【课堂新坐标】2020届高三物理（通用版）二轮复习：专题限时集训 专题15 分子动理论　气体及热力学定律 含解析.doc

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1、专题限时集训(十五)分子动理论气体及热力学定律(建议用时：40分钟)1．(1)(5分)在一个标准大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170J的功．已知阿伏加德罗常数N23A＝6.0×10mol－1，水的摩尔质量M＝18g/mol.下列说法中正确的是________．A．分子间的平均距离增大B．水分子的热运动变得更剧烈了C．水分子总势能的变化量为2090JD．在整个过程中能量是不守恒的E．1g水所含的分子数为3.3×1022个(2)(10分)如图7所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26cm、温度为280K的空气柱

2、，左、右两管水银面高度差为36cm，外界大气压为76cmHg.若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30cm，则此时左管内气体的温度为多少？图7【解析】(1)液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项A正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的，选项B错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得水的内能的变化量为ΔU＝2260J－170J＝2090J，即水的内能增大2090J，则水分子的总势能增大了2090J，选项C正确；在整个过程中m123能量是

3、守恒的，选项D错误；1g水所含的分子数为n＝NA＝×6.0×10＝M183.3×1022(个)．选项E正确．(2)设U形管左管的横截面为S，当左管内封闭的气柱长度变为30cm时，左管水银柱下降4cm，右管水银柱上升2cm，即左、右两端水银柱高度差h′＝30cm对左管内封闭气体，p1＝p0－h＝40cmHgp2＝p0－h′＝46cmHgV1＝l1S＝26SV2＝30ST1＝280KT2＝？p1V1p2V2由理想气体状态方程可得＝T1T2可得T2＝371.5K.【答案】(1)ACE(2)371.5K2．(1)(5分)下列说法正确的有__________．A．毛细现象是液体的表面张力作用的结果

4、B．晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子动能增加C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排方式不同而成为不同的晶体D．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功3.0×105J，若空气向外界放出热量2.5×105J，则空气内能增加5×104JE．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和非晶体相似，具有各向同性(2)(10分)如图8所示，在圆柱形汽缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，已知外界大气压为p0＝75cmHg，室温t0＝27℃，稳定后两边水银面的高度差为Δh＝1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为L＝50cm.已知柱形容器

5、横截面积S＝0.01m2,75cmHg＝1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2.图8①求活塞的质量；②使容器内温度降至－63℃，求此时U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L′.【解析】(1)毛细现象是液体的表面张力作用的结果，A正确；晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子势能增加，B错误；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，C正确；根据热力学第一定律可知，选项D正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似，具有各向异性，E错误．(2)①根据U形管两侧水银面的高度差为Δh＝1.5cm，可知A中气体压强pA1＝p0＋pΔh

6、＝75cmHg＋1.5cmHg＝76.5cmHg而pA1＝p0＋p塞155所以活塞产生的压强p塞＝1.5cmHg＝1.5××10Pa＝0.02×10Pa75由p塞＝mg/S，解得m＝2kg.②由于活塞光滑，所以气体等压变化，U形管两侧水银面的高度差不变，仍为Δh＝1.5cm初状态：温度T1＝300K，体积V1＝50cm·S末状态：温度T2＝210K，体积V2＝L′SV1V2由盖吕萨克定律，得＝T1T2解得活塞离容器底部的高度L′＝35cm.【答案】(1)ACD(2)①2kg②1.5cm35cm3．(1)(5分)下列说法正确的是________．A．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的光学

7、各向异性特征B．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以它是制造不出来的C．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D．功变为热的实际宏观过程是不可逆的E．空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示(2)(10分)如图9所示，固定的绝热汽缸内有一质量为m的“T”形绝热活塞(体积可忽略)，距汽缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离汽缸底部为1.5h0，两边水银柱存在