高考物理二轮复习 专题八 选考部分 1-8-16 分子动理论 气体及热力学定律训练-人教版高三全册物理试题.docx

1-8-16 分子动理论 气体及热力学定律课时强化训练1(2018·北京理综)关于分子动理论，下列说法正确的是()A气体扩散的快慢与温度无关B布朗运动是液体分子的无规则运动C分子间同时存在着引力和斥力D分子间的引力总是随分子间距增大而增大解析 温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子运动越剧烈，气体扩散越快，A错；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，B错；分子间同时存在着引力和斥力，且随着分子间距的增大，引力和斥力均减小，故C对、D错。答案 C易错点拨 分子力与分子间距离的关系分子间同时存在引力与斥力，两力的大小均与分子间距有关，分子力是指这两个力的合力，如图为斥力f斥、引力f引及分子力f分随分子间距离r的变化关系图线。2(2018·山西太原一模)(多选)下列说法正确的是()A布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动B同一化学成分的某些物质能同时以晶体的形式和非晶体的形式存在C温度升高物体的内能一定增大D密度为、体积为V、摩尔质量为M的铝所含原子数为NAE绕地球运行的“天宫二号”内自由飘浮的水滴成球形，这是表面张力作用的结果解析 布朗运动是宏观物体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，A错误。同一化学成分的某些物质能同时以晶体的形式和非晶体的形式存在，例如液晶就同时具有晶体和非晶体的性质，B正确。物体的内能与物体的温度、体积和摩尔数等因素有关，因此温度升高，物体的内能不一定增大，C错误。密度与体积的乘积等于物体的质量，质量与摩尔质量的比值就是物质的量，物质的量乘以阿伏加德罗常数就是原子的个数，铝原子数nNANA，D正确。水滴成球形是表面张力作用的结果，E正确。答案 BDE3(2018·山西五市联考)(多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从A点开始，他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是()A该折线图是粉笔末的运动轨迹B粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处D粉笔末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度E若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高解析 折线图是每隔20 s记录的粉笔末的位置的连线图，并非粉笔末的运动轨迹，A项错误。粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B项正确。由于布朗运动的无规则性，我们不能确定经过B点后10 s时粉笔末的具体位置，C项错误。由 ，因为xBC<xCD，tBCtCD，所以D项正确。改变水的温度，显然能改变水分子热运动的剧烈程度，但并不能改变布朗运动的无规则性，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高，E项正确。答案 BDE4(2018·安徽A10联盟联考)(多选)下列说法中正确的是()A温度升高，气体分子平均动能增加B熵增加原理也可以表述为：一个孤立的系统的熵永远不会增加C已知阿伏加德罗常数，某气体的摩尔质量，就可以计算出该气体的分子质量D固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质E气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力解析 温度升高，气体分子平均动能增加，A正确；熵增加原理也可以表述为：一个孤立的系统的熵永远不会减少，B错误；已知阿伏加德罗常数NA，某气体的摩尔质量M，就可以计算出该气体的分子质量m0，C正确；固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质，这是晶体的各向异性特点，D正确；气体分子间的作用力很小，可以忽略不计，气体分子不停地做无规则运动，气体分子可以充满整个容器，如果没有约束，气体将散开，故E错误。答案 ACD5(2018·山东菏泽一模)(多选)关于生活中的热学现象，下列说法正确的是()A夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大B民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是用镊子夹一棉球，沾一些酒精，点燃，在罐内迅速旋转一下再抽出，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上，其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强增大C盛有氧气的钢瓶，在27 的室内测得其压强是9.0×106 Pa，将其搬到3 的工地上时，测得瓶内氧气的压强变为7.2×106 Pa，通过计算可判断出钢瓶漏气D热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体E一辆空载的卡车停在水平地面上，在缓慢装沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，若把车胎内气体看成理想气体，则胎内气体向外界放热解析 夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大，A正确；由查理定律可知，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，B错误；若不漏气，则气体做等容变化，由查理定律，得p28.1×106 Pa，由于p2>7.2×106 Pa，所以钢瓶在搬运过程中漏气，C正确；热量只能自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，而内能多的物体温度不一定高，故D错误；卡车在缓慢装沙的过程中，外界对气体做功，车胎内气体体积变小，压强增大，而气体温度不变，则气体放出热量，E正确。答案 ACE6(2018·安徽六校二联)(多选)下列说法不正确的是()A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表现为引力B所有晶体都具有各向异性C自由落体运动的水滴呈球形D在完全失重的状态下，一定质量的理想气体压强为零E摩尔质量为M(kg/mol)、密度为(kg/m3)的1 m3的铜所含原子数为NA(NA为阿伏加德罗常数)解析 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；但当分子之间的距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，当分子之间的距离大于r0时，分子间的作用力表现为引力，故A不正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故B不正确；自由落体运动的水滴处于完全失重状态，因为表面张力的作用呈球形，故C正确；气体的压强与气体的运动状态无关，则即使在完全失重的状态下，一定质量的理想气体压强也不为零，故D不正确；摩尔质量为M(kg/mol)、密度为(kg/m3)的1 m3的铜所含原子数为NNA·NANA，故E正确；本题选不正确的，所以应选A、B、D项。