《2020高考二轮总复习专题十六分子动理论气体及热力学定律限时训练(解析版)（精编）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考二轮总复习专题十六分子动理论气体及热力学定律限时训练(解析版)（精编）（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 专题限时训练 一、多项选择题 1(2019 郑州三模 )下列关于热现象的判断正确的是() A单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的 B露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用 C在完全失重的情况下，气体对器壁的压强为零 D气体被压缩时，内能可能不变 E. 不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响 答案： BDE 解析：单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性 的，故 A 错误；液体表面张力的产生原因是液体表面层分子较稀疏，分子间引 力大于斥力，合力现为引力， 露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用，B 正确； 根据压强的微观意义可知气体
2、对器壁的压强是由于大量分子对器壁持续的撞击 形成的，与是否失重无关， C 错误；做功与热传递都可以改变物体的内能，可知 气体被压缩时，内能可能不变， D 正确；根据热力学第二定律可知，不可能从单 一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，E 正确 2(2019 怀化三模 )有关对热学的基础知识理解正确的是() A液体表面张力的方向与液面平行并指向液体内部 B热的物体把温度传递给冷的物体，最终达到相同温度 C当某一密闭容器自由下落时，容器中的气体压强不会为零 D空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸 发越慢 E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜
3、视为单分子层、忽略油 酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理 答案： CDE 解析：表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面， 而非指向液体内 2 部，故 A 错误；热的物体把内能传递给冷的物体，最终达到温度相等，而不是 热的物体把 “温度”传递给冷的物体，最终达到温度相等，故B 错误；当某一 密闭容器自由下落时，气体分子仍然在碰撞器壁，则气体压强不为零，故C 正 确；空气相对湿度越大时， 空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸 发越慢，故 D 正确；在 “用油膜法测分子直径 ”的实验中，作出了把油膜是呈 单分子分布的、 把油酸分子看成球形、 分子之间没有空隙，
4、这三个方面的近似处 理，故 E 正确 3(2018 福建质检 )下列说法正确的是 () A液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 B杯中的茶水慢慢冷却，该过程中有的水分子的运动速率反而增大了 C清晨时阳光透过窗户射入房间，观察到空中飞舞的粉尘在做布朗运动 D在南方的梅雨季节，湿衣服不容易晾干，这是相对湿度较大的缘故 E空调可以把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外而不引起其他变化 答案： ABD 解析：液晶具有液态时呈现各向同性、固态时呈现各向异性的特点，液晶显示器 利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故A 正确；根据麦克斯韦速率分 布规律，当温度降低时， 大部分液体分子的速
5、率减小，但个别分子的速率可能增 大了，故 B 正确；空中飞舞的粉尘的运动是由气流作用引起的宏观表现，不是 布朗运动，故 C 错误；在南方的梅雨季节，空气中的相对湿度较大，蒸发变慢， 湿衣服不容易晾干，故D 正确；根据热力学第二定律，空调把热量从温度较低 的室内传递到温度较高的室外需要消耗电能，故E 错误 4(2019 滨州二模 )下列说法正确的是 () A蔗糖受潮后粘在一起形成糖块，粘在一起的糖块是非晶体 B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上的导热性能不同 C有的物质在不同的条件下能够生成不同的晶体是因为组成他们的微粒能够 3 按照不同规则在空间分布 D在合适的条件下，某些晶体
6、可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶 体 E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 答案： BCD 解析： 蔗糖受潮后会粘在一起形成糖块，该糖块是多晶体，故A 错误；固体可 以分为晶体和非晶体两类， 有些晶体在不同方向上呈现各向异性，具有不同的光 学性质，故B 正确；有些物质在不同条件下生成不同的晶体，那是因为组成它 们的微粒能够按照不同的规则在空间分布例如：金刚石和石墨都是由碳元素构 成的，它们有不同的点阵结构，故C 正确；在合适的条件下，某些晶体可以转 变为非晶体， 某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体， 熔融过的石 英却是非晶体把晶体硫加热熔化(温度
7、超过 300 C)再倒进冷水中，会变成柔软 的非晶体硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故D 正确；在熔化过程中，晶 体要吸收热量，虽然温度保持不变，但是内能要增加，故E 错误 二、计算题 5(2019 合肥三模 )如图所示，一定质量的某种理想气体从状态A 到状态 B 经历 了一个等温过程，从状态B 到状态 C 经历了一个等容过程分别用pA、VA、TA 和 pB、VB、TB及 PC、VC、TC表示气体在 A、B、C 三个状态下的参量请推导 状态 A 的三个参量 (pA.VA、TA)和状态 C 的三个参量 (PC、VC、TC)之间的关系 答案： pAVA TA p CVC TC 解析： 由题意知，
