（山东专用）高考物理二轮专题复习 专讲训练 第13讲 分子动理论 气体及热力学定律（含解析）.docVIP

第13讲　分子动理论　气体及热力学定律 1．[2014·沈阳市质量监测(二)](1)下列说法中正确的是________．(双选，填正确答案标号) A．凡是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体和多晶体都具有各向异性 B．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力 C．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动 D．满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发地进行的 (2)如图6－13－15所示是粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，大气压强p0＝76 cmHg，当两管水银面相平时，左管被封闭气柱长L1＝20 cm、温度t1＝31 ℃，求： 图6－13－15 当气柱温度t2等于多少时，左管中气柱长为21 cm； 保持t1温度不变，为使左管气柱变为19 cm，应在右管加入多长的水银柱． 解析　(2)当左管气柱变为21 cm时，右管水银面将比左管水银面高2 cm， 此时左管气柱压强： p2＝(76＋2)cmHg＝78 cmHg 研究左管气柱，由一定质量理想气体状态方程： ＝ 其中p1＝p0＝76 cmHg，V1＝20S， T1＝(273＋31)K＝304 K，V2＝21S，T2＝273＋t2 代入数据解得：t2＝54.6 ℃ ②设左管气柱变为19 cm时压强为p3，由题意可知左管气柱做等温变化，根据玻意耳定律： p3V3＝p1V1得：76×20S＝p3×19S 解得：p3＝80 cmHg 右管加入的水银柱长： h＝[80－76＋(20－19)×2]cm＝6 cm 答案　(1)BD　(2)54.6 ℃　6 cm 2．(2014·山东命题原创卷)关于热现象和热学规律，以下说法正确的是________．(双选，填正确答案标号) A．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在引力 C．在使两个分子间的距离由很远(r＞10－9 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大 D．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大 (2)如图6－13－16所示，一内壁光滑的气缸固定于水平地面上，在距气缸底部L1＝54 cm处有一固定于气缸上的竖直卡环，活塞与气缸底部之间封闭着一定质量的理想气体，活塞在图示位置时封闭气体的温度t1＝267 ℃、压强p1＝1.5 atm.设大气压强p0恒为1 atm，气缸导热性能良好，不计活塞的厚度．由于气缸缓慢放热，活塞最终会左移到某一位置而平衡． 图6－13－16 求活塞刚要离开卡环处时封闭气体的温度； 求封闭气体温度下降到t3＝27 ℃时活塞与气缸底部之间的距离． 解析　(2)设活塞的面积为S，活塞刚要离开卡环处时封闭气体的压强为p0，其温度设为T2，由查理定律有 ＝ 得：T2＝T1＝×(267＋273) K＝360 K 即t2＝(360－273) ℃＝87 ℃ 由于t3＜t2，所以气体温度从t2降到t3过程中，活塞等压向左缓慢移动，封闭气体的压强为1 am 由盖·吕萨克定律有 ＝ 得L3＝L1＝×54 cm＝45 cm 答案　(1)BD　(2)360 K　45 cm 3．(1)下列说法中正确的是________．(双选，填正确答案标号) A．理想气体的体积增大，分子势能也随之增大 B．对物体做功可以使物体的温度升高 C．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以空调作为制冷机使用时是不遵守热力学第二定律的 D．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加 (2)导热气缸内封闭有压强为p0＝1.0×105 Pa、体积为V0＝2.0×10－3 m3的理想气体，活塞与气缸之间无摩擦，活塞的质量不计，整个气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，现在活塞上方缓慢倒上砂子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体的温度变为127 ℃.求气缸内气体的最终体积和压强． 解析　(1)理想气体不考虑分子势能，A错误；对物体做功可以使物体的温度升高，B正确；空调的制冷不违背热力学第二定律，C错误；由分子速率分布可知，当温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加，D正确．(2)气体先做等温变化，由玻意耳定律得： p0V0＝p· 解得p＝2.0×105 Pa 之后，气体做等压变化，由盖·吕萨克定律得： ＝ 解得最终体积V＝＝1.47×10－3 m3 答案　(1)BD　(2)1.47×10－3 m3　2.0×105 Pa 4．(1)下列说法中正确的是________．(双选，填正确答案标号) A．一定质量的理想气体在等压膨胀