1、优质文档优质文档2014 年高考物理二轮复习经典试题分子动理论 气体及热力学定律1.2013东北三省四市模拟(12 分)(1) 下列说法正确的是_A. 已知某物质的摩尔质量为 M，密度为 ，阿伏加德罗常数为NA.则该种物质的分 子体积为 V0MAB. 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. 两个分子间距增大的过程中，分子间的作用力一定减小(2)如图所示，两端开口的 U 形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的 2 倍管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为 p075 cmHg.现将粗管管口封闭，
2、然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达 6 cm 为止，求活塞下移的距离( 假设环境温度不变) 解析：(1) 选项 A 中的物 质不明确状态，若是气体，要考虑分子间距，则选项 A 错误；布朗运动观察到的是 悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，则选项 B 错误 ；温度是分子平均动能的标志，则选项 C 正确；两分子间距增大，分子力可能增大，也可能减小，则选项 D 错误 来源:Z&xx&k.Com优质文档优质文档(2)设粗管中气体为气体 1，细管中气体为气体 2.对粗管中气体 1：有 p0L1p 1L 1右侧液面上升 h1，左 侧 液面下降 h2，有S1
3、h1S 2h2，h1h 26 cm，得 h12 cm ，h24 cmL 1 L1 h1解得：p 190 cmHg对细管中气体 2：有 p0L1p 2L 2p2p 1h解得：L 29.375 cm因为 hL 1h 2L 2解得：h6.625 cm.答案：(1)C (2)6.625 cm22013长沙二模(12 分)(1) 如图是分子间引力( 或斥力)大小随分子间距离变化的图象，下列说法正确的是_A. ab 表示引力图线B. cd 表示引力图线C. 当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能为零D. 当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子力为零E. 当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子力表
4、现为斥力优质文档优质文档(2)湖底有一气泡(内有非理想气体)在上升过程中体积膨胀对外做了 4103 J 的功，同时又从外界吸收了 2.4103 J 的热量，则在该过程中，气泡内气体内能的增量 U_J，气体的分子势能和分子平均动能分别_、_( 填“增加” 、 “减小”或“不变)(3)开口向下插入浅水银槽的粗细均匀的玻璃管长 818 mm，管内封闭一定质量的空气，当外界大气压为 758 mmHg、温度为 27 时，管内外水银面的高度差为 738 mm，此时管中水银面距管顶 80 mm(如图所示) 当温度降至零下 3 时，管内外水银面的高度差为743 mm，求此时的实际大气压值为多少？解析：(1 )
5、根据分子动理论，分子 间相互作用的引力和斥力同 时存在，都随分子间距离的增大 而减小，但分子 间斥力减小快，所以 A对、 B 错；当分子 间距离等于两曲 线交点横坐 标时，引力等于斥力，D对；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时 ，分子势能最小，但不一定为零，C 错；当分子间距离小于两曲线交点横坐 标时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，E 正确(2)根据 热力学第一定律 WQU 得：优质文档优质文档UWQ410 3 J2.410 3 J1.610 3 J由于气体体积膨胀，分子间距离增大，所以分子势能增加；由于气体的内能减小，所以分子平均动能减小(3)分别 写出两个状 态的状态参量：p1758 m
6、mHg738 mmHg20 mmHg V180S mm3(S 是管的横截面积)T1300 Kp2p 0743 mmHg V275S mm 3T2270 K将数据代入理想气体状态方程 p1V1T1 p2V2T2解得：p 0762.2 mmHg答案：(1)ADE (2)1.610 3 增加 减小(3)762.2 mmHg3(12 分)(1) 两个分子相距为 r1 时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为 r2 时，表现为斥力，则下面说法正确的是( )A. 相距为 r1 时，分子间没有斥力存在B. 相距为 r2 时，分子间的斥力大于相距为 r1 时的斥力C. 相距为 r2 时，分子间没有引力存在D.
