【優(yōu)化方案】2021屆高考物理二輪課時演練知能提升-專題十八-分子動理論-氣體及熱力學(xué)定律(含詳解)

1．以下說法正確的是()A．分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減小B．布朗運動反映了花粉小顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)章運動C．空中下落的雨滴呈球形是由于液體有表面張力D．飽和汽是指液體不再蒸發(fā)，蒸汽不再液化時的狀態(tài)E．全部晶體都有固定的熔點和沸點解析：選ACE.當(dāng)分子間距增大時，分子間的引力和斥力都減小，只是斥力減小得更快，A正確；布朗運動是懸浮在液體中的花粉小顆粒的無規(guī)章運動，它是液體分子不停地撞擊花粉小顆粒造成的，反映了液體內(nèi)部分子運動的無規(guī)章性，而不是花粉小顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)章運動，選項B錯誤；由于表面張力的作用，雨滴的表面積要縮小到最小，體積確定時，球表面積最小，C正確；飽和汽指蒸發(fā)和液化處于動態(tài)平衡，D錯誤；晶體都有固定的熔點和沸點，E正確．2．如圖所示，絕熱汽缸水平放置在光滑的水平桌面上，絕熱活塞與一端固定在豎直墻面上的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧處于自然狀態(tài)，汽缸不漏氣且不計汽缸內(nèi)氣體的分子勢能．由于外界天氣變化，大氣壓強緩慢降低．則下列說法中正確的是()A．汽缸內(nèi)的氣體對外做功，溫度降低B．汽缸內(nèi)的氣體對外做功，彈簧縮短C．外界對氣缸內(nèi)的氣體做負(fù)功D．汽缸內(nèi)的氣體沒有從外界吸取熱量，內(nèi)能不變E．汽缸內(nèi)氣體單位時間撞擊在單位面積上的分子數(shù)目削減解析：選ACE.對于系統(tǒng)，地面光滑，由共點力平衡條件可知彈簧彈力始終為零，故B錯誤；大氣壓強緩慢降低，氣體壓強減小，可知E正確，由氣體狀態(tài)方程可知，體積增大，氣體對外做功，而汽缸、活塞絕熱，依據(jù)熱力學(xué)第確定律可知，內(nèi)能削減，溫度降低，故A、C正確，D錯誤；正確答案為ACE.3．(2022·高考大綱全國卷)對于確定量的淡薄氣體，下列說法正確的是 ()A．壓強變大時，分子熱運動必定變得猛烈B．保持壓強不變時，分子熱運動可能變得猛烈C．壓強變大時，分子間的平均距離必定變小D．壓強變小時，分子間的平均距離可能變小解析：選BD.壓強變大時，氣體的溫度不愿定上升，分子的熱運動不愿定變得猛烈，故選項A錯誤；壓強不變時，若氣體的體積增大，則氣體的溫度會上升，分子熱運動會變得猛烈，故選項B正確；壓強變大時，由于氣體溫度不確定，則氣體的體積可能不變，可能變大，也可能變小，其分子間的平均距離可能不變，也可能變大或變小，故選項C錯誤；壓強變小時，氣體的體積可能不變，可能變大也可能變小，所以分子間的平均距離可能不變，也可能變大或變小，故選項D正確．4．(2022·高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)確定量的抱負(fù)氣體從狀態(tài)a開頭，經(jīng)受三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖所示．下列推斷正確的是()A．過程ab中氣體確定吸熱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D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小E．b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同解析：選ADE.由p－T圖象可知過程ab是等容變化，溫度上升，內(nèi)能增加，體積不變，由熱力學(xué)第確定律可知過程ab確定吸熱，選項A正確；過程bc溫度不變，即內(nèi)能不變，由于過程bc體積增大，所以氣體對外做功，由熱力學(xué)第確定律可知，氣體確定吸取熱量，選項B錯誤；過程ca壓強不變，溫度降低，內(nèi)能削減，體積減小，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第確定律可知，放出的熱量確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(biāo)志，由p－T圖象可知，a狀態(tài)氣體溫度最低，則平均動能最小，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(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，選項E正確．5．(2022·貴陽測試)下列說法正確的是()A．將大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽，細(xì)鹽還是屬于晶體B．滿足能量守恒定律的宏觀過程都是可以自發(fā)進(jìn)行的C．0℃的冰熔化成0℃的水，其分子熱運動的平均動能照舊不變D．布朗運動就是液體分子的無規(guī)章運動，液體溫度越高，布朗運動越激烈E．宇航員王亞平在太空中制作的水球呈球形是由于失重和水的表面張力作用的結(jié)果解析：選ACE.磨成細(xì)鹽，未轉(zhuǎn)變晶體點陣，故A正確；熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故B錯誤；0℃的冰和水，分子平均動能相同，C正確，布朗運動是固體小顆粒的運動，故D錯；在失重的環(huán)境中，表面張力使液體呈球形，E正確．