《2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)14 分子動理論、氣體及熱力學(xué)定律》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)14 分子動理論、氣體及熱力學(xué)定律(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時作業(yè)14 分子動理論、氣體及熱力學(xué)定律
1.(1)對于圖中各圖線說法正確的是__________.
A.圖甲為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖象,由圖可知狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高
B.圖乙為一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的p-V圖線,由圖可知氣體由狀態(tài)A變化到B的過程中,氣體分子平均動能先增大后減小
C.圖丙為分子間作用力的合力與分子間距離的關(guān)系,可知當(dāng)分子間的距離r>r0時,分子勢能隨分子間的距離增大而增大
D.液體表面層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大;附著層內(nèi)液體分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離
E.一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中,氣體內(nèi)能增加的同時向外界
2、釋放熱量
(2)一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管傾斜放置,與水平面夾角θ=30?.玻璃管的中間有一段長為l2=50 cm的水銀柱,水銀柱下部封有長l1=25 cm的空氣柱,上部空氣柱的長度l3=60 cm.現(xiàn)將一活塞從玻璃管開口處緩緩?fù)峦疲构芟虏靠諝忾L度變?yōu)閘1′=20 cm,如圖所示.假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣,已知大氣壓強為p0=75 cmHg,環(huán)境溫度不變,求活塞下推的距離Δl.
解析:(1)A項,狀態(tài)①的速度較高的粒子比狀態(tài)②多,所以狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高,故A項正確;B項,對于一定量的氣體由狀態(tài)變化到的過程,由理想氣體狀態(tài)方程得其溫度先增大后減小,故B項正確;C項,
3、當(dāng)分子間的距離時,分子間作用力表現(xiàn)為引力,分子間的距離增大,分子力做負(fù)功,分子勢能增大,故C項正確;D項,由于揮發(fā),液體表面具有收縮的趨勢,即液體表面表現(xiàn)為張力,是液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離;對于不同性質(zhì)的液體,附著層內(nèi)液體分子間的距離可能大于也可能小于液體內(nèi)部分子間的距離,故D項錯誤;E項,一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中,吸收外界熱量,氣體內(nèi)能增加,故E項錯誤.綜上所述,本題正確答案為A、B、C.
(2)以cmHg為壓強單位.在活塞下推前,玻璃管下部空氣柱壓強為p1=p0+l2sin30?
設(shè)活塞下推后,下部空氣柱的壓強為p1′,由玻意耳定律得:
p1l1=p1′l
4、1′
設(shè)此時玻璃管上部空氣柱的壓強為p2′,則:p2′=p1′-l2sin30?
由玻意耳定律得:p0l3=p2′l3′
設(shè)活塞下推距離為Δl時即:Δl=l1+l3-(l1′+l3′)得Δl=20 cm.
答案:(1)ABC (2)20 cm
2.(1)下列有關(guān)熱學(xué)知識的敘述中,正確的是________.
A.布朗運動是指懸浮在液體中的花粉分子的無規(guī)則運動
B.隨著分子間距離的增大,分子間的引力和斥力都減小
C.晶體沿不同方向的物理性質(zhì)是一樣的,具有各向同性
D.一定質(zhì)量的理想氣體在等溫變化過程中,內(nèi)能一定不變
E.一定條件下,熱量也可以從低溫物體傳遞給高溫物體
(2
5、)如圖所示,噴灑農(nóng)藥用的某種噴霧器,其藥液桶的總?cè)莘e為15 L,裝入藥液后,封閉在藥液上方的空氣體積為2 L,打氣筒活塞每次可以打進1 atm、150 cm3的空氣,忽略打氣和噴藥過程氣體溫度的變化.
(ⅰ)噴藥前若要使氣體壓強增大到2.5 atm,應(yīng)打氣多少次?
(ⅱ)如果壓強達(dá)到2.5 atm時停止打氣,并開始向外噴藥,那么當(dāng)噴霧器不能再向外噴藥時,桶內(nèi)剩下的藥液還有多少升?
解析:(1)布朗運動是指懸浮微粒的無規(guī)則運動,注意微粒不是分子,布朗運動也不是花粉分子的熱運動,選項A錯誤;由于分子之間的引力和斥力都來源于電荷之間的作用力,所以隨著分子之間的距離的增大,根據(jù)庫侖定律,分子間的
6、引力和斥力都減小,選項B正確;有些晶體沿不同方向的導(dǎo)熱或?qū)щ娦阅懿煌?,有些晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同,選項C錯誤;由于理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),所以一定質(zhì)量的理想氣體在等溫變化過程中,內(nèi)能一定不變,選項D正確;一定條件下,熱量也可以從低溫物體傳遞到高溫物體,例如冰箱,選項E正確.
(2)(ⅰ)設(shè)應(yīng)打n次,則有:p1=1 atm,V1=150 cm3·n+2 L=0.15n L+2 L,p2=2.5 atm,V2=2 L
根據(jù)玻意耳定律得:p1V1=p2V2
解得n=20
(ⅱ)由題意可知:V′1=2 L,p′1=2.5 atm;p′2=1 atm
根據(jù)玻意耳定律得p′1V′1=p
7、′2V′2
V′2=V′1=5 L
剩下的藥液V=15 L-5 L=10 L
答案:(1)BDE (2)(ⅰ)20 (ⅱ)10 L
3.(1)下列說法中正確的是__________.