7、 相距为 r1 时，分子间的引力大于相距为 r2 时的引力(2)一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示开始时气体的体积为 2.0103 m3，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰 好变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为 136.5 .(大气压强为 1.0105 Pa)优质文档优质文档求汽缸内气体最终的体积；在 pV 图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化，并用箭头在图线上标出状态变化的方向解析：(1) 引力和斥力同时存在，在距离增大时引力与斥力均减小，距离减小时引力与斥力
8、均增大，斥力变化更快，只有 B 对(2)缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙的过程，汽缸内气体为等温变化：p11.0 105 Pa V12.010 3 m3 T1273 Kp2？ V21.010 3 m3 T2273 Kp2 Pa2.010 5 Pap1V1V2 1.01052.010 31.010 3汽缸移出水槽缓慢加热，汽缸内气体为等压变化：p3p 2 V3？ T3409.5 KV3 m3V2T3T2 1.010 3409.52731.510 3 m3如图优质文档优质文档答案：(1)B(2)1.5 103 m3 见解析4(12 分)(1) 分子甲固定，分子乙从无穷远处以动能 Ek 向分子甲运动，
9、直至不能再靠近为止，其分子势能 Ep 随距离 r 变化 如图 所示，则两分子在逐渐靠近至 d 的过程中，分子乙的动能_(选填“先增大后减小” “先减小后增大”或“保持不变”)，在 d 点时，两分子间的作用力为_(选填“引力 ”“斥力”或“零”) 优质文档优质文档(2)如图为一定质量的某种理想气体由状态 A 经过状态 C 变为状态 B 的图象，下列说法正确的是( )A. 该气体在状态 A 时的内能等于在状态 B 时的内能B. 该气体在状态 A 时的内能等于在状态 C 时的内能C. 该气体由状态 C 至状态 B 为吸热过程D. 该气体由状态 A 至状态 C 对外界所做的功大于从状态 C 至状态 B
10、 对外界所做的功(3)如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的理想气体，容器横截面积为 S，活塞质量为 m，大气压强为 p0，重力加速度为g，活塞处于静止状态，现对容器缓缓加热使容器内的气体温度升高t，活塞无摩擦地缓慢向上移动了 h，在此过程中气体吸收的热量为 Q，问：被密封的气体对外界做了多少功？优质文档优质文档被密 封的气体内能变化了多少？解析：(1) 分子乙在向分子甲靠近过程中，分子力做功实现了分子势能和分子动能的转 化；由分子势能和距离的关系图象可以看出，分子势能先减小后增大，则分子动能先增大后减小分子势能最小的时候，正好分子引力和分子斥力相等，d 点分子势能为零，此时分子力为斥力
11、来源:学科网 ZXXK(2)由气体状态方程 ，可求得 TAT BTC，pAVATA pBVBTB pCVCTC而理想气体的内能是由温度决定的，温度高内能大， 温度低内能小，故气体在状态 A 时的内能等于在状态 B 时的内能而大于在状态 C 时的内能气体由 C 到 B，体积增大，对外做功，其内能又增加，由热力学第一定律可知，该过程必然吸热(3)活塞缓慢上移，气体推动活塞的力 F mgp 0S，则气体对活塞做功 W( mgp 0S)h.由热 力学第一定律 WQ U，其中因为是气体对外界做功，功代入负值运算，得到 U( p0Smg)hQ .答案：(1) 先增大后减小 斥力(2)A、 C (3) (
12、p0Smg)h(p 0Smg)hQ52013福州二模(12 分)如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在 A、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A、 B 之间运动， A 左侧汽缸的容积为 V0， A、B 之间容积为 0.1 V0，开始时活塞在 A 处，缸内气体压强为 0.9p0(p0 为大气压强)，温度为 297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到 B.求：(1)活塞移动到 B 时，缸内气体温度 TB；优质文档优质文档(2)画出整个过程的 pV 图线；(3)阐述活塞由 A 到 B 过程中，缸内气体吸热的理由解析：(1) 活塞由 A 移动到 B 的过程中，先做等容变化，后做等压
13、变化由理想气体状态方程得 ， 或 pATA p0T VAT VA VTB pAVATA，代入数据解得 TB363 K.p0VA VTB(2)如图 所示(3)气体在 缓 慢加热过程中，温度升高，气体内能增加；活塞由 A移动到 B，气体体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热优质文档优质文档答案：(1)363 K (2) 、(3)见解析来源:Z|xx|k.Com62013邯郸二模(14 分)(1) 下列说法正确的是( )A. 某种液体的饱和蒸气压与温度有关B. 不是所有晶体都具有各向异性的特点C. 一切自发过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行D. 当分子间的距离增大时，分子间的引
14、力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力表现为引力来源: 学+ 科+网 Z+X+X+KE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，固定的绝热气缸内有一质量为 m 的“T”型绝热活塞(体积可忽略) ，距气缸底部 h0 处连接一 U 形管(管内气体的体积忽略不计) 初始时，封闭气体温度为 T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差已知水银的密度为 ，大气压强为p0，气缸横截面积为 S，活塞竖直部分长为 1.2h0，重力加速度为 g.求：初始时，水银柱两液面高度差；通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两水银面相平解析：(2) 选取活塞为研究对象，对其受力分析并根据平衡条件有p0Smg pS
