2019年高考物理二轮复习：分子动理论、气体及热力学定律

1、课时作业 14(选修 3-3)分子动理论、气体及热力学定律1. (1)对于图中各图线说法正确的是 _A .图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可 知状态的温度比状态的温度高B.图乙为一定质量的理想气体状态变化的p-V 图线，由 图可知气体由状态 A 变化到 B 的过程中，气体分子平均动能先 增大后减小C. 图丙为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知 当分子间的距离 rro时，分子势能随分子间的距离增大而增大D .液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大； 附着层内液体分子间的距离小于液体内部分子间的距离E. 定质量的理想气体在等压膨胀过程中，气体内能增加 的同时向外界释放

2、热量(2)上端开口、下端封闭的细长玻璃管倾斜放置，与水平面夹角e=30?玻璃管的中间有一段长为 12= 50 cm 的水银柱，水银 柱下部封有长 11= 25 cm 的空气柱，上部空气柱的长度 13= 60 cm. 现将一活塞从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气长度变为li= 20 cm,如图所示.假设活塞下推过程中没有漏气，已知大气压强为 P0= 75 cmHg，环境温度不变，求活塞下推的距离Al.各瓏牢区周的孑孑子数片总分了數的百分比甲I_1I_ 丄246 ii V乙解析：(1)A 项，状态的速度较高的粒子比状态 多，所以 状态的温度比状态的温度高，故 A 项正确；B 项，对于一定 量的

3、气体由状态变化到的过程， 由理想气体状态方程得其温度先增大后减小，故 B 项正确；C 项，当分子间的距离时，分子间作 用力表现为引力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能 增大，故C 项正确；D 项，由于挥发，液体表面具有收缩的趋势， 即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分 子间的距离；对于不同性质的液体，附着层内液体分子间的距离 可能大于也可能小于液体内部分子间的距离，故 D 项错误；E 项，一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，吸收外界热量，气体内能增加，故 E 项错误.综上所述，本题正确答案为A、B、C.(2)以 cmHg 为压强单位.在活塞下推前，玻璃管下部空气柱

4、压强为 pi= po+ Ssin30?设活塞下推后，下部空气柱的压强为 pi，由玻意耳定律得：Pili=pili设此时玻璃管上部空气柱的压强为P2，贝U：P2 = Pi-l2si n30?由玻意耳定律得：Pol3= P2设活塞下推距离为Al 时即：Al = 11+ I3 (li+13)得4= 20 cm.答案：(i)ABC (2)20 cm2.(i)下列有关热学知识的叙述中，正确的是 _.A .布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则运动B. 随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小C. 晶体沿不同方向的物理性质是一样的，具有各向同性D .一定质量的理想气体在等温变化过程中，内能一定不

5、变E. 定条件下，热量也可以从低温物体传递给高温物体Lr(2)如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器， 其药液桶的总容积 为i5 L,装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为 2 L,打气 筒活塞每次可以打进 1 atm、150 cm3的空气，忽略打气和喷药过 程气体温度的变化.A 错误；由 所以随着 分子之间的距离的增大，根据库仑定律，分子间的引力和斥力都 减小，选项 B 正确；有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同， 有些晶体沿不同方向的光学性质不同，选项 C 错误；由于理想气体的内能只与温度有关，所以一定质量的理想气体在等温变化过 程中，内能一定不变，选项D 正确；一定条件下，热量也可以从低温物

6、体传递到高温物体，例如冰箱，选项E 正确.(2)(i)设应打 n 次，则有：pi= 1 atm, Vi= 150 cm3n + 2 L =0.15nL + 2 L, p2= 2.5 atm, V2= 2 L根据玻意耳定律得：P1V1= P2V2解得 n= 20(ii)由题意可知：V1= 2 L, p1= 2.5 atm； p2= 1 atm 根据玻意耳定律得 p 21= pN2V2=1= 5 Lp2剩下的药液 V= 15 L - 5 L = 10 L 答案：(1)BDE (2)(i)20(ii)10 L3.(1)下列说法中正确的是 _ .A .单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减 少

7、，气体的压强可能增大B. 液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有 光学性质的各向异性C.用油膜法测出油分子的直(i)喷药前若要使气体压强增大到 2.5 atm,应打气多少次？(ii)如果压强达到 2.5 atm 时停止打气，并开始向外喷药，那 么当喷雾器不能再向外喷药时，桶内剩下的药液还有多少升？解析：(1)布朗运动是指悬浮微粒的无规则运动，是分子，布朗运动也不是花粉分子的热运动，选项于分子之间的引力和斥力都来源于电荷之间的作用力，注意微粒不径后，要测定阿伏伽德罗常数， 只需再知道油的密度即可D .空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量E.使未饱和汽变成饱和汽，可采

