2018届高考物理第二轮专题强化训练18

训练15分子动理论气体及热力学定律1．(8分)(多选)如图所示是氧气在0℃和100A．100℃B．0℃C．0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多，两头少D．在0℃E．在0℃和100解析：由题图可知，温度为100℃的氧气速率大的分子所占比例较多，选项A对；具有最大比例的速率区间是指曲线峰值附近对应的速率，显然，100℃时对应的峰值速率大，选项B错；同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小，选项C对；温度升高时，速率大的分子数比例较大，在0℃时，部分分子速率较大，不能说明内部有温度较高的区域，选项D错；在0答案：ACE2．(8分)(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p—T图象如图所示．下列判断正确的是()A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同解析：过程ab中，理想气体做等容变化，温度升高，理想气体的内能增大，气体一定吸热，选项A正确；过程bc中，理想气体做等温变化，压强减小，容器壁单位面积单位时间内受到分子撞击的次数减小，选项E正确；而体积变大，气体对外做功，气体一定吸热，选项B错误；过程ca中，理想气体的压强不变，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，气体对外放出的热量大于外界对气体做的功，选项C错误；根据上述三个过程可知：在a、b、c三个状态中，状态a的温度最低，根据温度是分子平均动能的标志，其分子的平均动能最小，选项D正确．答案：ADE3．(8分)(多选)下列说法中正确的是()A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝eq\f(V,V0)解析：气体放出热量，若外界对气体做功，温度升高，其分子的平均动能增大，故A正确；布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，故C正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故D错误；某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝eq\f(V,V0)，而对气体此式不成立，故E错误．答案：ABC4．(20分)(1)(多选)重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)()A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强变大，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小E．对外不做功，分子平均动能增大(2)“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图实验．圆柱状汽缸(横截面积为S)被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t℃)密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L.由于汽缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面eq\f(L,10)处．已知环境温度为27℃不变，eq\f(mg,S)与eq\f(1,6)大气压强相当，汽缸内的气体可看做理想气体，求t值．解析：(1)储气罐内气体体积及质量均不变，温度升高，气体从外界吸收热量，分子平均动能增大，内能增大，压强变大．因气体体积不变，故外界对气体不做功，B、C、E正确．(2)对汽缸内封闭气体研究，Ⅰ状态：p1＝p0，V1＝LS，T1＝(273＋t)KⅡ状态：p2＝p0－eq\f(mg,S)＝eq\f(5,6)p0，V2＝eq\f(9,10)LS，T2＝300K由理想气体状态方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)故t＝127答案：(1)BCE(2)1275．(14分)如图所示，长为31cm内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长度为10cm，温度为27℃，外界大气压强不变．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm(1)大气压强p0的值；(2)缓慢转回到开口竖直向上，再对管内气体加热，当温度缓慢升高到多少摄氏度时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平．解析：(1)初态时气体压强为p1＝p0＋21cmHgV1＝10S，T1＝300K开口向下稳定时压强为p2＝p0－15cmHg体积为V2＝16S，T2＝300K气体发生等温变化，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2得：p0＝75cmHg(2)当开口向上稳定时p3＝(75＋15)cmHg＝90cmHgV3＝(31－15)S＝16S根据理想气体状态方程：eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(p3V3,T3)解得：T3＝450K，即t＝177℃答案：(1)75cmHg(2)1776．(15分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每1×104mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：(1)油酸膜的面积是________cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL.(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径为________m解析：数描出的油酸的轮廓中的方格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得出油酸膜的面积是S＝161cm2.油酸酒精溶液的体积浓度为eq\f(6,10000)，每滴油酸酒精溶液体积为eq\f(1,75)mL，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是V＝eq\f(6,10000)×eq\f(1,75)mL＝8×10－6mL，估测出油酸分子直径为d＝eq\f(V,S)＝5×10－10m.答案：(1)161(159～163均可)(2)8×10－6(3)5×10－107．(12分)回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K．某台设备工作时，一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程：从状态A到B和C到D是等温过程，温度分别为t1＝27℃和t2＝－133℃；从状态B到C和D到A是等容过程，体积分别为V0和5V0.求状态B与解析：A到B、C到D均为等温变化，则TB＝300K，TD＝140K由理想气体状态方程有eq\f(PBVB,TB)＝eq\f(PDVD,TD)可得：eq\f(PB,PD)＝eq\f(VDTB,VBTD)＝eq\f(75,7)答案：eq\f(75,7)8．(15分)如图所示，导热的圆柱形汽缸放置在水平桌面上，横截面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体)，活塞与汽缸间无摩擦且不漏气．总质量为m2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连．当环境温度为T时，活塞离缸底的高度为h.现使环境温度缓慢降为eq\f(T,2)，求：(1)当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？(2)保持环境温度为eq\f(T,2)不变，在砝码盘中添加质量为Δm的砝码时，活塞返回到高度为h处，求大气压强．解析：(1)环境温度缓慢降低过程中，汽缸中气体压强不变，初始时温度为T1＝T，体积为V1＝hS，变化后温度为T2＝eq\f(T,2)，体积为V2＝h2S，由盖—吕萨克定律得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，解得h2＝eq\f(h,2).(2)设大气压强为p0，初始时体积V2＝h2S，p2＝p0＋eq\f(m1－m2g,S)，变化后体积V3＝hS，p3＝p0＋eq\f(m1－m2－Δmg,S)，由玻意耳定律得p2V2＝p3V3，解得p0＝eq\f(m2＋2Δm－m1g,S).答案：(