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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 分子動(dòng)理論、氣體及熱力學(xué)定律提能專訓(xùn) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．多選全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分) 1．(xx廣東珠海市質(zhì)檢)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng) B．在實(shí)驗(yàn)室中可以得到－273.15 ℃的低溫 C．一定質(zhì)量的氣體被壓縮時(shí)，氣體壓強(qiáng)不一定增大 D．熱量一定是從內(nèi)能大的物體傳送到內(nèi)能小的物體 答案：C 解析：布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)懸浮微粒的撞擊形成的，則A選項(xiàng)錯(cuò)誤；自然界的溫度只能無(wú)限靠近－273.15 ℃，但卻不能達(dá)到這個(gè)溫度，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)＝C可知，一定質(zhì)量的氣體被壓縮時(shí)，如果溫度也降低，有可能使壓強(qiáng)減小，C選項(xiàng)正確；熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但要引起外界做功，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 2．(xx大綱全國(guó))(多選)對(duì)于一定量的稀薄氣體，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈 B．保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈 C．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小 D．壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小 答案：BD 解析：根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程＝C，當(dāng)壓強(qiáng)變大時(shí)，氣體的溫度不一定變大，分子熱運(yùn)動(dòng)也不一定變得劇烈，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體的溫度可能變大，分子熱運(yùn)動(dòng)也可能變得劇烈，選項(xiàng)B正確；當(dāng)壓強(qiáng)變大時(shí)，氣體的體積不一定變小，分子間的平均距離也不一定變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)壓強(qiáng)變小時(shí)，氣體的體積可能變小，分子間的平均距離也可能變小，選項(xiàng)D正確． 3．(多選)電冰箱能夠不斷地把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳給溫度較高的外界空氣，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體 B．在一定條件下，熱量可以從低溫物體傳給高溫物體 C．熱量的傳導(dǎo)過(guò)程不具有方向性 D．在自發(fā)條件下熱量的傳導(dǎo)過(guò)程具有方向性 答案：BD 解析：一切自發(fā)過(guò)程都有方向性，熱傳導(dǎo)過(guò)程是熱量由高溫物體傳向低溫物體．如果在外界幫助下熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，電冰箱就是借助外力做功把熱量從低溫物體(冷凍食品)傳向高溫物體(周圍的大氣)．電冰箱內(nèi)熱量傳遞的過(guò)程是有外界參與的． 4．(xx深圳市高三檢測(cè))(多選)在用油膜法估測(cè)分子直徑大小的實(shí)驗(yàn)中，若已知油滴的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，油滴質(zhì)量為m，油滴在水面上擴(kuò)散后的最大面積為S，阿伏加德羅常數(shù)為NA，以上各量均采用國(guó)際單位，那么(　　) A．油滴分子直徑d＝ B．油滴分子直徑d＝ C．油滴所含分子數(shù)N＝NA D．油滴所含分子數(shù)N＝NA 答案：BD 解析：用油膜法測(cè)分子直徑，認(rèn)為油膜的厚度就為分子直徑，油滴的質(zhì)量為m，最大面積為S，則油滴的體積為V＝，油滴分子的直徑為d＝，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；油滴的物質(zhì)的量為，油滴所含分子數(shù)為N＝NA，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 5．(xx福建省福州市高三3月質(zhì)檢)如圖所示，U型汽缸固定在水平地面上，用重力不計(jì)的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，已知汽缸不漏氣，活塞移動(dòng)過(guò)程無(wú)摩擦．初始時(shí)，外界大氣壓為p0，活塞緊壓小擋板．