常見的物質(zhì)是由大量的分子.原子構(gòu)成的，下面是分子動(dòng)理論氣體熱力學(xué)定律專項(xiàng)練習(xí)，希望對考生復(fù)習(xí)有幫助。
1.(新課標(biāo)全國卷，33)(15分)(1)(5分)下列說法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對24分，選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)
A.將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體
B.固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)
C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體
D.在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體
E.在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變
(2)(10分)如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞。已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50 kg，橫截面積為S1=80.0 cm2;小活塞的質(zhì)量為m2=1.50 kg，橫截面積為S2=40.0 cm2;兩活塞用剛性輕桿連接，間距為l=40.0 cm;汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00105 Pa，溫度為T=303 K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495 K�，F(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移。忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取 10 m/s2。求：
(?)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度;
(?)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。
2.(新課標(biāo)全國卷，33)(15分)(1)(5分)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)
A.溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快
B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)
C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的
D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生
E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的
(2)(10分)如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉;A側(cè)空氣柱的長度為l=10.0 cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0 cm�，F(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=10.0 cm時(shí)將開關(guān)K關(guān)閉。已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0 cmHg。
(?)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度;
(?)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長度。
3.(山東理綜，37)(12分)(1)墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是________。(雙選，填正確答案標(biāo)號)
a.混合均勻主要是由于碳粒受重力作用
b.混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
c.使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速
d.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的
(2)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度為300 K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0。當(dāng)封閉氣體溫度上升至303 K時(shí)，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強(qiáng)立刻減為p0，溫度仍為303 K。再經(jīng)過一段時(shí)間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300 K。整個(gè)過程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：
(?)當(dāng)溫度上升到303 K且尚未放氣時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)
(?)當(dāng)溫度恢復(fù)到300 K時(shí)，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。
4.(海南單科，15)(12分)(1)(4分)已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度大小為g。由此可估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為________________。
(2)(8分)如圖，一底面積為S，內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開口向上，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B;在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時(shí)體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)為p0。現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸。求活塞A移動(dòng)的距離。
5.(重慶理綜，10)(12分)(1)(6分)某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時(shí)的，且車胎體積增大。若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么()
A.外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小
B.外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大
C.胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減小
D.胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能增大
