天津市新人教版物理2012届高三单元测试:11 分子动理论 固体、液体和气体

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名称 天津市新人教版物理2012届高三单元测试:11 分子动理论 固体、液体和气体
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科目 物理
更新时间 2011-12-27 13:34:11

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天津市新人教版物理高三单元测试11
《分子动理论 固体、液体和气体》
一选择题(共15题)
1.(2011·四川理综·T14)气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外无相互作用力的是( )
A 气体分子可以做布朗运动
B 气体分子的动能都一样大
C 相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动
D 相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大
2.(2011·山东高考)人类对物质属性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.液晶的分子势能与体积有关
B.晶体的物理性质都是各向异性的
C.温度升高,每个分子的动能都增大
D.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
3.(2011·上海高考物理)如图,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强( )
(A)逐渐增大 (B)逐渐减小 (C)始终不变 (D)先增大后减小
4.(2010·全国卷Ⅰ)右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时,分子间的作用力为零
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
5.(09·北京)做布朗运动实验,得到某个观测记录如图。图中记录的是 ( )
A.分子无规则运动的情况
B.某个微粒做布朗运动的轨迹
C.某个微粒做布朗运动的速度——时间图线
D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
6.已知某气体的摩尔体积为VA,摩尔质量为MA,阿伏加德罗常数为NA,则根据以上数据可以估算出的物理量是 (  )
A.分子质量 B.分子体积
C.分子密度 D.分子间平均距离
7.下列说法中正确的是 (  )
A.给轮胎打气的过程中,轮胎内气体内能不断增大
B.洒水车在不断洒水的过程中,轮胎内气体的内能不断增大
C.太阳下暴晒的轮胎爆破,轮胎内气体内能减小
D.拔火罐过程中,火罐能吸附在身体上,说明火罐内气体内能减小21世纪教育网
8.同学们一定都吃过味道鲜美的烤鸭,烤鸭的烤制过程没有添加任何调料,只是在烤制之前,把烤鸭放在腌制汤中腌制一定时间,盐就会进入肉里.则下列说法正确的是 (  )
A.如果让腌制汤温度升高,盐进入鸭肉的速度就会加快
B.烤鸭的腌制过程说明分子之间有引力,把盐分子吸进鸭肉里
C.在腌制汤中,有的盐分子进入鸭肉,有的盐分子从鸭肉里面出来
D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻,将不会有盐分子进入鸭肉
9.( 2010·全国卷Ⅱ)如图,一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空,抽开隔板K后a内气体进入b,最终达到平衡状态。在此过程中( )
A.气体对外界做功,内能减少
B.气体不做功,内能不变
C.气体压强变小,温度降低 21世纪教育网
D.气体压强变小,温度不变
10.(2010·福建·28)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律,后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率,纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是( )[来源:21世纪教育网]
11.如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体( )
A.温度升高,压强增大,内能减少
B.温度降低,压强增大,内能减少
C.温度升高,压强增大,内能增加
D.温度降低,压强减小,内能增加
12. (2010·上海物理·17)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程,其中的延长线通过原点,垂直于且与水平轴平行,与平行,则
气体体积在
(A)过程中不断增加
(B)过程中保持不变
(C)过程中不断增加
(D)过程中保持不变
13.(09·全国卷Ⅱ·16)如图,水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分,隔板可在气缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止,左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比 ( )
A.右边气体温度升高,左边气体温度不变
B.左右两边气体温度都升高
C.左边气体压强增大
D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
14.用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律.A、B管下端由软管相连,注入一定量的水银,烧瓶中封有一定量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高,那么为了保持瓶中气体体积不变(  )
A.将烧瓶浸入热水中时,应将A管向上移动
B.将烧瓶浸入热水中时,应将A管向下移动
C.将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向上移动
D.将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向下移动
15. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态C,最后变化到状态A的过程中,下列说法正确的是 (  )
A.从状态A变化到状态B的过程中,气体膨胀对外做功,放出热量
B.从状态B变化到状态C的过程中,气体体积不变,压强减小,放出热量
C.从状态C变化到状态A的过程中,气体压强不变,体积减小,放出热量
D.若状态A的温度为300 K,则状态B的温度为600 K
二.计算题(共7题)
16..(09·江苏卷物理)
(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是 。(填写选项前的字母)
(A)气体分子间的作用力增大 (B)气体分子的平均速率增大[来源:21世纪教育网]
(C)气体分子的平均动能减小 (D)气体组成的系统地熵增加
(2)若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡 (填“吸收”或“放出”)的热量是 J。气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了 J。
(3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/,平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数,取气体分子的平均直径为,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)。
17. (2010·上海物理·22)如图,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为,一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内,其压强为____pa(大气压强取1.01,g取)。若从初温开始加热气体,使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m,则此时气体的温度为____℃。
