、气体及热力学定律限训练？通高考科学设题拿下高考高分（45 分钟）1. （1）（2018 ?陕西汉中高三一模）以下说法正确的是A .晶体一定具有规则的形状且有各向异性的特征B .液体的分子势能与液体的体积有关c .水的饱和汽压随温度变化而变化D .组成固体、液体、气体的物质分子依照一定的规律 在空间整齐地排列成“空间点阵”E .分子质量不同的两种气体，温度相同时，其分子的 平均动能一定相同（2） 如图，用质量=1kg的绝热活塞在绝热汽缸内封闭一 定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦力忽略不计，开始 时活塞距离汽缸底部的高度h1 = 0.5

2、,气体的温度t1 = 27C.现用汽缸内一电热丝（未画出）给气体缓慢加热，加热至 t2 =267 C,活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中被封闭气体增加的内能增加U= 400j .已知大气压强p0= 1.0 X 105Pa,重力加速度 g取10/S2，活塞横截面积 S=5.0 X 10-42，求： 初始时汽缸内气体的压强pl和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2; 此过程中汽缸内气体吸收的热量Q.解析：(1)单晶体一定具有规则的形状，且有各向异性 的特征，而多晶体的物理性质表现为各向同性，选项A错误；分子势能的产生是由于分子间存在作用力，微观上分子间距离的变化引起宏观上体积的变化，

3、分子间作用力变化，分子 势能才变化，选项 B正确；水的饱和汽压随温度的变化而变 化，温度越高，饱和汽压越大，选项c正确；只有晶体的分子依照一定的规律在空间整齐地排列成 “空间点阵”，选项D 错误；温度是分子平均动能的标志，分子质量不同的两种气 体，温度相同时，其分子的平均动能一定相同， 选项E正确.(2) 开始时，活塞受力平衡，有 pOS+ g= p1S解得 pi = p0 + gS= 1.2 X 105Pa气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律可得h1ST1 =h2ST2解得h2= 0.9气体在膨胀过程中外界对气体做功为W =- pl V=- 1.2 X 105X (0.9 0.5) X 5X

4、10-4j = 24j由热力学第一定律 U= W+ Q解得 Q=A U W 400j - ( - 24)j = 424j答案：BcE (2)0.9 424j2.(1) 一定质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 p-T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D . a、b和c三个状态中，状态 a分子的平均动能最小E . b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

5、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,外界的温度为 TO.现取质量为的沙子缓慢地倒在活 塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h4.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： 因为pVT= c,从图中可以看出，a- b过程pT 不变，则体积 V不变，因此a-b过程外力做功 W 0,气体 温度升高，则A U 0,根据热力学第一定律A U= Q+ W可知 Q0,即气体吸收热量， A正确；b c过程气体温度不变， U= 0,但气体压强减小，由 pVT= c知V增大，气体对外 做

6、功，W 0,由4 U= Q+ W可知Q 0,即气体吸收热量，B错误；c a过程气体压强不变，温度降低，则U 0,由pVT= c知V减小，外界对气体做功，W0,由4 U= W Q可知|W| |Q| , c错误；状态a温度最低，而温度是分子平均 动能的标志，D正确；b c过程体积增大了，容器内分子数 密度减小，温度不变，分子平均动能不变，因此容器壁单位 面积单位时间受到分子撞击的次数减少了，E正确.(2)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 = (p + p)(h 14h)S 解得 p= 13p外界的温度变为 T后，设活塞距底面的高度为h .根据盖

7、一吕萨克定律得 h 14h ST0=丨ST 解得h = 3T4T0h 据题意可得 p= gS气体最后的体积为 V= Sh联立式得 V= 9ghT4pT0.答案：(1)ADE 9ghT4pT03 . (1)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是A .固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的B .液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力c .液体的蒸发现象在任何温度下都能发生D .汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的E .在有的物态变化中虽然物质吸收热量但温度却不升 高(2) 如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端 封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关k关闭；A侧空气柱的长度

