2018年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題12 分子動(dòng)理論 氣體及熱力學(xué)定律押 題專(zhuān)練

1、專(zhuān)題12 分子動(dòng)理論 氣體及熱力學(xué)定律1近期我國(guó)多個(gè)城市的PM 2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重PM 2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后對(duì)人體形成危害礦物燃料燃燒的排放是形成PM 2.5的主要原因下列關(guān)于PM 2.5的說(shuō)法中正確的是()APM 2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)BPM 2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)C溫度越低PM 2.5活動(dòng)越劇烈D倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM 2.5在空氣中的濃度EPM 2.5中顆粒小一些的，其顆粒的運(yùn)動(dòng)比其他顆粒更

2、為劇烈2下列說(shuō)法正確的是()A懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)B空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)D高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E干濕泡溫度計(jì)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(jié)果【答案】BCE【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是指水中的花粉在液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的撞擊下發(fā)生無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它間接反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤在液體表面張力的作用下，水滴呈球形，B正確液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，

3、C正確水的沸點(diǎn)和氣壓有關(guān)，高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，是因?yàn)楦咴貐^(qū)大氣壓較低，D錯(cuò)誤濕泡下端包有濕紗布，濕紗布上的水分要蒸發(fā)，蒸發(fā)是一種汽化現(xiàn)象，汽化要吸熱，所以溫度計(jì)的示數(shù)較低，E正確3下列說(shuō)法正確的是()A1 g 100 的水的內(nèi)能小于1 g 100 的水蒸氣的內(nèi)能B氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能、分子的密集程度這兩個(gè)因素有關(guān)C熱力學(xué)過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律D第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律E某種液體的飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)4下列說(shuō)法正確的是()A氣體總是充滿(mǎn)容器，說(shuō)明氣體分子間只存在斥力B對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，氣體內(nèi)能一定增

4、大 C溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，說(shuō)明水分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān) D物體內(nèi)能增加，溫度一定升高 E熱量可以從低溫物體傳到高溫物體【答案】BCE【解析】氣體總是充滿(mǎn)容器，說(shuō)明氣體分子在做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，而氣體分子之間既存在引力也存在斥力，A錯(cuò)誤由于理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大，B正確溫度越高布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，說(shuō)明水中懸浮的微粒的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，而懸浮微粒的運(yùn)動(dòng)是由水分子運(yùn)動(dòng)對(duì)微粒的碰撞造成的，即水分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，C正確物體內(nèi)能增加，例如冰吸熱熔化，內(nèi)能增加，但是溫度不變，D錯(cuò)誤熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，例如電冰箱中熱量從低溫物體傳到高溫物體，

5、E正確5以下說(shuō)法正確的是()A影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距B功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過(guò)程一定是可逆過(guò)程C用油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，把用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上，待測(cè)油酸面擴(kuò)散后又收縮的原因是水面受油酸滴沖擊凹陷后恢復(fù)以及酒精揮發(fā)后液面收縮D液晶具有液體的流動(dòng)性又具有晶體的各向異性，從某個(gè)方向看其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無(wú)章的E溫度高的物體分子平均動(dòng)能和內(nèi)能一定大6下列說(shuō)法中正確的是()A一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定增大B不可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他變化C

6、不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體D當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大E分子間距離增大時(shí)，分子力一定減小【答案】ABD【解析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，A正確熱力學(xué)第二定律可以表示為：不可能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī)，從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓?，B正確通過(guò)做功的手段可以使熱量從低溫物體傳向高溫物體，C錯(cuò)誤當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，增大分子間的距離，需要克服分子間的引力做功，所以分子勢(shì)能增大，D正確分子間的作用力隨分子間的距離增大先增大后減小，因此分子力可能增大，也可能減小，E錯(cuò)誤7由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無(wú)關(guān)，因此分

7、子間存在與其相對(duì)距離有關(guān)的分子勢(shì)能如圖所示為分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化的圖象，取r趨近于無(wú)窮大時(shí)Ep為零通過(guò)功能關(guān)系可以從分子勢(shì)能的圖象中得到有關(guān)分子力的信息，則下列說(shuō)法正確的是()A假設(shè)將兩個(gè)分子從rr2處釋放，它們將相互遠(yuǎn)離B假設(shè)將兩個(gè)分子從rr2處釋放，它們將相互靠近C假設(shè)將兩個(gè)分子從rr1處釋放，它們的加速度先增大后減小D假設(shè)將兩個(gè)分子從rr1處釋放，當(dāng)rr2時(shí)它們的速度最大8.關(guān)于分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法中正確的是()A.空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，水蒸發(fā)越快B.物體的溫度越高，分子平均動(dòng)能越大C.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第一定律D.兩個(gè)分子間的距離由大于109