現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T的變化規(guī)律是(　　) 答案：B 解析：由于活塞的重力不計(jì)，所以在溫度升高過(guò)程中，當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓p0時(shí)，氣體進(jìn)行等容變化，遵循＝，當(dāng)壓強(qiáng)上升到p0時(shí)，氣體進(jìn)行等壓變化，故選項(xiàng)B正確． 6．(xx沈陽(yáng)高三檢測(cè))以下說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間作用力減小，分子勢(shì)能增大 B．已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該種物質(zhì)的分子體積為V0＝ C．自然界發(fā)生的一切過(guò)程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能自然發(fā)生 D．液晶既具有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的光學(xué)各向異性的特點(diǎn) 答案：D 解析：當(dāng)r0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，Q>0，氣體從外界吸收熱量，A正確，C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，由a到b氣體的溫度升高，所以氣體分子的平均動(dòng)能增大，B錯(cuò)誤；由a到b氣體的體積增大，單位體積內(nèi)分子數(shù)減少，又壓強(qiáng)增大，故氣體分子撞擊器壁的作用力增大，D正確． 10. (xx北京豐臺(tái)區(qū)模擬)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，最后變化到狀態(tài)C.線段AB平行于橫軸，線段AC連線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)．則氣體壓強(qiáng)p的變化情況是(　　) A．不斷增大，且pC小于pA B．不斷增大，且pC大于pA C．先增大再減小，且pC大于pA D．先增大再減小，且pC與pA相等 答案：D 解析：由于A、C連線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，所以A、C為一條等壓線，狀態(tài)A和狀態(tài)C壓強(qiáng)相等，從A到B過(guò)程，體積不變，溫度升高，壓強(qiáng)增大，從B到C壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)D正確． 二、計(jì)算題(本題包括5小題，共60分．解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分) 11．(12分)(1)關(guān)于固體、液體和氣體，下列說(shuō)法正確的是_______． A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，非晶體和多晶體都沒(méi)有確定的幾何形狀 B．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些多晶體相似，具有各向同性 C．在圍繞地球運(yùn)行的“天宮一號(hào)”中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果 D．空氣的相對(duì)濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近同一溫度時(shí)水的飽和汽壓 E．大量氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，但分子的速率按“中間少，兩頭多”的規(guī)律分布 (2)如圖所示，在一輛靜止的小車上，豎直固定著兩端開口、內(nèi)徑均勻的U形管，U形管的豎直部分與水平部分的長(zhǎng)度均為l，管內(nèi)裝有水銀，兩管內(nèi)水銀面距管口均為.現(xiàn)將U形管的左端封閉，并讓小車水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中U形管兩管內(nèi)水銀面的高度差恰好為.已知重力加速度為g，水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0＝ρgl，環(huán)境溫度保持不變．求： ①左管中封閉氣體的壓強(qiáng)p； ②小車的加速度． 答案：(1)ACD　(2)見解析 解析：(1)非晶體和多晶體都沒(méi)有確定的幾何形狀，A正確；液晶與某些晶體相似，具有各向異性，B錯(cuò)誤；水滴呈球形是表面張力的作用，C正確；根據(jù)飽和汽壓的特點(diǎn)知D正確；大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，呈現(xiàn)“兩頭少，中間多”的規(guī)律分布，E錯(cuò)誤． (2)①以左管中封閉的氣體為研究對(duì)象．設(shè)U形管的橫截面積為S，由玻意耳定律得 p0S＝pS 解得p＝ ②以水平管內(nèi)長(zhǎng)為l的水銀為研究對(duì)象，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得 －＝ρlSa 解得a＝g 12．(12分)(1)(xx威海一模)在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴．