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推荐高考物理专题14热学备考强化训练36分子动理论气态方程二新人教版

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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;故D正确;E、单晶体具有规则的形状,并且也具有各向异性;故E正确;故选:BDE.

⒐【答案】ABD

【解析】在过程ab中,体积不变,则气体不对外界做功,外界也不对气体做功,压强增大, 根据查理定律,气体温度升高,一定质量的理想气体的内能由温度决定,所以气体内能增加,选项A正确,C错误;在过程ca中气体体积缩小,则外界对气体做功,选项B正确;在过程bc中,温度不变,内能不变,体积增加,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体要从外界吸收热量,选项D正确;在过程ca中,压强不变,体积变小,根据盖—吕萨克定律,气体温度降低,内能减小,而外界对气体做功,根据热力学第一定律,气体向外界放出热量,选项E错误.

⒑【答案】CDE 【解析】 ㈡填空题

4?R2P0NA⒒【答案】,a?Mg3Mgh P0NAp0S g【解析】设大气层中气体的质量为m,由大气压强产生,mg?p0S,即:m?mNAp0SNA4?R2P0NA??分子数n?,假设每个分子占据一个小立方体,各小立方MMgMg体紧密排列,则小立方体边长即为空气分子平均间距,设为a,大气层中气体总体积为V,

a=3V,而V?4?R2h,所以a?n3Mgh P0NA⒓【答案】ρV1NA/MMV2/ρV1NA

【解析】气的质量为:m=ρV1,氮气的物质的量为:n=m?V1?;故质量为m的水所MM含的分子数为:N=nNA=?VNmNA?1A;该氮气变为液体后的体积为V2,则一个氮分子的MM体积约为:V0=V2VM?2 NNA?V1㈢计算题

T0T0?11?;(ⅱ) Vgρ0;(ⅲ)Vρ0T0?-?-m0。 TbTa?TbTa?

[解析] (2)(ⅰ)设1个大气压下质量为m的空气在温度为T0时的体积为V0,密度为

mρ0= ①

V0

⒔【答案】(2)(ⅰ) Vgρ

0

在温度为T时的体积为VT,密度为 ρ(T)= ② 由盖—吕萨克定律得

mVTV0VT= ③ T0T联立①②③式得 ρ(T)=ρ

0

T0

④ T气球所受到的浮力为 f=ρ(Tb)gV ⑤ 联立④⑤式得

f=Vgρ

0

T0

⑥ Tb(ⅱ)气球内热空气所受的重力为 G=ρ(Ta)Vg ⑦ 联立④⑦式得

G=Vgρ

0

T0

⑧ Ta(ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m,由力的平衡条件得 mg=f-G-m0g ⑨ 联立⑥⑧⑨式得

?11??m=Vρ0T0??Tb-Ta?-m0 ⑩

⒕【答案】4

【解析】(2)设氧气开始时的压强为p1,体积为V1,压强变为p2(两个大气压)时,体积为V2,根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2 ①

重新充气前,用去的氧气在p2压强下的体积为 V3=V2-V1②

设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0,则有 p2V3=p0V0 ③

设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为?V,则氧气可用的天数为 N=V0/?V④

联立①②③④式,并代入数据得 N=4(天) ⑤ ⒖【答案】(1)12.0cm;(2)13.2cm

【解析】(1)以cmHg为压强单位,设A侧空气长度l=10.0cm时压强为P;当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm时,空气柱的长度为l1,压强为P1,由玻意耳定律得

16.【答案】(ⅰ)T2?330K;(ⅱ)p??1.01?10Pa。

【解析】(2)(10分)(ⅰ)设初始时气体体积为V1,在大活塞与大圆筒地步刚接触时,缸内封闭气体的体积为V2,温度为T2。由题给条件得

5?l??l?V1?s2?l???s??

?2??2?V2?s2l

在活塞缓慢下移的过程中,用p1表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得

s1(p1?p)?m1g?m2g?s2(p1?p)

故缸内气体的压强不变。由盖-吕萨克定律有

V1V2? T1T2 ④

联立①②④式并代入题给数据得

T2?330K

(ⅱ)在大活塞与大圆筒底部刚接触时,被封闭气体的压强为p1,在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中,被封闭气体的体积不变。设达到热平衡时被封闭气体的压强为p?,由查理定律,有

p?p1? TT2联立③⑤⑥式并代入题给数据得

p??1.01?105Pa

⒘【答案】?h? ⑦

2P0S?3mg2V?

