1、1课时作业 14 (选修 33)分子动理论、气体及热力学定律1(1)对于图中各图线说法正确的是_A图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态的温度比状态的温度高B图乙为一定质量的理想气体状态变化的 p V 图线，由图可知气体由状态 A 变化到B 的过程中，气体分子平均动能先增大后减小C图丙为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离 rr0时，分子势能随分子间的距离增大而增大D液体表面层分子间的距离比液体内部分子间的距离大；附着层内液体分子间的距离小于液体内部分子间的距离E一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，气体内能增加的同时向外界释放热量(2)一上端开口、下端封闭的
2、细长玻璃管倾斜放置，与水平面夹角 30.玻璃管的中间有一段长为 l250 cm 的水银柱，水银柱下部封有长 l125 cm 的空气柱，上部空气柱的长度 l360 cm.现将一活塞从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气长度变为l120 cm，如图所示假设活塞下推过程中没有漏气，已知大气压强为 p075 cmHg，环境温度不变，求活塞下推的距离 l.解析：(1)A 项，状态的速度较高的粒子比状态多，所以状态的温度比状态的温度高，故 A 项正确；B 项，对于一定量的气体由状态变化到的过程，由理想气体状态方程得其温度先增大后减小，故 B 项正确；C 项，当分子间的距离时，分子间作用力表现为引力，分子间
3、的距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故 C 项正确；D 项，由于挥发，液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离；对于不同性质的液体，附着层内液体分子间的距离可能大于也可能小于液体内部分子间的距离，故 D 项错误；E 项，一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，吸收外界热量，气体内能增加，故 E 项错误综上所述，本题正确答案为 A、B、C.(2)以 cmHg 为压强单位在活塞下推前，玻璃管下部空气柱压强为 p1 p0 l2sin30设活塞下推后，下部空气柱的压强为 p1，由玻意耳定律得：p1l1 p1 l1设此时玻璃管上部空气柱的压强为 p2，则
4、： p2 p1 l2sin30由玻意耳定律得： p0l3 p2 l3设活塞下推距离为 l 时即： l l1 l3( l1 l3)得 l20 cm.答案：(1)ABC (2)20 cm2(1)下列有关热学知识的叙述中，正确的是_A布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则运动2B随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小C晶体沿不同方向的物理性质是一样的，具有各向同性D一定质量的理想气体在等温变化过程中，内能一定不变E一定条件下，热量也可以从低温物体传递给高温物体(2)如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为 15 L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为 2 L，打气筒活塞每
5、次可以打进 1 atm、150 cm3的空气，忽略打气和喷药过程气体温度的变化()喷药前若要使气体压强增大到 2.5 atm，应打气多少次？()如果压强达到 2.5 atm 时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，桶内剩下的药液还有多少升？解析：(1)布朗运动是指悬浮微粒的无规则运动，注意微粒不是分子，布朗运动也不是花粉分子的热运动，选项 A 错误；由于分子之间的引力和斥力都来源于电荷之间的作用力，所以随着分子之间的距离的增大，根据库仑定律，分子间的引力和斥力都减小，选项 B 正确；有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，选项 C 错误；由于
6、理想气体的内能只与温度有关，所以一定质量的理想气体在等温变化过程中，内能一定不变，选项 D 正确；一定条件下，热量也可以从低温物体传递到高温物体，例如冰箱，选项 E 正确(2)()设应打 n 次，则有： p11 atm， V1150 cm3n2 L0.15 n L2 L， p22.5 atm， V22 L根据玻意耳定律得： p1V1 p2V2解得 n20()由题意可知： V 12 L， p 12.5 atm； p 21 atm根据玻意耳定律得 p 1V 1 p 2V 2V 2 V 15 Lp 1p 2剩下的药液 V15 L5 L10 L答案：(1)BDE (2)()20 ()10 L3(1)下
7、列说法中正确的是_A单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强可能增大B液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性C用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏伽德罗常数，只需再知道油的密度即可D空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量E使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法(2)如图甲所示，可沿内部长度为 L1 m 的汽缸壁自由活动的活塞将密封充有一定质量的理想气体的圆筒形导热汽缸分隔成 A、 B 两部分，活塞与汽缸底部由一轻弹簧相连 A部分高度为 L10.8 m，此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等， B 部分气体压强为p0.设活
