2020屆高三物理二輪復習 專題輔導與應用 第1部分 專題整合突破 專題六 選考模塊（3-3、3-4、3-5） 第1講 分子動理論、氣體及熱力學定律課時過關

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1、第1講 分子動理論、氣體及熱力學定律 對應學生用書　課時過關(十三)　第161頁 一、選擇題 1．導學號：82460415(2020高考沖刺卷五)(1)(多選)關于分子、內能和溫度，下列說法中正確的是________． A．將分子看成球是分子的簡化模型，實際上，分子的形狀并不真的都是小球 B．分子間距離越大，分子勢能越大；分子間距離越小，分子勢能也越小 C．不同分子的直徑一般不同，但數量級基本一致 D．用打氣筒向籃球充氣時需用力，說明氣體分子間有斥力 E．溫度升高，物體的內能卻不一定增大 (2)如圖所示，一圓柱形絕熱汽缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體．活塞的

2、質量為m，橫截面積為S，此時活塞處于平衡狀態(tài)，氣體的溫度為T1.現通過電熱絲緩慢加熱氣體，在氣體吸收熱量Q的過程中，氣體對活塞做功的大小為W.已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與汽缸間的摩擦． ①求氣體的壓強； ②求加熱過程中氣體的內能增加量； ③現停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當添加砂粒的質量為m0時，活塞恰好回到原來的位置，求此時氣體的溫度． 解析：(1)實際上，分子的結構非常復雜，分子的形狀并不真的都是小球，A正確；若取兩分子相距無窮遠時的分子勢能為零，則當兩分子間距離大于r0時，分子力表現為引力，分子勢能隨間距的減小而減小(此時分子力做正功)．當分子間距離

3、小于r0時，分子力表現為斥力，分子勢能隨間距的減小而增大(此時分子力做負功)，故B錯誤；不同分子直徑一般不同，但數量級基本一致，C正確；用打氣筒向籃球充氣時需用力，是由于籃球內氣體壓強在增大，不能說明分子間有斥力，D錯誤；物體的內能取決于溫度、體積及物體的質量等，溫度升高，內能不一定增大，E正確． (2)①由力的平衡可知，氣體的壓強p1＝p0＋ ②由熱力學第一定律可知，加熱過程中氣體的內能增加量ΔU＝Q－W. ③末狀態(tài)氣體的壓強p2＝p0＋ 由于氣體的初始狀態(tài)和末狀態(tài)體積相同，由查理定律＝ 可得：T2＝T1 答案：(1)ACE　(2)①p0＋?、赒－W ③T1 2．導學號：82

4、460416(1)下列說法正確的是________． A．當物體吸收熱量時，其溫度一定升高 B．橡膠無固定熔點，是非晶體 C．做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式 D．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映 E．第二類永動機是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學第一定律，但它違反熱力學第二定律 (2)一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示． 已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 ℃.求： ①該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少攝氏度？ ②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？ 解析：(2

5、)①氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B： ＝得TB＝200 K即tB＝－73 ℃ 氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C： ＝得TC＝300 K，即tC＝27 ℃. ②氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中是吸熱． 吸收的熱量Q＝pBΔV＝200 J 答案：(1)BCE　(2)①－73°C　27°C?、谖鼰帷?00 J 3．導學號：82460417(2020海口調研卷)(1)(多選)下列說法正確是________． A．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運動，屬于布朗運動 B．人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度不一定大，但相對濕度可能很大 C．隨著科技的發(fā)展，將來可以利用高科技

6、手段，將散失在環(huán)境中的內能重新收集起來加以利用而不引起其他變化 D．布朗運動就是液體分子做無規(guī)則的運動 E．產生表面張力的原因是表面層內液體分子間引力大于斥力 (2)如圖所示，一個內壁光滑的汽缸豎直放置，內有兩個重力均為30 N的密閉活塞，將缸內理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分，其中活塞A導熱，活塞B及側壁均絕熱．初狀態(tài)整個裝置靜止不動并且處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的高度均為l0＝10 cm，溫度都是300 K．設外界大氣壓強為p0保持不變，活塞橫截面積為S，且p0S＝30 N．現保持環(huán)境溫度、外界大氣壓強不變，通過汽缸的導熱底面給Ⅱ氣體加熱，同時在活塞A上逐漸添加細砂，若在活塞A下降的高度

7、Δ l1＝6 cm，并且 Ⅱ 氣體的高度仍為l0時兩部分氣體重新處于平衡，試求所添加細砂的重力大小和重新處于平衡時Ⅱ氣體的溫度． 解析：(1)懸浮顆粒的運動屬于布朗運動，選項A正確；空氣潮濕是指的相對濕度大，選項B正確；由于熱現象發(fā)生的方向性，所以不可能將散失的熱量重新收集起來加以利用而不引起其他變化，選項C錯誤；布朗運動是指微小的顆粒在氣體或液體中的運動，而不是液體分子的無規(guī)則運動，選項D錯誤；產生表面張力的原因是因為分子間的引力大于斥力，表現為引力，選項E正確． (2)對Ⅰ氣體，由玻意耳定律有p1V1＝p′1V′1 其中p1＝p0＋，V1＝Sl0，p′1＝p0＋， V′1＝S(l0

