2018高考物理二轮-专题训练第15讲-分子动理论、气体及热力学定律

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1、专题六　选考模块专题训练第15讲　分子动理论、气体及热力学定律时间：45分钟1．(2017·湖北襄阳调研)(1)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(2)如图所示，A、B是放置在水平面上两个形状相同的汽缸，其长度为L，在B汽缸内可无摩擦滑动的活塞截面积为S，它的厚度可忽略，A、B之间有一个体积不计的细管连通，K为阀门，A汽缸和

2、细管是导热材料制成的，B汽缸是绝热材料制成的．开始时阀门关闭，活塞处于B汽缸的最右端；A、B汽缸内分别密闭压强为2p0和p0的两种理想气体，气体温度和环境温度均为T0，打开阀门K后，活塞向左移动L的距离并达到平衡，此过程环境温度不变，求：①A汽缸内气体的压强；②B汽缸内气体的温度．解析：(1)温度决定分子的平均动能，质量相同的不同理想气体的物质的量不一定相同，内能不一定相同，选项A错误；物体内能与物体宏观运动速度无关，选项B错误；气体的内能是否变化由做功和热传递两方面决定，气体被压缩，外界对气体做正功W，若气体同时向外界放热Q，当W＝Q时气体的内能

3、不变，选项C正确；一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，选项D正确；根据理想气体状态方程可知等压膨胀过程中温度升高，一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，可知内能必增加，选项E正确．(2)①打开阀门K后，A汽缸内气体等温膨胀，则有：2p0LS＝pA(L＋L)S解得A汽缸内气体的压强pA＝p0②打开阀门K后，B汽缸内气体绝热压缩，平衡后的气体压强为pB＝pA＝p0根据理想气体状态方程有＝解得B汽缸内气体的温度TB＝T0.答案：(1)CDE　(2)①p0　②T02．(2017·河北衡水模拟)(1)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、c

4、a回到原状态，其pT图象如图所示．下列说法正确的是________．A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同(2)横截面积为S的导热性能良好的汽缸竖直放置在水平地面上，两个轻活塞A和B将汽缸分隔为Ⅰ、Ⅱ两个气室，两活塞间距离为d，两气室体积之比为12，如图所示，在保持室温不变的条件下，缓慢在活塞A上加细沙，使之向下移动一段距离h＝d，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦

5、，室内大气压强为p0，求所加细沙的质量．解析：(1)由图可知，在pT图象中，ab反向延长过原点，所以过程ab是等容过程，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，气体吸收热量，选项A正确；由图可知，过程bc是等温过程，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律知，气体体积增大，对外做功，由热力学第一定律知，气体吸热，选项B错误；由图可知，过程ca是等压过程，温度降低，内能减少，即ΔU<0，由盖—吕萨克定律知，气体体积减小，外界对气体做功，即W>0，由热力学第一定律知，气体放出热量，该过程外界对气体做的功小于气体放出的热量，

6、选项C错误；温度是分子平均动能的标志，由图可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，选项D正确；过程bc体积增大，b、c状态气体分子的密集程度不同，容器单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，选项E正确．(2)由于是轻活塞，质量不计，活塞与汽缸间摩擦不计，因此两部分气体压强相等，状态1时，气体压强等于大气压强p＝p0，气体Ⅰ的体积V1＝dS，气体Ⅱ的体积V2＝2dS设所加细沙的质量为m，此时活塞B下移距离为h′，则状态2气体的压强为p′＝p0＋，气体Ⅰ的体积V1′＝(d－h＋h′)S气体Ⅱ的体积V2′＝(2d－h′)S由于保持室温不变、汽缸导热

7、和缓慢加沙，汽缸内气体做等温变化，由玻意耳定律得p0V1＝p′V1′p0V2＝p′V2′联立得h′＝解得m＝.答案：(1)ADE　(2)3．(2017·新课标全国卷Ⅰ)(1)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是________．A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数

8、占总分子数的百分比较大(2)如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部