2019高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破--分子動(dòng)理論、氣體及熱力學(xué)定律

1、精品文檔2019高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破-分子動(dòng) 理論、氣體及熱力學(xué)定律限訓(xùn)練？通高考科學(xué)設(shè)題拿下高考高分（45 分鐘）1. （1）（2018 ?陜西漢中高三一模）以下說(shuō)法正確的是A .晶體一定具有規(guī)則的形狀且有各向異性的特征B .液體的分子勢(shì)能與液體的體積有關(guān)c .水的飽和汽壓隨溫度變化而變化D .組成固體、液體、氣體的物質(zhì)分子依照一定的規(guī)律 在空間整齊地排列成“空間點(diǎn)陣”E .分子質(zhì)量不同的兩種氣體，溫度相同時(shí)，其分子的 平均動(dòng)能一定相同（2） 如圖，用質(zhì)量=1kg的絕熱活塞在絕熱汽缸內(nèi)封閉一 定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間摩擦力忽略不計(jì)，開(kāi)始 時(shí)活塞距離汽缸底部的高度h1 = 0.5

2、,氣體的溫度t1 = 27C.現(xiàn)用汽缸內(nèi)一電熱絲（未畫出）給氣體緩慢加熱，加熱至 t2 =267 C,活塞緩慢上升到距離汽缸底某一高度h2處，此過(guò)程中被封閉氣體增加的內(nèi)能增加U= 400j .已知大氣壓強(qiáng)p0= 1.0 X 105Pa,重力加速度 g取10/S2，活塞橫截面積 S=5.0 X 10-42，求： 初始時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)pl和緩慢加熱后活塞距離汽缸底部的高度h2; 此過(guò)程中汽缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q.解析：(1)單晶體一定具有規(guī)則的形狀，且有各向異性 的特征，而多晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；分子勢(shì)能的產(chǎn)生是由于分子間存在作用力，微觀上分子間距離的變化引起宏觀上體積的變化，

3、分子間作用力變化，分子 勢(shì)能才變化，選項(xiàng) B正確；水的飽和汽壓隨溫度的變化而變 化，溫度越高，飽和汽壓越大，選項(xiàng)c正確；只有晶體的分子依照一定的規(guī)律在空間整齊地排列成 “空間點(diǎn)陣”，選項(xiàng)D 錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，分子質(zhì)量不同的兩種氣 體，溫度相同時(shí)，其分子的平均動(dòng)能一定相同， 選項(xiàng)E正確.(2) 開(kāi)始時(shí)，活塞受力平衡，有 pOS+ g= p1S解得 pi = p0 + gS= 1.2 X 105Pa氣體做等壓變化，根據(jù)蓋一呂薩克定律可得h1ST1 =h2ST2解得h2= 0.9氣體在膨脹過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為W =- pl V=- 1.2 X 105X (0.9 0.5) X 5X

4、10-4j = 24j由熱力學(xué)第一定律 U= W+ Q解得 Q=A U W 400j - ( - 24)j = 424j答案：BcE (2)0.9 424j2.(1) 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò) 程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其 p-T圖象如圖所示.下列判 斷正確的是.A .過(guò)程ab中氣體一定吸熱B .過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱c .過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱D . a、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài) a分子的平均動(dòng)能最小E . b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到 氣體分子撞擊的次數(shù)不同(2)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi).汽缸

5、壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿汽缸壁無(wú)摩擦地滑動(dòng).開(kāi)始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p,活塞下表面相對(duì)于汽缸底部的高度為h,外界的溫度為 TO.現(xiàn)取質(zhì)量為的沙子緩慢地倒在活 塞的上表面，沙子倒完時(shí)，活塞下降了h4.若此后外界的溫度變?yōu)門,求重新達(dá)到平衡后氣體的體積.已知外界大氣的 壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度大小為g.解析： 因?yàn)閜VT= c,從圖中可以看出，a- b過(guò)程pT 不變，則體積 V不變，因此a-b過(guò)程外力做功 W 0,氣體 溫度升高，則A U 0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律A U= Q+ W可知 Q0,即氣體吸收熱量， A正確；b c過(guò)程氣體溫度不變， U= 0,但氣體壓強(qiáng)減小，由 pVT= c知V增大，氣體對(duì)外 做