8、 m處逐漸減小到很難再靠近的過(guò)程中，分子間作用力先增大后減小到零，再增大E.若一定量氣體膨脹對(duì)外做功50 J，內(nèi)能增加80 J，則氣體一定從外界吸收130 J的熱量答案BDE解析 空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度水的飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢，故A錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈，分子平均動(dòng)能越大，故B正確；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，不違反熱力學(xué)第一定律，故C錯(cuò)誤；兩個(gè)分子間的距離由大于109 m處逐漸減小到很難再靠近的過(guò)程中，分子間作用力先表現(xiàn)為引力，引力先增大到最大值后減小到零，之后，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，從零開(kāi)始增大

9、，故D正確；若一定量氣體膨脹對(duì)外做功50 J，即W50 J，內(nèi)能增加80 J，即U80 J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW，得QUW130 J，即氣體一定從外界吸收130 J的熱量.故E正確.9.下列說(shuō)法中正確的是()A.氣體壓強(qiáng)的大小和單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動(dòng)能都有關(guān)B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明液體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)C.熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響D.水黽可以停在水面上是因?yàn)橐后w具有表面張力E.溫度升高，物體所有分子的動(dòng)能都增大答案ACD解析氣體壓強(qiáng)的大小與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動(dòng)能都有關(guān).故A正確；

10、布朗運(yùn)動(dòng)指懸浮在液體中的固體顆粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)反映的是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響，C正確；因?yàn)橐后w表面張力的存在，水黽才能停在水面上，故D正確；溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，并不是物體所有分子的動(dòng)能都增大，故E錯(cuò)誤.10.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過(guò)程，如圖1所示，下列說(shuō)法正確的是()圖1A.bc過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大B.ab過(guò)程中，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小C.ca過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積不變D.ca過(guò)程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小E.ca過(guò)程中，氣體從外界吸熱，內(nèi)能增大

11、答案BCE11.以下說(shuō)法正確的是()A.將0.02 mL濃度為0.05%的油酸酒精溶液滴入水中，測(cè)得油膜面積為200 cm2，則可測(cè)得油酸分子的直徑為109 mB.密閉容器中液體上方的飽和汽壓隨溫度的升高而增大C.一種溶液是否浸潤(rùn)某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系D.玻璃管的裂口燒熔后會(huì)變鈍是由于燒熔后表面層的表面張力作用引起的E.某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NAeq f(V,V0)答案BCD解析根據(jù)題意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸體積為：V0.020.05% mL1105 mL，所以油酸分子的直徑大小：deq f(V,S)eq f(1105,200)

12、 cm5108 cm51010 m.故A錯(cuò)誤；液體的飽和汽壓僅僅與溫度有關(guān)，所以密閉容器中液體上方的飽和汽壓隨溫度的升高而增大.故B正確；水可以浸潤(rùn)玻璃，但是不能浸潤(rùn)石蠟，這個(gè)現(xiàn)象表明一種液體是否浸潤(rùn)某種固體與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系.故C正確；由于熔融的液態(tài)玻璃存在表面張力，使表面收縮，表面積變小，因此玻璃管的裂口燒熔后會(huì)變鈍，與表面張力有關(guān).故D正確；氣體分子較小，而氣體的體積可以占據(jù)任意大的空間，故不能用摩爾體積求解分子體積.故E錯(cuò)誤.12如圖所示，豎直放置的U形管左端封閉，右端開(kāi)口，左管橫截面積為右管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為l、溫度為T(mén)的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為

13、h cm，外界大氣壓為h0 cmHg. (1)若向右管中緩慢注入水銀，直至兩管水銀面相平(原右管中水銀沒(méi)全部進(jìn)入水平部分)，求在右管中注入水銀柱的長(zhǎng)度h1(以cm為單位)；(2)在兩管水銀面相平后，緩慢升高氣體的溫度至空氣柱的長(zhǎng)度為開(kāi)始時(shí)的長(zhǎng)度l，求此時(shí)空氣柱的溫度T.【解析】(1)封閉氣體等溫變化：p1h0h，p2h0，p1lp2l，h1h3(ll)(4分)解得h1h3eq f(h,h0)l(1分)(2)空氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)殚_(kāi)始時(shí)的長(zhǎng)度l時(shí)，左管水銀面下降eq f(h,h0)l，右管水銀面會(huì)上升2eq f(h,h0)l，此時(shí)空氣柱的壓強(qiáng)p3h03eq f(h,h0)l，由eq f(p1,T)eq