現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，等油膜充分展開后，測(cè)得油膜的面積為S cm2，則用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑為________cm，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的________． (2)如圖所示，結(jié)構(gòu)相同的絕熱汽缸A與導(dǎo)熱汽缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無(wú)摩擦．已知兩汽缸的橫截面積之比SA∶SB＝2∶1，兩汽缸內(nèi)均裝有處于平衡狀態(tài)的某理想氣體，開始時(shí)汽缸中的活塞與缸底的距離均為L(zhǎng)，溫度均為T0，壓強(qiáng)均為外界大氣壓．緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來(lái)的1.2倍．設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求： ①停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A、B汽缸中的氣體壓強(qiáng)之比； ②穩(wěn)定后汽缸A中活塞距缸底的距離． 答案：(1)　摩爾體積　(2)①6∶7?、贚 解析：(1)油酸酒精溶液的濃度為，一滴油酸酒精溶液的體積為 mL，其中純油酸的體積為 mL，設(shè)油酸分子直徑為d，則Sd＝，變形可得d＝ cm，若要求阿伏加德羅常數(shù)，還需知道摩爾體積． (2)①設(shè)初態(tài)壓強(qiáng)為p0，膨脹后A的壓強(qiáng)pA＝1.2p0 加熱后活塞平衡時(shí)，合力為零，有(pA－p0)SA＝(pB－p0)SB 則pB＝1.4p0 因此pA∶pB＝6∶7 ②設(shè)穩(wěn)定后A、B兩汽缸中活塞距缸底的距離分別為L(zhǎng)A、LB，B中氣體做等溫變化，有 p0LSB＝1.4p0LBSB 由于LA＋LB＝2L 解得LA＝L 13．(xx山東日照一模)(12分)(1)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．當(dāng)物質(zhì)分子間距離減小時(shí)，若分子力為引力，則分子力增大 B．氣體在絕熱條件下膨脹，氣體的內(nèi)能一定減少 C．布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明只有液體分子才可以做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) D．氣體體積增大，內(nèi)能可能減小 (2)橫截面積為S的導(dǎo)熱汽缸豎直放置在水平地面上，兩個(gè)輕活塞A和B將汽缸分隔為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)氣室，兩活塞間距離為d，兩氣室體積之比為1∶2，如圖所示．在保持室溫不變的條件下，緩慢在活塞A上加細(xì)沙，使之向下移動(dòng)一段距離h＝d.不計(jì)活塞與汽缸壁之間的摩擦，室內(nèi)大氣壓強(qiáng)為p0，求所加細(xì)沙的質(zhì)量． 答案：(1)BD　(2) 解析：(1)分子力為引力時(shí)，分子間的距離大于r0，在此情況下減小分子間的距離，根據(jù)分子力曲線可知，分子力可能先增大后減小，A錯(cuò)誤；氣體在絕熱條件下膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能減少，B正確；一切分子都在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；氣體體積增大，對(duì)外做功，若不吸收熱量或吸收的熱量小于對(duì)外做的功，內(nèi)能都減少，D正確． (2)由于是輕活塞，質(zhì)量不計(jì)，活塞與汽缸間摩擦不計(jì)，因此兩部分氣體壓強(qiáng)相等，狀態(tài)1時(shí)，氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p＝p0，氣體 Ⅰ 的體積V1＝dS，氣體 Ⅱ 的體積V2＝2V1＝2dS. 設(shè)所加細(xì)沙的質(zhì)量為m，此時(shí)活塞B下移距離為h′，則狀態(tài)2氣體的壓強(qiáng)p′＝p0＋，氣體 Ⅰ 的體積V1′＝(d－h(huán)＋h′)S，氣體 Ⅱ 的體積V2＝(2d－h(huán)′)S 由于保持室溫不變、汽缸導(dǎo)熱和緩慢加沙，汽缸內(nèi)氣體作等溫變化，由玻意耳定律得 p0dS＝p′(d－h(huán)＋h′)S① p02dS＝p′(2d－h(huán)′)S② 又h＝d③ 聯(lián)立①②③式得h′＝d④ ④代入②解得m＝ 14．(12分)(1)下列說(shuō)法正確的是________． A．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增加 B．一定質(zhì)量的0 ℃的水的內(nèi)能大于等質(zhì)量的0 ℃的冰的內(nèi)能 C．浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn) D．氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子間的相互排斥而產(chǎn)生的 E．