2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時集訓(xùn)15 分子動理論 氣體及熱力學(xué)定律（含解析）

專題限時集訓(xùn)(十五)(建議用時：40分鐘)1(1)下列說法正確的是_。A昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因為空氣的絕對濕度小B當(dāng)分子間距增大時，分子勢能一定增大C一定量的理想氣體，在等壓膨脹時，氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)減少D晶體熔化時吸收的熱量主要用來破壞空間點陣E肥皂泡呈球形是由于液體表面張力的作用(2)如圖所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的圓柱形汽缸開口向下豎直懸掛，內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞截面積為S，外界大氣壓強為p0，缸內(nèi)氣體溫度為T1?，F(xiàn)對汽缸緩慢加熱，使理想氣體體積由V增大了2V的過程中，氣體吸收的熱量為Q1；停止加熱并保持氣體體積不變，使其溫度降低為T1。已知重力加速度為g，求：()停止加熱時缸內(nèi)氣體的溫度；()降溫過程中氣體放出的熱量。解析(1)昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因為相對濕度小，所以晾曬的衣服易干，故A錯誤；若分子間表現(xiàn)為引力，隨分子間距的增大引力做負功，分子勢能增加，若分子間表現(xiàn)為斥力，隨分子間距的增大斥力做正功，分子勢能減小，故B錯誤；一定量的理想氣體，在等壓膨脹時，溫度升高，氣體分子對器壁的平均撞擊力增大，為保持壓強不變，氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)減少，故C正確；晶體在熔化過程中所吸收的熱量，主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，故D正確；肥皂泡呈球形是由于液體表面張力的作用，故E正確。(2)()停止加熱前缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化，由蓋呂薩克定律得由題意知V1V，V23V解得：T23T1。()體積由V增大到3V的過程中，由活塞受力平衡有pSp0Smg解得：pp0氣體對外所做的功停止加熱并保持氣體體積不變，W20全程內(nèi)能變化，U0根據(jù)熱力學(xué)第一定律得UW1Q1Q2所以降溫過程中氣體放出的熱量答案(1)CDE(2)()3T12(2019·東北三省四市教研聯(lián)合體模擬)(1)下列說法正確的是_。A溫度相同的一切物質(zhì)的分子平均動能都相同B若兩分子克服它們之間的分子力做功，則這兩個分子的勢能增加C只要知道某物質(zhì)的密度和其分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)D邁爾是第一個提出能量守恒思想的人E根據(jù)一滴油酸酒精溶液的體積V和其在水面上形成的油膜面積S，就能算出油酸分子直徑d(2)利用如圖所示的實驗裝置可測量粉末狀物體的體積。導(dǎo)熱性能良好的密閉容器，頂部連接一氣壓計可測出容器內(nèi)的氣體壓強，容器左端與一個帶有活塞的汽缸相連，右端有一個小門。把小門開啟，將活塞置于圖中1位置，記錄此時氣壓計讀數(shù)p01.00 atm。把小門封閉，將活塞緩慢推至圖中2位置，記錄此時氣壓計讀數(shù)p11.20 atm，此過程中，汽缸中氣體體積變化V0.5 L。然后打開小門，將活塞恢復(fù)到1位置，放入待測粉末狀物體后封閉小門。再次將活塞緩慢推至2位置，記錄此時氣壓計讀數(shù)p21.25 atm。整個過程中環(huán)境溫度不變，求待測粉末狀物體的體積。解析(1)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，則溫度相同的一切物質(zhì)的分子平均動能都相同，選項A正確；由分子勢能的變化特點可知，若兩分子克服它們之間的分子力做功，則這兩個分子的勢能增加，選項B正確；只要知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和其分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)，選項C錯誤；邁爾是第一個提出能量守恒思想的人，選項D正確；根據(jù)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積V和其在水面上形成的油膜面積S，就能算出油酸分子直徑d，選項E錯誤。(2)未放入粉末狀物體時，推動活塞時，氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程，由玻意耳定律得：p0V1p1V2壓縮后氣體的體積為：V2V1V放入粉末狀物體后，推動活塞時，氣體仍經(jīng)歷等溫壓縮過程，由玻意耳定律得：p0V3p2V4壓縮前氣體的體積為：V3V1V壓縮后氣體的體積為：V4V1VV代入數(shù)據(jù)得：V0.5 L。答案(1)ABD(2)0.5 L3(2019·煙臺模擬)(1)下列說法正確的是_。A液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性B當(dāng)兩薄玻璃板間加有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，這是由于水膜具有表面張力的緣故C當(dāng)環(huán)境的相對濕度為1時，則干濕泡濕度計的兩個溫度計讀數(shù)一定相同D用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的密度和油酸的摩爾質(zhì)量EPM2.5是指環(huán)境空氣中直徑小于等于2.5 m的顆粒物。溫度越高，PM2.5的運動就會越激烈，所以PM2.5的運動屬于分子熱運動(2)如圖所示，一絕熱汽缸固定在傾角為30°的固定斜面上，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體?；钊馁|(zhì)量為m，橫截面積為S。初始時，氣體的溫度為T0，活塞與汽缸底部相距為L。