2020高考物理二輪復(fù)習(xí) 600分沖刺 專題七 選考部分 第17講 分子動理論 氣體及熱力學(xué)定律優(yōu)練（含解析）

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1、分子動理論 氣體及熱力學(xué)定律一、選擇題(本題共8小題，均為多選題)1(2019山西呂梁模擬)下列判斷正確的是(ADE)APM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于布朗運(yùn)動B當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大C用手捏面包，面包體積會縮小，說明分子之間有間隙D人類利用能源時，是將高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能E一定質(zhì)量的單晶體在熔化過程中分子勢能一定是增大的解析“PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，是分子團(tuán)的運(yùn)動，屬于布朗運(yùn)動，A正確；潮濕時，空氣的相對濕度較大，干燥時，空氣的相對濕度較小，但絕對濕度大小不能確定，故B錯誤；用手捏面包，面包體積會縮小，只能說明面包內(nèi)有氣孔，所以C

2、錯誤；人類利用能源時，是將高品質(zhì)的能量釋放出來并最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能，所以可利用的能源會逐漸減小，所以D正確；一定質(zhì)量的單晶體在熔化過程溫度不變，分子的平均動能不變，所吸收的熱量全部用來增大分子勢能，E正確。2(2019山東煙臺模擬)兩個密閉容器中分別充有質(zhì)量相等、溫度相同的氦氣和氧氣(不考慮氣體分子的勢能)。下列說法正確的是(ACE)A氦氣的內(nèi)能一定比氧氣的內(nèi)能大B氧氣的密度一定比氦氣的密度大C若氦氣吸收熱量，則氦氣的溫度可能不變D若外界對氧氣做正功，則氧氣的內(nèi)能一定增大E氦氣的壓強(qiáng)與體積的乘積一定大于氧氣的壓強(qiáng)與體積的乘積解析由于氦氣和氧氣不考慮氣體分子的勢能，所以其內(nèi)能決定因素只有溫度

3、和摩爾數(shù)，二者的溫度相同，根據(jù)摩爾數(shù)公式n可知：在質(zhì)量相同的前提下，氦氣的摩爾數(shù)大，故氦氣的內(nèi)能一定比氧氣的內(nèi)能大，A正確；根據(jù)密度公式可知，由于體積關(guān)系不明確，所以氧氣的密度不一定比氦氣的密度大，B錯誤；若氦氣吸收熱量，Q取正值，但體積變化不明確，W可取正值，也可取負(fù)值，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW可知，氦氣的內(nèi)能可以增加、不變或減小，C正確；若外界對氧氣做正功，W取正值，但吸放熱關(guān)系不明確，Q可取正值，也可取負(fù)值，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得：氦氣的內(nèi)能可以增加、不變或減小，D錯誤；根據(jù)克拉伯龍方程pVnRT，由于質(zhì)量相同，所以氦氣的摩爾數(shù)大， R為常數(shù)，溫度T相同，故氦氣的壓強(qiáng)與體積的乘積一定

4、大于氧氣的壓強(qiáng)與體積的乘積，E正確。3(2019江西吉安模擬)分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，它們之間存在著相互作用。這兩種相互的因素決定了分子的三種不同的聚集形態(tài)：固體、液體和氣體。下列說法正確的是(BCE)A固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運(yùn)動的B液體表面層中分子間的相互作用表現(xiàn)為引力C液體的蒸發(fā)現(xiàn)象在任何溫度下都能發(fā)生D汽化現(xiàn)象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的E有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高解析不論固體，還是液體與氣體，分子均是永不停息做無規(guī)則運(yùn)動，A錯誤；液體表面層中，分子間距較大，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，即為表面張力，B正確；在任何溫度下，液體的蒸發(fā)現(xiàn)象都能發(fā)生，C正

5、確；汽化現(xiàn)象與液體分子間相互作用力無關(guān)，D錯誤；有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高，如晶體，E正確。4(2019河北衡水模擬)下列說法正確的是(ACD)A在油膜法估測分子大小的實驗中，如果有油酸未完全散開會使測量結(jié)果偏大B某氣體的密度為，每個氣體分子的質(zhì)量為m，則每個氣體分子的體積為C在輪胎爆裂的短暫過程中，胎內(nèi)氣體膨脹，溫度下降D一定質(zhì)量的理想氣體在體積不變時，每秒分子碰撞器壁的平均次數(shù)隨著溫度降低而減少E晶體在熔化過程中所吸收的熱量主要用于增加分子的平均動能解析油酸未完全散開，S偏小，依據(jù)d，測測量結(jié)果偏大，A正確；氣體的分子之間的距離比較大，使用公式：V求出的結(jié)果是每一個分子所占的

