2019-2020年高考物理 分類練習11 分子熱運動.doc
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2019-2020年高考物理 分類練習11 分子熱運動 一、選擇題 1、已知地球半徑約為6.4106 m,空氣的摩爾質量約為2910-3 kg/mol,一個標準大氣壓約為1.0105 Pa.利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標準狀況下的體積為B(08全國1卷) A.41016 m3 B.41018 m3 C.41020 m3 D.41022 m3 2、對一定量的氣體, 下列說法正確的是BC(08全國2卷) A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 B.氣體分子的熱運動越劇烈, 氣體溫度就越高 C.氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的 D.當氣體膨脹時,氣體分子之間的勢能減小,因而氣體的內能減少 3、假如全世界60億人同時數(shù)1 g水的分子個數(shù),每人每小時可以數(shù)5000個,不間斷地數(shù),則完成任務所需時間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取61023 mol-1) C(08北京卷) A.10年 B.1千年 C.10萬年 D.1千萬年 4、下列說法正確的是D(08天津卷) A.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 B.沒有摩擦的理想熱機可以把吸收的能量全部轉化為機械能 C.知道某物質的摩爾質量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù) D.內能不同的物體,它們分子熱運動的平均動能可能相同 5、下列說法正確的是D(08四川卷) A.物體吸收熱量,其溫度一定升高 B.熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞 C.遵守熱力學第一定律的過程一定能實現(xiàn) D.做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式 6、地面附近有一正在上升的空氣團,它與外界的熱交熱忽略不計.已知大氣壓強隨高度增加而降低,則該氣團在此上升過程中(不計氣團內分子間的勢能)C(08重慶卷) A.體積減小,溫度降低 B.體積減小,溫度不變 C.體積增大,溫度降低 D.體積增大,溫度不變 7、對一定量的氣體,下列說法正確的是A(07全國2卷) A.在體積緩慢地不斷增大的過程中,氣體一定對外界做功 B.在壓強不斷增大的過程中,外界對氣體一定做功 C.在體積不斷被壓縮的過程中,內能一定增加 D.在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中,內能一定不變 8、一定質量的理想氣體,在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關系正確的是D(07全國廣東卷) A.p1 =p2,V1=2V2,T1= T2 B.p1 =p2,V1=V2,T1= 2T2 C.p1 =2p2,V1=2V2,T1= 2T2 D.p1 =2p2,V1=V2,T1= 2T2 9、分子動理論較好地解釋了物質的宏觀熱學性質。據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是 A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規(guī)則運動,這反映了液體分子運動的無規(guī)則性 B.分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大 C.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大 D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴散向半導體材料摻入其它元素B(07江蘇卷) 10、如圖所示,絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導熱隔板固定,隔板質量不計,左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(視為理想氣體),初始時,兩室氣體的溫度相等,氫氣的壓強大于氧氣的壓強,松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡。下列說法中正確的是CD(07江蘇卷) A.初始時氫分子的平均動能大于氧分子的平均動能 B.系統(tǒng)重新達到平衡時,氫氣的內能比初始時的小 C.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中,有熱量從氧氣傳遞到氫氣 D.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中,氧氣的內能先增大后減小 11、如圖所示,厚壁容器的一端通過膠塞插進一支靈敏溫度計和一根氣針,另一端有個用卡子卡住的可移動膠塞。用打氣筒慢慢向容器內打氣,使容器內的壓強增大到一定程度,這時讀出溫度計示數(shù)。打開卡子,膠塞沖出容器口后C(07四川卷) A.溫度計示數(shù)變大,實驗表明氣體對外界做功,內能減少 B.溫度計示數(shù)變大,實驗表明外界對氣體做功,內能增加 C.溫度計示數(shù)變小,實驗表明氣體對外界做功,內能減少 D.溫度計示數(shù)變小,實驗表明外界對氣體做功,內能增加 12、氧氣鋼瓶充氣后壓強高于外界大氣壓,假設緩慢漏氣時瓶內外溫度始終相等且保持不變,忽略氧氣分子之間的相互作用.在該漏氣過程中瓶內氧氣BC(07重慶卷) A.