8、－Δl1) 解得Mg＝90 N 對Ⅱ氣體，由查理定律有＝ 其中p2＝p1＋，T2＝T0，p′2＝p′1＋ 解得Ⅱ氣體的溫度T′2＝600 K 答案：(1)ABE　(2)90 N　600 K 4．導學號：82460418(2020河南洛陽二模)(1)(多選)如圖1所示，汽缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)．現通過電熱絲對氣體A加熱一段時間，后來活塞達到新的平衡，不計氣體分子勢能，不計活塞與汽缸壁間的摩擦，大氣壓強保持不變，則下列判斷正確的是________． 圖1 A．氣體A吸熱，內能增加 B．氣體B吸熱

9、，對外做功，內能不變 C．氣體A分子的平均動能增大 D．氣體A和氣體B內每個分子的動能都增大 E．氣體B分子單位時間內對器壁單位面積碰撞總次數減少 圖2 (2)如圖2所示，在左端封閉右端開口的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L，當空氣柱的溫度為14°C時，左臂水銀柱的長度h1＝10 cm，右臂水銀柱長度h2＝7 cm，空氣柱長度L＝15 cm；將U形管左臂放入100 °C水中且狀態(tài)穩(wěn)定時，左臂水銀柱的長度變?yōu)? cm.求出當時的大氣壓強(單位用 cmHg)． 解析：(2)對于封閉的空氣柱(設大氣壓強為p0) 初態(tài)：p1＝p0＋h2－h(huán)1＝(p0－3) cmHg V1＝LS＝15

10、S(cm3) T1＝287 K 末態(tài)：h1′＝7 cm，h2′＝10 cm， 故壓強p2＝p0＋h2′－h(huán)1′＝(p0＋3) cmHg V2＝(L＋3)S＝18S(cm3) T2＝373 K 由理想氣體狀態(tài)方程得＝ 解得大氣壓強為p0≈75.25 cmHg. 答案：(1)ACE　(2)75.25 cmHg 5．導學號：82460421(2020河北衡水中學第三次調研)(1)(多選)下列說法正確的是________． A．氣體擴散現象表明氣體分子間存在斥力 B．對于同一理想氣體，溫度越高，分子平均動能越大 C．熱量總是自發(fā)的從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體

11、 D．用活塞壓縮汽缸內的理想氣體，對氣體做了3.0×105 J的功，同時氣體向外界放出1.5×105 J的熱量，則氣體內能增加了1.5×105 J E．在陽光照射下，可以觀察到教室空氣中飛舞的灰塵做無規(guī)則運動，灰塵的運動屬于布朗運動 (2)如圖所示，一個絕熱的汽缸豎直放置，內有一個絕熱且光滑的活塞，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，隔板將汽缸分成兩部分，分別密封著兩部分理想氣體A和B.活塞的質量為m，橫截面積為S，與隔板相距h.現通過電熱絲緩慢加熱氣體，當A氣體吸收熱量Q時，活塞上升了h，此時氣體的溫度為T1.已知大氣壓強為p0，重力加速度為g. ①加熱過程中，若A氣體內能增加了ΔE1

12、，求B氣體內能增加量ΔE2. ②現停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當活塞恰好回到原來的位置時A氣體的溫度為T2.求此時添加砂粒的總質量Δm. 解析：(2)①B氣體對外做功W＝pSh＝(p0S＋mg)h 由熱力學第一定律得ΔE1＋ΔE2＝Q－W 解得ΔE2＝Q－(mg＋p0S)h－ΔE1 ②B氣體的初狀態(tài) p1＝p0＋　V1＝2hS　T1 B氣體末狀態(tài) p2＝p0＋　V2＝hS　T2 由氣態(tài)方程＝ 解得Δm＝ 答案：(1)BCD　(2)①Q－(mg＋p0S)h－ΔE1　 ② 6．導學號：82460422(2020河北保定二模)(1)(多選)下列說法正確的是__

13、______． A．溫度是分子平均動能的標志，物體溫度越高，則物體的分子平均動能越大 B．布朗運動是指在顯微鏡下觀察到的組成懸浮顆粒的固體分子的無規(guī)則運動 C．一定質量的理想氣體，若氣體的壓強和體積都不變，其內能也一定不變 D．氣體的溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關 E．當分子間的距離大于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越小 (2)如圖所示，一豎直放置的汽缸用一質量為m的活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，最初的壓強為，汽缸內壁光滑且缸壁導熱性能良好．開始活塞被固定在A處，打開固定螺栓 K，活塞下落，經過足夠長時間后，

14、活塞停在B處，設周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，若一定質量理想氣體的內能僅由溫度決定．求： ①活塞停在B點時缸內封閉氣體的體積V； ②整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q. 解析：(2)①設活塞在B處時封閉氣體的壓強為p，活塞處于平衡狀態(tài)：p0S＋mg＝pS 解得：p＝p0＋ 由玻意耳定律 ：＝pV 解得：V＝ ②從活塞下落至活塞重新平衡的過程，設活塞下降的高度為h： h＝ 則外界對氣體做功：W＝(p0S＋mg)h 氣體溫度相同，內能不變，由熱力學第一定律可知：Q＝W 聯立解得：Q＝V0 答案：(1)ACD　 (2)①?、赩0 [備課札記] _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________