A.單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減少,氣體的壓強可能增大
B.液晶既像液體一樣具有流動性,又跟某些晶體一樣具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性
C.用油膜法測出油分子的直徑后,要測定阿伏伽德羅常數(shù),只需再知道油的密度即可
D.空調(diào)機在制冷過程中,從室內(nèi)吸收的熱量等于向室外放出的熱量
E.使未飽和汽變成飽和汽,可采用降低溫度的方法
(2)如圖甲所示,可沿內(nèi)部長度為L=1 m的汽缸壁自由活動的活
8、塞將密封充有一定質(zhì)量的理想氣體的圓筒形導(dǎo)熱汽缸分隔成A、B兩部分,活塞與汽缸底部由一輕彈簧相連.A部分高度為L1=0.8 m,此時活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等,B部分氣體壓強為p0.設(shè)活塞厚度不計,彈簧原長恰好與汽缸內(nèi)長度相等,環(huán)境的溫度恒為T1=300 K.
(ⅰ)將該裝置水平放置如圖乙時,平衡后B部分氣體的長度為L2=0.1 m,則彈簧的勁度系數(shù)k與活塞的橫截面積S之比為多少?
(ⅱ)將該裝置倒置如圖丙且放入恒溫箱內(nèi),平衡后B部分氣體的長度為L2=0.1 m,則恒溫箱的溫度T2為多少?
解析:(1)單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減少,如果氣體的溫度升高,氣體
9、對容器壁的碰撞力變大,則氣體的壓強也可能增大,選項A正確;液晶既像液體一樣具有流動性,又跟某些晶體一樣具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性,選項B正確;用油膜法測出油分子的直徑后,要測定阿伏伽德羅常數(shù),只需再知道油的摩爾體積即可,選項C錯誤;空調(diào)機在制冷過程中消耗了電能,總體上放出熱量,從室內(nèi)吸收的熱量小于向室外放出的熱量,選項D錯誤;溫度越高,飽和汽壓越大,則使未飽和汽變成飽和汽,可采用降低溫度的方法,選項E正確.
(2)(ⅰ)開始時活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等,A、B兩部分的氣體壓強相等,均為p0
在圖乙狀態(tài)時,由活塞的受力可得
kL2+pAS=pBS(pA、pB分別是A、B兩部分氣體的壓
10、強)
對A部分氣體,有p0L1=pA(L-L2)
對B部分氣體,有p0(L-L1)=pBL2
聯(lián)立解得=p0
(ⅱ)在圖甲狀態(tài)時,由活塞的受力可得
k(L-L1)=mg
在圖丙狀態(tài)時,由活塞的受力可得p′BS=kL2+mg+p′AS
對A部分氣體:=
對B部分氣體:=
聯(lián)立解得T2=900 K
答案:(1)ABE (2)(ⅰ)p0 (ⅱ)900 K
4.(1)下列說法正確的是__________
A.布朗運動是液體分子的熱運動
B.氣體的溫度降低,個別氣體分子熱運動的劇烈程度有可能加強
C.液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,所以液體表面層分子間的作用表
11、現(xiàn)為相互吸引,即存在表面張力
D.氣體如果失去了容器的約束就會散開,不是因為氣體分子間斥力大于引力,而是氣體分子不停地做無規(guī)則運動的緣故
E.影響人們對空氣干爽與潮濕感受的因素不是空氣的相對濕度,而是空氣的絕對濕度
(2)如圖所示,一豎直放置、粗細(xì)均勻且足夠長的U形玻璃管與容積為V0=90 cm3的金屬球形容器連通,U形玻璃管中有兩段水銀柱,一段在U形玻璃管的左側(cè),其長度為h=4 cm,另一段在U形玻璃管的底部,封閉了A、B兩部分理想氣體.當(dāng)環(huán)境溫度為t1=27℃時,B部分氣柱長度為h2=20 cm,U形玻璃管底部右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h1=16 cm,玻璃管中右側(cè)水銀柱上方
12、氣柱長h0=20 cm.現(xiàn)在對金屬球形容器緩慢加熱,環(huán)境溫度始終不變.已知大氣壓p0=76 cmHg,U形玻璃管的橫截面積為S=0.5 cm2,求:
(ⅰ)當(dāng)加熱到多少攝氏度時,玻璃管底部水銀柱左右水銀面在同一水平面上;
(ⅱ)當(dāng)加熱到溫度t2=164.25℃時停止加熱,此時U形玻璃管底部左側(cè)水銀面比右側(cè)水銀面要高出Δh,則B部分氣體上方水銀面移動的距離(相對溫度為27℃時的位置).
解析:(1)布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運動,是液體分子熱運動的表現(xiàn),選項A錯誤;氣體的溫度降低,大部分氣體分子熱運動的劇烈程度減弱,但有可能少部分氣體分子熱運動的劇烈程度加強,選項B正確;液體
13、表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,所以液體表面層分子間的
作用表現(xiàn)為相互吸引,即存在表面張力,選項C正確;氣體如果失去了容器的約束就會散開,這是因為氣體分子不停地做無規(guī)則運動的緣故,選項D正確;人對空氣干爽與潮濕的感受不是取決于絕對濕度,而主要取決于空氣的相對濕度,選項E錯誤.
(2)(ⅰ)研究A部分氣體,初始狀態(tài):
p1=p0+ρgh-ρgh1=64 cmHg,V1=V0+h0S=100 cm3,T1=300 K
末狀態(tài):p2=p0+ρgh=80 cmHg,V2=V1+=104 cm3,T2=(273+t) K
由理想氣體狀態(tài)方程有=
代入數(shù)據(jù)解得t=117℃
(ⅱ)A部分氣體的第三狀態(tài):p3=p0+ρgh+ρgΔh,V3=V1+S,T3=(273+t2) K
由理想氣體狀態(tài)方程有=
代入數(shù)據(jù)解得Δh=8 cm
所以B部分氣體上方水銀面移動的距離ΔH=+=12 cm
答案:(1)BCD (2)(ⅰ)117℃ (ⅱ)12 cm
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