一些昆蟲可以停在水面上，是由于水表面存在表面張力的緣故 (2)如圖所示，兩個(gè)橫截面面積不相同、兩端開口的圓柱形管組成的一個(gè)汽缸被固定在豎直方向，用AB和CD兩個(gè)被輕繩連接的活塞密封一定量的氣體，不計(jì)汽缸和活塞間的摩擦力，汽缸導(dǎo)熱良好．已知活塞AB的質(zhì)量為3m，截面積為2S；活塞CD的質(zhì)量為m，截面積為S；穩(wěn)定時(shí)，汽缸內(nèi)氣體體積為V1，取大氣壓強(qiáng)為p0，試求： ①穩(wěn)定后，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)； ②在AB上放置一質(zhì)量也為m的物體，穩(wěn)定后，活塞AB未下降到汽缸轉(zhuǎn)角EF處，求汽缸內(nèi)氣體的體積． 答案：(1)ABE　(2)見解析 解析：(1)水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，選項(xiàng)A正確；一定質(zhì)量0 ℃的冰變成等質(zhì)量的0 ℃的水時(shí)，要吸熱，內(nèi)能增大，選項(xiàng)B正確；浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象是液體分子和固體分子間相互作用的表現(xiàn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)是由于分子熱運(yùn)動(dòng)撞擊容器壁產(chǎn)生的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；昆蟲可停在液體表面是由于液體表面張力的存在，選項(xiàng)E正確． (2)①穩(wěn)定后，兩活塞靜止，取汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，此時(shí)對(duì)AB和CD組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，有 p1(2S－S)＝p0(2S－S)＋(3m＋m)g 可得p1＝p0＋ ②同理，此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2，有 p2＝p0＋ 氣體做等溫變化，有 p1V1＝p2V2 得V2＝V1 代入數(shù)據(jù)有V2＝V1＝V1 15．(12分)(1)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．僅由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，是不能估算該種氣體分子大小的 B．若兩個(gè)分子只受到它們間的分子力作用，在兩分子間距離減小的過(guò)程中，分子的動(dòng)能一定增大 C．物體吸收熱量時(shí)，它的內(nèi)能不一定增加 D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 E．容器中的氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子受到重力作用而產(chǎn)生的 (2)如圖，豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑相同的細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開口，AB＝BC＝l0，且此時(shí)A、C端等高．管內(nèi)水銀總長(zhǎng)度為l0，玻璃管AB內(nèi)封閉有長(zhǎng)為的空氣柱，已知大氣壓強(qiáng)為l0汞柱高．如果使玻璃管繞B點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)至BC管水平，求此時(shí)AB管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少汞柱高？管內(nèi)封入的氣體可視為理想氣體且溫度不變． 答案：(1)AC　(2)l0 汞柱高 解析：(1)由氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可求得氣體的摩爾體積，又已知阿伏加德羅常數(shù)，即可估算每個(gè)氣體分子所占的體積，由于氣體分子間距離很大，所以不能確定氣體分子的大小，選項(xiàng)A正確；當(dāng)分子間距離較大時(shí)，分子間作用力顯示引力，分子間作用力隨分子間距離的減小而減小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能變化量ΔU＝W＋Q，所以物體吸熱時(shí)，它的內(nèi)能不一定增加，選項(xiàng)C正確；在產(chǎn)生影響的前提下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；容器中的氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁撞擊而產(chǎn)生的，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． (2)因BC長(zhǎng)度為l0，故順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至BC水平方向時(shí)水銀未流出， 設(shè)A端空氣柱此時(shí)長(zhǎng)為x，管內(nèi)橫截面積為S，對(duì)A內(nèi)氣體： p1＝l0，V1＝S， V2＝xS，p2＝x， 對(duì)A中密閉氣體，由玻意耳定律得 l0S＝xxS， 聯(lián)立解得x＝l0， 即：p2＝l0(汞柱高)．