2014高考物理考前押题7分子动理论气体及热力学定律

-1-2014高考物理考前押题：分子动理论气体及热力学定律1．一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图6－12－14所示．图中TA、VA和TD为已知量．图6－12－14(1)从状态A到B，气体经历的是________过程(填“等温”、“等容”或“等压”)；(2)从B到C的过程中，气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)从C到D的过程中，气体对外________(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)，同时________(填“吸热”或“放热”)；(4)气体在状态D时的体积VD＝________.解析题目中给出了四个不同状态的体积和温度．(1)A→B过程，体积不变，是等容过程．(2)B→C过程，体积减小，说明外界对气体做功，但气体的温度不变，所以气体的内能也不变，说明此过程放热．(3)C→D过程，气体的体积减小、温度降低，说明外界对气体做正功(或者说气体对外界做负功)，且气体的内能减小，是放热过程．(4)由理想气体状态方程知，pAVATA＝pDVDTD，由题图知，D→A过程是等压过程，则有VATA＝VDTD，得VD＝TDTAVA.答案(1)等容(2)不变(3)做负功放热(4)TDTAVA2．(1)下列说法正确的是________．A．区分晶体与非晶体最有效的方法是看有没有规则的几何外形B．已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该液体分子间的平均距离可以表示为3MρNA或36MπρNAC．分子间距离减小时，分子力一定增大D．空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值(2)用活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内，当汽缸开口竖直向上时封闭气体的长度为h，如图6－12－15甲所示．将汽缸慢慢转至开口竖直向下时，如图6－12－15乙所示，封闭气柱的长度为43h.已知汽缸的导热性能良好，活塞与缸壁间的摩擦不计，外界温度不变，大气压强为p0.-2-图6－12－15①此过程气体是吸热还是放热？②汽缸开口向上时，缸内气体的压强为多少？解析(2)②设汽缸的横截面积为S，活塞的重力产生的附加压强为Δp.则根据玻意耳定律得：(p0＋Δp)hS＝(p0－Δp)4hS3解得：Δp＝17p0，p1＝p0＋Δp＝87p0.答案(1)BD(2)①吸热②87p03．(1)人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是________．A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大D．外界对气体做功，气体的内能一定增加(2)气体温度计结构如图6－12－16所示，玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)图6－12－16①求恒温槽的温度．②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．解析(1)分子势能与分子间距有关，选项A正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质具有各向异性，而多晶体具有各向同性，选项B错误；气体压强大小由气体分子的平均动能和分子密度(单位体积内的分子数)共同决定，选项C错误；由热力学第一定律表达式ΔU＝W＋Q可知，外界对气体做功，若同时气体传递热量给外界，则气体的内能不一定增加，选项D错误．-3-(2)①设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273K，A内气体发生等容变化．根据查理定律得：p1T1＝p2T2p1＝p0＋ph1p2＝p0＋ph2联立以上各式，代入数据得：T2＝364K(或91℃)．②增大；吸热答案(1)A(2)①364K(或91℃)②增大吸热4．(2013·重庆卷，10)(1)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时()．A．室内空气的压强比室外的小B．室内空气分子的平均动能比室外的大C．室内空气的密度比室外的大D．室内空气对室外空气做了负功(2)汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了Δp.若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量．解析(1)房间没有密闭，对房间内气体加热时，内外压强始终相等，但温度升高时，气体分子的平均动能变大．B项对，A项错．此时室内外空气密度应相等，C项错．室内气体膨胀对外做功，对室外气体做正功，D项错．(2)对轮胎内气体进行研究：由于等温变化则有p0V0＝(p0＋Δp)V′所以V′＝p0p0＋ΔpV0所以ΔV＝V0－V′＝Δpp0＋ΔpV0答案(1)B(2)Δpp0＋ΔpV05．(1)下列说法正确的是()．A．某种液体的饱和蒸汽压与温度有关B．物体内所有分子热运动动能的总和就是物体的内能C．气体的温度升高，每个分子的动能都增大D．不是所有晶体都具有各向异性的特点(2)一定质量的理想气体，经过如图6－12－17所示的p－V图象由A经B到C的状态变化．设状态A的温度为400K，求：图6－12－17-4-①状态C的温度TC为多少K?②如果由A经B到C的状态变化的整个过程中，气体对外做了400J的功，气体的内能增加了20J，则这个过程气体是吸收热量还是放出热量？其数值为多少？解析(1)某种液体的饱和蒸汽压与温度有关，选项A正确；物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和就是物体的内能，选项B错误；气体的温度升高，分子平均动能增大，不是每个分子的动能都增大，选项C错误；不是所有晶体都具有各向异性的特点，例如多晶体各向同性，选项D正确．(2)①由理想气体状态方程pAVATA＝pCVCTC，解得状态C的温度TC＝320K.②由热力学第一定律，ΔU＝Q＋W，解得Q＝420J，气体吸收热量．答案(1)AD(2)①320K②吸收热量420J6.(1)如图6－12－18所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F0为斥力，F0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处静止释放，则()．图6－12－18A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增加D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加(2)一定质量的理想气体由状态A经状态B变成状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知VA＝0.3m3，TA＝TC＝300K，TB＝400K.①求气体在状态B时的体积．②说明B→C过程压强变化的微观原因．③设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过程气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小并说明原因．解析(1)a→c分子受到引力作用，分子力做正功，乙分子一直做加速运动，分子势能减小，c→d过程中，分子受到斥力作用，分子力做负功，分子动能减小，分子势能增加．到达c点时速度最大．故选项B正确．(2)①设气体在状态B时的体积为VB，由盖—吕萨克定律得VATA＝VBTB，代入数据得VB＝0.4m3②微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低)，气体分子平均动能变化(减小)，导致气体压强变化(减小)．③Q1大于Q2；因为TA＝TC，故A→B增加的内能与B→C减少的内能相同，而A→B过程气体对外界做正功，B→C过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2.答案(1)B(2)①0.4m3②见解析③Q1Q2，原因见解析7．(1)下列说法正确的是________．-5-A．液体的分子势能与液体的体积无关B．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管C．从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的D．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生(2)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图6－12－19所示，气体在状态A时的压强p0＝1.0×105Pa，线段AB与V轴平行．图6－12－19①求状态B时的压强为多大？②气体从状态A变化到状态B过程中，对外界做的功为10J，求该过程中气体吸收的热量为多少？解析(1)液体的体积决定了液体分子间的距离，进而决定液体分子势能，选项A错误；锄松地面可以破坏土壤里的毛细管，可以保存玉米地里的水分，选项B正确；气体压强的微观解释就是大量气体分子频繁撞击器壁引起的，选项C正确；固体、液体、气体都可以发生扩散，只是固体扩散的慢，选项D错误．(2)①A→B为等温变化，由理想气体方程得：p0V0＝pB×2V0，pB＝12p0＝0.5×105Pa②A→B：ΔU＝0ΔU＝Q＋WQ＝－W＝10J答案(1)BC(2)①5×106Pa②10J