人教版高二物理选修33热学第一章第二章常考知识点练习题带解析Word文档下载推荐.docx
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当r小于r0时分子间斥力小于引力
B.布朗运动不是液体分子的运动,但它可以反映出分子在做无规则运动
C.用手捏面包,面包体积会缩小,说明分子之间有间隙
D.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,但最终还是达不到绝对零度
E.对于一定质量的理想气体,在压强不变而体积增大时,单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少
5.(本题5分)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是
A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故B.一定量100°
C的水变成100°
C的水蒸汽,其分子之间的势能增加
C.气体温度越高,气体分子的热运动越剧烈
D.如果气体分子总数不变,当气体分子的平均动能增大时,气体压强必然增大
E.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
6.(本题5分)下列说法中不正确的是
A.悬浮在液体中足够小的微粒,受到来自各个方向的液体分子撞击的不平衡使微粒的运动无规则
B.已知阿伏伽德罗常数,气体的摩尔质量和密度,能估算出气体分子的直径
C.用气筒给自行车打气,越打越费劲,说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力
D.将碳素墨水滴入清水中,观察到布朗运动是碳分子的无规则运动
7.(本题5分)有关分子动理论的说法,正确的是
A.温度降低了,物体内每个分子动能一定减小
B.分子间间的距离为r0时,分子间作用力的合力为零,分子势能最小
C.物体的机械能增大,其内部每个分子的动能不一定增大
D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,说明此时分子间只存在引力而不存在斥力
E.气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的
8.(本题5分)关于分子动理论,下列说法正确的有
A.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明
B.布朗运动不是分子的运动,但间接地反映了液体分子运动的无规则性C.压缩气体时,体积越小,压强越大,说明气体分子间存在着斥力
D.从微观角度来看,气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关
E.当分子间作用力表现为引力时,分子势能随距离的增大而减少
9.(本题5分)关于扩散现象,下列说法正确的是A.温度越高,扩散进行得越快
B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
10.(本题5分)关于布朗运动,下列说法正确的是()
A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
B.液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈
C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸,都会发生布朗运动D.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息地做无规则运动
E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
11.(本题5分)关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是
A.某种物体的温度为0℃,说明该物体中分子的平均动能为零
B.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大
C.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都增大但引力增大的更快,所以分子力表现为引力D.10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能
E.两个铝块挤压后能紧连在一起,说明分子间有引力
二、解答题
12.一定质量的理想气体从状态A经状态B、C、D后又回到状态A,其状态变化过程中的p-V图像如图所示。
已知图线的AD段是双曲线的一部分,且该气体在状态A时的温度为270K。
①求气体在状态D和状态C时的温度。
②求在循环过程中气体的最高温度。
13.如图,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,横截面积为5×
10−4m2,一定质量的气体被质量为2kg的光滑活塞封
闭在气缸内,
(1)其压强为多少pa。
(2)若从初温27℃开始加热气体,使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m,则此时气体的温度为多少℃。
(大气压强取1.0×
105Pa,g取10m/s2)
14.如图所示的气缸放在水平面上,其横截面积为S=1×
10-3m2,质量为m=2kg的活塞将一定质量的理想气体封闭
在气缸中,活塞被锁定。
活塞距离气缸底部的距离为L1=12cm,气体的温度为T1=300K、压强为P1=1.5×
105Pa。
已知外界大气压强恒为P0=1.0×
105Pa、重力加速度为g=10m/s2,不计摩擦。
求:
(i)先将封闭气体的温度缓慢升高到T2=400K,然后解除锁定,当活塞再次平衡时,封闭气体的温度为T3=360K,则活塞到气缸底部的距离L3为多少?
