【创新设计】（浙江专用）2014届高考物理二轮复习 专题提升训练 第13讲 分子动理论 气体及热力学定律.doc

第13讲分子动理论气体及热力学定律

1．(2013·浙江卷，13)一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图7－13－13所示．图中TA、VA和TD为已知量．

图7－13－13
(1)从状态A到B，气体经历的是________过程(填“等温”、“等容”或“等压”)；
(2)从B到C的过程中，气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”)；
(3)从C到D的过程中，气体对外________(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)，同时________(填“吸热”或“放热”)；
(4)气体在状态D时的体积VD＝________.
解析题目中给出了四个不同状态的体积和温度．
(1)A→B过程，体积不变，是等容过程．
(2)B→C过程，体积减小，说明外界对气体做功，但气体的温度不变，所以气体的内能也不变，说明此过程放热．
(3)C→D过程，气体的体积减小、温度降低，说明外界对气体做正功(或者说气体对外界做负功)，且气体的内能减小，是放热过程．
(4)由理想气体状态方程知，eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pDVD,TD)，由题图知，D→A过程是等压过程，则有eq\f(VA,TA)＝eq\f(VD,TD)，得VD＝eq\f(TD,TA)VA.
答案(1)等容(2)不变(3)做负功放热(4)eq\f(TD,TA)VA
2．(1)下列说法正确的是________．
A．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数
B．已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该液体分子间的平均距离可以表示为eq\r(3,\f(M,ρNA))或eq\r(3,\f(6M,πρNA))
C．分子间距离减小时，分子力一定增大
D．自然界发生的一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
(2)用活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内，当汽缸开口竖直向上时封闭气体的长度为h，如图7－13－14甲所示．将汽缸慢慢转至开口竖直向下时，如图7－13－14乙所示，封闭气柱的长度为eq\f(4,3)h.已知汽缸的导热性能良好，活塞与缸壁间的摩擦不计，外界温度不变，大气压强为p0.

图7－13－14
①此过程气体是吸热还是放热？
②汽缸开口向上时，缸内气体的压强为多少？
解析(2)②设汽缸的横截面积为S，活塞的重力产生的附加压强为Δp.则根据玻意耳定律得：
(p0＋Δp)hS＝(p0－Δp)eq\f(4hS,3)
解得：Δp＝eq\f(1,7)p0，p1＝p0＋Δp＝eq\f(8,7)p0.
答案(1)AB(2)①吸热②eq\f(8,7)p0
3．人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是________．
A．液体的分子势能与体积有关
B．在完全失重的情况下，密闭容器内气体的压强为零
C．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大
D．外界对气体做功，气体的内能一定增加
(2)气体温度计结构如图7－13－15所示，玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)

图7－13－15
①求恒温槽的温度．
②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．
解析(1)分子势能与分子间距有关，选项A正确；在完全失重情况下，气体分子的无规则运动仍然存在，对器壁的压力仍在，故压强不为零，选项B错误；气体压强大小由气体分子的平均动能和分子密度(单位体积内的分子数)共同决定，选项C错误；由热力学第一定律表达式ΔU＝W＋Q可知，外界对气体做功，若同时气体传递热量给外界，则气体的内能不一定增加，选项D错误．
(2)①设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273K，A内气体发生等容变化．根据查理定律得：
eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)
p1＝p0＋ph1
p2＝p0＋ph2
联立以上各式，代入数据得：
T2＝364K(或91℃)．
②增大；吸热
答案(1)A(2)①364K(或91℃)②增大吸热
4．(2013·重庆卷，10)(1)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时 ()．
A．室内空气的压强比室外的小
B．室内空气分子的平均动能比室外的大
C．室内空气的