6、功，W 0,由4 U= Q+ W可知Q 0,即氣體吸收熱量，B錯(cuò)誤；c a過(guò)程氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，則U 0,由pVT= c知V減小，外界對(duì)氣體做功，W0,由4 U= W Q可知|W| |Q| , c錯(cuò)誤；狀態(tài)a溫度最低，而溫度是分子平均 動(dòng)能的標(biāo)志，D正確；b c過(guò)程體積增大了，容器內(nèi)分子數(shù) 密度減小，溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，因此容器壁單位 面積單位時(shí)間受到分子撞擊的次數(shù)減少了，E正確.(2)設(shè)汽缸的橫截面積為 S,沙子倒在活塞上后，對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為 p,由玻意耳定律得phS = (p + p)(h 14h)S 解得 p= 13p外界的溫度變?yōu)?T后，設(shè)活塞距底面的高度為h .根據(jù)蓋

7、一呂薩克定律得 h 14h ST0=丨ST 解得h = 3T4T0h 據(jù)題意可得 p= gS氣體最后的體積為 V= Sh聯(lián)立式得 V= 9ghT4pT0.答案：(1)ADE 9ghT4pT03 . (1)關(guān)于固體、液體和氣體，下列說(shuō)法正確的是A .固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運(yùn)動(dòng)的B .液體表面層中分子間的相互作用力表現(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 .在有的物態(tài)變化中雖然物質(zhì)吸收熱量但溫度卻不升 高(2) 如圖所示，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端 封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)k關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度

8、I = 10.0c , B側(cè)水銀面比 A側(cè)的高h(yuǎn)= 3.0c. 現(xiàn)將開(kāi)關(guān)k打開(kāi)，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面 的高度差為h1= 10.0c時(shí)將開(kāi)關(guān)k關(guān)閉.已知大氣壓強(qiáng) p0 =75.0cHg. 求放出部分水銀后，A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度； 此后再向B側(cè)注入水銀，使 A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到 同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度.解析：(1)無(wú)論固體、液體還是氣體，其內(nèi)部分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子間的引力和斥力相等，液體表面層的分子比較稀疏，分 子間距離大于r0 ,所以分子間作用力表現(xiàn)為引力，B正確；蒸發(fā)只發(fā)生在液體表面，在任何溫度下都能發(fā)生，c正確；汽化是物

9、質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程，汽化分為蒸發(fā)和沸騰兩種情況，不是分子間的相互排斥產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤；冰在熔化過(guò)程中吸收熱量但溫度不升高，E正確.(2) 以cHg為壓強(qiáng)單位.設(shè) A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度I = 10.0c 時(shí)的壓強(qiáng)為p；當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為 h1 = 10.0c時(shí)，空 氣柱的長(zhǎng)度為I1，壓強(qiáng)為p1.由玻意耳定律得pl = pill由力學(xué)平衡條件得 p= p0+ h打開(kāi)開(kāi)關(guān)k放出水銀的過(guò)程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始 終為p0,而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減 小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面hi為止.由力學(xué)平衡條件有 p1 = p0 hi聯(lián)立式，并代入題給

10、數(shù)據(jù)得I1 = 12.0c當(dāng)A B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為I2，壓強(qiáng)為p2.由玻意耳定律得pl = p2I2由力學(xué)平衡條件有 p2= p0聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得I2 = 10.4c設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為厶h,依題意得 h= 2(I1 I2) + h1 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 h= 13.2c.答案：(1)BcE (2) 12.0c 13.2c4 . (1)下列說(shuō)法正確的是.A .布朗運(yùn)動(dòng)雖不是分子運(yùn)動(dòng)，但它證明了組成固體顆 粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B .液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離c .擴(kuò)散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中 發(fā)生D .隨著分子