8、塞厚度不计，弹簧原长恰好与汽缸内长度相等，环境的温度恒为 T1300 K.()将该装置水平放置如图乙时，平衡后 B 部分气体的长度为 L20.1 m，则弹簧的劲度系数 k 与活塞的横截面积 S 之比为多少？()将该装置倒置如图丙且放入恒温箱内，平衡后 B 部分气体的长度为 L20.1 m，则恒温箱的温度 T2为多少？解析：(1)单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，如果气体的温度升3高，气体对容器壁的碰撞力变大，则气体的压强也可能增大，选项 A 正确；液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性，选项 B 正确；用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏伽德罗常数
9、，只需再知道油的摩尔体积即可，选项 C 错误；空调机在制冷过程中消耗了电能，总体上放出热量，从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，选项 D 错误；温度越高，饱和汽压越大，则使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，选项 E 正确(2)()开始时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等， A、 B 两部分的气体压强相等，均为 p0在图乙状态时，由活塞的受力可得kL2 pAS pBS(pA、 pB分别是 A、 B 两部分气体的压强)对 A 部分气体，有 p0L1 pA(L L2)对 B 部分气体，有 p0(L L1) pBL2联立解得 p0kS 1009()在图甲状态时，由活塞的受力可得k(L L1
10、) mg在图丙状态时，由活塞的受力可得 p BS kL2 mg p AS对 A 部分气体： p0L1ST1 p A L L2 ST2对 B 部分气体： p0 L L1 ST1 p BL2ST2联立解得 T2900 K答案：(1)ABE (2)() p0 ()900 K10094(1)下列说法正确的是_A布朗运动是液体分子的热运动B气体的温度降低，个别气体分子热运动的剧烈程度有可能加强C液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面层分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力D气体如果失去了容器的约束就会散开，不是因为气体分子间斥力大于引力，而是气体分子不停地做无规则运动的缘故E影
11、响人们对空气干爽与潮湿感受的因素不是空气的相对湿度，而是空气的绝对湿度(2)如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的 U 形玻璃管与容积为 V090 cm3的金属球形容器连通，U 形玻璃管中有两段水银柱，一段在 U 形玻璃管的左侧，其长度为h4 cm，另一段在 U 形玻璃管的底部，封闭了 A、 B 两部分理想气体当环境温度为t127时， B 部分气柱长度为 h220 cm，U 形玻璃管底部右侧水银面比左侧水银面高出h116 cm，玻璃管中右侧水银柱上方气柱长 h020 cm.现在对金属球形容器缓慢加热，环境温度始终不变已知大气压 p076 cmHg，U 形玻璃管的横截面积为 S0.5 cm 2
12、，求：()当加热到多少摄氏度时，玻璃管底部水银柱左右水银面在同一水平面上；()当加热到温度 t2164.25时停止加热，此时 U 形玻璃管底部左侧水银面比右侧水银面要高出 h，则 B 部分气体上方水银面移动的距离(相对温度为 27时的位置)4解析：(1)布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的表现，选项 A 错误；气体的温度降低，大部分气体分子热运动的剧烈程度减弱，但有可能少部分气体分子热运动的剧烈程度加强，选项 B 正确；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面层分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力，选项 C 正确；气体如果失去了容器的约束就
13、会散开，这是因为气体分子不停地做无规则运动的缘故，选项 D 正确；人对空气干爽与潮湿的感受不是取决于绝对湿度，而主要取决于空气的相对湿度，选项 E 错误(2)()研究 A 部分气体，初始状态：p1 p0 gh gh 164 cmHg， V1 V0 h0S100 cm 3， T1300 K末状态： p2 p0 gh 80 cmHg， V2 V1 104 cm 3， T2(273 t) Kh1S2由理想气体状态方程有 p1V1T1 p2V2T2代入数据解得 t117() A 部分气体的第三状态：p3 p0 gh g h， V3 V1 S， T3(273 t2) K(h12 h2)由理想气体状态方程有 p1V1T1 p3V3T3代入数据解得 h8 cm所以 B 部分气体上方水银面移动的距离 H 12 cmh12 h2答案：(1)BCD (2)()117 ()12 cm