(ii)保持封闭气体的温度T3=360K不变,活塞处于解除锁定的状态,现使整个装置竖直向上做匀加速直线运动,若使活塞到气缸底部的距离为L4=16cm,则装置的加速度应为多大?
m000
15.如图,水平放置右端开口的绝热气缸,横截面积为S,左端有一电阻丝可对气体加热。
绝热活塞A(厚度不计)封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸的最大静摩擦力为f=1pS,大气压强p及室温T均不变。
初始时刻活塞
2
恰好无摩擦,气体体积为气缸容积的三分之一,气体温度为T0。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现通过电阻丝给气体缓慢加热。
(ⅰ)温度多大时,活塞开始滑动;
(ⅱ)温度多大时,活塞到达气缸口。
16.内壁光滑的导热气缸竖直放置,用质量不计、横截面积为2×
10-4m2的活塞封闭着一定质量的气体,温度为t0=27℃.现缓慢地将沙子倒在活塞上,当气体的体积变为原来的一半时,继续加沙子的同时对气缸缓慢加热,使活塞位置保持不变,直到倒入的沙子总质量为m=2.4kg.已知大气压强为p0=1.0×
105Pa,重力加速度g取10m/s2.求:
①当气体的体积刚变为原来的一半时,气体的压强.
②最后气体的温度为多少摄氏度.
17.如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=1×
10-4m2、质量为m=0.2kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为12cm,在活塞的右侧6cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×
现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2。
①活塞与气缸底部之间的距离;
②加热到675K时封闭气体的压强。
18.如图所示为内径均匀的U型管,其内部盛有水银,右端封闭空气柱长12cm,左端被一重力不计的活塞封闭一段长为10cm的空气柱,当环境温度t1=270C时,两侧水银面的高度差为2cm,已知大气压强p0=75cmHg,
①当环境温度保持不变时,向左侧活塞上注水银(左侧玻璃管足够长)要使两侧下部分水银面的高度相等,应向左侧活塞上注入的水银柱的长度为多少
②在①的基础上,对右管中气体加热,当右管中气体温度升高到多少时两侧下部分水银高度差又变为
2cm。
19.如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,左端封闭,右端开口,左端用水银封闭着长L=18cm的理想气体,当温度为27℃时,两管水银面的高度差Δh=4cm,设外界大气压为75cmHg,为了使左、右两管中的水银面相平,
(1)若对封闭气体缓慢加热,温度需升高到多少℃;
(2)若温度保持27℃不变,向右管缓慢注入水银最后左、右两管的水银面相平且稳定时,气柱的
长度是多少.
20.如图所示,用一个绝热活塞将绝热容器平均分成A、B两部分,用控制阀K固定活塞,开始时A、B两部分气体的温度都是20℃,压强都是1.0×
105Pa,保持A体积不变,给电热丝通电,使气体A的温度升高到60℃,求:
(ⅰ)气体A的压强是多少?
(ⅱ)保持气体A的温度不变,拔出控制阀K,活塞将向右移动压缩气体B,平衡后气体B的体积被压缩0.05倍,气体B的温度是多少?
21.在盛有冰水混合物的水槽中竖直地浸有一足够高的导热气缸,不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞的横截面积S=4×
10−3m2,如图甲所示。
现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙,活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热至某一温度,活塞刚好上升到最初的位置。
整个过程中气缸内气体的状态变化如图乙所示(箭头表示状态变化的方向)。
大气压强P0=1.0×
105pa,g=10m/s2,不计活塞与缸壁的摩擦。
,
Ⅰ.所加细沙的质量;
Ⅱ.气体最后的温度。
22.如图,导热汽缸内壁光滑,横截面积为S,汽缸下端被一质量未知的活塞封闭有长为2L的一定质量理想气体,上端与大气相通,大气压强为p0,环境温度为T0,现将活塞上方气体缓慢抽空后密封,测得活塞移动的距离AB的长为L(重力加速度取g)。
(a)求活塞的质量;
(b)若环境温度降低为T=T0
,则活塞对气体做了多少功?
23.如图所示,均匀薄壁U形管竖直放置,左管上端封闭,右管上端开口且足够长,用两段水银封闭了A、B两部分理想气体,下方水银的左右液面高度相差ΔL=10cm,右管上方的水银柱高h=14cm,初状态环境温度为27℃,A部分气体长度l1=30cm,外界大气压强p0=76cmHg.现保持温度不变,在右管中缓慢注入水银,使下方水银左右液面等高,然后给A部分气体缓慢升温,使A部分气体长度回到30cm.求:
(1)右管中注入的水银高度是多少?
(2)升温后的温度是多少?
