2019年高考物理二轮专题复习练案：第17讲分子动理论 气体及热力学定律含解析

2019年高考物理二轮专题复习练案：第17讲分子动理论

气体及热力学定律含解析

限时：40分钟

一、选择题(本题共10小题，其中1～4题为单选，5～10题为多选)

1．(2018·北京市门头沟区高三下学期模拟)一定质量的气体，当两个分子间的距离增大时( C )

A．气体的体积一定增大

B．气体的体积一定减小

C．分子间引力和斥力都减小

D．分子间引力和斥力都增大

[解析] 当两个分子间的距离增大时，气体的体积不一定增大或者减小，也可能不变，选项AB错误；当两个分子间的距离增大时，分子间引力和斥力都减小，选项C正确，D错误；故选C。

2．(2018·北京市丰台区高三下学期模拟)1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动，这种运动称为布朗运动。下列说法正确的是( D )

A．花粉颗粒越大，花粉颗粒无规则运动越明显

B．液体温度越低，花粉颗粒无规则运动越明显

C．布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动

D．布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的

[解析] 花粉颗粒越大，表面积越大，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越多，所受的颗粒所受的冲力越平衡，则布朗运动越不明显，故A错误。温度越低，液体分子运动越不明显，布朗运动也越不明显，

故B错误；布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则运动，布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动，故C错误，D正确，故选D。

3．(2018·北京市海淀区高三下学期二模)一定质量的理想气体，保持温度不变的情况下压缩体积，气体压强变大。下列说法正确的是( C )

A．气体分子平均动能增大

B．气体分子平均动能减小

C．单位体积内的分子数增加

D．单位体积内的分子数减少

[解析] 温度不变，气体分子平均动能不变，体积减小，密度增大，单位体积内的分子数增加，故ABD错误，C正确；故选C。

4．(2018·苏锡常镇四市高三下学期模拟)关于下列实验及现象的说法，正确的是( C )

A．图甲说明薄板是非晶体

B．图乙说明气体速率分布随温度变化且T1>T2

C．图丙说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关

D．图丁说明水黾受到了浮力作用

[解析] 图甲说明薄板的导热性能是各向同性，则薄板是非晶体或多晶体，A项错误；图乙说明气体速率分布随温度变化，T1时速率低的占的比例比T2时多，速率大的占的比例比T2时少，则T1

5．(2018·山西省晋城市高三下学期模拟)下列说法正确的是

( ABD )

A．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果

B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点C．一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能不变D．干湿泡湿度汁的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果

E．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律

[解析] 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项A正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项B正确；一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子动能不变，分子势能增加，选项C错误；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果，选项D正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，选项E错误。故选ABD。

6．(2018·广西陆川县高三下学期二模)下列说法正确的是( BCD )

A．固体可分为晶体和非晶体，而晶体都具有确定的几何形状

B．液晶的光学性质会随所加电场的变化而变化

C．物质的光学性质具有各向同性时，可能是晶体

D．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质具有各向异性

E．液体表面具有收缩的趋势，说明液体表面层的分子之间只存在引力作用

[解析] 凡是晶体，不一定具有确定的几何外形，比如多晶体则没有，单晶体的物理性质具有各向异性，而多晶体的物理性质具有各向同性，A错误C正确；液晶最主要的特点是具有电光效应：液晶的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受电场调制，液晶像液体一样具有

流动性，而其光学性质具有各向异性，BD正确；分子之间引力和斥力是同时存在的，E错误。

7．(2018·安徽省芜湖市高三下学期模拟)下列说法中正确的是( BCE )

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

[解析] 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；饱和气压与温度有关，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；故选BCE。

8．(2018·江苏省盐城中学高三4月模拟)人类对物质属性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( BC ) A．晶体的物理性质都是各向异性的

B．在相对湿度相同的情况下，冬天的绝对湿度较小

C．分子热运动是无规则的，但对大量分子的整体而言，它们却表现出规律性

D．液体的表面层就像张紧的橡皮膜而表现出表面张力，是因为表面层分子分布比液体内部紧密

[解析] 单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体具有各向同性，A错误；由于水的饱和蒸汽压与温度有关，温度越高，水的饱和

蒸汽压越大，所以相对湿度相同的情况下，温度高的夏天比冬天的绝对湿度大，冬天的绝对湿度较小，B正确；分子热运动是无规则的，但对大量分子的整体而言，它们却表现出规律性，即满足一定的统计规律，C正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间存在相互作用的吸引力，从而产生表面张力，D错误。