6．下列說法中正確的是()A．已知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)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)章運動C．兩個分子由很遠(yuǎn)(r＞10－9m)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．物體的溫度上升，則物體中全部分子的分子動能都增大解析：選ABD.NA＝eq\f(Mmol,m0)，故A正確；布朗運動是分子熱運動的試驗基礎(chǔ)，B正確；當(dāng)r＝r0時，分子力為0，兩分子從很遠(yuǎn)到很近，分子力先減小后增大，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；物體的溫度上升，分子的平均動能增大，并不是全部分子動能都增大，E錯．7．(1)重慶出租車常以自然?氣作為燃料，加氣站儲氣罐中自然?氣的溫度隨氣溫上升的過程中，若儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體(可視為抱負(fù)氣體)________．A．壓強增大，內(nèi)能減小B．吸取熱量，內(nèi)能增大C．壓強變大，分子平均動能增大D．對外做功，分子平均動能減小E．對外不做功，分子平均動能增大(2)“拔火罐”是一種中醫(yī)療法，為了探究“火罐”的“吸力”，某人設(shè)計了如圖試驗．圓柱狀汽缸(橫截面積為S)被固定在鐵架臺上，輕質(zhì)活塞通過細(xì)線與重物m相連，將一團(tuán)燃燒的輕質(zhì)酒精棉球從缸底的開關(guān)K處扔到汽缸內(nèi)，酒精棉球熄滅時(設(shè)此時缸內(nèi)溫度為t℃)密閉開關(guān)K，此時活塞下的細(xì)線剛好拉直且拉力為零，而這時活塞距缸底為L.由于汽缸傳熱良好，重物被吸起，最終重物穩(wěn)定在距地面L/10處．已知環(huán)境溫度為27℃不變，mg/S與1/6大氣壓強相當(dāng)，汽缸內(nèi)的氣體可看做抱負(fù)氣體，求t值．解析：(1)儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，溫度上升，氣體從外界吸取熱量，分子平均動能增大，內(nèi)能增大，壓強變大．因氣體體積不變，故外界對氣體不做功，B、C、E正確．(2)對汽缸內(nèi)封閉氣體爭辯，Ⅰ狀態(tài)：p1＝p0，V1＝LS，T1＝(273＋t)KⅡ狀態(tài)：p2＝p0－eq\f(mg,S)＝eq\f(5,6)p0，V2＝eq\f(9,10)LS，T2＝300K由抱負(fù)氣體狀態(tài)方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，故t＝127℃.答案：(1)BCE(2)127℃8．(1)關(guān)于確定量的氣體，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(dá)的空間的體積，而不是該氣體全部分子體積之和B．只要能減弱氣體分子熱運動的猛烈程度，氣體的溫度就可以降低C．在完全失重的狀況下，氣體對容器壁的壓強為零D．氣體從外界吸取熱量，其內(nèi)能確定增加E．氣體在等壓膨脹過程中溫度確定上升(2)如圖，A容器容積為10L，里面布滿12atm、溫度為300K的抱負(fù)氣體，B容器是真空，現(xiàn)將A中氣體溫度上升到400K，然后打開閥門S，將A中的氣體釋放一部分到B容器，當(dāng)A容器內(nèi)壓強降到4atm時，關(guān)閉閥門，這時B容器內(nèi)的壓強是3atm.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(yīng)是氣體分子所能到達(dá)的空間，選項A正確；分子熱運動的猛烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運動越猛烈，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?zé)o關(guān)，選項C錯誤；氣體吸取熱量的同時可對外做功，內(nèi)能不愿定增加，選項D錯誤；氣體等壓膨脹，由eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)可知溫度確定上升，選項E正確．(2)設(shè)A容器容積為VA，溫度T0＝300K時，壓強為p0；溫度上升到T1＝400K時，壓強為p1，依據(jù)查理定律有eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T1)解得p1＝16atm對于氣體膨脹過程，為等溫變化，以膨脹后A中氣體為爭辯對象，初態(tài)：p1′＝16atm體積為V1′末態(tài)：p2′＝4atmV2′＝10L依據(jù)玻意耳定律有p1′V1′＝p2′V2′解得V1′＝2.5L.對B中氣體初態(tài)：p＝16atmV＝VA－V1′＝7.5L末態(tài)：p′＝3atmV′＝VB同理有pV＝p′V′解得VB＝V′＝40L.答案：(1)ABE(2)40L9．(2022·高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ)(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(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)溫度較低的緣由E．