11、間距增大，分子間引力和斥力均減小，分 子勢(shì)能不一定減小E .氣體體積不變時(shí)，溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多(2)如圖甲所示，開(kāi)口向上、內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直放置，在汽缸 P、Q兩處設(shè)有卡口，使厚度不計(jì)的活塞只 能在P、Q之間運(yùn)動(dòng).開(kāi)始時(shí)活塞停在Q處，溫度為300k ,現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至活塞運(yùn)動(dòng)到P處，整個(gè)過(guò)程中的p- V圖線如圖乙所示.設(shè)外界大氣壓強(qiáng)p0= 1.0 x 105Pa. 說(shuō)出圖乙中氣體狀態(tài)的變化過(guò)程、卡口 Q下方氣體的體積以及兩卡口之間的汽缸的體積； 求活塞剛離開(kāi) Q處時(shí)氣體的溫度以及缸內(nèi)氣體的最高 溫度.解析：(1)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體

12、顆粒的運(yùn)動(dòng)， 而固體顆粒是由大量顆粒分子組成的，固體顆粒的運(yùn)動(dòng)是所有顆粒分子整體在運(yùn)動(dòng)，不能證明組成固體顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故 A錯(cuò)誤；液體表面分子比較稀疏，故液體表 面分子間距離大于內(nèi)部分子之間距離，故B正確；擴(kuò)散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，也能在固體中發(fā)生，故c錯(cuò)誤；分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，但是分子 勢(shì)能的變化卻不一定，如分子之間距離從小于r0位置開(kāi)始增大，則分子勢(shì)能先減小后增大，故D正確；由pVT= c可知，氣體體積不變時(shí)，溫度越高，氣體的壓強(qiáng)越大，由于單 位體積內(nèi)氣體分子數(shù)不變，分子平均動(dòng)能增大，所以單位時(shí) 間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多，故E正

13、確.(2)從題圖乙可以看出，氣體先做等容變化，然后做等壓變化，最后做等容變化，由題圖乙可知，卡口Q下方氣體的體積V0= 1.0 X 10-33兩卡口之間的汽缸的體積V= 1.2 X 10 33 1.0 X 1033= 0.2 X 10 33.從題圖乙可以看出開(kāi)始時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為910p0活塞剛離開(kāi) Q處時(shí)，氣體壓強(qiáng) p2= 1.2 X 105Pa 由查理定律有 910p0300 = p2273 + t2解得 t2 = 127 C設(shè)活塞最終移動(dòng)到P處，由理想氣體狀態(tài)方程有910p0V0300= 1.5p0 X 1.2V0273 + t3解得 t3 = 327 C .答案：(1)BDE (2)氣

14、體先做等容變化，然后做等壓變化，最后做等容變化1.0 X 10-33 0.2 X 10-33 127C 327C5 . (1)關(guān)于一定量的氣體，下列說(shuō)法正確的是 .A .氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)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(yùn)動(dòng)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(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零D .氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E .氣體在等壓膨脹過(guò)程中溫度一定升高(2)在一端封閉、內(nèi)徑均勻的光滑直玻璃管內(nèi)，有一段長(zhǎng)為1= 16c的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)玻璃 管水平放置達(dá)到平衡時(shí)如圖甲所示，被封閉氣柱的長(zhǎng)度11=

15、23c ;當(dāng)管口向上豎直放置時(shí)，如圖乙所示，被封閉氣柱 的長(zhǎng)度12 = 19c.已知重力加速度g取10/S2 ,不計(jì)溫度的變 化.求： 大氣壓強(qiáng)p0(用cHg表示)； 當(dāng)玻璃管開(kāi)口向上以a= 5/s2的加速度勻加速上升時(shí)，水銀柱和玻璃管相對(duì)靜止時(shí)被封閉氣柱的長(zhǎng)度.解析：(1)氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的 空間的體積，A正確；根據(jù)氣體溫度的微觀意義可知，B正確；在完全失重的情況下，分子運(yùn)動(dòng)不停息，氣體對(duì)容器壁 的壓強(qiáng)不為零，c錯(cuò)誤；若氣體在從外界吸收熱量的同時(shí)對(duì) 外界做功，則氣體的內(nèi)能不一定增加， D錯(cuò)誤；氣體在等壓 膨脹過(guò)程中，根據(jù)蓋一呂薩克定律知，體積增大，溫度升高，E正確.(2)