答案 ABD易错点拨 分子间的作用力表现为斥力或引力与分子之间的距离有关；单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性；分子数等于物质的量乘以阿伏加德罗常数。7(2018·湖北四地七校联考)(多选)下列说法正确的是()A花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动B外界对气体做正功，气体的内能不一定增加C影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距D第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律E晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大解析 花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停地做无规则运动，A项错误。由热力学第一定律可知，若外界对气体做正功的同时气体放热，则气体的内能不一定增加，B项正确。影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿的感受取决于相对湿度，而相对湿度等于空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值，C项正确。第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，D项错误。晶体在熔化过程中，因为温度不变，所以平均动能不变，但分子势能增大，E项正确。答案 BCE8(2018·河北石家庄质检一)(多选)下列说法正确的是()A第二类永动机违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律B被踩扁的乒乓球(表面没有开裂)放在热水里浸泡，恢复原状的过程中，球内气体对外做正功的同时会从外界吸收热量C由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势D两个分子间分子势能减小的过程中，两分子间的相互作用力可能减小E布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动解析 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，C项错误。布朗运动是悬浮的固体颗粒的运动，不是固体分子的运动，E项错误。答案 ABD9(2018·江苏单科)如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105 Pa，经历ABCA的过程，整个过程中对外界放出61.4 J热量。求该气体在AB过程中对外界所做的功。解析 整个过程中，外界对气体做功WWABWCA，且WCApA(VCVA)由热力学第一定律UQW得WAB(QWCA)代入数据得WAB138.6 J，即气体对外界做的功为138.6 J答案 138.6 J关联知识 气体状态变化图像与热力学定律综合气体状态变化图像问题的分析技巧、理想气体内能改变的决定因素、等压变化过程气体做功WpV及热力学第一定律的综合应用。10(2018·湖北八校二联)如图所示，上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部被质量均为m的活塞A和活塞B分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q，活塞A导热性能良好，活塞B绝热。两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为T0，汽缸的截面积为S，外界大气压强大小为且保持不变，现对气体Q缓慢加热。求：(1)当活塞A恰好到达汽缸上端卡环时，气体Q的温度T1；(2)活塞A恰接触汽缸上端卡环后，继续给气体Q加热，当气体P体积减为原来一半时，气体Q的温度T2。解析 (1)设P、Q初始体积均为V0，在活塞A接触上端卡环之前，Q气体做等压变化，则由盖吕萨克定律有：解得：T12T0(2)当活塞A恰接触汽缸上端卡环后，P气体做等温变化，由玻意耳定律有：·V0p1·解得p1此时Q气体的压强为p2p1当P气体体积变为原来一半时，Q气体的体积为V0，此过程对Q气体由理想气体状态方程：解得T2T0答案 (1)2T0(2)T011(2018·广东茂名综测一)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S100 cm2。活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一未知质量的物块B，A的质量为m162.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数0.8。两物块间距为d10 cm。开始时活塞距缸底L110 cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p01×105 Pa，温度t127。现对汽缸内的气体缓慢加热，g10 m/s2。(1)求物块A开始移动时，汽缸内的热力学温度；(2)物块B恰好开始移动时汽缸内的热力学温度为1 200 K，求物块B的质量。解析 (1)物块A开始移动前气体做等容变化，p1p0T1(27273) K300 Kp2p0由查理定律有解得T2T1450 K(2)物块A开始移动后，气体做等压变化，到A与B刚接触时p3p21.5×105Pa，V3(L1d)S，V2dS由盖吕萨克定律有解得T3T2900 K之后气体又做等容变化，设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4p4p02.0×105 Pa由查理定律有解得m262.5 kg答案 (1)450 K(2)62.5 kg12(2018·全国模拟)如图，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、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的不可伸长的轻线相连，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，使其温度缓慢上升到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可能为多少？解析 设加热前，被密封气体的压强为p1，轻线的张力为F，根据平衡条件有：对活塞A：p0·2Sp1·2SF0对活塞B：p1Sp0SF0，解得：p1p0，F0即被密封气体的压强与大气压强相等，轻线处在刚好拉直的状态且张力为0，这时气体的体积为：V12Sl·2lSl4Sl对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，这时气体的体积为：V24Sl·2L5Sl根据盖吕萨克定律有：解得：T2T0，由此可知，当TT2T0时，气体的压强为：pp0当TT2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变，由查理定理有：解得：pp0，则当TT0时，气体的压强为p0。答案 见解析