1、提能专训(十二)分子动理论、气体及热力学定律1对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是()A当分子热运动变剧烈时，压强必变大B当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C当分子间的平均距离变大时，压强必变小D当分子间的平均距离变大时，压强必变大答案：B解析：根据理想气体状态方程知恒量，分子热运动变剧烈时，T增大，由于不知V如何变化，故不知p如何变化，A错误，B正确；当分子间的平均距离变大时，V增大，由于不知T如何变化，故不知p如何变化，C、D错误2(2013苏北四市调研)下列说法正确的是()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
2、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，不能在固体中发生答案：BC解析：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，A错误；锄松地面可以破坏土壤里的毛细管，从而保存玉米地里的水分，B正确；气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁引起的，C正确；固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是固体扩散得慢，D错误3带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体气体开始处于状态a，然后经过过程ab到状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如图VT图线所示设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则()A
3、pbpc，QabQacBpbpc，QabQacCpbQacDpbpc，QabQac答案：C解析：本题考查气体状态方程和热力学第一定律由C知，温度T相同，体积越大气体的压强越小，则pbQac，故C正确，D错误4(2013开封模拟)如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略，假设气缸壁导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，下列关于气缸内气体的结论，正确的是()A气体做等温膨胀，气体分子的平均速率不变，气体的压强不变B气体做等温膨胀，气体分子单位时间内对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少C因为气体
4、内能不变，所以气体从外界吸收的热量全部用来对外做功D气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，因此此过程违背热力学第二定律答案：BC解析：气体等温膨胀，平均动能不变，平均速率不变，体积增大，压强减小，单位时间对单位面积碰撞次数减少，A错误，B正确；气体对外做功，吸收的热量全部对外做功，此过程不违背热力学第二定律，C正确，D错误5如图是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化的图象，下列说法正确的是()Aab表示引力图线Bcd表示引力图线C当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能为零D当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子力为零E当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子力表现为斥力答案：AD
5、E解析：根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，但分子间斥力减小快，所以A正确、B错误；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，引力等于斥力，D正确；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能最小，但不一定为零，C错误；当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，E正确6(2013保定调研)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 m的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害，矿物燃料燃烧排放的烟尘是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确
6、的是()APM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当BPM2.5在空气中的运动属于分子热运动CPM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的D倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度EPM2.5必然有内能答案：DE解析：PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确7关于分子动理
7、论和热力学定律，下列说法正确的有()A两个分子相互靠近的过程中，分子力做正功B热量一定不能从低温物体传给高温物体C一定质量的气体，当体积和压强不变时，气体的内能一定不变D单位面积上撞击器壁的气体分子数增加，气体压强一定增大E物体温度升高时，物体的每个分子速率都会变大答案：C解析：本题考查分子力、热传导、气体的内能、气体压强的微观解释以及温度的微观意义两个分子靠近时，当分子间距离rr0时，分子力做正功；当分子间距离r0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处由静止释放，若规定无穷远处分子势能为零，则下列说法正确的是()A乙分子在b处分子势能最小B乙分子在b处动能最大