8、 AB 过程为等温过程，有TATB，过程满足玻意耳定律有： pAVApBVB 4 BC 过程为等容过程，有VBVC，过程满足查理定律有： pB TB pC TC 由得： pB TB TCp C 代入式有： pAVA TB TCp CVB 整理得： pAVA TB p CVB TC 代入 TATB，VBVC可得： pAVA TA p CVC TC . 6(2019 洛阳三模 )如图所示，粗细均匀，两端开口的U 形玻璃管竖直放置左 右竖直部分和水平部分长度均为H14 cm.水平部分一段空气柱将管内水银分隔 成左右两段当温度t0 时，被封闭的空气柱的长度L8 cm，水平部分左 侧水银柱长 A2 cm
9、，左侧竖直管内水银柱长也是A2 cm.大气压强 P0相当于 高为 76 cm 水银柱的压强 (1)当被封闭的空气柱温度缓慢升高到多少摄氏度时，水平部分某一侧的水银恰 好能全部进入竖直管？ (2)当被封闭的空气柱温度缓慢升高到多少摄氏度时，恰好能一让某一侧竖直管 内水银柱上方的空气全部被排出？ 答案： (1)147 (2)497 解析： (1)U 形管两端均开口，所以两竖直管内水银柱高度应相同，即右边竖直 管内水银柱高度也为h2 cm.所以被封闭的空气柱右侧的水银柱的水平长度为 HLh4 cm 5 设玻璃管的横截面积为S，以被封闭的空气为研究对象，初状态 T1(273t)273K，P1P0h c
10、mHg78 cmHg，V1LS8S. 设当被封闭的空气柱温度缓慢升高到T2时，因为两竖直管内水银柱高度应相同， 所以只能是封闭空气柱左侧水银恰好能全部进入竖直管AB 中，此时右侧管水银 柱高度也为 4 cm. 以封闭的空气为研究对象，该状态温度为T2，P2P02h cmHg80 cmHg柱， V2(Lhh)S12S. 由理想气体状态方程得： 788S 273 8012S T2 解得： T2420 K 所以此时被封闭的空气柱温度升高到t2(420273) 147 (2)设当被封闭的空气柱温度缓慢升高到T3时，因为两竖直管内水银柱高度应相 同，所以只能是左侧竖直管内的空气恰好能全部被排出，即左侧竖
11、直管水银柱上 表面和管口相平，此时右侧竖直管水银柱高度仍为4 cm， 以被封闭的空气为研究对象， 该状态温度为 T3，P3P02h cmHg80 cmHg，V Lhh(H2h)S22S 由理想气体状态方程得 788S 273 8022S T3 解得： T3770 K 所以此时被封闭的空气柱温度升高到t3(770273) 497 7(2019 全国卷 )热等静压设备广泛应用于材料加工中该设备工作时，先在 室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温， 利用 高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能一台热等静压设备 的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m
12、3，炉腔抽真空后，在室温下 用压缩机将 10 瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为3.210 2 m3，使 6 用前瓶中气体压强为1.5107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0106Pa，室 温温度为 27 .氩气可视为理想气体 (1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； (2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ，求此时炉腔中气体的压强 答案： (1)3.2107 PA(2)1.6108 Pa 解析： (1)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为 p0；使用后气瓶中剩余气体的 压强为 p1.假设体积为 V0、压强为 p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1.由 玻意耳定律得： p0V0
13、p1V1 被压入进炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为 V1V1V0 设 10 瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为 V2.由玻意耳定律得： p2V210p1V1 联立 式并代入题给数据得： p23.2107 Pa (2)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为 p3，由查理定 律得： p3 T1 p2 T0 联立式并代入题给数据得： p31.6108 Pa 8如图所示，内壁光滑长度为4l、横截面积为 S的汽缸 A、B，A 水平、 B 竖直 固定， A、B 之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度为27 、 大气压为 p0的环境中，活塞C、D 的质量及厚度均
14、忽略不计原长为3l、劲度 系数 k3p 0S l 的轻弹簧，一端连接活塞 C、 另一端固定在位于汽缸A缸口的 O点 开 7 始活塞 D 距汽缸 B 的底部 3l.后在 D 上放一质量 mp 0S g 的物体求： (1)稳定后活塞 D 下降的距离； (2)改变汽缸内气体的温度使活塞D 再回到初位置，则气体的温度应变为多少？ 答案： (1)7l 3 (2)377 解析：(1)由于活塞的质量不计，所以初始状态汽缸A、B 中的气体压强都为大气 压 p0，弹簧弹力为零； 所以活塞 C 到汽缸 A 底部的距离为 x1l 放入重物稳定后汽缸A、B 中气体的压强都为 p1，对 D 活塞有 p1Smgp0S 对活塞 C 有 p1SF1p0S F1为弹簧的弹力，则F1k x13p 0S l x1 联立上式可求得 x1 l 3 此时活塞 C 距汽缸底部的距离x24l 3 初状态时气体的总体积V04lS，末态体积为 V1，由玻意耳定律得： p0V0p1V1 解得 V12lS 由此可知活塞 D 下降的距离为 x3l(2l4l 3 ) 7l 3 (2)改变气体温度使活塞D 回到初始位置， 气体为等压变化， 所以弹簧位置不变， V213 3 lS，由盖 吕萨克定律得： V1 T0 V2 T2 8 解得 T2650 K，所以气体此时的温度t377 .
