强化训练36 分子动理论 气态方程（二）
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18题，总计120分，选做题9道备用。
一、破解依据 ㈠物体由大量分子组成 ⑴油膜法测分子直径 d?V S⑵微观模型： ①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；
②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。 ⑶微观量：
①阿伏加德罗常数 NA?6.0?10mol23?1；②分子质量 m0?MA?V0?； NANA33VMA6V0③分子体积 V0?A?； ④分子大小 d球?，d方?V0
NA?NA?MVNA?NA，其中n为摩尔数。 ⑤分子数量 N?nNA?MAVA㈡分子热运动——布朗运动和扩散现象
㈢分子力与分子距离的关系（略）
㈣摄氏温度与绝对温度 T?t?273K ㈤气体实验定律与理想气态方程
⑴玻意耳定律 p1V1?p2V2?常数①；⑵盖·吕萨克定律
VV??常数②； TT⑶查理定律
p1p2pVpV??常数③； ⑷气态方程11?22?C
T1T2T1T2二、 精选习题
㈠选择题（每小题5分，共50分）
⒈（15重庆）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么
A.外界对胎内气体做功，气体内能减小 B.外界对胎内气体做功，气体内能增大 C.胎内气体对外界做功，内能减小 D.胎内气体对外界做功，内能增大
⒉（14上海）如图-1，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸璧之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量△pA、△pB均大于零，对活塞压力的变化量为△FA、△FB，则（ ）
A．A体积增大 B．A体积减小
C． △FA＞△FB D．△pA＜△pB
图-1
⒊（14全国）对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（ ） A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈 C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小 D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小
⒋（17北京）以下关于热运动的说法正确的是（ ） A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止 C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大
⒌（14漳州八校联考）带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V-T图-2所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则（ ）
图-2
A．pb>pc，Qab>QacB．pb>pc，Qab (A) NAMρNAρNA (B) (C) (D) mVmVmMm ⒎.（14江西师大附中）以下说法正确的是（ ） A．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及气体分子的平均动能都有关（ ） B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动 C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大 E．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小 ⒏（14武汉二中）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的（ ） 图-3 A、微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 B、当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等 C、食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 D、小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用 E、食盐晶体在熔化过程中温度保持不变 9.（17全国Ⅲ）如图-4，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是（ ） 图-4 A．在过程ab中气体的内能增加 B．在过程ca中外界对气体做功 C．在过程ab中气体对外界做功 D．在过程bc中气体从外界吸收热量 E．在过程ca中气体从外界吸收热量 10.（15新课标Ⅲ）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．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 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 ㈡填空题（共10分） 11.（15海南）（5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NA，地面大气压强为P重力加速度大小为g。由此可以估算得，O，地球大气层空气分子总数为，空气分子之间的平均距离为。 12.（14徐州一中）（5分）已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为，该氮气变为液体后的体积为 V2，则一个氮分子的体积约为． ㈢计算题（共60分） ⒔ (17全国Ⅱ)（10分）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb.已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g. (ⅰ)求该热气球所受浮力的大小； (ⅱ)求该热气球内空气所受的重力； (ⅲ)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量． 14.（16全国Ⅱ）（10分）一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。 15.（15新课标Ⅱ）（10分）如图-5，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比 A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm 时，将开关K关闭，已知大气压强P0=75.0cmHg。 （ⅰ）求放出部分水银后A侧空气柱的长度 （ⅱ）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度 16.（15新课标1）（10分）如图-6，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m1?2.50kg，横截面积为s1?80.0cm，小活塞的质量为m2?1.50kg，横截面积为s2?40.0cm；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l?40.0cm，气缸外大气压强为p?1.00?10Pa，温度为T?303K。初始时大活塞与大圆筒底部相距 5图-5 22l，两活塞间封闭气体的温度为T1?495k，现气缸内气体温度缓慢下降，22活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g取10m/s，求 （i）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度 （ii）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强
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