【高考复习】2020版高考物理全程复习课后练习34分子动理论固体液体和气体(含答案解析).pdf

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1、2020版高考物理全程复习课后练习34 分子动理论固体液体和气体1.下列关于布朗运动的说法，正确的是()A布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动C悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著D当物体温度达到0 时，物体分子的热运动就会停止2.下列说法正确的是()A饱和蒸汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大B饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态C所有晶体都有固定的形状、固定的熔点和沸点D所有晶体由固态变成液态后，再由液态变成固态时，固态仍为晶体3.如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下

2、落，管内气体()A压强增大，体积增大B压强增大，体积减小C压强减小，体积增大D压强减小，体积减小4.如图，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强()A逐渐增大 B逐渐减小 C始终不变 D先增大后减小5.如图所示，两端开口的弯管，其左管插入水银槽中，管内、外液面高度差为h1，右管有一段U形水银柱，两边液面高度差为h2，中间封有一段气体，则()A若增大大气压强，则h1和 h2同时增大B若升高环境温度，则h1和 h2同时减小C若把弯管向上移动少许，则管内封闭气体体积不变D若把弯管向下移动少许，则管内封闭气体压强增大6.如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱

3、不脱落，主要原因是()A铅分子做无规则热运动B铅柱受到大气压力作用C铅柱间存在万有引力作用D铅柱间存在分子引力作用7.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能如图所示为分子势能Ep随分子间距离r 变化的图象，取r 趋近于无穷大时Ep为零，通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是()A假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互远离B假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近C假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小D假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大8.如图所示，一个横截

4、面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆块A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为，圆块的质量为M，不计圆块与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则被圆块封闭在容器中的气体的压强p 为()Ap0 B.C p0 Dp0Mgcos Sp0cos MgScos Mgcos2SMgS9.如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r 的关系曲线下列说法正确的是()A当 r 大于 r1时，分子间的作用力表现为引力B当 r 小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力C当 r 等于 r2时，分子间的作用力为零D在 r 由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做负功E在 r 由 r1变到 r2的过程

5、中，分子间的作用力做正功10.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示F0 为斥力，F0为引力 A、B、C、D为 x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四幅图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()11.封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变化到状态D，其体积V与热力学温度T 的关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上，则下列说法正确的是()A由状态A到状态 B过程中，气体吸收热量B由状态B到状态 C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加C状态 C气体的压强小于状

6、态D气体的压强D状态 D时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比状态A的少E状态 D与状态 A，相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等12.对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是()A若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加D若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变E气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定实验题13.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射

7、器测得1 mL上述溶液为80 滴，把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为 1 cm，试求：(1)油酸膜的面积是_cm2；(2)实验测出油酸分子的直径是_m(结果保留两位有效数字)；(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开？14.如图所示，系统由左右两个侧壁绝热、横截面积均为S的容器组成左容器足够高，上端开口，右容器上端由导热材料封闭两个容器的下端由可忽略容积的细管连通容器内有两个绝热的活塞A、B，A、B下方封有氮气，B上方封有氢气，大气压强为p0，环境温度为T0=273 K，两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强

8、均为0.1p0.系统平衡时，各气体柱的高度如图所示，现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升的高度为0.7h.用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡氮气和氢气均可视为理想气体求：(1)水的温度；(2)第三次平衡时氢气的压强15.如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为S=1 103 m2，气缸内有质量m=2 kg 的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦开始时活塞被销子K固定于如图位置，离缸底 L1=12 cm，此时气缸内被封闭气体的压强为p1=1.5105Pa，温度为T1=300 K外界大气压为 p0=1.0105 Pa，g=10 m/s2.(1)现对密闭

9、气体加热，当温度升到T2=400 K，其压强p2多大？(2)若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为 T3=360 K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？(3)保持气体温度为360 K 不变，让气缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L4=16 cm 处，则求气缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度a 大小及方向答案解析1.答案为：B；解析：布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，A错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用越趋近于平衡，布朗运动越不明显，C错误；热运动

10、在0 时不会停止，D错误2.答案为：A；解析：饱和蒸汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大，A正确；饱和蒸汽是指与液化和汽化处于动态平衡的蒸汽，B错误；单晶体有固定的形状，而多晶体没有固定的形状，C错误；水晶为晶体，熔化再凝固后变为非晶体，D错误3.答案为：B；解析：试管竖直放置时，封闭的气体压强为p=p0 gh；试管自由下落时，封闭的气体压强为p=p0，根据玻意耳定律pV=C，压强增大，则体积减小，故选项B正确4.答案为：A；解析：气体从状态a 到状态 b 的变化过程中，体积V减小，温度T 升高，由理想气体状态方程=C可知，气体压强逐渐增大，本题只有选项A正确pVT5.答案为：D；解析：设大

