2019-2020年高考物理二輪復習 第一部分 考前復習方略 專題十四 分子動理論 氣體及熱力學定律專題限時訓練1(xx懷化模擬)(1)下列說法中正確的是_A擴散現(xiàn)象不僅能發(fā)生在氣體和液體中，固體中也可以B巖鹽是立方體結構，粉碎后的巖鹽不再是晶體C地球大氣的各種氣體分子中氫分子質量小，其平均速率較大，更容易掙脫地球吸引而逃逸，因此大氣中氫含量相對較少D從微觀角度看氣體壓強只與分子平均動能有關E溫度相同的氫氣和氧氣，分子平均動能相同(2)一氣象探測氣球，在充有壓強為76 cmHg、溫度為27 的氫氣時，體積為3.5 m3.當氣球上升到6.50 km高空的過程中，氣球內氫氣的壓強逐漸減小，但通過加熱使氣體溫度保持不變，氣球到達的6.50 km處的大氣壓強為36.0 cmHg，這一高度氣溫為48.0 ，以后保持氣球高度不變求：氣球在6.50 km處的體積；當氫氣的溫度等于48.0 后的體積解析：(1)擴散現(xiàn)象也可以在固體中發(fā)生，A項正確粉碎后的巖鹽顆粒仍具有立方體結構，仍為晶體，B項錯誤從微觀角度看氣體壓強與分子平均動能和氣體分子密集程度兩個因素有關，D項錯誤根據分子動理論，分子的平均動能取決于溫度，與分子種類無關，E項正確由于各種氣體分子的平均動能mv2相等，氫氣分子的平均速率最大，C項正確(2)氣球上升過程是一個等溫變化過程，有：p1V1p2V2，解得V27.39 m3.氣球在6.50 km處時，氣體是一個等壓變化過程，有：，解得V35.54 m3.答案：(1)ACE(2)7.39 m35.54 m32(1)下列說法中正確的是_A已知水的摩爾質量和水分子的質量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)B布朗運動說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動C兩個分子由很遠(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物體的溫度升高，則物體中所有分子的分子動能都增大(2)在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個粗細不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2S、S和S.已知大氣壓強為p0，溫度為T0.兩活塞A和B用一根長為4L的不可伸長的輕桿相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時兩活塞的位置如圖所示現(xiàn)對被密封的氣體加熱，其溫度緩慢上升到T，若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略，此時兩活塞之間氣體的壓強為多少？解析：(1)NA，故A正確；布朗運動是分子熱運動的實驗基礎，B正確；當rr0時，分子力為0，兩分子從很遠到很近，分子力先增大后減小再增大，分子勢能先減小后增大，C錯誤；表面張力使液體表面積最小為球形，D正確；物體的溫度升高，分子的平均動能增大，并不是所有分子動能都增大，E錯誤(2)開始升溫過程中封閉氣體做等壓膨脹，直至B活塞左移L為止設B剛好左移L距離對應的溫度為T，則得TT0所以，若TT0，pp0若TT0，由得pp0.答案：(1)ABD(2)若TT0，pp0；若TT0，pp03(1)關于一定量的氣體，下列說法正確的是_A氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和B只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零D氣體從外界吸收熱量，其內能一定增加E氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高(2)如圖，A容器容積為10 L，里面充滿12 atm、溫度為300 K的理想氣體，B容器是真空，現(xiàn)將A中氣體溫度升高到400 K，然后打開閥門S，將A中的氣體釋放一部分到B容器，當A容器內壓強降到4 atm時，關閉閥門，這時B容器內的壓強是3 atm.不考慮氣體膨脹過程中溫度的變化，求B容器的容積解析：(1)氣體分子在空間可自由移動，因此氣體體積應是氣體分子所能到達的空間的體積，選項A正確；分子熱運動的劇烈程度與溫度有關，溫度越高，分子熱運動越劇烈，選項B正確；氣體壓強的大小等于氣體作用在器壁單位面積上的壓力，與失、超重無關，選項C錯誤；氣體吸收熱量的同時可對外做功，內能不一定增加，選項D錯誤；氣體等壓膨脹，由可知溫度一定升高，選項E正確(2)設A容器容積為VA10 L，溫度T0300 K時，壓強為p012 atm；溫度升高到T1400 K時，壓強為p1，根據查理定律有解得p116 atm對于氣體膨脹過程，為等溫變化，以膨脹后A中氣體為研究對象，初態(tài)：p116 atm，體積為V1末態(tài)：p24 atm，V210 L根據玻意耳定律有p1V1p2V2解得V12.5 L.對B中氣體初態(tài)：p16 atm，VVAV17.5 L末態(tài)：p3 atm，VVB同理有pVpV解得VBV40 L.答案：(1)ABE(2)40 L4(1)下列說法正確的是_A液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的光學各向異性特征B第二類永動機違反了能量守恒定律，所以它是制造不出來的C一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱D懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動越明顯E空氣的相對濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強表示(2)如圖所示，一圓柱形絕熱汽缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體已知外界大氣壓強為p0，活塞的橫截面積為S，質量為m，與容器底部相距h，此時封閉氣體的溫度為T0.