18.一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmGg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求:
(1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
19.如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105 Pa为大气压强),温度为300 K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330 K时,活塞恰好离开a、b;当温度为360 K时,活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求:
(1)活塞的质量;
(2)物体A的体积.
[来源:21世纪教育网]
21世纪教育网
20.(2011·海南物理)
(1)关于空气湿度,下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母。
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
B.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小
C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示
D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
(2)如图,容积为的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连,压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时,两管中水银面等高,左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为。打开气阀,左管中水银下降;缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的高度差为h。已知水银的密度为,大气压强为,重力加速度为g;空气可视为理想气体,其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1。
21世纪教育网
21.(2011·新课标理综全国卷·T33(2))如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。
22.(2011·上海高考物理)如图,绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为、温度均为。缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变,求气缸A中气体的体积和温度。
答案:
1.【答案】选C.布朗运动本身并不是分子运动,因此A错;分子作无规则的热运动,各个分子的动能不同,B错;气体分子平均距离较远,所以分子力十分微弱,C正确;由于无规则的热运动,每个气体分子之间的距离是变化的, D错.
2.【答案】A、B
【详解】选a、d。液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质,其分子间的作用力较强,在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用,分子势能和体积有关,a正确。晶体分为单晶体和多晶体,单晶体物理性质表现为各向异性,多晶体物理性质表现为各向同性,b错误。温度升高时,分子的平均动能增大但不是每一个分子动能都增大,c错误。露珠由于受到表面张力的作用表面积有收缩到最小的趋势即呈球形,d正确。
3.【答案】选A.
【详解】因为,从图像上看,,所以,选项A正确.
4.【答案】BC
【解析】分子间距等于r0时分子势能最小,即r0= r2。当r小于r1时分子力表现为斥力;当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力;当r大于r2时分子力表现为引力,A错BC对。在r由r1变到r2的过程中,分子斥力做正功分子势能减小,D错误。
5.答案:D
解析:布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,而非分子的运动,故A项错误;既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹,故B项错误,对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的,所以无法确定其在某一个时刻的速度,故也就无法描绘其速度-时间图线,故C项错误;故只有D项正确。
6.【答案】AD21世纪教育网
【详解】根据m=可知选项A正确;由于气体分子间距很大,故无法求出分子的体积和密度,选项B、C错误;由V==d3可知选项D正确.
7.【答案】ACD
8.【答案】AC
【详解】盐分子进入鸭肉是因为盐分子的扩散,温度越高扩散得越快,A正确;盐进入鸭肉是因为盐分子的无规则运动,并不是因为分子引力,B错误;盐分子永不停息的做无规则运动,有的进入鸭肉,有的离开鸭肉,C正确;冷冻后,仍然会有盐分子进入鸭肉,只不过速度慢一些,D错误.
9.答案BD
解析:绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q=0。稀薄气体向真空扩散没有做功,W=0。根据热力学第一定律,稀薄气体的内能不变,则温度不变。稀薄气体扩散体积增大压强必然减小
10.答案:D
11.答案:C
12.答案:AB
【解析】首先,因为的延长线通过原点,所以是等容线,即气体体积在过程中保持不变,B正确;是等温线,压强减小则体积增大,A正确;是等压线,温度降低则体积减小,C错误;连接ao交cd于e,则ae是等容线,即,因为,所以,所以过程中体积不是保持不变,D错误;本题选AB。
本题考查气体的图象的理解。难度:中等。对D,需要作辅助线,较难。
13.答案BC
解析:本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。
14.【答案】AD
【详解】由=C(常量)可知,在体积不变的情况下,温度升高,气体压强增大,右管(A)水银面要比左管(B)水银面高,故选项A正确;同理可知选项D正确.
15.【答案】BC
【详解】气体从状态A变化到状态B的过程中,气体体积增大,膨胀对外做功,压强升高,根据=C可知,其温度升高,根据热力学第一定律可知,气体要吸热,选项A错误;从状态B变化到状态C的过程中,气体体积不变W=0,压强减小,则温度降低,由ΔU=W+Q可知气体放热,选项B正确;从状态C变化到状态A的过程中,气体体积减小W>0,压强不变,则温度降低,由ΔU=W+Q可知气体放热,选项C正确;由=C可求出状态B的温度为1 200 K,选项D错误.
16.答案:(1) D ;(2) 吸收;0.6;0.2;(3) 设气体体积为,液体体积为,
气体分子数, (或)
则 (或)
解得 (都算对)
解析:(1)掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小,温度不变,由玻意尔定律知,上升过程中体积增大,微观上体现为分子间距增大,分子间引力减小,温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变,此过程为自发过程,故熵增大。D 项正确。
(2)本题从热力学第一定律入手,抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变,由热力学第一定律,物体对外做功0.6J,则一定同时从外界吸收热量0.6J,才能保证内能不变。而温度上升的过程,内能增加了0.2J。
(3)微观量的运算,注意从单位制检查运算结论,最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为,液体体积为,气体分子数, (或)
则 (或)
解得 (都算对)
17.解析:
,T2=306K,t2=33℃
本题考查气体实验定律。
难度:易。
18.(1)在气球上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气经历一等温过程。[来源:21世纪教育网]
根据玻意耳—马略特定律有
式中,是在此等温过程末氦气的体积。由①式得