24.如图是粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管,大气压强Po=76cmHg,当两管水银面相平时,左管被封闭气柱长L1=20cm,温度t1=31oc,求:
(I)当气柱温度t2等于多少oC时,左管中气柱长为21cm?
(II)保持t1温度不变,为使左管气柱变为19cm,应在有管加入多长的水银柱?
25.如图所示,在一个很深的水银槽中倒立着一根上端封闭的粗细均匀的玻璃管,玻璃管露出水银面高度h1=50cm,管内水银面距水银槽水银面的高度h2=30cm。
现保持玻璃管周围温度不变,缓慢上提玻璃管,使玻璃管露出水银面
的高度为75cm。
若外界大气压强为75cmHg,则管内气体压强为多少?
26.如图甲所示,竖直放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度与质量均不计,在B处设有限制装置,使活塞只能在B以上运动,B以下汽缸的容积为V0,A、B之间的容积为0.2V0。
开始时活塞在A处,温度为87℃,大气压强为p0,现缓慢降低汽缸内气体的温度,直至活塞移动到A、B的正中间,然后保持温度不变,在活塞上缓慢加沙,直至活塞刚好移动到B,然后再缓慢降低汽缸内气体的温度,直到-3℃。
(1)活塞刚到达B处时的温度TB;
(2)缸内气体最后的压强p;
(3)在图乙中画出整个过程的p-V图线。
27.一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞的面积为1.5×
10-3m2,如图所示,开始时气体的体积为3.0×
10-3m3,现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙,最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的三分之一。
设大气压强为1.0×
重力加速度g取10m/s2,
(1)最后气缸内气体的压强为多少?
(2)最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克?
(3)在P—V图上画出气缸内气体的状态变化过程(并用箭头标出状态变化的方向)。
28.如图所示,气缸放置在水平平台上;
活塞质量为m=8kg,横截面积为S=40cm2,厚度为d=1cm;
气缸全长为l=16cm
(不含气缸底部的厚度),大气压强为p0=1.0×
当温度为t1=7℃时,活塞封闭的气柱长l0=8cm;
若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。
(g取10m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦
ⅰ.将气缸倒过来放置,若温度上升到t2=27℃,求此时气柱的长度(结果保留三位有效数字);
ⅱ.汽缸倒过来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度T。
1.ADE
【解析】
【详解】
参考答案
A、B项:
在r=r0时,分子势能最小,但不为零,此时分子力为零,故A项正确,B项错误;
C项:
分子间作用力随分子间距离增大先减小,然后反向增大,最后又一直减小,C项错误;
D项:
分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快,
D项正确;
E项:
当r<r0时,分子力表现为斥力,当分子力减小时,分子间距离增大,分子力做正功,分子势能减少,E项正确。
故选:
ADE。
2.BCE
A.分子引力和分子斥力是同时存在的,故A错;
B.根据图像可知乙分子在c点时受到的分子力为0,故B对;
C.从图像可以看出乙分子从a运动到c的过程中表现为引力且在靠近,所以分子力做正功,所以系统的分子势能减小,故C对;
DE.乙分子从a运动到d的过程中分子力先表现为引力,后表现为斥力,即分子力先做正功够做负功,所以系统的分子势能先减小后增大,且在c点分子势能达到了最小值,故D错;
E对
故选BCE3.ACD
气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果,选项A正确;
物体温度升高,组成物体的所有分子的平均速率变大,并非所有分子的速率均增大,选项B错误;
一定质量的理想气体等压膨胀过程中,温度升高,内能增大,对外做功,故气体一定从外界吸收热量,选项C正确;
根据熵原理,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,选项D正确;
饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大.故E错误;
故选ACD.4.BDE
【解析】两个分子间的距离r存在某一值r0(平衡位置处),当r大于r0时,分子间斥力小于引力;
当r小球r0时分子间斥力大于引力,所以A错误;
布朗运动不是液体分子的运动,固体微粒的无规则运动,但它可以反映出液体分子在做无规则运动,所以B正确;
用手捏面包,面包体积会缩小,只能说明面包内有气孔,所以C错误;
绝对零度只能无限接近,不能到达,所以D正确;
对于一定质量的理想气体,在压强不变而体积增大时,该过程过程温度升高,分子平均撞击力增大,由于压强不变,单位时间碰撞分子数必定减少,所以E正确。
5.BCE
【详解】气体如果失去了容器的约束就会散开,是因为分子间距较大,相互的作用力很微弱,而且分子永不停息地做无规则运动,所以气体分子可以自由扩散。
故A错误。
一定量100℃的水变成100℃的水蒸气,分子动能之和不变,由于吸热,内能增大,则其分子之间的势能增大。
故B正确。
气体温度越高,气体分子的热运动越剧烈,选项C正确;
如果气体分子总数不变,当气体分子的平均动能增大时,温度升高,若同时体积增大,根据理想状态的状态方程可知,其压强不一定增大。
故D错误。
一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,选项E正确;
故选BCE.