現(xiàn)在活塞上放置一質量與活塞質量相等的物塊，再次平衡后活塞與容器底部相距h，接下來通過電熱絲緩慢加熱氣體，氣體吸收熱量Q時，活塞再次回到原初始位置重力加速度為g，不計活塞與汽缸的摩擦求：活塞上放置物塊再次平衡后，氣體的溫度；加熱過程中氣體的內能增加量解析：(1)由液晶的特性可知A正確；第二類永動機不違反能量守恒定律，而是違反熱力學第二定律，B錯誤；由C知，體積增大，溫度升高，內能增大，又因氣體膨脹對外做功，由UWQ知，氣體從外界吸熱，C正確；由布朗運動顯著條件知D正確；相對濕度是所含的水蒸氣的壓強與同溫度水的飽和汽壓的比值，故E錯誤(2)由平衡條件知p1p0，p2p0又T1T0，V1hS，V2hS，由理想氣體狀態(tài)方程得，解得：TT0.由熱力學第一定律UWQ得UQ.答案：(1)ACD(2)T0Q5(xx高考全國卷，T33，15分)(1)下列說法正確的是_A將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質C由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D在合適的條件下，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫wE在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變(2)如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞已知大活塞的質量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質量為m21.50 kg，橫截面積為S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強為p1.00105 Pa，溫度為T303 K初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495 K現(xiàn)汽缸內氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，汽缸內封閉氣體的溫度；缸內封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內封閉氣體的壓強解析：(1)將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，故A錯誤；單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上的光學性質不同，故B正確；例如金剛石和石墨由同種元素構成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，故C正確；晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉化，如天然水晶是晶體，熔融過的水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉化為晶體，故D正確；熔化過程中，晶體的溫度不變，但內能改變，故E錯誤(2)設初始時氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，缸內封閉氣體的體積為V2，溫度為T2.由題給條件得V1S1S2V2S2l在活塞緩慢下移的過程中，用p1表示缸內氣體的壓強，由力的平衡條件得S1(p1p)m1gm2gS2(p1p)故缸內氣體的壓強不變由蓋呂薩克定律有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據得T2330 K在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，被封閉氣體的壓強為p1.在此后與汽缸外大氣達到熱平衡的過程中，被封閉氣體的體積不變設達到熱平衡時被封閉氣體的壓強為p，由查理定律有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據得p1.01105 Pa.答案：(1)BCD(2)330 K1.01105 Pa6(xx高考全國卷，T33，15分)(1)關于擴散現(xiàn)象，下列說法正確的是_A溫度越高，擴散進行得越快B擴散現(xiàn)象是不同物質間的一種化學反應C擴散現(xiàn)象是由物質分子無規(guī)則運動產生的D擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的(2)如圖，一粗細均勻的U形管豎直放置，A側上端封閉，B側上端與大氣相通，下端開口處開關K關閉；A側空氣柱的長度l10.0 cm，B側水銀面比A側的高h3.0 cm.現(xiàn)將開關K打開，從U形管中放出部分水銀，當兩側水銀面的高度差為h110.0 cm時將開關K關閉已知大氣壓強p075.0 cmHg.求放出部分水銀后A側空氣柱的長度；此后再向B側注入水銀，使A、B兩側的水銀面達到同一高度，求注入的水銀在管內的長度解析：(1)擴散現(xiàn)象與溫度有關，溫度越高，擴散進行得越快，選項A正確擴散現(xiàn)象是由于分子的無規(guī)則運動引起的，不是一種化學反應，選項B、E錯誤，選項C正確擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項D正確(2)以cmHg為壓強單位設A側空氣柱長度l10.0 cm時的壓強為p；當兩側水銀面的高度差為h110.0 cm時，空氣柱的長度為l1，壓強為p1.由玻意耳定律得plp1l1由力學平衡條件得pp0h打開開關K放出水銀的過程中，B側水銀面處的壓強始終為p0，而A側水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加逐漸減小，B、A兩側水銀面的高度差也隨之減小，直至B側水銀面低于A側水銀面h1為止由力學平衡條件有p1p0h1聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據得l112.0 cm.