【创新设计】（山东专用）2015届高考物理二轮专题复习 专讲训练 第13讲 分子动理论 气体及热力学定律（含解析）.doc

第13讲分子动理论气体及热力学定律

1．[2014·沈阳市质量监测(二)](1)下列说法中正确的是________．(双选，填正确答案标号)
A．凡是具有规则几何形状的物体一定是单晶体，单晶体和多晶体都具有各向异性
B．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动
D．满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发地进行的
(2)如图6－13－15所示是粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，大气压强p0＝76cmHg，当两管水银面相平时，左管被封闭气柱长L1＝20cm、温度t1＝31℃，求：

图6－13－15
①当气柱温度t2等于多少时，左管中气柱长为21cm；
②保持t1温度不变，为使左管气柱变为19cm，应在右管加入多长的水银柱．
解析(2)①当左管气柱变为21cm时，右管水银面将比左管水银面高2cm，
此时左管气柱压强：
p2＝(76＋2)cmHg＝78cmHg①
研究左管气柱，由一定质量理想气体状态方程：
eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)②
其中p1＝p0＝76cmHg，V1＝20S，
T1＝(273＋31)K＝304K，V2＝21S，T2＝273＋t2
代入数据解得：t2＝54.6℃③
②设左管气柱变为19cm时压强为p3，由题意可知左管气柱做等温变化，根据玻意耳定律：
p3V3＝p1V1得：76×20S＝p3×19S④
解得：p3＝80cmHg⑤
右管加入的水银柱长：
h＝[80－76＋(20－19)×2]cm＝6cm⑥
答案(1)BD(2)①54.6℃②6cm
2．(2014·山东命题原创卷)关于热现象和热学规律，以下说法正确的是________．(双选，填正确答案标号)
A．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在引力
C．在使两个分子间的距离由很远(r＞10－9m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
(2)如图6－13－16所示，一内壁光滑的气缸固定于水平地面上，在距气缸底部L1＝54cm处有一固定于气缸上的竖直卡环，活塞与气缸底部之间封闭着一定质量的理想气体，活塞在图示位置时封闭气体的温度t1＝267℃、压强p1＝1.5atm.设大气压强p0恒为1atm，气缸导热性能良好，不计活塞的厚度．由于气缸缓慢放热，活塞最终会左移到某一位置而平衡．

图6－13－16
①求活塞刚要离开卡环处时封闭气体的温度；
②求封闭气体温度下降到t3＝27℃时活塞与气缸底部之间的距离．
解析(2)①设活塞的面积为S，活塞刚要离开卡环处时封闭气体的压强为p0，其温度设为T2，由查理定律有
eq\f(p1,T1)＝eq\f(p0,T2)
得：T2＝eq\f(p0,p1)T1＝eq\f(1,1.5)×(267＋273)K＝360K
即t2＝(360－273)℃＝87℃
②由于t3＜t2，所以气体温度从t2降到t3过程中，活塞等压向左缓慢移动，封闭气体的压强为1am
由盖·吕萨克定律有
eq\f(L1S,T2)＝eq\f(L3S,T3)
得L3＝eq\f(T3,T2)L1＝eq\f(300,360)×54cm＝45cm
答案(1)BD(2)①360K②45cm
3．(1)下列说法中正确的是________．(双选，填正确答案标号)
A．理想气体的体积增大，分子势能也随之增大
B．对物体做功可以使物体的温度升高
C．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以空调作为制冷机使用时是不遵守热力学第二定律的
D．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加
(2)导热气缸内封闭有压强为p0＝1.0×105Pa、体积为V0＝2.0×10－3m3的理想气体，活塞与气缸之间无摩擦，活塞的质量不计，整个气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，现在活塞上方缓慢倒上砂子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体的温度变为127℃.求气缸内气体的最终体积和压强．
解析(1)理想气体不考虑分子势能，A错误；对物体做功可以使物体的温度升高，B正确；空调的制冷不违背热力学第二定律，C错误；由分子速率分布可知，当温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加，D正确．(2)气体先做等温变化，由玻意耳定律得：
p0V0＝p·eq\f(V0,2)
解得p＝2