8、I = 10.0c , B侧水银面比 A侧的高h= 3.0c. 现将开关k打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面 的高度差为h1= 10.0c时将开关k关闭.已知大气压强 p0 =75.0cHg. 求放出部分水银后，A侧空气柱的长度； 此后再向B侧注入水银，使 A、B两侧的水银面达到 同一高度，求注入的水银在管内的长度.解析：(1)无论固体、液体还是气体，其内部分子都在永不停息地做无规则运动，A错误；当分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，液体表面层的分子比较稀疏，分 子间距离大于r0 ,所以分子间作用力表现为引力，B正确；蒸发只发生在液体表面，在任何温度下都能发生，c正确；汽化是物

9、质从液态变成气态的过程，汽化分为蒸发和沸腾两种情况，不是分子间的相互排斥产生的，D错误；冰在熔化过程中吸收热量但温度不升高，E正确.(2) 以cHg为压强单位.设 A侧空气柱长度I = 10.0c 时的压强为p；当两侧水银面的高度差为 h1 = 10.0c时，空 气柱的长度为I1，压强为p1.由玻意耳定律得pl = pill由力学平衡条件得 p= p0+ h打开开关k放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始 终为p0,而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减 小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面hi为止.由力学平衡条件有 p1 = p0 hi联立式，并代入题给

10、数据得I1 = 12.0c当A B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为I2，压强为p2.由玻意耳定律得pl = p2I2由力学平衡条件有 p2= p0联立式，并代入题给数据得I2 = 10.4c设注入的水银在管内的长度为厶h,依题意得 h= 2(I1 I2) + h1 联立式，并代入题给数据得 h= 13.2c.答案：(1)BcE (2) 12.0c 13.2c4 . (1)下列说法正确的是.A .布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗 粒的分子在做无规则运动B .液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离c .扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中 发生D .随着分子

11、间距增大，分子间引力和斥力均减小，分 子势能不一定减小E .气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多(2)如图甲所示，开口向上、内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置，在汽缸 P、Q两处设有卡口，使厚度不计的活塞只 能在P、Q之间运动.开始时活塞停在Q处，温度为300k ,现缓慢加热缸内气体，直至活塞运动到P处，整个过程中的p- V图线如图乙所示.设外界大气压强p0= 1.0 x 105Pa. 说出图乙中气体状态的变化过程、卡口 Q下方气体的体积以及两卡口之间的汽缸的体积； 求活塞刚离开 Q处时气体的温度以及缸内气体的最高 温度.解析：(1)布朗运动是悬浮在液体中固体

12、颗粒的运动， 而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动，不能证明组成固体颗粒的分子在做无规则运动，故 A错误；液体表面分子比较稀疏，故液体表 面分子间距离大于内部分子之间距离，故B正确；扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，故c错误；分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但是分子 势能的变化却不一定，如分子之间距离从小于r0位置开始增大，则分子势能先减小后增大，故D正确；由pVT= c可知，气体体积不变时，温度越高，气体的压强越大，由于单 位体积内气体分子数不变，分子平均动能增大，所以单位时 间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多，故E正

13、确.(2)从题图乙可以看出，气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，由题图乙可知，卡口Q下方气体的体积V0= 1.0 X 10-33两卡口之间的汽缸的体积V= 1.2 X 10 33 1.0 X 1033= 0.2 X 10 33.从题图乙可以看出开始时缸内气体的压强为910p0活塞刚离开 Q处时，气体压强 p2= 1.2 X 105Pa 由查理定律有 910p0300 = p2273 + t2解得 t2 = 127 C设活塞最终移动到P处，由理想气体状态方程有910p0V0300= 1.5p0 X 1.2V0273 + t3解得 t3 = 327 C .答案：(1)BDE (2)气

14、体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化1.0 X 10-33 0.2 X 10-33 127C 327C5 . (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)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为1= 16c的水银柱封闭着一定质量的理想气体，当玻璃 管水平放置达到平衡时如图甲所示，被封闭气柱的长度11=

15、23c ;当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱 的长度12 = 19c.已知重力加速度g取10/S2 ,不计温度的变 化.求： 大气压强p0(用cHg表示)； 当玻璃管开口向上以a= 5/s2的加速度匀加速上升时，水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度.解析：(1)气体的体积指的是该气体的分子所能到达的 空间的体积，A正确；根据气体温度的微观意义可知，B正确；在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁 的压强不为零，c错误；若气体在从外界吸收热量的同时对 外界做功，则气体的内能不一定增加， D错误；气体在等压 膨胀过程中，根据盖一吕萨克定律知，体积增大，温度升高，E正确.(2)