高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 核心突破 專題6 選考部分 第1講 分子動理論氣體及熱力學(xué)定律特訓(xùn)
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第1講 分子動理論,氣體及熱力學(xué)定律1(2016東北三省四市聯(lián)考一)(1)下列說法正確的是A B D.A已知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量,就可以計算出阿伏伽德羅常數(shù)B布朗運動說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動C兩個分子間由很遠(yuǎn)(r109 m)距離減小到很難再靠近的過程中,分子間作用力先減小后增大,分子勢能不斷增大D露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用E熱量只能由高溫物體傳遞給低溫物體(2)如圖所示,豎直放置且粗細(xì)均勻的U形玻璃管與容積為V090 cm3的金屬球形空容器連通,用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)環(huán)境濕度為27時,U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h116 cm,水銀柱上方空氣長h020 cm.現(xiàn)在對金屬球形容器緩慢加熱,當(dāng)U形玻璃管左側(cè)水銀面比右側(cè)水銀面高出h224 cm時停止加熱已知大氣壓p076 cmHg,U形玻璃管的橫截面積為S0.5 cm2,求此時金屬球形容器內(nèi)氣體的溫度為多少攝氏度?解析:(1)水的摩爾質(zhì)量除以水分子的質(zhì)量等于每摩爾水中水分子的個數(shù),即為阿伏伽德羅常數(shù),選項A正確;布朗運動是懸浮在液體(或氣體)中的微小顆粒的無規(guī)則運動,是分子無規(guī)則運動的反映,選項B正確;兩個分子間由距離很遠(yuǎn)減小到很難再靠近的過程中,分子間作用力先增大后減小再增大,分子力先做正功再做負(fù)功,故分子勢能先減小再增大,選項C錯誤;液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢,故露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用,選項D正確;根據(jù)熱力學(xué)第二定律,在不引起其他變化時,熱量不能從低溫物體傳到高溫物體,也就是說,熱量既可以由高溫物體傳遞給低溫物體,也可以在一定條件下由低溫物體傳遞給高溫物體,選項E錯誤(2)初始狀態(tài):p1p0h160 cmHg,V1V0h0S100 cm3,T1300 K,末狀態(tài):p2p0h2100 cmHg,V2V1110 cm3,T2(273t2) K.由理想氣體狀態(tài)方程有,代入數(shù)據(jù)解得t2277 .答案:277 2(2016江蘇蘇州調(diào)研)(1)下列說法中正確的是C D(填寫選項前的字母)A壓縮氣體需要做功,說明氣體分子間存在斥力B用手捏面包,面包體積會縮小,說明分子間有空隙C溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子的平均動能和氧氣分子的相同D夏天荷葉上小水珠呈球形,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故(2)如圖所示,氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體,活塞距缸口0.2 m,活塞面積10 cm2,大氣壓強1.0105 Pa,物重50 N,活塞質(zhì)量及活塞與氣缸的摩擦不計緩慢升高環(huán)境溫度,使活塞剛好升到缸口,封閉氣體吸收了60 J的熱量則封閉氣體的壓強_不變_(填“增加”“減小”或“不變”),氣體內(nèi)能變化量為_30_J.(3)如圖所示,一邊長為L的立方體容器內(nèi)充有密度為的某種氣體,已知該氣體的摩爾質(zhì)量為,阿伏伽德羅常數(shù)為NA求容器內(nèi)氣體的分子數(shù);氣體分子間的平均間距解析:氣體分子間距很大,分子力很小,可以忽略不計,氣體壓強是大量分子對容器壁的無規(guī)則碰撞產(chǎn)生的,選項A錯誤;用手捏面包,面包體積會縮小,是由于面包氣孔多,選項B錯誤;溫度是分子平均動能的標(biāo)志,故溫度相同的氫氣和氧氣,氫氣分子的平均動能和氧氣分子的相同,選項C正確;夏天荷葉上小水珠呈球形,是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故,選項D正確(2)封閉氣體的壓強等于大氣壓與物重產(chǎn)生的壓強之和,即pPa1.5105 Pa,在活塞運動的過程中,壓強不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體內(nèi)能變化量為UQW60J1.5105101040.2 J30 J.(3)容器內(nèi)氣體的分子數(shù)n,氣體分子間的平均間距d答案:(3)3(2016湖南長郡中學(xué)月考三)(1)下列敘述中,正確的是A C D.A同一溫度下,氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律B布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映C第二類永動機是不可能制造出來的,盡管它不違反熱力學(xué)一定律,但它違反熱力學(xué)第二定律D物體熔化時吸熱,分子平均動能不一定增加E只知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)就可以算出氣體分子的體積(2)如圖所示,用銷釘固定的導(dǎo)熱活塞把水平放置的導(dǎo)熱氣缸分隔成容積相等的兩部分,分別封閉著A、B兩部分理想氣體A部分氣體壓強為pA02.5105 Pa,B部分氣體壓強為pB01.5105 Pa.