6.BCD
【解析】A、悬浮在液体中的微粒足够小,表面积小,同一时刻来自各个方向的液体分子数少,撞击的冲力不平衡,使微粒做运动无规则,这就是布朗运动,故A正确。
B、只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体的分子所占据的空间大小,由于气体分子间距较大,所以不能算出气体分子的体积,则B错误。
C、给自行车
打气时,要克服活塞上下的压强差带来的压力来压活塞,则C错误。
D、碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是水分子不停地做无规则撞击碳悬浮微粒,悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动,故D错误。
本题选错误的故选BCD。
【点睛】本题考查了布朗运动、分子力、理想气体的压强,分子动理论等,都是一些热学中的重点内容;
要注意在生活中的应用解释常见问题.
7.BCE
【解析】温度降低了,分子的平均动能减小,并非物体内每个分子动能都减小,选项A错误;
分子间间的距离为r0时,分子间的吸引力等于斥力,其作用力的合力为零,分子势能最小,选项B正确;
宏观物体的机械能与微观粒子的动能无任何关系,则物体的机械能增大,其内部每个分子的动能不一定增大,选项C正确;
用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,说明此时分子间存在引力,但不能说明不存在斥力,其实分子间的引力和斥力是同时存在的,故D错误。
气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的,选项E正确;
8.ABD
扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明,选项A正确;
布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动,不是分子的运动,但间接地反映了液体分子运动的无规则性,选项B正确;
压缩气体时,体积越小压强越大,这是因为体积越小时气体分子的密度越大,单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多,压强越大,这与气体分子间的斥力无关,选项C错误;
从微观角度来看,气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关,气体动能越大,气体分子对器壁的碰撞力越大;
分子密度越大,单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多,压强越大,选项D正确;
当分子间作用力表现为引力时,分子距离变大,则分力力做负功,则分子势能增加,即分子势能随距离的增大而增大,选项E错误;
故选ABD.
9.ACD
根据分子动理论,温度越高,扩散进行得越快,故A正确;
扩散现象不是化学反应,故B错误;
扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,故C正确;
扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,故D正确;
液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的,是液体分子无规则运动产生的,故E错误。
【考点定位】分子动理论
【方法技巧】本题主要是分子动理论,理解扩散现象的本质是分子无规则热运动
10.ABE
【解析】布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动,选项A正确;
液体温度越高,液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈,选项B正确;
悬浮颗粒越大,惯性越大,碰撞时受到冲力越平衡,所以大颗粒不做布朗运动,故C错误.布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动,故D错误.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的,故E正确.故选ABE.点睛:
对于布朗运动,要理解并掌握布朗运动形成的原因,知道布朗运动既不是颗粒分子的运动,也不是液体分子的运动,而是液体分子无规则运动的反映.
11.BDE
A、某种物体的温度是0℃,不是物体中分子的平均动能为零,故A错误;
B、温度是分子平均动能的标志,故物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,内能的多少还与物质的多少有关,所以但内能不一定增大,故B正确;
C、当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,斥力减小得快,故表现为引力,故C错误;
D、温度是分子平均动能的标志,所以10g100℃的水的分子平均动能等于10g100℃的水蒸气的分子平均动能,同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量,所以100℃的水的内能小于100℃相同质量的水蒸气的内能,故D正确;
E、两个铅块相互紧压后,它们会黏在一起,是分子运动的结果,说明了分子间有引力,故E正确;
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