PS?mgSS?0?【解析】A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为P1、P2,在漏气前,对A分析有P1?P0?mgmg,对B有P2?P ?1SSmg SB最终与容器底面接触后,AB间的压强为P,气体体积为V',则有P?P0?因为温度失重不变,对于混合气体有?P1?P2??2V?PV',

2V, SV'漏气后A距离底面的高度为h'?

S2P0S?3mg2V?联立可得?h??P0S?mg?SS漏气前A距离底面的高度为h?

⒙【答案】(1)不正确。(2)ΔpA=ΔpB

【解析】(1)不正确。水银柱移动的原因是升温后,由于压强变化造成受力平衡被破坏,因此应该假设气体体积不变,由压强变化判断移动方向。 正确解法:设升温后上下部分气体体积不变,则由查理定律可得

pp? ?TT?ΔTΔp?p??p?ΔTp T因为ΔT?0,pA

(四)选做题 ⒚【答案】ADE

【解析】A物体内能指所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故A确;B液晶具有液体的流动性,又具有光学的各向异性,B错误;C、热力学第二定律表述:不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响.只有在不产生其它影响的条件下,从单一热源吸热全部变功才是不可能的(被客观规律所禁止的).也就是说第二定律并不禁止下列情形:存在其他变化时,热全部变功.或者说:“从单一热源取热,把它全部变为功”

并非不可能,但只有在发生其他变化时,才能实现.故C错误;一定量的气体,在体积不变时,温度降低,压强减小,根据气体压强原理知道分子每秒平均碰撞次数也减小.故D确.F、一定量的气体,在压强不变时,随着温度降低体积在减小,所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数在增加,故E确.

433

⒛【解析】 (3)摩尔体积V=πrNA[或V=(2r)NA]

3由密度ρ=,解得ρ=

3

MV3MM3(或ρ=3) 4πrNA8rNA

3

2

3

2

3

3

代入数据得ρ=1×10 kg/m(或ρ=5×10 kg/m,5×10~1×10 kg/m都算对) 25

21.【答案】4×10个 【解析】水分子数目为 N=23

25

?VM×NA

代入得:N=6×10=4×10(个)

22.【答案】?h?2P0S?3mg2V?

PS?mgSS?0?【解析】A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为P1、P2,在漏气前,对A分析有P1?P0?mgmg,对B有P2?P ?1SSmg SB最终与容器底面接触后,AB间的压强为P,气体体积为V',则有P?P0?因为温度失重不变,对于混合气体有?P1?P2??2V?PV',

2V, SV'漏气后A距离底面的高度为h'?

S2P0S?3mg2V?联立可得?h?

?P0S?mg?SS漏气前A距离底面的高度为h?23.【答案】h?p0SL p0S?mg【解析】由于气缸导热,且不计环境温度的变化,将气缸由水平放置变成竖直放置,直到活塞不再下降的过程中,缸内密闭的气体经历的是等温过程,设此时活塞到气缸底部的距离为h。

气缸水平放置时,对活塞有:p1S?p0S?0

气缸竖直放置后活塞静止时,对活塞有:p2S?mg?p0S?0 对上述过程中的气体,据玻意耳定律有:p1LS?p2hS 解得:h?p0SL p0S?mg24.【答案】(1)88 cmHg;(2)4.5cm.

【解析】①设左管横截面积为S,则右管横截面积为3S,以右管封闭气体为研究对象

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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;故D正确;E、单晶体具有规则的形状,并且也具有各向异性;故E正确;故选:BDE.⒐【答案】ABD【解析】在过程ab中,体积不变,则气体不对外界做功,外界也不对气体做功,压强增大,根据查理定律,气体温度升高,一定质量的理想气体的内能由温度决定,所以气体内能增加,选项A正确,C错误;在过程ca中气体体积缩小,
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