2018版高考物理二輪復(fù)習(xí)第1部分專題整合突破專題限時集訓(xùn)15分子動理論氣體及熱力學(xué)定律

1、專題限時集訓(xùn)(十五)分子動理論氣體及熱力學(xué)定律(對應(yīng)學(xué)生用書第145頁)(限時：40分鐘)一、選擇題(本題共8小題，每小題5分，共40分每小題的五個選項中有三個選項符合題目要求，選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯一個扣3分，最低得分為0分)1(2015卷T33(1)關(guān)于擴散現(xiàn)象，下列說法正確的是()A溫度越高，擴散進行得越快B擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C擴散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的D擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的ACD擴散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴散進行得越快，選項A正確擴散現(xiàn)象是由于分子的無規(guī)則運動引起的，不

2、是一種化學(xué)反應(yīng)，選項B錯誤，選項C正確，選項E錯誤擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項D正確2下列說法正確的是()A懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點D高原地區(qū)水的沸點較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果BCE懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動，而不是反映花粉分子的熱運動，選項A錯誤由于表面張力的作用使液體表面的面積收縮，使小雨滴呈球形，選項B正確液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，彩色液晶顯示

3、器就利用了這一性質(zhì)，選項C正確高原地區(qū)水的沸點較低是因為高原地區(qū)的大氣壓強較小，水的沸點隨大氣壓強的降低而降低，選項D錯誤由于液體蒸發(fā)時吸收熱量，溫度降低，所以濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，選項E正確32017高三第一次全國大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)下列說法正確的是()A氣體的溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增大B已知阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可算出該氣體分子間的平均距離C空調(diào)機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作不遵守?zé)崃W(xué)第二定律D附著層內(nèi)分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離時，液體與固體間表現(xiàn)為浸潤E若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力均

4、增大BDE溫度是分子平均動能的標(biāo)志，是大量分子無規(guī)則運動的宏觀表現(xiàn)，氣體溫度升高，分子的平均動能增加，分子的平均速率增大，不是每個氣體分子運動的速率都增大，故A錯誤；知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可求出氣體的摩爾體積，即每個氣體分子占據(jù)的空間大小，從而能求出分子間的平均距離，故B正確；將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，產(chǎn)生了其他影響，即消耗了電能，所以不違背熱力學(xué)第二定律，故C錯誤；附著層內(nèi)分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離時，液體與固體間表現(xiàn)為浸潤，故D正確；如圖所示，若分子間的距離減小，則分子間的引力和斥力均增大，故E正確42017高三第一次全國大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)關(guān)于熱現(xiàn)

5、象，下列說法中正確的是()A液體的溫度越高，布朗微粒運動越顯著B外界對氣體做功時，其內(nèi)能一定會增大C擴散現(xiàn)象與布朗運動都與溫度有關(guān)D液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向同性的特點E一定溫度下，飽和汽的壓強是一定的ACE液體的溫度越高，分子無規(guī)則熱運動得越劇烈，故微粒布朗運動越顯著，故A正確；外界對氣體做功，在氣體不對外放熱的情況下，內(nèi)能才會增加，B錯誤；擴散現(xiàn)象與布朗運動都與溫度有關(guān)，溫度越高，現(xiàn)象越明顯，故C正確；液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點，故D錯誤；一定溫度下，飽和汽的壓強是不變的，選項E正確5(2017衡水市冀州中學(xué)一模)下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：】A“用油膜法估測

6、分子的大小”實驗中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積B一定質(zhì)量的理想氣體在體積不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比C氣體分子的平均動能越大，氣體的壓強就越大D物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體E液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的ABE油膜法測分子直徑大小的實驗中，油膜經(jīng)充分?jǐn)U散，形成單分子油膜，故純油酸體積除以油膜面積即為分子直徑大小，故A正確；由查理定律可知，一定質(zhì)量的理想氣體在體積不變的情況下，壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比，故B正確；氣體分子平均動能大，說明氣體溫度較高，但不確定氣體體積的大小，由理想氣體狀態(tài)方程可知無法確定氣體壓強大小，故C錯誤；多晶體也具有各向同性

7、的特點，故D錯誤；液體的表面張力是由于表面層分子分布比液體內(nèi)部稀疏，分子間相互作用表現(xiàn)為引力，故E正確6(2017沈陽模擬)下列說法正確的是()A當(dāng)分子間距離為平衡距離時分子勢能最大B飽和汽壓隨溫度的升高而減小C對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)分子熱運動變劇烈時，壓強可以不變D熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運動的無序性增大的方向進行E由于液面表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以液體表面具有收縮的趨勢CDE當(dāng)分子間距離為平衡距離時分子勢能最小，故A錯誤；飽和汽壓隨溫度的升高而增大，故B錯誤；當(dāng)分子的熱運動變劇烈時，溫度升高，若體積同時增大，壓強可以不變，故C正確；熵增加原理說明一切自

8、然過程總是向著分子熱運動的無序性增大的方向進行，故D正確；由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，故液體表面有收縮趨勢，故E正確7(2017西北工大附中模擬)下列說法中正確的是()A布朗運動反映的是液體分子的無規(guī)則運動B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C物體放出熱量，溫度一定降低D氣體對容器壁的壓強是由于大量氣體分子對器壁的碰撞作用產(chǎn)生的E熱量是熱傳遞過程中，物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量；溫度是物體分子平均動能大小的量度ADE布朗運動是固體小顆粒的運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映，故A正確；熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但要引起其他方面的變化，故B

