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1、强化训练35 分子动理论 气态方程（一）本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于：理解分子动理论的内容，掌握分子间斥力、引力和分子力的概念以及它们与分子间距离的关系。理解关于气体的物理概念和规律，掌握气体的三个实验定律、理想气体状态方程及其在高中物理热学中的应用。全卷20题，总计120分，选做题10道备用。一、破解依据物体由大量分子组成油膜法测分子直径 微观模型：固体、液体的分子视为边长等于分子直径d的“小正方体”“正方体模型”，紧密排列；气体分子视为半径等于分子直径d的“小球”“球体模型”，非紧密排列。微观量：阿伏加德罗常数 ；分子
2、质量 ； 分子体积 ； 分子大小 ，分子数量 ，其中n为摩尔数。分子热运动布朗运动和扩散现象分子力与分子距离的关系（略）摄氏温度与绝对温度 气体实验定律与理想气态方程玻意耳定律 ；盖吕萨克定律 ； 查理定律 ； 气态方程二、 精选习题选择题（每小题5分，共50分）（15上海）某气体的摩尔质量为M，分之质量为m。若1摩尔该气体的体积为Vm，密度为，则该气体单位集体分子数为（阿伏伽德罗常数为NA）（ ）。(A) (B) (C) (D)（16全国）关于气体的内能，下列说法正确的是（ ）。A质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一
3、定量的某种理想气体的内能只与温度有关3.E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加（15新课标1）下列说法正确的是（ ）A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，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（15江苏）对下列几种固体物质的认识，正确的有（ ）A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐时晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆
4、形，说明蜂蜡时晶体C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同5.（14徐州一中）下列说法正确的是（ ）A晶体的导热性能一定是各向异性，B封闭气体的压强仅与分子的密集程度有关C夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发D虽然大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布6.（17全国）氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图-1中两条曲线所示下列说法正确的是（ ）图-1A图中两条曲线下面积相等B图中虚线对应于氧气分
5、子平均动能较小的情形C图中实线对应于氧气分子在100 时的情形D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E与0 时相比，100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大7.（14上海）如图-2，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体A压强增大，体积增大 B压强增大，体积减小C压强减小，体积增大 D压强减小，体积减小图-28.（14西工大附中）如图-3，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱
6、电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（ ）A右边气体温度升高，左边气体温度不变B左右两边气体温度都升高C左边气体压强增大D右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量图-39.（16上海）如图-4，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面等高，B管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H，A管内的水银面高度相应变化h，则（ ）图-4（A）h=H （B）h （C）h= （D）hH10.（15新课标）（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
7、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填空题（共24分）11. （15江苏）（4分）在装有食品的包装袋中充入氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢地施加压力，将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_（选填“增大”、“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）12. （16江苏）（4分）如题图-5-1所示，在斯特林循环的pV图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个
8、等温和两个等容过程组成BC的过程中，单位体积中的气体分子数目 （选填“增大”、“减小”或“不变”）状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题图-5-2所示，则状态A对应的是 （选填“”或“”）图-513. （15海南）（4分）已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为g。由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为 ，空气分子之间的平均距离为 。14. (17江苏)（4分）甲和乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s, 两方格纸每格表示的长度相同比较两张图片可知：
9、若水温相同，_(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，_(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈图-615.（16上海）（8分）某同学制作了一个结构如图-7（a）所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270K时，用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图-7（b）所示（实验中大气压强不变）。图-7（1）管内水银柱长度为 m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温
10、度为_ K。（2）若气柱初始长度大于0.3m，该温度计能测量的最高温度将 （选填：“增大”，“不变”或“减小”）。（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将 （选填：“偏高”，“不变”或“偏低”）。计算题（共46分）16,（15重庆）（6分）北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为，压强为，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.17.（17全国）（10分）如图-8，容积均为V的气缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各
11、有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给气缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ，气缸导热图-8()打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；()接着打开K3，求稳定时活塞的位置；()再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强18. （17全国）（10分）一种测量稀薄气体压强的仪器如图-9(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通开始测量时
12、，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图-9(b)所示设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为，重力加速度大小为g.求：待测气体的压强；该仪器能够测量的最大压强图-919. (16上海) （10分）如图-10，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初温度相等，且体积VAVB。（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？某同学解答如下：设两部分气体压强不变，由，所以水银柱将向下移动。上述解答是否
13、正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为pA和pB，分析并比较二者的大小关系。图-10 20.（16全国）（10分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差p与气泡半径r之间的关系为p=,其中=0.070 N/m。现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p0=1.0105 Pa，水的密度=1.0103 kg/m3，重力加速度大小g=10 m/s2。（i）求在水下10 m处气泡内外的压强差；（i
14、i）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。(四)选做题21.（15江苏）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L。请通过计算判断该包装袋是否漏气22.（14江西联考） 图-11中系统由左右两个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次
