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1、【精选+详解】2012届高三物理名校试题汇编系列（第4期）专题12 分子动理论和气体 一、单项选择题1.（四川省南充市高三2012届第二次高考适应性考试）下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（ ）A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小1.C 解析：当分子力表现为引力即rr0时，随分子间距离的增大，分子力减小，又因为分子力做负功，所以分子势能增大，选项
2、AB错误；当分子力表现为斥力即rr0时，别气体分子运动的速率可能减小，选项C正确；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，当气体做等温变化时，内能肯定不改变，只知道内能不变而不知外界对气体的做功情况，还不能确定气体是吸热还是放热，选项D错误。本题答案为C。3.（福建省2012届高三理科综合仿真模拟卷1）用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔 10s 记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹 B花粉颗粒的运动就是热运动 C在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等 D从
3、a 点计时，经36s ，花粉颗粒可能不在 de 连线上 3D 解析：因为图中各点是每隔10s 记下它的位置，那么在每个10s内粒子位于何处，还无法确定，所以这些点连接的折线不表示花粉颗粒运动的径迹，选项A错误，D正改变物体的内能，只知道物体吸热，而不知做功情况，还不能确定物体的内能就一定增加，选项C错误；一定质量的100的水吸热蒸发的过程中，水蒸气对外做了功，根据能量的转化与守恒定律，水吸收的热量等于水蒸气增加的内能和水蒸气对外做的功，所以吸收的热量大于增加的内能，选项D正确。本题答案为D。5.（河南省豫北六所名校2012届高三下学期3月精英联考理综试题）下列说法中正确的是（ ）A气体的温度升
4、高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C压缩一定量的气体，气体的内能一定增加D分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大5.D 解析：气体的压强p、体积V和温度T之间的关系满足理想气体状态方程，可见，当气体的温度T升高而不知体积V如何变化时，气体的压强p不一定增大，当气体的体积V变小而不知温度T如何变化时，气体的压强p也不一定增大，选项AB错误；做功和热传递均可以改变物体的内能，已知压缩一定
5、量的气体，外界对气体做7.（四川省成都外国语学校2012届高三2月月考理综卷）对一定量的理想气体（不计分子势能），下列看法正确的是（ ）A.温度不变而压强增大，则气体对外做功 B.体积不变而压强减小，则内能增大C.压强不变而内能增加，则气体吸热 D.分子热运动加剧而体积不变，则压强减小7.C 解析：温度不变而压强增大时，内能不变，体积减小，外界对气体做功，选项A错误；体积不变而压强减小时，温度减小，所以内能减小，选项B错误；压强不变而内能增加时，温度升高，体积增大，气体对外界做功，则气体肯定吸热，选项C正确；分子热运动加剧而体积不变时，温度升高，压强肯定增大，选项D错误。本题答案为C。8.（福
6、建省2012届高三理科综合仿真模拟卷2）如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态。现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（ ）AV增大，F增大BV增大，F不变CV不变，F不变DV增大，F减小8.B 解析：选取活塞和气缸组成的系统为研究对象，根据平衡条件可知，当缸内气体温度升高时，弹簧秤拉力F始终等于系统的重力，即F不变，弹簧伸长量不变，活塞的位9.BC 解析：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能，选项A错误；液体与气体接触的表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间的相互
7、作用表现为引力，从而使液体表面各部分之间存在相互吸引的力，即表面张力，选项B正确；分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，选项C正确；晶体熔化时要不断吸收热量，但温度保持不变，所以分子平均动能不变，选项D错误。本题答案为BC。注意：液体与气体接触的表面层中的分子分布较内部稀疏，分子间距大于分子力平衡时着相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大，随着分子间距离的增大而减小，选项B正确；做布朗运动的悬浮微粒越小，布朗运动越激烈，选项C正确；液体的表面张力是分子引力作用的表现，选项D错误。本题答案为BC。注意：气体的压强与液体的压强产生原理不同。液体压强是由于液体具有重力而产生的，
8、当盛有液体的容器做自由落体运动时，液体对容器侧壁和底部的压强为零；气体压强是由于大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，它与气体分子密度和气体温度两个因素有关，当充满气体的容器做自由落体运动时，气体分子仍然会不停地频繁碰撞器壁，所以容器中气体对侧壁和底部仍有压强。11（广东省深圳高级中学2012届高三上学期期末试题理综卷）如图所示，表示一定质量氧气分子在0和100两种不同情况下速率分布情况，由图所示判断以下说法正确的是（ ）A温度升高，所有分子运动速率变大B温度升高，分子平均速率变小C0和100氧气分子速率都呈现“中间多两头少”的分布特点D100的氧气与0氧气相比，速率大的分子数比例较多11.C
