1、1专 题 六 第 一 讲 分 子 动 理 论 气 体 及 热 力 学 定 律 课 后 “高 仿 ”检测 卷1(2018渭南联考)(1)下列说法中正确的是_。A当分子间距 rr0时( r r0时分子力为零)，分子间的引力随着分子间距的增大而减小，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，分子力表现为引力B第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律C一定质量的理想气体等压膨胀过程中的内能不变D大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大E一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的(2)如图所示，劲度系数为 k100 N/m 的轻质弹簧与完全相同的导热活塞 A、 B 不拴
2、接，一定质量的理想气体被活塞 A、 B 分成两个部分封闭在可导热的汽缸内。活塞 A、 B 之间的距离与 B 到汽缸底部的距离均为l1.2 m，初始时刻，气体与外界大气压强相同，温度为 T1300 K，将环境温度缓慢升高至 T2440 K，系统再次达到稳定， A 已经与弹簧分离，已知活塞 A、 B 的质量均为 m1.0 kg。横截面积为 S10 cm2；外界大气压强恒为 p01.010 5 Pa。不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好， g 取 10 m/s2，求活塞 A 相对初始时刻上升的高度。解析：(1)当分子间距 rr0时，分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小，而且斥力减小更快，所以分
3、子力表现为引力，故 A 正确；第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，故 B 错误；一定质量的理想气体等压膨胀，体积变大，温度升高，内能增大，故 C 错误；相对湿度为水蒸气的实际压强与相同温度水的饱和汽压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，故 D 正确；一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，故 E 正确。(2)对气体，初态： T1300 K， p11.010 5 P
4、a，V1 lS；末态： T2440 K， p2 p0 1.110 5 Pa， V2 l SmgS根据理想气体状态方程： p1V1T1 p2V2T2解得末态气体的长度为 l1.6 m。对气体，初态： T3300 K， p3 p0 1.210 5 Pa， V3 lS；2mgS2末态： T4440 K， p4 p2 1.210 5 Pa， V4 l SmgS根据理想气体状态方程： p3V3T3 p4V4T4解得末态气体的长度为 l1.76 m。故活塞 A 上升的高度为 h( l l)( l l)(1.6 m1.2 m)(1.76 m1.2 m)0.96 m。答案：(1)ADE (2)0.96 m2(
5、2019 届高三烟台模拟)(1)下列说法正确的是_。A液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性B当两薄玻璃板间加有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故C当环境的相对湿度为 1 时，则干湿泡湿度计的两个温度计读数一定相同D用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的密度和油酸的摩尔质量E. PM2.5 是指环境空气中直径小于等于 2.5 m 的颗粒物。温度越高，PM2.5 的运动就会越激烈，所以 PM2.5 的运动属于分子热运动(2)如图所示，一绝热汽缸固定在倾角为 30的固定斜面上，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活
6、塞的质量为 m，横截面积为S。初始时，气体的温度为 T0，活塞与汽缸底部相距为 L。通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 Q 时，活塞上升到与汽缸底部相距 2L处，已知大气压强为 p0，重力加速度为 g，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。求：()此时气体的温度；()加热过程中气体内能的增加量。解析：(1)液晶既具有液体的流动性，同时又具有晶体的各向异性，故 A 正确； 中间有一层水膜的薄玻璃板，沿垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，是由于大气压强的缘故，故 B 错误； 当环境的相对湿度为 1 时，湿泡温度计停止蒸发，则干湿泡湿度计的两个温度计读数一定相同，故 C 正确；在已知直径的情况下要测定阿伏
7、加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积，若知道油酸的密度和油酸的摩尔质量，则可求得阿伏加德罗常数，则D 正确；PM2.5 是指环境空气中直径小于等于 2.5 m 的颗粒物，不是分子，故 E 错误。(2)()设加热后的温度为 T，此时气体体积 V2 LS初始时体积 V0 LS，由等压变化有：V0T0 VT3解得 T2 T0。()由题意得，封闭气体压强为p p0 p0mgsin 30S mg2S该过程气体对外界做功 W pSL SL(p0mg2S)气体内能的增加量 U W Q Q SL。(p0mg2S)答案：(1)ACD (2)()2 T0 () Q SL(p0mg2S)3(2018芜湖模拟)(1)
8、下列说法中正确的是_。A需要用力才能压缩气体表明气体分子间存在斥力B一定温度下，水的饱和蒸气压是一定的C一定质量的理想气体从外界吸热，内能可能减小D微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，布朗运动越明显E液体与大气相接触，液体表面层内分子间的作用表现为相互吸引(2)如图所示，圆柱形汽缸上部开口且有挡板，内部底面积 S 为 0.1 m2，内部高度为 d。筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体，活塞上放置一质量为 10 kg 的重物，开始时活塞处于离底部 的高度，d2外界大气压强为 1. 01105 Pa，温度为 27 。活塞与汽缸内壁的摩擦忽略不计，现对气体加热，求：( g 取 10 m