現(xiàn)拔去銷釘,待活塞重新穩(wěn)定后:(外界溫度保持不變,活塞與氣缸間摩擦可忽略不計,整個過程無漏氣發(fā)生)求此時A部分氣體體積與原來體積之比;判斷此過程中A部分氣體是吸熱還是放熱,并簡述理由解析:(1)根據(jù)氣體分子速率分布特點,選項A正確;布朗運動反映了固體懸浮顆粒周圍的液體分子的無規(guī)則運動,選項B錯誤;第二類永動機不違反熱力學(xué)第一定律,但違反了熱力學(xué)第二定律,選項C正確;物體熔化時,如果溫度不變,分子的平均動能就不變,比如晶體的熔化過程,選項D正確;氣體分子間的距離比較大,只知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),無法算出氣體分子的體積,選項E錯誤(2)設(shè)A部分氣體原來體積為V,由玻意耳定律得pA0VpA(VV),pB0VpB(VV),又因為pApB,由以上各式可解得V,因此,A部分氣體此時體積與原來體積之比為54.A部分氣體由于溫度不變,所以內(nèi)能不變;體積膨脹,對外做功,由熱力學(xué)第一定律可知,一定從外界吸收熱量4(2016遼寧大連雙基測試)(1)下列說法中正確的是A C.A若分子間距變大,則分子間引力減小,分子間斥力也減小B單晶體和多晶體都是各向異性的C熱力學(xué)第二定律表明:不違反能量守恒定律的熱現(xiàn)象不一定都能發(fā)生D氣體體積變小,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多,氣體的壓強一定增大E熱傳遞一定是熱量從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移(2)如圖所示,A氣缸截面積為500 cm2,A、B兩個氣缸中裝有體積均為10 L、壓強均為1 atm、溫度均為27的理想氣體,中間用細(xì)管連接細(xì)管中有一絕熱活塞M,細(xì)管容積不計現(xiàn)給左面的活塞N施加一個推力,使其緩慢向右移動,同時給B中氣體加熱,使此過程中A氣缸中的氣體溫度保持不變,活塞M保持在原位置不動不計活塞與器壁間的摩擦,周圍大氣壓強為1 atm105 Pa,當(dāng)推力F103 N時,求:活塞N向右移動的距離是多少厘米?B氣缸中的氣體升溫到多少攝氏度?解析:(1)分子間距變大時,分子間的引力和斥力都減小,但斥力減小得快,選項A正確;多晶體具有各向同性,選項B錯誤;熱量不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體,而不產(chǎn)生其他變化,內(nèi)能大的物體溫度不一定高,可能是質(zhì)量大,選項E錯誤;第二類永動機不違反能量守恒定律,但其不可制成,選項C正確;由理想氣體狀態(tài)方程知,當(dāng)氣體體積減小、溫度變化不明時,氣體壓強變化不確定,選項D錯誤(2)pApA105 Pa,對A中氣體,由pAVApAVA,得VA解得VAVA,LA20 cm,LA15 cm,xLALA5 cm.對B中氣體,pBpA105PaTBTB400 K127 .答案:(1)AC(2)5 cm127 5(2016長沙模擬二)(1)如圖,質(zhì)量為M的絕熱活塞把一定質(zhì)量的理想氣體密封在豎直放置的絕熱氣缸內(nèi)活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動現(xiàn)通過電熱絲對理想氣體十分緩慢地加熱設(shè)氣缸處在大氣中,大氣壓強恒定經(jīng)過一段較長時間后,下列說法正確的是BCE.A氣缸中氣體的壓強比加熱前要大B氣缸中氣體的壓強保持不變C氣缸中氣體的體積比加熱前要大D氣缸中氣體的內(nèi)能可能和加熱前一樣大E活塞在單位時間內(nèi)受氣缸中氣體分子撞擊的次數(shù)比加熱前要少(2)U形管兩壁粗細(xì)不等,左管開口向上,封閉的右管橫截面積是開口的左管的3倍,管中裝入水銀,大氣壓為p076 cmHg.開口管中水銀面到管口距離為h122 cm,且水銀面比封閉管內(nèi)高h(yuǎn)4 cm,封閉管內(nèi)空氣柱長為h211 cm,如圖所示現(xiàn)用小活塞把開口端封住,并緩慢推動活塞,使兩管液面相平,推動過程中兩管的氣體溫度始終不變,試求:右管中氣體的最終壓強;活塞推動的距離解析:(1)電熱絲對氣體緩慢地加熱過程中,氣缸中氣體的壓強pp0,保持不變,選項A錯誤,B正確;氣缸中氣體溫度升高,壓強不變,故氣缸中氣體的體積比加熱前要大,內(nèi)能變大,選項C正確,D錯誤;氣體的壓強是氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的,由氣體分子的平均動能和單位時間內(nèi)分子撞擊的次數(shù)共同決定,氣缸中氣體溫度升高,氣體分子的平均動能增大,而氣體的壓強不變,故活塞在單位時間內(nèi)受氣缸中氣體分子撞擊的次數(shù)比加熱前要少,選項E正確(2)設(shè)左管橫截面積為S,則右管橫截面積為3S以右管封閉氣體為研究對象,初狀態(tài)的壓強為p1p0h80 cmHg,體積為V13Sh2,末狀態(tài)的壓強為p2從初始狀態(tài)到末狀態(tài),設(shè)左管水銀面下降h1,設(shè)右管水銀面上升h2,則h1h2h,h1S3h2S,故h13h23 cm末狀態(tài)的體積為V23S(h2h2),由等溫變化有p1V1p2V2,由以上各式得p288 cmHg.