11、气压强为p0，则管中封闭气体的压强p=p0gh1=p0gh2，得 h1=h2.若大气压强增大，封闭气体的压强增大，由玻意耳定律可知，封闭气体的体积减小，水银柱将发生移动，使h1和 h2同时减小，故A错误；若环境温度升高，封闭气体的压强增大，体积也增大，h1和 h2同时增大，故B错误；若把弯管向上移动少许，封闭气体的体积将增大，故 C错误；若把弯管向下移动少许，封闭气体的体积减小，压强增大，故D正确6.答案为：D；解析：当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落7.答案为：D；解析：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最

12、小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力，故r2处，分子间的作用力为零，所以r=r2处释放的两个分子，它们之间没有相互作用力，故处于静止，不会远离也不会靠近，A、B错误；假设将两个分子从r=r1处释放，则r1r2，分子力表现为斥力，随着距离的增大，斥力在减小，所以加速度在减小，当到r=r2处作用力为零，加速度为零，速度最大，之后分子力表现为引力，距离增大，引力增大，加速度增大，故加速度先减小后增大，C错误，D正确8.答案为：D；解析：对圆块进行受力分析，其受重力Mg，大气压的作用力p0S，封闭气体对它的作用力pScos，容器侧壁的作用力F1和 F2，如图所示由于不需要求出侧壁的作用力，

13、所以只考虑竖直方向合外力为零，就可以求被封闭的气体压强圆块在竖直方向上合外力为零，有 p0S Mg=cos，p=p0.故 D选项正确(pScos)MgS9.答案为：BCE；解析：由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，r2是分子间的平衡距离，当0rr2时分子力表现为引力，A错误；当 r 小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力，B正确；当r 等于 r2时，分子间的作用力为零，C正确；在r 由 r1变到 r2的过程中，分子力表现为斥力，分子间距离增大，分子间的作用力做正功，D错误，E正确10.答案为：B；解析：把乙分子从A处由静止释放，其速度从零开始逐渐增大，到达C

14、点时速度达到最大值，故选项 A错误；分子的动能不可能小于零，故选项D错误；根据牛顿第二定律，加速度与合外力成正比，方向与力的方向相同，选项B正确；分子势能在C点应该是最低点，而图中最低点在 C点的右边，故选项C错误11.答案为：ADE；解析：由状态A到状态 B过程中，温度升高，内能增加，体积不变，做功为零，由热力学第一定律可知，气体要吸收热量，A正确；由状态B到状态 C过程中，温度不变，内能不变，体积膨胀，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体要吸收热量，B错误；由状态 C到状态 D过程是等容降温过程，由=C，可知状态C气体的压强大于状态D气体的pVT压强，C错误；由题图看出气体在状态D和

15、状态 A由=C分析得知，两个状态的V与 T 成pVT正比即两个状态的压强相等，体积较大时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数少，所以状态 D时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比状态A的少，D正确；由以上分析可知，状态D与状态 A压强相等，所以相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等，E正确12.答案为：ACE；解析：单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，园此这时气体压强一定增大，故A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低，则气体分子热运动的平均动能减小，则单位体积内分子个数一定增加，故C正确，D错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分

16、子个数共同决定，E正确13.解：(1)求油膜面积时，先数出“整”方格的个数，对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的记为一个，数一下约有110 个一个小方格的面积S0=L2=1 cm2，所以面积S=110 1 cm2=110 cm2.(2)一滴纯油酸的体积V=mL=7.51012 m3，0.61 000180油酸分子直径d=m6.8 1010 m.VS7.5 1012110 10414.解：(1)活塞 A从初位置升到最高点的过程为等压过程氮气在该过程的初态体积和温度分别为2hS 和 T0=273 K，末态体积为2.7hS.设末态温度为T，由盖吕萨克定律得T=T0=368.55 K.

17、2.7hS2hs(2)分析氢气的等温过程：该过程的初态压强为p0，体积为hS，设末态体积为hS，压强为 p，由玻意耳定律得p0hS=ph S，活塞A从最高点被推回第一次平衡时的位置的过程，是等温过程氮气在该过程的初态压强为1.1p0，体积为2.7hS；末态的压强为p，体积为V，则 p=p 0.1p0，V=(3hh)S，由玻意耳定律得pV=1.1p02.7hS，解得 p=1.35p0.15.解：(1)由题意知，气体等容变化：=，解得 p2=2.0105 Pa.p1T1p2T2(2)活塞受力平衡，故封闭气体压强为p3=p0=1.2105 Pa，mgS根据理想气体状态方程，有=，即=，解得 L3=18 cm.p2V2T2p3V3T3p2L1T2p3L3T3(3)由题意知，气体等温变化：p3V3=p4V4，解得 p4=1.35105 Pa，应向上做匀加速直线运动，对活塞，由牛顿第二定律得p4Sp0Smg=ma，解得 a=7.5 m/s2，方向竖直向上