分子總數(shù)減少,分子總動能不變 B.密度降低,分子平均動能不變 C.吸收熱量,膨脹做功 D.壓強降低,不對外做功 13、下列說法正確的是C(08災區(qū)卷) A.大量分子能聚集在一起形成液體或固體,說明分子之間存在引力 B.被活塞封閉在氣缸中的氣體體積增大時壓強一定減小 C.被活塞封閉在氣缸中的氣體溫度升高時壓強一定增大 D.氣體壓強的大小只與溫度和氣體分子的總數(shù)有關 14、下列說法中正確的是D(全國1卷) A.氣體的溫度升高時,分子的熱運動變得劇烈,分子的平均動能增大,撞擊器壁時對器壁的作用力增大,從而氣體的壓強一定增大 B.氣體的體積變小時,單位體積的分子數(shù)增多,單位時間內打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多,從而氣體的壓強一定增大 C.壓縮一定量的氣體,氣體的內能一定增加 D.分子a從遠處趨近固定不動的分子b,當a到達受b的作用力為零處時,a的動能一定最大 15、對一定質量的氣體,若用表示單位時間內與氣壁單位面積碰撞的分子數(shù),則 A.當體積減小時,必定增加 C(全國2卷) B.當溫度升高時,必定增加 C.當壓強不變而體積和溫度變化時,必定變化 D.當壓強不變而體積和溫度變化時,可能不變 16、如圖所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K、P中充滿氣體,Q為真空,整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換.打開閥門K后,P中的氣體進入Q中,最終達到平衡,則D (06北京卷) A.氣體體積膨脹,內能增加 B.氣體分子勢能減少,內能增加 C.氣體分子勢能增加,壓強可能不變 D.Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中 17、下列說法中正確的是 C (06天津卷) A.任何物體的內能就是組成該物體的所有分子熱運動動能的總和 B.只要對內燃機不斷改進,就可以把內燃機得到的全部內能轉化為機械能 C.做功和熱傳遞在改變內能的方式上是不同的 D.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進行 18、關于永動機和熱力學定律的討論,下列敘述正確的是D (06廣東卷) A.第二類永動機違反能量守恒定律 B.如果物體從外界吸收了熱量,則物體的內能一定增加 C.外界對物體做功,則物體的內能一定增加 D.做功和熱傳遞都可以改變物體的內能,但從能量轉化或轉移的觀點來看這兩種改變方式是有區(qū)別的 19、圖為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機工作時,強迫致冷劑在冰箱內外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中致冷劑汽化吸收箱體內的熱量,經(jīng)過冷凝器時致冷劑液化,放出熱量到箱體外。下列說法正確的是BC(06廣東卷) A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內傳到冰箱外 B.電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界,是因為其消耗了電能 C.電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律 D.電冰箱的工作原理違反熱力學第一定律 20、對一定質量的氣體,下列說法中正確的是: A.溫度升高,壓強一定增大 BD(06四川卷) B.溫度升高,分子熱運動的平均動能一定增大 C.壓強增大,體積一定減小 D.吸收熱量,可能使分子熱運動加劇、氣體體積增大 21、如圖,某同學將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設水溫均勻且恒定,筒內空氣無泄漏,不計氣體分子間相互作用,則被掩沒的金屬筒在緩慢下降過程中,筒內空氣體積減小. C(06重慶卷) A.從外界吸熱 B.內能增大 C.向外界放熱 D.內能減小 二、填空與計算題 1、(1)空氣壓縮機在一次壓縮過程中,活塞對氣缸中的氣體做功為2.0105J,同時氣體的內能增加了1.5l05J.試問:此壓縮過程中,氣體 (填“吸收”或“放出”)的熱量等于 J.放出;5104 (2)若一定質量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化,其中表示等壓變化的是 (填“A”、“B”或“C”),該過程中氣體的內能 (填“增加”、“減少”或“不變”).C;增加 (3)設想將1g水均勻分布在地球表面上,估算1cm2的表面上有多少個水分子?(已知1mol 水的質量為18g,地球的表面積約為51014m2,結果保留一位有效數(shù)字) 7103(6103~7103都算對)(08江蘇卷) 2、(1)如圖所示,由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內,活塞與氣缸壁之間無摩擦,活塞上方存有少量液體。將一細管插入液體,由于虹吸現(xiàn)象,活塞上方液體逐漸流出。在此過程中,大氣壓強與外界的溫度保持不變。關于這一過程,下列說法正確的是 。(填入選項前的字母,有填錯的不得分)D(08寧夏卷) A.氣體分子的平均動能逐漸增大 B.單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多 C.單位時間氣體分子對活塞的沖量保持不變 D.氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量 (2)一定質量的理想氣體被活塞封閉在可導熱的氣缸內,活塞相對于底部的高度為h,可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完時,活塞下降了h/4。