6、空間的大小，不是分子的體積，B錯誤；在輪胎爆裂這一短暫過程中，氣體膨脹，對外做功；由于時間短，氣體來不及吸收熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體的溫度下降，C正確；一定量的氣體，在體積不變時，溫度降低，則分子運(yùn)動的激烈程度降低，所以分子平均每秒碰撞器壁的次數(shù)隨著溫度的降低而減少，D正確；晶體在熔化過程中溫度不變，而溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，故吸收的熱量，將主要用于克服增加分子的勢能，而分子熱運(yùn)動的平均動能不變，E錯誤。5(2019四川德陽模擬)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是(BDE)A氣體吸熱后溫度一定升高B一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加C氣體被壓縮時，內(nèi)能一定增加D

7、熱量可以從低溫物體傳到高溫物體E如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡解析氣體吸熱的同時，如果同時對外做功，則氣體的溫度有可能降低，故A錯誤；一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，根據(jù)C可知，溫度升高，內(nèi)能一定增加，故B正確；由理想氣體狀態(tài)方程C知一定質(zhì)量的氣體被壓縮時，氣體溫度不一定升高，內(nèi)能不一定增加，故C錯誤；熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，不過需要消耗外界的功，故D正確；如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定溫度相等，達(dá)到熱平衡，故E正確。6(2019湖北武漢模擬)下列說法正確的是(BCE)A零攝

8、氏度的物體的內(nèi)能為零B氣體如果失去了容器的約束會散開，這是因為氣體分子熱運(yùn)動的結(jié)果C溫度相同的氧氣和臭氧氣體，分子平均動能相同D理想氣體，分子之間的引力、斥力依然同時存在，且分子力表現(xiàn)為斥力E浸潤現(xiàn)象是分子間作用力引起的解析物體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，零攝氏度時物體的內(nèi)能不為零，A錯誤；氣體如果失去了容器的約束會散開，這是因為氣體分子熱運(yùn)動，氣體分子間的距離大分子間作用力小，B正確；溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志，溫度相同的氧氣和臭氧氣體，分子平均動能相同，C正確；理想氣體，分子之間的引力、斥力依然同時存在，但由于分子之間的距離較大，都可以忽略不計，D錯誤；浸潤現(xiàn)象是附著層分子間距離小于液

9、體內(nèi)部分子間距離，分子間作用力表現(xiàn)為分子斥力引起的，E正確。7(2019江西贛州模擬)下列說法正確的是(BCE)A只要技術(shù)足夠先進(jìn)，熱機(jī)的效率能夠達(dá)到100%B水和酒精混合后的體積小于原來的體積之和，說明分子間存在間隙C氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁撞擊容器器壁而產(chǎn)生的D對于非理想氣體，氣體體積變化時，其內(nèi)能一定不變E10 g 100 水的內(nèi)能小于10 g 100 水蒸氣的內(nèi)能解析根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱機(jī)的效率只能接近100%，不可能達(dá)到100%，A錯誤；對于非理想氣體，氣體體積變化時，但不知道吸收熱量情況，因此其內(nèi)能可能不變，D錯誤；10 g 100 水的內(nèi)能需要吸收熱量才能變成10 g 10

10、0 水蒸氣，E正確；水和酒精混合后的體積小于原來的體積之和，說明分子間存在間隙，B正確；由于氣體分子頻繁撞擊容器器壁，根據(jù)動量定理可知會對器壁產(chǎn)生作用力，C正確。8(2019長春四模)夏季，長春市的天氣溫差比較大，充足氣的車胎經(jīng)過正午陽光的暴曬容易爆胎。若車胎內(nèi)的氣體可視為理想氣體，爆胎前車胎內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，爆胎過程時間極短。關(guān)于車胎內(nèi)的氣體，下列說法正確的是(ABD)A爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大B爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內(nèi)氣體吸收熱量，內(nèi)能增大C爆胎前隨著氣溫的升高，車胎內(nèi)氣體分子在單位時間單位面積上碰撞車胎的次數(shù)不變D爆胎過程中，車胎內(nèi)氣體對外做功，內(nèi)能減小E爆胎過