8、用降低温度的方法(2)如图甲所示，可沿内部长度为 L = 1 m 的汽缸壁自由活动 的活塞将密封充有一定质量的理想气体的圆筒形导热汽缸分隔 成 A、B两部分，活塞与汽缸底部由一轻弹簧相连.A 部分高度为 Li= 0.8 m,此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等，B部分气体压强为 P。设活塞厚度不计，弹簧原长恰好与汽缸内长 度相等，环境的温度恒为 Ti= 300 K.(i)将该装置水平放置如图乙时，平衡后 B 部分气体的长度 为 L2= 0.1 m，则弹簧的劲度系数 k 与活塞的横截面积 S 之比为 多少？(ii )将该装置倒置如图丙且放入恒温箱内，平衡后B 部分气体的长度为 L2= 0.1

9、 m,则恒温箱的温度 T2为多少？解析：(1)单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，如果气体的温度升高，气体对容器壁的碰撞力变大，则气 体的压强也可能增大，选项 A 正确；液晶既像液体一样具有流 动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性，选项 B 正确;用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏伽德罗常数，只需再知道油的摩尔体积即可，选项 C 错误；空调机在制冷过程中消耗 了电能，总体上放出热量，从室内吸收的热量小于向室外放出的 热量，选项 D 错误；温度越高，饱和汽压越大，则使未饱和汽 变成饱和汽，可采用降低温度的方法，选项E 正确.(2)(i)开始时活塞受到的弹簧作用力与重力的

10、大小相等，A、B 两部分的气体压强相等，均为 P0在图乙状态时，由活塞的受力可得kL2+ PAS=PBS(PA、PB分别是 A、B 两部分气体的压强)S A乙內对 A 部分气体，有 POL1=PA(L - L对 B 部分气体，有 po(L - Li) = PBL2联立解得 S=19po(ii )在图甲状态时，由活塞的受力可得由活塞的受力可得pBS=kL2+ mg+ pASP0L1SpALL2STi=T2poL LiS pBL2STi联立解得 T2= 900 K答案：(1)ABE (2)( i )19Opo (ii )900 K4.(1)下列说法正确的是 _A .布朗运动是液体分子的热运动B.气

11、体的温度降低，个别气体分子热运动的剧烈程度有可 能加强C .液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离， 所以液体表面层分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力D .气体如果失去了容器的约束就会散开，不是因为气体分 子间斥力大于引力，而是气体分子不停地做无规则运动的缘故E.影响人们对空气干爽与潮湿感受的因素不是空气的相对 湿度，而是空气的绝对湿度(2)如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的 U 形玻璃 管与容积为 90 cm3的金属球形容器连通，U 形玻璃管中有两 段水银柱，一段在 U 形玻璃管的左侧，其长度为 h= 4 cm,另一 段在 U 形玻璃管的底部，封闭了 A、B 两部分理想

12、气体.当环境 温度为 ti= 27C时，B 部分气柱长度为 h2= 20 cm, U 形玻璃管 底部右侧水银面比左侧水银面k(L Li)= mg在图丙状态时，对 A 部分气体:对 B 部分气体:T2T高出 山=16 cm,玻璃管中右侧水 银柱上方气柱长 hg= 20 cm现在对金属球形容器缓慢加热，环境 温度始终不变.已知大气压 p0= 76 cmHg,U 形玻璃管的横截面 积为 S= 0.5 cm2，求：(i)当加热到多少摄氏度时，玻璃管底部水银柱左右水银面 在同一水平面上；(ii)当加热到温度 t2= 164.25C时停止加热，此时 U 形玻璃 管底部左侧水银面比右侧水银面要高出Ah,则

13、B 部分气体上方 水银面移动的距离(相对温度为 27C时的位置).解析：(1)布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的表现，选项 A 错误；气体的温度降低， 大部分气体分子热运动的剧烈程度减弱，但有可能少部分气体分 子热运动的剧烈程度加强， 选项 B 正确；液体表面层分子间的距 离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面层分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力，选项 C 正确；气体 如果失去了容器的约束就会散开， 这是因为气体分子不停地做无 规则运动的缘故，选项 D 正确；人对空气干爽与潮湿的感受不 是取决于绝对湿度，而主要取决于空气的相对湿度， 选项 E 错误.(2)(i)研究 A 部分气体，初始状态：3Pi=po+ ph pgh=64 cmHg,Vi=Vo+hS=100 cm,Ti=300 K末状态：p2= P0+pg 乍 80 cmHg, V2= V