(2)(6分)北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會(huì)很快凍結(jié)。若剛吹出時(shí)肥皂泡內(nèi)氣體溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，肥皂泡凍結(jié)后泡內(nèi)氣體溫度降為T2。整個(gè)過程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)體積和質(zhì)量變化，大氣壓強(qiáng)為p0。求凍結(jié)后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差。
參考答案
1.【詳細(xì)分析】(1)晶體有固定的熔點(diǎn)，并不會(huì)因?yàn)轭w粒的大小而改變，即使敲碎為小顆粒，仍舊是晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;固體分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同，表現(xiàn)為晶體具有各向異性，選項(xiàng)B正確;同種元素構(gòu)成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶體，如金剛石和石墨，選項(xiàng)C正確;晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到破壞就可能形成非晶體，D正確;熔化過程中，晶體要吸熱，溫度不變，但是內(nèi)能增大，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。
(2)(?)大小活塞在緩慢下移過程中，受力情況不變，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，由蓋呂薩克定律得=
初狀態(tài)V1=(S1+S2)，T1=495 K
末狀態(tài)V2=lS2
代入可得T2=T1=330 K
(?)對大、小活塞受力分析則有
m1g+m2g+pS1+p1S2=p1S1+pS2
可得p1=1.1105 Pa
缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡過程中，氣體體積不變，由查理定律得=
T3=T=303 K
解得p2=1.01105 Pa
答案 (1)BCD (2)(?)330 K (?)1.01105 Pa
2.【詳細(xì)分析】(1)根據(jù)分子動(dòng)理論，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故A正確;擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，不是化學(xué)反應(yīng)，故C正確、B錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，故D正確;液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對流形成的，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故E錯(cuò)誤。
(2)(?)以cmHg為壓強(qiáng)單位。設(shè)A側(cè)空氣柱長度l=10.0 cm時(shí)的壓強(qiáng)為p;當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=10.0 cm時(shí)，空氣柱的長度l1，壓強(qiáng)為p1。
由玻意耳定律得pl=p1l1①
由力學(xué)平衡條件得p=p0+ph②
打開開關(guān)K放出水銀的過程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止。由力學(xué)平衡條件有
p1=p0-ph1③
聯(lián)立①②③式，并代入題給數(shù)據(jù)得l1=12.0 cm④
(?)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高A側(cè)空氣柱的長度為l2，壓強(qiáng)為p2。
由玻意耳定律得pl=p2l2⑤
由力學(xué)平衡條件有p2=p0⑥
聯(lián)立②⑤⑥式，并代入題給數(shù)據(jù)得l2=10.4 cm⑦
設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長度h，依題意得
h=2(l1-l2)+h1⑧
聯(lián)立④⑦⑧式，并代入題給數(shù)據(jù)得h=13.2 cm⑨
答案 (1)ACD (2)(?)12.0 cm (?)13.2 cm
3.【詳細(xì)分析】(1)根據(jù)分子動(dòng)理論的知識可知，混合均勻主要是由于水分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，使得碳粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的布朗運(yùn)動(dòng)，由于布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與顆粒大小和溫度有關(guān)，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)更明顯，則混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速，故選b、c。
(2)(?)以開始封閉的氣體為研究對象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T0=300 K，壓強(qiáng)為p0;末狀態(tài)溫度T1=303 K，壓強(qiáng)設(shè)為p1，由查理定律得=①
代入數(shù)據(jù)得p1=p0=1.01p0②
(?)設(shè)杯蓋的質(zhì)量為m，剛好被頂起時(shí)，由平衡條件得
p1S=p0S+mg③
放出少許氣體后，以杯蓋內(nèi)的剩余氣體為研究對象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T2=303 K，壓強(qiáng)p2=p0，末狀態(tài)溫度T3=300 K，壓強(qiáng)設(shè)為p3，由查理定律得
=④
設(shè)提起杯蓋所需的最小力為F，由平衡條件得
F+p3S=p0S+mg⑤
聯(lián)立②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得
F=p0S=0.02p0S⑥
答案 (1)bc (2)(?)1.01 p0 (?)0.02p0S
4.【詳細(xì)分析】(1)設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m，由大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生，mg=p0S，即：m=
分子數(shù)n===，假設(shè)每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)小立方體，各小立方體緊密排列，則小立方體邊長即為空氣分子平均間距，設(shè)為a，大氣層中氣體總體積為V，a=，而V=4R2h，所以a=
(2)A與B之間、B與容器底面之間的氣體壓強(qiáng)分別為p1、p2，在漏氣前，對A分析有p1=p0+，對B有p2=p1+
B最終與容器底面接觸后，AB間的壓強(qiáng)為p，氣體體積為V，則有p=p0+
因?yàn)闇囟仁冀K不變，對于混合氣體有p1V+p2V=pV
設(shè)活塞B厚度為d，漏氣前A距離底面的高度為
h=+d
漏氣后A距離底面的高度為h=+d
聯(lián)立可得h=h-h
以上各式聯(lián)立化簡得h=
答案 (1)
(2)
5.【詳細(xì)分析】(1)車胎體積增大，D項(xiàng)正確。
(2)對泡內(nèi)氣體由查理定律得=①
內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差為p=p2-p0②
聯(lián)立①②式解得p=p1-p0③
答案 (1)D (2)p1-p0
分子動(dòng)理論氣體熱力學(xué)定律專項(xiàng)練習(xí)及答案的內(nèi)容就是這些，更多精彩內(nèi)容請持續(xù)關(guān)注物理網(wǎng)。
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