8、C乙分子在c处分子势能最小D乙分子在c处动能最大E乙分子从c到d分子力和分子势能随距离的减小都增加答案：CDE解析：本题考查分子间的作用力、分子势能与分子间距离的关系乙分子由a到c，分子力表现为引力，引力做正功，分子势能减小，分子动能增大；分子由c到d，分子力表现为斥力且斥力不断增大，斥力做负功，分子势能增大，分子动能减小，因此乙分子在c处分子势能最小，分子动能最大，A、B错误，C、D、E正确9物理选修33(1)如图甲所示是一晶体物质微粒在平面上的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有_的性质如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离
9、r0，因此表面层分子间作用表现为_甲乙(2)图中A、B气缸的长度和截面积均为30 cm和20 cm2，C是气缸内可无摩擦滑动、体积不计的活塞，D为阀门整个装置均由导热材料制成起初阀门关闭，A内有压强pA2.0105 Pa的氮气，B内有压强pB1.0105 Pa的氧气，阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡(假定氧气和氮气均为理想气体，环境温度不变，连接气缸的管道体积可忽略)求：活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；简要说明活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热答案：(1)各向异性引力(2)10 cm1.5105 Pa吸热解析：(1)由于沿着不同方向微粒的数目和微粒间的距离不同，使得晶体具有
10、各向异性；当分子间的距离等于分子间的平衡距离时，分子间的引力等于斥力，合力为零，当分子间的距离大于分子间的平衡距离时，引力和斥力都减小，但斥力减小得快，合力表现为引力(2)设活塞C向右移动x cm，由玻意耳定律得对A部分气体有pALSp(Lx)S对B部分气体有pBLSp(Lx)S代入相关数据解得x10 cm，p1.5105 Pa.由热力学第一定律可知，活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功，而气体发生等温变化，内能不变，故A中气体从外界吸热10物理选修33(1)下列关于热学的说法正确的是()A气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的总压力B分子间的引力和斥力，都随分子间距离的增大
11、而减小，但斥力比引力变化快C热机工作过程中，若没有摩擦，则它可以将吸收的热量全部转化为机械能D一定质量的理想气体体积增大，内能一定减小E一定质量的理想气体在等温变化过程中，若吸热，则一定对外做功(2)如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升，气体体积加倍，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦求加热过程中气体的内能增加量；现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气
12、体的温度答案：(1)BE(2)Q(p0Smg)hT1解析：(1)气体压强是气体分子对器壁持续不断地撞击产生的，是大量气体分子作用在器壁单位面积上的压力，不是单位时间作用在器壁上的压力，A错误；分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化快，B正确；能量的传递具有方向性，不可能把热能完全转化为机械能而不引起其他变化，C错误；一定质量的理想气体体积增大时，气体对外做功，因不知吸热还是放热，根据热力学第一定律UWQ可知，无法判断内能的变化情况，D错误；理想气体等温变化过程中，气体的内能不变，若吸热，根据UWQ，可知气体一定对外做功，E正确(2)取活塞为研究对象，由受力平衡得pp0气体对外
13、做功WpSh由热力学第一定律得UQW解得UQ(p0Smg)h设温度为T1时的气体状态为初状态，此时体积为V1、压强为pp0活塞回到原位置时，气体状态为末状态，则压强为p2p0体积为V2、温度为T2由理想气体状态方程得解得T2T111物理选修33(1)下列说法正确的是()A分子间的距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小B悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D从单一热源吸收热量，使之完全变成功是不可能的E一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行(2)如图所示，开口向上导热性能良好、长度为l75 cm的粗细均匀的细玻璃管竖直放置用
14、长为h45 cm的水银柱封闭一定质量的空气(可视为理想气体)，此时管内水银面与玻璃管上端平齐现保持环境温度T300 K不变，将玻璃管绕底端在竖直面内缓慢转动一周，在转动过程中没有漏气已知大气压强为75 cmHg，求：玻璃管中剩余水银柱的长度；在转动一周后对玻璃管进行缓慢加热，当管内水银面再次与玻璃管上端平齐时，管内气体的温度是多少？答案：(1)BCE(2)见解析解析：(1)本题考查热学知识的理解当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，A错误；根据热力学第二定律知，从单一热源吸收热量，使之完全变成功是可能的，D错误(2)本题考查理想气体状态方程的相关计算玻璃管开口向上时，空气柱的压强为p1p0gh，玻璃管开口向下时，水银有一部分要流出，设剩余水银柱的长度为x，此时空气压强为p2p0gx由玻意耳定律得p1(lh)Sp2(lx)S解得x15 cm玻璃管加热后，管内水银柱上端再次与玻璃管上端平齐时，空气柱的压强为p3p0gx设气体的温度是T，由查理定律得解得T450 K