14、 f(p3,T)(4分)解得Teq f(heq oal(2,0)3hl,h0（h0h）)T(1分)【答案】(1)h3eq f(h,h0)l(2)eq f(heq oal(2,0)3hl,h0（h0h）)T13如圖所示，玻璃管粗細(xì)均勻(粗細(xì)可忽略不計(jì))，豎直管兩封閉端內(nèi)理想氣體長(zhǎng)分別為上端30 cm、下端27 cm，中間水銀柱長(zhǎng)10 cm.在豎直管中間接一水平玻璃管，右端開(kāi)口與大氣相通，用光滑活塞封閉5 cm長(zhǎng)水銀柱大氣壓p075 cmHg.(1)求活塞上不施加外力時(shí)兩封閉氣體的壓強(qiáng)各為多少？(2)現(xiàn)用外力緩慢推活塞恰好將水平管中水銀全部推入豎直管中，求這時(shí)上下兩部分氣體的長(zhǎng)度各為多少？【解析】

15、(1)上端封閉氣體的壓強(qiáng)p上p0ph70 cmHg(1分)下端封閉氣體的壓強(qiáng)p下p0ph80 cmHg(1分)【答案】(1)上下兩封閉氣體的壓強(qiáng)各為70 cmHg、80 cmHg(2)28 cm；24 cm14如圖所示，一水平放置的汽缸，由截面積不同的兩圓筒連接而成活塞A、B用一長(zhǎng)為3l的剛性細(xì)桿連接，B與兩圓筒連接處相距l(xiāng)1.0 m，它們可以在筒內(nèi)無(wú)摩擦地沿左右滑動(dòng)A、B的截面積分別為SA30 cm2、SB15 cm2.A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)都是大氣，大氣壓強(qiáng)始終保持p01.0105 Pa.活塞B的中心連一不能伸長(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線的另一端固定在墻上當(dāng)汽

16、缸內(nèi)氣體溫度T1540 K，活塞A、B的平衡位置如圖所示，此時(shí)細(xì)線中的張力為F130 N. (1)現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度由初始的540 K緩慢下降，溫度降為多少時(shí)活塞開(kāi)始向右移動(dòng)？(2)繼續(xù)使汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，溫度降為多少時(shí)活塞A剛剛右移到兩圓筒連接處？【解析】(1)設(shè)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，F(xiàn)1為細(xì)線中的張力，則活塞A、B及細(xì)桿整體的平衡條件為p0SAp1SAp1SBp0SBF10(2分)解得p1p0eq f(F1,SASB)代入數(shù)據(jù)得p1p0eq f(F1,SASB)1.2105 Pa(1分)由式看出，只要?dú)怏w壓強(qiáng)p1p0，細(xì)線就會(huì)拉直且有拉力，于是活塞不會(huì)移動(dòng)，汽缸內(nèi)氣體等容變化，當(dāng)溫度

17、下降使壓強(qiáng)降到p0時(shí)，細(xì)線拉力變?yōu)榱?，再降溫時(shí)活塞開(kāi)始向右移動(dòng)，設(shè)此時(shí)溫度為T(mén)2，壓強(qiáng)p2p0.有eq f(T2,T1)eq f(p2,p1)(1分)得T2450 K(2分)(2)再降溫，細(xì)線松了，要平衡必有氣體壓強(qiáng)pp0，是等壓降溫過(guò)程，活塞右移，體積相應(yīng)減小，當(dāng)A到達(dá)兩圓筒連接處時(shí)，溫度為T(mén)3，eq f(2SAlSBl,T2)eq f(3lSB,T3)(2分)得T3270 K (2分)【答案】(1)450 K(2)270 K15一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過(guò)程的pV圖象如圖所示已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27 .求(1)該氣體在狀態(tài)B和C時(shí)的溫度分別為多

18、少？(2)該氣體從狀態(tài)A經(jīng)B再到C的全過(guò)程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？【解析】(1)對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體由圖象可知，AB等容變化，由查理定律得eq f(pA,TA)eq f(pB,TB)(2分)即代入數(shù)據(jù)得TB450 K(1分)即tB177 (1分)AC由理想氣體狀態(tài)方程得eq f(pAVA,TA)eq f(pCVC,TC)(2分)代入數(shù)據(jù)得TC300 K(1分)即tC27 (1分)(2)由于TATC，該氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C內(nèi)能相等，U0(1分)從A到B氣體體積不變，外界對(duì)氣體做功為0，(1分)從B到C氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，WpV由pV圖線與橫軸所圍成的面積可得Weq f(（pBpC）（VBVC）,2)1 200 J(2分)由熱力學(xué)第一定律UWQ(1分)可得Q1 200 J即氣體向外界放出熱量，傳遞的熱量為1 200 J(1分)【答案】(1)177 ；27 (2)放熱，1 200 J16一汽缸豎直放在水平地面上，缸體質(zhì)量M10 kg，活塞質(zhì)量m4 kg，活塞橫截面積S2103 m2，活塞上面的汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，下面有氣孔O與外界相通，大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa；活塞下面與勁度系數(shù)k2103 N/m的輕彈簧相連；當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為127 時(shí)彈簧為自然長(zhǎng)度，此時(shí)缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度L120 cm，g