高三物理二轮复习 专题十三 分子动理论 气体及热力学定律限时训练试题

专题十三分子动理论气体及热力学定律(限时:45分钟)【测控导航】考点题号(难易度)1.分子动理论微观量的估算2(1)(易),5(1)(易),3(2)(中)2.气体实验定律、热力学定律1(2)(中),2(2)(中),3(1)(中),4(2)(中),5(2)(中)3.综合知识考查1(1)(中),3(1)(易),4(1)(中)1.(1)(2015全国新课标理综Ⅰ)下列说法正确的是.

A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变(2)(2015贵阳市二次适考)如图(甲)所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的柱形汽缸内,活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气.已知活塞横截面积S=10cm2,外界大气压p0=1.00×105Pa.初始时刻[图(乙)中A点]活塞稳定时缸内气体温度为27℃、压强为p1=1.05×105Pa.现使缸内气体温度缓慢升高,其压强随着温度变化的pt图像如图(乙)所示.图像中B点时刻所对应缸内气体的体积是初始时的76倍,重力加速度g取10m/s①活塞质量;②当缸内气体的温度为127℃解析:(1)晶体被敲碎后,其空间点阵结构未变,仍是晶体,A错误;单晶体光学性质各向异性,B正确;同种元素由于空间的排列结构而形成不同物质的晶体,C正确;如果外界条件改变了分子或原子的空间排列结构,晶体和非晶体之间可以互相转化,D正确;在晶体熔化过程中,温度保持不变,只是分子平均动能保持不变,分子势能会发生改变,内能也会改变,E错误.(2)①初始时刻,对活塞由平衡条件得p1S=p0S+mg代入数据得m=0.5kg;②由图像可知,从初始时刻到B点这段时间气体是等压变化,根据盖—吕萨克定律有VT1B点状态后,缸内气体做等容变化,设缸内气体温度为127℃,即T3=(127+273)K时,缸内气体的压强为p3,根据气体实验定律得p1联立解得p3=1.20×105Pa.答案:(1)BCD(2)①0.5kg②1.20×105Pa2.(2015全国新课标理综Ⅱ)(1)关于扩散现象,下列说法正确的是.

A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的(2)如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度为l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0cmHg.①求放出部分水银后A侧空气柱的长度;②此后再向B侧注入水银,使A,B两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.解析:(1)扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确,E错误;温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快,A正确;气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动,扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,D正确;在扩散现象中,分子本身结构没有发生变化,不属于化学变化,B错误.(2)①以cmHg为压强单位.设A侧空气柱长度l=10.0cm时的压强为p;当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm时,空气柱的长度为l1,压强为p1.由玻意耳定律得pl=p1l由力学平衡条件得p=p0+h打开开关K放出水银的过程中,B侧水银面处的压强始终为p0,而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B,A两侧水银面的高度差也随之减小,直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止.由力学平衡条件有p1=p0-h1联立并代入题给数据得l1=12.0cm.②当A,B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为l2,压强为p2.由玻意耳定律得pl=p2l由力学平衡条件有p2=p0联立并代入题给数据得l2=10.4cm设注入的水银在管内的长度为Δh,依题意得Δh=2(l1-l2)+h1联立并代入题给数据得Δh=13.2cm.答案:(1)ACD(2)①12.0cm②13.2cm3.(2015哈尔滨师大附中等三校第一次联考)(1)下列说法正确的是.

A.饱和汽压随温度升高而增大,与体积无关B.气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小C.在任何一个自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小D.单位体积内气体分子数增加,气体的压强一定增大E.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热(2)一定质量理想气体的pV图像如图所示,其中a→b为等容过程,b→c为等压过程,c→a为等温过程,已知气体在状态a时的温度Ta=300K,在状态b时的体积Vb=22.4L.求:①气体在状态c时的体积Vc;②试比较气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系,并简要说明理由.解析:(1)饱和汽压与液体的种类和温度有关,随温度升高而增大,与体积无关,故A正确;气体分子热运动的平均动能减少,即气体温度降低,但体积变化情况不明,因此气体的压强不一定减小,故B错误;自然界的宏观过程都具有方向性,在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,故C正确;单位体积内气体分子数增加,若温度降低,则压强不一定增加,故D错误;对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,则温度升高,故内能增加,由于对外做功,根据ΔU=W+Q,气体一定吸收热量;故E正确.(2)①气体c→a等温变化,根据玻意耳定律得paVa=pcVc又a→b为等容过程,所以Va=Vb=22.4L解得Vc=paVapc②气体由状态b到状态c为等压过程,由盖—吕萨克定律可知体积增大时温度升高,所以气体内能增加,ΔU>0,气体对外做功,W<0,由热力学第一定律ΔU=Q+W,即气体吸收热量Q大于气体对外做的功W.答案:(1)ACE(2)①67.2L②见解析4.(1)以下说法正确的是.

A.分子间距离增大时,分子势能也增大B.已知某种液体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该液体分子间的平均距离可以表示为3MρC.空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D.液体的饱和汽压与温度和液体的种类有关E.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动(2)(2015沧州市质量监测)如图所示,一质量为2m的汽缸,用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体,当汽缸开口向上且通过活塞悬挂静止时,空气柱长度为L1[如图(甲)所示],现将汽缸旋转180°悬挂缸底静止[如图(乙)所示],已知大气压强为p0,活塞的横截面积为S,汽缸与活塞之间不漏气且无摩擦.①求图(乙)中空气柱的长度;②从图(甲)到图(乙),气体吸热还是放热,并说明理由.解析:(1)分子间距离增大时,由于不知道此时分子力是引力还是斥力,所以无法判断分子势能的变化情况,A错;B中的两种表达形式,一种是将分子所占据的空间看成是立方体,一种是将分子所占据的空间看成是球体,结果都对;空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用,C正确;液体的饱和汽压与温度和液体的种类有关,D正确;E中所阐述的是空气对流引起的尘土的运动,因此不能看成是布朗运动,E错.(2)①对汽缸内气体处于(甲)图所示状态时,对汽缸有p1S+2mg=p0S,即气体压强p1=p0-2mgS,处于(乙)图所示状态时,对活塞有p2S+mg=p0S即气体的压强p2=p0-由玻意耳定律可得p1L1S=p2L解得L2=p0S-②气体从图(甲)所示状态变化到图(乙)所示状态,气体温度相同,内能相同,由于体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,气体要放出热量.答案:(1)BCD(2)①p0S-2mg5.(2015南宁市第二次适应性测试)(1)下列说法正确的是.

A.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用B.布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动C.分子质量不同的两种气体温度相同,它们分子的平均动能一定相同D.两个分子间距离增大的过程中,分子间作用力一定减小E.一定质量的理想气体,放热的同时外界对其做功,其内能可能减少(2)如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,气体最初的体积为V0,压强为p02,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的.开始活塞被固定在A位置,打开固定螺栓K,活塞下降,经过足够长时间后,活塞停在B位置,设周围环境温度保持不变,已知大气压强为p①活塞停在B位置时缸内封闭气体的体积V;②整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定质量理想气体的内能仅由温度决定).解析:(1)液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势,如露珠呈球状是由于液体表面张力的作用,故A正确;布朗运动是指在显微镜下观察到的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的反映,故B错误;温度是分子的平均动能的标志,两种气体温度相同,它们分子的平均动能一定相同,故C正确;当分子间的距离比较大时,作用力表现为引力,两个分子间距离增大的过程中,其引力可能先增大后减小,即分子间作用力不一定减小,故D错误,根据热力学第一定律,物体在放热的同时,若外界对其做功,物体的内能可能减少,故E正确.(2)