再取相同質量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界天氣的壓強和溫度始終保持不變,求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度。 h′= 3、噴霧器內有10L水,上部封閉有l(wèi)atm的空氣2L。關閉噴霧閥門,用打氣筒向噴霧器內再充入1atm的空氣3L(設外界環(huán)境溫度一定,空氣可看作理想氣體)。 (l)當水面上方氣體溫度與外界沮度相等時,求氣體壓強,并從微觀上解釋氣體壓強變化的原因。 (2)打開噴霧閥門,噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹,此過程氣體是吸熱還是放熱?簡要說明理由。(08山東卷) (l) P2=2.5atm 微觀解釋:沮度不變,分子平均動能不變,單位體積內分子數(shù)增加,所以壓強增加。 (2)吸熱。氣體對外做功而內能不變.根據(jù)熱力學第一定律可知氣體吸熱。 4、(1)如圖所示,把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接觸水面,如果你想使玻璃板離開水面,必須用比玻璃板重力 的拉力向上拉橡皮筋,原因是水分子和玻璃的分子間存在 作用。 (2)往一杯清水中滴入一滴紅墨水,一段時間后,整杯水都變成了紅色,這一現(xiàn)象在物理學中稱為 現(xiàn)象,是由于分子的 而產生的,這一過程是沿著分子熱運動的無序性 的方向進行的。 (08廣東卷)【答案】(1)大 (2)引力 (2)擴散 無規(guī)則運動 熵增加 5、體積為V的油滴,落在平靜的水面上,擴展成面積為S的單分子油膜,則該油滴的分子直徑約為_____。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA,油的摩爾質量為M,則一個油分子的質量為______。(08上海卷)D= m= 6、汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故,太低又會造成耗油上升。已知某型號輪胎能在-40℃~90℃正常工作,為使輪胎在此溫度范圍內工作時的最高胎壓不超過3.5atm,最低胎壓不低于1.6atm,那么在t=20℃時給該輪胎充氣,充氣后的胎壓在什么范圍內比較合適?(設輪胎容積不變)(08上海卷) 解得:Pmin=2.01atm Pmax=2.83atm m1 m2 h 7、如圖所示,兩個可導熱的氣缸豎直放置,它們的底部都由一細管連通(忽略細管的容積)。兩氣缸各有一個活塞,質量分別為m1和m2,活塞與氣缸無摩擦?;钊南路綖槔硐霘怏w,上方為真空。當氣體處于平衡狀態(tài)時,兩活塞位于同一高度h。(已知m1=3m,m2=2m) ⑴在兩活塞上同時各放一質量為m的物塊,求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T0)。 ⑵在達到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T,試問在這個過程中,氣體對活塞做了多少功?氣體是吸收還是放出了熱量?(假定在氣體狀態(tài)變化過程中,兩物塊均不會碰到氣缸頂部)。 (07寧夏卷) 在此過程中氣體吸收熱量 8、某壓力鍋的結構如圖所示。蓋好密封鍋蓋,將壓力閥放在出氣孔上,給壓力鍋加熱,當鍋內氣體壓強達到一定值時,氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥被頂起時,停止加熱。 (1)若此時鍋內氣體的體積為V,摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內氣體分子數(shù)的估算表達式。 (2)假定在一次放氣過程中,鍋內氣體對壓力閥及外界做功1J,并向外界釋放了2J的熱量。鍋內原有氣體的內能如何變化?變化了多少? (3)已知大氣壓強P隨海拔高度H的變化滿足P=P0(1-aH),其中常數(shù)a>0,結合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋,當壓力閥被頂起時鍋內氣體的溫度有何不同。 (07山東卷)( 9、如圖所示,水平放置的汽缸內壁光滑,活塞厚度不計,在A、B兩處設有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運動,B左面汽缸的容積為V0,A、B之間的容積為0.1V0。開始時活塞在B處,缸內氣體的壓強為0.9p0(p0為大氣壓強),溫度為297K,現(xiàn)緩慢加熱汽缸內氣體,直至399.3K。求: (1)活塞剛離開B處時的溫度TB; (2)缸內氣體最后的壓強p; (07上海卷)(1)=,TB=333K, (2)=,p=1.1p0 10、一活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內,初始時氣體體積為 3.010 -3 m 3 .用 DIS 實驗系統(tǒng)測得此時氣體的溫度和壓強分別為 300K 和 1.010 5 Pa.推動活塞壓縮氣體,測得氣體的溫度和壓強分別為 320K和 1.010 5 Pa. (1)求此時氣體的體積; (2)保持溫度不變,緩慢改變作用在活塞上的力,使氣體壓強變?yōu)?8.010 4 Pa,求此時氣 體的體積. (06上海卷)(1)3.210 -3 m 3 (2)4.010 -3 m 3 11、一活塞將一定質量的理想氣體封閉在水平固定放置的氣缸內,開始時氣體體積為V0,溫度為 270C.在活塞上施加壓力,將氣體體積壓縮到2 V0/3,溫度升高到 570C.設大氣壓強P0=l.0105pa,活塞與氣缸壁摩擦不計. (1)求此時氣體的壓強; (2)保持溫度不變,緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復到 VO,求此時氣體的壓強. (06上海卷)【答案】(1)1.65105pa (2)1.1105pa- 配套講稿:
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