9、/s2)()当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度；()气体温度达到 387 时气体的压强。解析：(1)需要用力才能压缩气体这是由于气体压强的缘故，与气体分子间的斥力无关，选项 A 错误；饱和汽压与温度有关，在一定温度下，水的饱和蒸气压是一定的，选项 B 正确；一定质量的理想气体从外界吸热，若对外做功，则内能可能减小，选项 C 正确；微粒越小，液体分子对微粒的碰撞越不平衡，布朗运动越明显，选项 D 错误；液体与大气相接触，液体表面层内分子比较稀疏，分子间的作用表现为相互吸引，选项 E 正确。(2)()被封闭气体做等压变化： V1 Sd2T1(27327)K300 K4设温度升高到 T2时，活塞刚好到
10、达汽缸口： V2 Sd根据盖吕萨克定律： V1T1 V2T2解得 T2600 K。() T3387 660 K T2 故被封闭气体先做等压变化，待活塞到达汽缸口后做等容变化 V3 Sd由理想气体状态方程： p1V1T1 p3V3T3p1 p0mgS解得 p31.12210 5 Pa。答案：(1)BCE (2)() 600 K () 1.12210 5 Pa4(1)下列说法中正确的是_。A当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小B布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在永不停息地做无规则的热运动C雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用D一定量的理想气体，如果压强不变，体积
11、增大，那么它一定从外界吸热E一定量的理想气体，如果体积不变，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减少(2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示，玻璃泡 M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管 K1和 K2。 K1长为 l，顶端封闭， K2上端与待测气体连通； M 下端经橡皮软管与充有水银的容器 R 连通。开始测量时， M 与 K2相通；逐渐提升 R，直到 K2中水银面与 K1顶端等高，此时水银已进入 K1，且 K1中水银面比顶端低 h，如图(b)所示。设测量过程中温度、与 K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知 K1和 K2的内径均为 d， M 的容积为 V0，水银的密度为 ，重力加速度大
12、小为 g。求：()待测气体的压强；()该仪器能够测量的最大压强。解析：(1)分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得快，故 A 错误；布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则热运动，故 B 错误；伞面上有许多细5小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用，故 C 正确；由理想气体状态方程 C 可pVT知，如果压强不变，体积增大，温度升高，那么它一定从外界吸热，故 D 正确；由理想气体状态方程 C 可知，体积不变，当温度降低时，压强减小，分子每秒平均碰撞次数减pVT小，故 E 正确。(2)()水银面上升至 M 的下端使玻璃泡中气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积为 V，压强等
13、于待测气体的压强 p。提升 R，直到 K2中水银面与 K1顶端等高时， K1中水银面比顶端低 h；设此时封闭气体的压强为 p1，体积为 V1，则V V0 d2l 14V1 d2h 14由力学平衡条件得 p1 p hg 整个过程为等温过程，由玻意耳定律得pV p1V1 联立式得p 。 gh2d24V0 d2 l h()由题意知 h l 联立式有 p gl2d24V0该仪器能够测量的最大压强为 pmax 。 gl2d24V0答案：(1)CDE (2)() () gh2d24V0 d2 l h gl2d24V05.(2018安顺监测)(1)关于物体的内能，下列说法正确的是_。A橡皮筋被拉伸时，分子间
14、势能增加B物体内部所有分子动能的总和叫做物体的内能C一定质量的 0 的冰融化为 0 的水时，分子势能增加D一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加E通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的(2)如图所示为某型号的太阳能空气集热器的简易图，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为 V0，开始时内部封闭气体的压强为 p0。经过太阳暴晒，气体温度由T0300 K 升至 T1400 K，为减小集热器内部压强，集热器自动控制系统缓慢抽出部分气体，并使温度降为 360 K，此时，集热器内气体的压强回到 p0。求：6() T1400 K 时气体的压强；()温度降为 360 K
15、时，集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。解析：(1)橡皮筋被拉伸时，分子力做负功，分子间势能增加，故 A 正确。物体的内能包括分子动能和分子势能，物体内部所有分子动能的总和只是内能的一部分，故 B 错误。一定质量的 0 的冰融化为 0 的水时需要吸热，而此时分子平均动能不变，分子动能不变，故分子势能增加，故 C 正确。一定质量的理想气体放出热量，如果同时有外界对它做功，且做功的量大于它放出的热量，它的内能就会增加，故 D 正确。通电时电阻发热，它的内能增加是通过电流做功的方式实现的，故 E 错误。(2)()集热器内的气体发生等容变化，根据查理定律，有 ，p0T0 p1T1代入数据解得： p1 p0。43()以抽出的气体和集热器内的气体为研究对象，设抽出的气体温度也为 T2，压强也为 p0，此时与集热器内气体的总体积为 V，由理想气体状态方程得， ，p1V0T1 p0VT2联立解得： V V065设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为 k，由题意得k ，联立解得： k 。V0V 56答案：(1)ACD (2)() p0 ()43 56