干濕泡溫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(jié)果(2)如圖，兩汽缸A、B粗細(xì)均勻、等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽視的細(xì)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(dǎo)熱外，其余部分均絕熱．兩汽缸中各有一厚度可忽視的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣．當(dāng)大氣壓為p0、外界和汽缸內(nèi)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eq\f(1,4)，活塞b在汽缸的正中間．①現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當(dāng)活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；②連續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升．當(dāng)活塞a上升的距離是汽缸高度的eq\f(1,16)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(xué)性質(zhì)具有各向異性，彩色液晶顯示器就利用了這一性質(zhì)，選項C正確．高原地區(qū)水的沸點較低是由于高原地區(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)時吸取熱量，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)①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(shè)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eq\f(V0,4)，由題給數(shù)據(jù)和蓋－呂薩克定律得V1＝eq\f(3,4)V0＋eq\f(1,2)×eq\f(V0,4)＝eq\f(7,8)V0V2＝eq\f(3,4)V0＋eq\f(1,4)V0＝V0eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)由以上各式和題給數(shù)據(jù)得T2＝320K.②活塞b升至頂部后，由于連續(xù)緩慢加熱，活塞a開頭向上移動，直至活塞上升的距離是汽缸高度的eq\f(1,16)時，活塞a上方的氧氣做等溫變化，設(shè)氧氣初態(tài)體積為V′1，壓強為p′1，末態(tài)體積為V′2，壓強為p′2，由題給數(shù)據(jù)和玻意耳定律得V′1＝eq\f(1,4)V0，p′1＝p0，V′2＝eq\f(3,16)V0p′1V′1＝p′2V′2由以上各式得p′2＝eq\f(4,3)p0.答案：(1)BCE(2)①320K②eq\f(4,3)p010．(2022·高考江蘇卷)一種海浪發(fā)電機(jī)的氣室如圖所示．工作時，活塞隨海浪上升或下降，轉(zhuǎn)變氣室中空氣的壓強，從而驅(qū)動進(jìn)氣閥門和出氣閥門打開或關(guān)閉．氣室先后經(jīng)受吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動出氣口處的裝置發(fā)電．氣室中的空氣可視為抱負(fù)氣體．(1)下列對抱負(fù)氣體的理解，正確的有________．A．抱負(fù)氣體實際上并不存在，只是一種抱負(fù)模型B．只要氣體壓強不是很高就可視為抱負(fù)氣體C．確定質(zhì)量的某種抱負(fù)氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)D．在任何溫度、任何壓強下，抱負(fù)氣體都遵循氣體試驗定律(2)壓縮過程中，兩個閥門均關(guān)閉．若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內(nèi)能增加了3.4×104J，則該氣體的分子平均動能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，活塞對該氣體所做的功________(選填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J.(3)上述過程中，氣體剛被壓縮時的溫度為27℃，體積為0.224m3,壓強為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．已知1mol氣體在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、0℃時的體積為22.4L,阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1.計算此時氣室中氣體的分子數(shù)．(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解析：(1)抱負(fù)氣體是一種抱負(fù)化模型，溫度不太低，壓強不太大的實際氣體可視為抱負(fù)氣體；只有抱負(fù)氣體才遵循氣體的試驗定律，選項A、D正確，選項B錯誤．確定質(zhì)量的抱負(fù)氣體的內(nèi)能完全由溫度打算，與體