9．(2018·山东、湖北部分重点中学冲刺模拟卷四)下列说法正确的是( BDE )

A．松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变

B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小

C．液体的饱和气压与饱和汽的体积有关

D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热

[解析] 晶体在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，而松香是非晶体，A错误；当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，B正确；液体的饱和气压与温度有关，与饱和汽的体积无关，C错误；若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则W>0，Q>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，ΔU>0，说明气体的温度升高，又气体被压缩，体积减小，由理想气体状态方程可知，气体压强一定增大，D 正确；若一定质量的理想气体分子平均动能减小，说明温度降低，内能减小，即ΔU<0，又外界对气体做功，即W>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，Q<0，即气体一定放热，E正确。

10．(多选)(2018·山东省泰安市一模)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上。则( ADE )

A．由状态A变到状态B过程中，气体吸收热量

B．由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增

加

C．C状态气体的压强小于D状态气体的压强

D．D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少

E．D状态与A状态，相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等

[解析] 由状态A变到状态B过程中，温度升高，内能增加，体积不变，做功为零，由热力学第一定律可知，气体要吸收热量，故A 正确；由状态B变到状态C过程中，温度不变，内能不变，体积膨胀，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，要吸收热量，故B错误；由状态C到状态D过程是等容降温，由PV＝nRT，可知C状态气体的压强大于D状态气体的压强，故C错误；由图看出气体由D状态到A 状态，由PV＝nRT分析得知，两个状态的V与T成正比即两个状态的压强相等，体积减小时，单位时间内器壁单位面积碰撞的分子数增大，所以D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少，故D正确；由上分析可知，D状态与A状态压强相等，所以相等时间内分子对器壁单位面积的冲量相等，故E正确。所以ADE正确，BC 错误。

二、非选择题(本题共3小题，需写出完整的解题步骤)

11．(2018·宁夏石嘴山市高三下学期模拟)如图是密闭的汽缸，外力推动活塞压缩气体，对缸内气体做功200J，同时气体向外界放热100J，则缸内气体的温度将__升高___(填“升高”、“降低”或“不变”)，内能将__增加___(填“增加”、“减少”)__100___J。

[解析] 由题意可知：W＝200J，Q＝－100J，由热力学第一定律得：△U＝W＋Q＝200J－100J＝100J＞0，气体内能增加，温度升高，内能增加100J。

12．(2018·山东省青岛市高三下学期模拟)如图，A、B两个内

壁光滑、导热良好的气缸用细管连接，A气缸中活塞M截面积为500cm2，装有一个大气压强的理想气体50L。B气缸中活塞N截面积为250cm2，装有两个大气压强的理想气体25L。现给活塞M施加一水平推力，使其缓慢向右移动，此过程中气缸均不动，周围环境温度不变，大气压强为105pa。求：

(1)当推力F＝5×103N时，活塞M向右移动的距离；

(2)气缸B中能达到的最大压强。

[解析] (1)加力F后，A中气体的压强为

PA′＝P0＋＝2×105Pa

所以N活塞刚好不动；

对A中气体，由PAVA＝PA′VA′

得VA′＝25L

故活塞M向右移动的距离是x＝＝50cm

(2)当A中气体全部进入B中后B中气体压强最大，设为P，A中气体在B中所占体积V

A中气体进入B前后：P0VA＝PV

B中气体在A中气体进入前后：2P0VB＝P(VB－V)

解得P＝4×105Pa

13．(2018·山东省潍坊市高三下学期模拟)如图所示，两玻璃管内径相同，底部用细管相连，开始两管内水平面相平，水银柱长10cm，管内空气柱高20cm，用阀门将右管口封闭，用活塞封闭左管口，缓慢推动活塞压缩左管内气体，使左管内的水银恰好全部进入右管，然后保持活塞位置不动，已知大气压为75cmHg，细管容器忽略不计，环境温度保持不变，求：

(1)左管活塞下移的距离(结果保留两位有效数字)；

(2)将右管上端的阀门缓慢开启，计算说明右管内水银是否会溢出。

[解析] (1)设左侧气体的压强为p，对左侧气体由玻意耳定律有：

p0L0＝p左L左

对右侧气体：气体压强为：

p右＝p左－20，L右＝20－10＝10，p0L0＝p右L右，

解得：L左＝8.8cm

活塞下移的距离为：x＝30cm－L左＝21cm

②右管阀门打开后假设水银不溢出，左侧气体压强变为：

p＝p0＋20，p0L0＝pL′

解得：L′＝15.8cm

因为L′＋20＝35.8cm＜(8.8＋30)cm。故水银不溢出