9、D 解析：温度升高，分子平均速率变大，并不是所有分子运动速率变大，选项高，气体分子运动的平均速率增大，但由于气体分子的相互碰撞，仍有一些分子的运动速率是非常小的，选项D正确。本题答案为ACD。13.（河南省焦作市2012届高三下学期第一次质量检测理综试题）下列说法中正确的是（ ）A晶体一定具有规则的几何外形B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同D当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同E气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数和温度有关13.BCE 解析：晶体分单晶体和多晶体，单晶体具有规则的几何
10、外形（如雪花、食盐小颗粒、单晶硅等），而多晶体不一定具有规则的几何外形（如大块的食盐、粘在一起的蔗14.（山东省泰安市2012届高三第一次模拟考试）如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞导热性能良好，其间封有空气，活塞A上方有水银。用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，水银深H=10cm，气柱长L=20cm，大气压强p0=75cmHg。现使活塞B缓慢上移，直到A活塞上移H/2的距离，气体温度不变。则对于被封气体：（1）与原来相比较（ ）A.气体放热，分子间平均距离增大 B.气体内能不
11、变，分子平均距离减小C.气体分子热运动动能增大，压强减小 D.气体分子热运动平均动能不变，压强增大（2）计算筒内气柱的长度变为多少？14.（1）BD （2）17cm解析：（1）活塞B缓慢上移时，活塞B对气体做了功，又气体温度不变，内能不变，所以气体肯定吸热，选项A错误；外界对气体做功，气体体积减小，分子平均距离减小，选项B正确；温度不变，气体分子热运动平均动能不变，又根据气体的温度不变而体积减小可知，压强增大，选项C错误，D正确。（2）设活塞A上移H/2时，细筒中水银柱长度为h，则S大H/2=S小h，又S大=4S小，可16.（甘肃省天水市一中2012届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，在针
12、管中封闭有一定质量的气体，当温度不变时，用力压活塞使气体的体积减小，则管内气体的压强_（选填“变大”或“变小”），按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为： .16.变大；分子密集程度增大解析：温度不变，体积减小，则压强增大；这是因为气体温度不变，分子平均动能不变，而分子的密集程度增大，单位时间内对容器壁单位面积的碰撞次数增多，故压强增大。17.（湖北省八市2012届高三3月联考试卷理综卷）一圆柱形气缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5 kg，截面积S为50 cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1105 Pa，温度t0为7
13、C时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体柱的高L1为35 cm，g取10 m/s2。求：（1）此时气缸内气体的压强；（2）当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。17.解析：（1）选取气缸为研究对象，对其受力分析，其受到竖直向下的重力Mg、缸内气体竖直向下的压力pS和大气压竖直向上的压力p0S（受力图略），三力平衡，根据平衡条件有Mg+pS=p0S可得p=p0-=（1105-）Pa=0.8105 Pa。气室中的气体都做等压变化，所以有：对气体A：V1=LS，V2=（L-x）S，有：；对气体B：V1/=LS，V2/=（L-y+x）S，有：；代入数据解得：，。19.（江西省
14、南昌市2012届高三下学期第一次模拟测试）某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27 时表内气体压强为1.0105Pa（常温下的大气压强值），当内、外压强差超过6.0l04Pa时表盘玻璃将爆裂当时登山运动员携带的温度计的读数是-21，表内气体体积的变化可忽略不计（1）通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？（2）当时外界的大气压强为多少？19.解析：（1）取表内封闭气体为研究对象，初状态的压强为p1=1.0105 Pa，温度为T1=（27327）K=300K，其末状态的压强
15、为p2，温度为T2=（273-21）K=252K，根据查理定20（上海市徐汇区2012届高三第一学期期末考试物理试卷）如图所示，导热汽缸固定在水平地面上，用质量为M的光滑的活塞Q封闭了一定质量热力学温度为T1的理想气体。一不可伸长的细绳绕过定滑轮，一端拴住活塞，另一端栓着质量为m的重物。已知大气压强为p0，活塞的位置离底部距离为H，活塞的截面积为S。最初整个系统处于静止状态，（滑轮质量、滑轮轴上的摩擦和空气阻力均不计）。求：（1） 剪断细绳当系统再次稳定时，活塞的位置离底部的距离h；（2）再次稳定后，对汽缸加热，使活塞再次回到最初的位置，此时气体的温度T2。20.解析：（1）初态稳定时活塞处于平衡状态，由受力平衡得mg+p1S=p0S+Mg，得p1=p0+（Mg-mg）/S，剪断再次稳定后活塞处于平衡状态，由受力平衡得p2=p0+Mg/S；从第一个稳定状态到第二个稳定状态经历了等温过程，由玻意耳定律p1V1=p2V2，可得中拉出？21.解析：（1）设L有足够长，F达到最大值时活塞仍在气缸中，设此时气柱长L2 ，气体压强为p2，根据压强平衡，有p2=p0-=5104 Pa，根