以左管被活塞封閉氣體為研究對象初狀態(tài)有:p3p076 cmHg,體積為V3Sh1,末狀態(tài)有:p4p288 cmHg,體積為V4Sh4,由等溫變化有p3V3p4V4,由以上各式得h419 cm,活塞推動的距離Lh1h4h16 cm.答案:(2)88 cmHg6 cm6(2016石家莊正定中學(xué)月考一)(1)下列說法正確的是BCE.A當(dāng)溫度升高時,物體內(nèi)每一個分子熱運動的速率一定都增大B液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,所以液體表面存在表面張力C兩個分子的間距從極近逐漸增大到10r0的過程中,它們之間的分子勢能先減小后增大D液晶具有流動性,其光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點E顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動,這反映了液體分子運動的無規(guī)則性(2)如圖所示,用質(zhì)量m1 kg的活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與氣缸壁間的摩擦忽略不計,開始時活塞距離氣缸底部的高度h10.50 m,氣體的溫度t127.給氣缸緩慢加熱至t2207,活塞緩慢上升到距離氣缸底某一高度h2處,此過程中被封閉氣體增加的內(nèi)能U300 J已知大氣壓強p01.0105 Pa,重力加速度g10 m/s2,活塞橫截面積S5.0104 m2.求:初始時氣缸內(nèi)氣體的壓強和緩慢加熱后活塞距離氣缸底部的高度h2;此過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q.解析:(1)當(dāng)溫度升高時,物體內(nèi)大多數(shù)分子熱運動的速率增大,但不是所有分子的動能都增大,選項A錯誤;液體表面存在表面張力的原因是液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,選項B正確;當(dāng)兩個分子的間距rr0時,分子間作用力表現(xiàn)為斥力,兩個分子的間距從極近增大到平衡位置的過程中,分子力做正功,分子勢能減小,當(dāng)兩個分子的間距rr0時,分子間作用力表現(xiàn)為引力,兩個分子間的間距從平衡位置到10r0的過程中,分子力做負(fù)功,分子勢能增大,選項C正確;液晶具有各向異性的特點,選項D錯誤;小炭粒的無規(guī)則運動反映了液體分子的無規(guī)則運動,選項E正確(2)初始時氣缸內(nèi)氣體的壓強pp01.2105 Pa,氣體做等壓變化,可得,即,解得h20.80 m.在氣體膨脹過程中,氣體對外做功W0pS(h2h1)1.2105(0.800.50)5.0104 J18 J根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得氣體內(nèi)能的變化UW0Q得QUW0318 J.答案:(2)0.80 m318 J7(2016全國卷)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其pT圖象如圖所示,其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是ABE.A氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能C在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功E在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功(2)一氧氣瓶的容積為0.08 m3,開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36 m3.當(dāng)氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時,需重新充氣若氧氣的溫度保持不變,求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天解析:(1)選項正誤原因Aa、c在同一條等容線上,所以體積相同B由圖象可得,a溫度高于c的溫度,所以a的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c的內(nèi)能C由熱力學(xué)第一定律得,cd是等溫變化,內(nèi)能不變,但體積減小,所以外界對氣體做的功等于氣體向外界放出熱量D在da中,溫度升高內(nèi)能增大,體積增大對外做功,所以由熱力學(xué)第一定律得,吸收的熱量要大于氣體對外做的功E把過程轉(zhuǎn)化為由da和由cd研究,由熱力學(xué)第一定律,由于內(nèi)能增量相同,所以做功大小一樣.(2)設(shè)氧氣開始時的壓強為p1,體積為V1,壓強變?yōu)閜2(2個大氣壓)時,體積為V2,根據(jù)玻意耳定律得p1V1p2V2,重新充氣前,用去的氧氣在p2壓強下的體積為V3V2V1,設(shè)用去的氧氣在p0(1個大氣壓)壓強下的體積為V0,則有p2V3p0V0,設(shè)實驗室每天用去的氧氣在p0下的體積為V,則氧氣可用的天數(shù)為N,聯(lián)立式,并代入數(shù)據(jù)得N4(天)答案:4(天)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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