當A、B兩側的水銀面達到同一高度時，設A側空氣柱的長度為l2，壓強為p2.由玻意耳定律得plp2l2由力學平衡條件有p2p0聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據得l210.4 cm設注入的水銀在管內的長度為h，依題意得h2(l1l2)h1聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據得h13.2 cm.答案：(1)ACD(2)12.0 cm13.2 cm7(xx高考全國卷，T33，15分)(1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖所示下列判斷正確的是_A過程ab中氣體一定吸熱B過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱Da、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小Eb和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同(2)一定質量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形汽缸內汽缸壁導熱良好，活塞可沿汽缸壁無摩擦地滑動開始時氣體壓強為p，活塞下表面相對于汽缸底部的高度為h，外界溫度為T0.現(xiàn)取質量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完時，活塞下降了h/4.若此后外界的溫度變?yōu)門，求重新達到平衡后氣體的體積已知外界大氣的壓強始終保持不變，重力加速度大小為g.解析：(1)對一定質量的理想氣體，由C進行狀態(tài)分析由熱力學第一定律UWQ進行吸放熱、做功分析在不同坐標系中要注意各種圖象的不同，從圖象中找出體積、溫度、壓強的變化情況由題pT圖象可知過程ab是等容變化，溫度升高，內能增加，體積不變，由熱力學第一定律可知過程ab一定吸熱，選項A正確；過程bc溫度不變，即內能不變，由于過程bc體積增大，所以氣體對外做功，由熱力學第一定律可知，氣體一定吸收熱量，選項B錯誤；過程ca壓強不變，溫度降低，內能減少，體積減小，外界對氣體做功，由熱力學第一定律可知，放出的熱量一定大于外界對氣體做的功，選項C錯誤；溫度是分子平均動能的標志，由題pT圖象可知，a狀態(tài)氣體溫度最低，則分子平均動能最小，選項D正確；b、c兩狀態(tài)溫度相等，分子平均動能相等，由于壓強不相等，所以單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，選項E正確(2)求理想氣體狀態(tài)參數(shù)時，要找出初末狀態(tài)，然后由理想氣體狀態(tài)方程列方程求解設汽缸的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對氣體產生的壓強為p，由玻意耳定律得phS(pp)S解得pp外界的溫度變?yōu)門后，設活塞距底面的高度為h，根據蓋呂薩克定律，得解得hh據題意可得p氣體最后的體積為VSh聯(lián)立式得V.答案：(1)ADE(2)8(xx高考全國卷，T33，15分)(1)下列說法正確的是_A懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果C彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點D高原地區(qū)水的沸點較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結果(2)如圖，兩汽缸A、B粗細均勻、等高且內壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩汽缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣當大氣壓為p0，外界和汽缸內氣體溫度均為7 且平衡時，活塞a離汽缸頂?shù)木嚯x是汽缸高度的，活塞b在汽缸的正中間現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升當活塞a上升的距離是汽缸高度的時，求氧氣的壓強解析：(1)懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動，而不是反映花粉分子的熱運動，選項A錯誤由于表面張力的作用使液體表面的面積收縮，使小雨滴呈球形，選項B正確液晶的光學性質具有各向異性，彩色液晶顯示器就利用了這一性質，選項C正確高原地區(qū)水的沸點較低是因為高原地區(qū)的大氣壓強較小，水的沸點隨大氣壓強的降低而降低，選項D錯誤由于液體蒸發(fā)時吸收熱量，溫度降低，所以濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，選項E正確(2)活塞b升至頂部的過程中，活塞a不動，活塞a、b下方的氮氣做等壓變化，設汽缸A的容積為V0，氮氣初態(tài)體積為V1，溫度為T1，末態(tài)體積為V2，溫度為T2，按題意，汽缸B的容積為，由題給數(shù)據和蓋呂薩克定律得V1V0V0V2V0V0V0由式和題給數(shù)據得T2320 K.活塞b升至頂部后，由于繼續(xù)緩慢加熱，活塞a開始向上移動，直至活塞上升的距離是汽缸高度的時，活塞a上方的氧氣做等溫變化，設氧氣初態(tài)體積為V1，壓強為p1，末態(tài)體積為V2，壓強為p2，由題給數(shù)據和玻意耳定律得V1V0，p1p0，V2V0p1V1p2V2由式得p2p0.答案：(1)BCE(2)320 Kp0