(2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同,即。这是一等过程 根据盖—吕萨克定律有

式中,是在此等压过程末氦气的体积。由③式得

评分参考:本题8分。①至④式各2分。
19.【答案】(1)4 kg (2)640 cm3
【详解】(1)设物体A的体积为ΔV.
T1=300 K,p1=1.0×105 Pa,V1=60×40-ΔV
T2=330 K,p2=(1.0×105+) Pa,V2=V1
T3=360 K,p3=p2,V3=64×40-ΔV
由状态1到状态2为等容过程=
代入数据得m=4 kg
(2)由状态2到状态3为等压过程=
代入数据得ΔV=640 cm3
20.【答案】(1)BC(2)
【详解】(1)选BC。相对湿度越大,人感觉越潮湿,相对湿度大时,绝对湿度不一定大,故A错误;相对湿度较小时,使人感觉干燥,故B正确。用空气中水蒸汽的压强表示的湿度叫做空气的绝对湿度,用空气中水蒸汽的压强与同一温度时水的饱和气压之比叫做相对湿度,故C正确,D错误。
(2)气阀打开前时,左管内气体的压强为(1分)
气阀打开后稳定时的压强 ①(2分)
根据等温变化,则有 ②(2分)
联立①②两式解得(3分)
21.【答案】12cm 9.2 cm
【详解】设玻璃管开中向上时,空气柱的压强为[来源:21世纪教育网]
p1=p0+ρgl3 ①
式中,ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度。
玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则
p2=ρgl1,p0= P2+ρgx ②
式中,p 2为管内空气柱的压强。由玻意耳定律有
p1l2S= p2hS ③
式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积,由①②③式和题给条件得
h=12cm
从开始转动一周后,设空气柱的压强为p3,则
p3=p0+ρgx ④
由一玻意耳定律得
p1l2S=p3h′S ⑤
式中,h′是此时空气柱的长度,由①②③⑤⑥式得,
h′=9.2cm
22.【详解】设初态压强为,膨胀后A,B压强相等
B中气体始末状态温度相等

A部分气体满足
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