11、程中，車胎內(nèi)氣體分子平均動能不變解析爆胎前氣體體積不變，溫度升高時，壓強(qiáng)增大，A正確；氣體溫度升高，內(nèi)能增大，體積不變，沒有做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW可知?dú)怏w要吸收熱量，B正確；氣體單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，但是溫度升高，分子平均速率增大，所以氣體分子在單位時間內(nèi)單位面積上與車胎碰撞的次數(shù)增多，C錯誤；爆胎過程時間極短，氣體來不及與外界熱交換，其體積膨脹對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW可知，氣體內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子平均動能減小，故D正確，E錯誤。二、計算題(本題共3小題，需寫出完整的解題步驟)9(2019四川成都模擬)如圖所示，為了測量某剛性導(dǎo)熱容器A的容積，用細(xì)管把它與水平固定的導(dǎo)

12、熱氣缸B相連。氣缸中活塞的橫截面積S100 cm2。起初時，環(huán)境溫度T300 K，活塞離缸底距離d40 cm?，F(xiàn)用水平向左的力F緩慢推活塞，當(dāng)F1.0103 N時，活塞離缸底距離d10 cm。已知大氣壓強(qiáng)p0 1.0105 Pa。不計一切摩擦，整個裝置氣密性良好。求：(1)容器A的容積VA；(2)保持力F1.0103 N不變，當(dāng)外界溫度緩慢變化時，活塞向缸底緩慢移動了d3 cm時，此時環(huán)境溫度為多少攝氏度？答案(1)2L(2)3 或2.85 解析(1)依題意，氣缸和容器內(nèi)所有氣體先做等溫變化，有p1V1p2V2其中壓縮前：P1P0，V1VAdS壓縮后：p2p0，V2VAdS代入數(shù)據(jù)，解得：VA

13、2 L(2)依題意，接著做等壓變化，有其中變化前：T2T變化后：V3V2dST3t3273或T3t3273.15代入數(shù)據(jù)，解得：t33 或t32.85 10(2019遼寧撫順模擬)如圖所示，U型玻璃細(xì)管豎直放置，水平細(xì)管與U型玻璃細(xì)管底部相連通，各部分細(xì)管內(nèi)徑相同。U形管左管上端封有長20 cm的理想氣體B，右管上端開口并與大氣相通，此時U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為25 cm。水平細(xì)管內(nèi)用小活塞封有長度10 cm的理想氣體A。已知外界大氣壓強(qiáng)為75 cmHg，忽略環(huán)境溫度的變化，現(xiàn)將活塞緩慢向左拉，使氣體B的氣柱長度為25 cm，求：(1)左右管中水銀面的高度差

14、是多大？(2)理想氣體A的氣柱長度為多少？答案(1)15 cm(2)12.5 cm解析(1)活塞緩慢左拉的過程中，氣體B做等溫變化pB1VB1 pB2VB275 cmHg20SpB225S(設(shè)S為玻璃管橫截面積)pB2 60 cmHg左右管中水銀面的高度差h(7560) cm15 cm(2)活塞被緩慢左拉的過程中，氣體A做等溫變化LA110 cmpA1(7525) cmHg100 cmHgpA2(755) cmHg80 cmHgpA1VA1pA2VA210010S80LA2SLA212.5 cm11. (2019高考大綱模擬卷)一艘潛水艇位于水面下h200 m處，艇上有一個容積V12 m3的鋼

15、筒，筒內(nèi)貯有壓強(qiáng)p1200p0的壓縮氣體，其中p0為大氣壓強(qiáng)，p01105 Pa。已知海水的密度1103 kg/m3，取重力加速度g10 m/s2，設(shè)海水的溫度不變。有一個與海水相通的裝滿海水的水箱，現(xiàn)在通過細(xì)管道將鋼筒中部分氣體壓入該水箱，再關(guān)閉管道，水箱中排出海水的體積為V210 m3，此時鋼筒內(nèi)剩余氣體的壓強(qiáng)為多少？答案9.5106 Pa解析鋼筒中氣體初始狀態(tài)：p1200p0，V12 m3與海水相通的水箱中的壓強(qiáng)：p2p0gh21p0設(shè)鋼筒內(nèi)剩余氣體的壓強(qiáng)為p3，鋼筒中排出的氣體在壓強(qiáng)為p3時的體積為V3，則有p3V3p2V2對鋼筒中所有的氣體有：p1V1p3(V1V3)解得：p39.5106 Pa- 6 -