通過電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時，活塞上升到與汽缸底部相距2L處，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與汽缸壁之間的摩擦。求：()此時氣體的溫度；()加熱過程中氣體內(nèi)能的增加量。解析(1)液晶既具有液體的流動性，同時又具有晶體的各向異性，故A正確；中間有一層水膜的薄玻璃板，沿垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，是由于大氣壓強的緣故，故B錯誤；當(dāng)環(huán)境的相對濕度為1時，濕泡溫度計停止蒸發(fā)，則干濕泡濕度計的兩個溫度計讀數(shù)一定相同，故C正確；在已知直徑的情況下要測定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的摩爾體積，若知道油酸的密度和油酸的摩爾質(zhì)量，則可求得阿伏加德羅常數(shù)，則D正確；PM2.5是指環(huán)境空氣中直徑小于等于2.5 m的顆粒物，不是分子，故E錯誤。(2)()設(shè)加熱后的溫度為T，此時氣體體積V2LS初始時體積V0LS，由等壓變化有：解得T2T0。()由題意得，封閉氣體壓強為pp0p0該過程氣體對外界做功氣體內(nèi)能的增加量答案(1)ACD(2)()2T0() 4(2019·蕪湖模擬)(1)下列說法中正確的是_。A需要用力才能壓縮氣體表明氣體分子間存在斥力B一定溫度下，水的飽和蒸汽壓是一定的C一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸熱，內(nèi)能可能減小D微粒越大，撞擊微粒的液體分子數(shù)量越多，布朗運動越明顯E液體與大氣相接觸，液體表面層內(nèi)分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引(2)如圖所示，圓柱形汽缸上部開口且有擋板，內(nèi)部底面積S為0.1 m2，內(nèi)部高度為d。筒內(nèi)一個很薄的質(zhì)量不計的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞上放置一質(zhì)量為10 kg的重物，開始時活塞處于離底部的高度，外界大氣壓強為1.01×105 Pa，溫度為27 ?；钊c汽缸內(nèi)壁的摩擦忽略不計，現(xiàn)對氣體加熱，求：(g取10 m/s2)()當(dāng)活塞剛好到達汽缸口時氣體的溫度；()氣體溫度達到387 時氣體的壓強。解析(1)需要用力才能壓縮氣體這是由于氣體壓強的緣故，與氣體分子間的斥力無關(guān)，選項A錯誤；飽和汽壓與溫度有關(guān)，在一定溫度下，水的飽和蒸氣壓是一定的，選項B正確；一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸熱，若對外做功，則內(nèi)能可能減小，選項C正確；微粒越小，液體分子對微粒的碰撞越不平衡，布朗運動越明顯，選項D錯誤；液體與大氣相接觸，液體表面層內(nèi)分子比較稀疏，分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引，選項E正確。(2)()被封閉氣體做等壓變化：V1ST1(27327)K300 K設(shè)溫度升高到T2時，活塞剛好到達汽缸口：V2Sd根據(jù)蓋呂薩克定律：解得T2600 K。()T3387 660 K>T2故被封閉氣體先做等壓變化，待活塞到達汽缸口后做等容變化V3Sd由理想氣體狀態(tài)方程：p1p0解得p31.122×105 Pa。答案(1)BCE(2)()600 K()1.122×105 Pa5(2019·安順監(jiān)測)(1)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是_。A橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加B物體內(nèi)部所有分子動能的總和叫做物體的內(nèi)能C一定質(zhì)量的0 的冰融化為0 的水時，分子勢能增加D一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，它的內(nèi)能可能增加E通電時電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞”方式實現(xiàn)的(2)如圖所示為某型號的太陽能空氣集熱器的簡易圖，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開始時內(nèi)部封閉氣體的壓強為p0。經(jīng)過太陽暴曬，氣體溫度由T0300 K升至T1400 K，為減小集熱器內(nèi)部壓強，集熱器自動控制系統(tǒng)緩慢抽出部分氣體，并使溫度降為360 K，此時，集熱器內(nèi)氣體的壓強回到p0。求：()T1400 K時氣體的壓強；()溫度降為360 K時，集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。解析(1)橡皮筋被拉伸時，分子力做負功，分子間勢能增加，故A正確。物體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能，物體內(nèi)部所有分子動能的總和只是內(nèi)能的一部分，故B錯誤。一定質(zhì)量的0 的冰融化為0 的水時需要吸熱，而此時分子平均動能不變，分子動能不變，故分子勢能增加，故C正確。一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，如果同時有外界對它做功，且做功的量大于它放出的熱量，它的內(nèi)能就會增加，故D正確。通電時電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過電流做功的方式實現(xiàn)的，故E錯誤。(2)()集熱器內(nèi)的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律，有代入數(shù)據(jù)解得：p1p0。()以抽出的氣體和集熱器內(nèi)的氣體為研究對象，設(shè)抽出的氣體溫度也為T2，壓強也為p0，此時與集熱器內(nèi)氣體的總體積為V，由理想氣體狀態(tài)方程得，聯(lián)立解得：VV0設(shè)剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體的總質(zhì)量之比為k，由題意得k，聯(lián)立解得：k。答案(1)ACD(2)()p0()- 6 -