9、錯誤；物體放出熱量時，若同時外界對物體做功，則溫度可以升高，故C錯誤；大量氣體分子對器壁的持續(xù)撞擊引起了氣體對容器壁的壓強，故D正確；熱傳遞過程中，物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量叫作熱量；溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，故E正確8(2017合肥二模)下列說法中正確的是()A在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運動不是布朗運動B氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律C隨著分子間距離增大，分子間作用力減小，分子勢能也減小D一定量的理想氣體發(fā)生絕熱膨脹時，其內(nèi)能不變E一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行ABE布朗運動是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無規(guī)則運動，在較暗的房間里可

10、以觀察到射入屋內(nèi)的陽光中有懸浮在空氣里的小顆粒在飛舞，是由于氣體的流動，這不是布朗運動，故A正確；麥克斯韋提出了氣體分子速率分布的規(guī)律，即“中間多，兩頭少”，故B正確；分子力的變化比較特殊，隨著分子間距離的增大，分子間作用力不一定減小，當(dāng)分子表現(xiàn)為引力時，隨著分子間距離增大，分子勢能增大，故C錯誤；一定量理想氣體發(fā)生絕熱膨脹時，不吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能減小，故D錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，故E正確二、計算題(本題共4小題，每小題10分，共40分)9(10分)(2017西北工大附中模擬)如圖1512所示，“13”形狀的各處連通且粗細(xì)

11、相同的細(xì)玻璃管豎直放置在水平地面上，只有豎直玻璃管FG中的頂端G開口，并與大氣相通，水銀面剛好與頂端G平齊ABCDL，BDDE，F(xiàn)G.管內(nèi)用水銀封閉有兩部分理想氣體，氣體1長度為L，氣體2長度為，L76 cm.已知大氣壓強p076 cmHg，環(huán)境溫度始終為t027 ，現(xiàn)在僅對氣體1緩慢加熱，直到使BD管中的水銀恰好降到D點，求此時(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)氣體2的壓強p2為多少厘米汞柱？(2)氣體1的溫度需加熱到多少攝氏度？圖1512【解析】(1)加熱氣體1時，氣體2的溫度、壓強、體積均不改變，氣體2的壓強：pp0 cmHg95.0 cmHg.(2)對于氣體1，設(shè)玻璃管橫截面積為S，由

12、理想氣體狀態(tài)方程得：其中：V1LS，V2LS，p076 cmHg，p2(7619) cmHg95 cmHg，T0t0273300 K，解得：T2468.75 K，所以t2196 .【答案】(1)95.0 cmHg(2)196 10(10分)(2017沈陽模擬)如圖1513所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱汽缸固定在水平面上，汽缸內(nèi)被活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，質(zhì)量和厚度都不計，活塞通過彈簧與汽缸底部連接在一起，彈簧處于原長，已知周圍環(huán)境溫度為T0，大氣壓強恒為p0，彈簧的勁度系數(shù)k(S為活塞橫截面積)，原長為l0，一段時間后，環(huán)境溫度降低，在活塞上施加一水平向右的壓力，使活塞緩慢向右

13、移動，當(dāng)壓力增大到某一值時保持恒定，此時活塞向右移動了0.2l0，缸內(nèi)氣體壓強為1.1p0.(1)求此時缸內(nèi)氣體的溫度T1；(2)對汽缸加熱，使氣體溫度緩慢升高，當(dāng)活塞移動到距汽缸底部1.2l0時，求此時缸內(nèi)氣體的溫度T2. 【導(dǎo)學(xué)號：】圖1513【解析】(1)汽缸內(nèi)的氣體，初態(tài)時：壓強為p0，體積為V0Sl0，溫度為T0末態(tài)時：壓強為p11.1p0，體積為V1S(l00.2l0)由理想氣體狀態(tài)方程得：解得：T10.88T0.(2)當(dāng)活塞移動到距汽缸底部1.2l0時，體積為V21.2Sl0，設(shè)氣體壓強為p2，由理想氣體狀態(tài)方程得：此時活塞受力平衡，方程為：p0SFp2Sk(1.2l0l0)0當(dāng)

14、活塞向右移動0.2l0后壓力F保持恒定，活塞受力平衡p0SF1.1p0Sk(0.2l0)0解得：T21.8T0.【答案】(1)0.88T0(2)1.8T011(10分)2017高三第二次全國大聯(lián)考(新課標(biāo)卷)如圖1514所示，一圓柱形汽缸豎直放置，汽缸正中間有擋板，位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S.開始時，活塞與汽缸底部相距L，測得氣體的溫度為T0.現(xiàn)緩慢降溫，讓活塞緩慢下降，直到恰好與擋板接觸但不擠壓然后在活塞上放一重物P，對氣體緩慢升溫，讓氣體的溫度緩慢回升到T0，升溫過程中，活塞不動已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與汽缸間摩擦圖1514(1

15、)求活塞剛與擋板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值；(2)整個過程中，氣體是吸熱還是放熱，吸收或放出熱量為多少？【解析】(1)緩慢降溫過程是一個等壓過程初態(tài)：溫度T0，體積V0LS，末態(tài)：溫度T1，體積V1由蓋呂薩克定律有，解得T1升溫過程中，活塞不動，是一個等容過程初態(tài)：溫度T1，壓強p1p0，末態(tài)：溫度T2T0，壓強p2p0由查理定律有，解得Mm.(2)整個過程，理想氣體的溫度不變，內(nèi)能不變降溫過程體積變小，外界對氣體做的功為W升溫過程，體積不變，氣體不對外界做功，外界也不對氣體做功由熱力學(xué)第一定律，整個過程中，氣體放出熱量QW.【答案】(1)m(2)氣體向外放熱12. (10分)(2

16、015卷T33(2)如圖1515所示，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞已知大活塞的質(zhì)量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m21.50 kg，橫截面積為S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強為p1.00105 Pa，溫度為T303 K初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495 K現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：圖1515(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強. 【導(dǎo)學(xué)號：】【解析】(1)設(shè)初始時氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，缸