精选教案
专题15 分子动理论 气体及热力学定律
1．(1)(多选)下列说法中正确的是________。
A．一定量气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收120 J 的热量，则它的内能增大20 J
B．在使两个分子间的距离由很远(r＞10－9 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大
C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力
D．用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的密度即可 E．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢。
(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27 ℃。则：
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？
②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？
③该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？
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(2)①状态A：tA＝300 K，pA＝3×105 Pa，VA＝1×10－3 m3 状态B：tB＝？pB＝1×105 Pa，VB＝1×10－3 m3 状态C：tC＝？pC＝1×105 Pa，VC＝3×10－3 m3
A到B过程等容变化，由等容变化规律得：
pApBtA＝＝tB，代入数据得：tB＝100 K＝－173 ℃
B到C为等压变化，由等压变化规律得：
VBVCtBtC，代入数据得：tC＝300 K＝27 ℃。
②因为状态A和状态C温度相等，且气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志 所以在这个过程中：ΔU＝0。
③由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋W，因为ΔU＝0 故：Q＝－W
在整个过程中，气体在B到C过程对外做功，所以：W＝－pΔV＝－1×105×(3×10－3－1×10－3) J＝－200 J
即：Q＝200 J，是正值，故在这个过程中吸热。
答案：(1)ACE (2)①－173 ℃ 27 ℃ ②0 ③吸热 200 J 2．(1)(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是________。 A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
(2)如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；
A侧空气柱的长度l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0 cm。现将开关K打开，从U形管中放出部
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分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0 cm时将开关K关闭。已知大气压强p0＝75.0 cmHg。
(ⅰ)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；
(ⅱ)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度。
(2)(ⅰ)以 cmHg为压强单位。设A侧空气柱长度l＝10.0 cm时的压强为p；当两侧水银面的高度差为
h1＝10.0 cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1。由玻意耳定律得 pl＝p1l1①
由力学平衡条件得
p＝p0＋h②
打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止。由力学平衡条件有
p1＝p0－h1③
联立①②③式，并代入题给数据得
l1＝12.0 cm。④
(ⅱ)当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2。由玻意耳定律得pl＝
p2l2⑤
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由力学平衡条件有p2＝p0⑥
联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l2＝10.4 cm⑦ 设注入的水银在管内的长度为Δh，依题意得 Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧
联立④⑦⑧式，并代入题给数据得 Δh＝13.2 cm。
答案：(1)ACD (2)(ⅰ)12.0 cm (ⅱ)13.2 cm 3． (1)(多选)下列说法正确的是________。
A．悬浮在液体中的微粒越小，在液体分子的撞击下越容易保持平衡 B．荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C．物体内所有分子的热运动动能之和叫做物体的内能 D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度不一定较大
E．一定质量的理想气体先经等容降温，再经等温压缩，压强可以回到初始的数值
(2)如图所示，用两个质量均为m、横截面积均为S的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分，当在活塞A下方悬挂质量为2m的物体后，整个装置处于静止状态，此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0。已知环境温度、大气压强p0均保持不变，且满足5mg＝p0S，不计一切摩擦。当取走物体后，两活塞重新恢复平衡，求活塞A上升的高度。
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(2)对气体Ⅰ分析，初状态的压强为： 3mg2
p1＝p0－＝p0
S5末状态的压强为：p1′＝p0－
mg4
＝p0 S5
由玻意耳定律有：p1l0S＝p1′l1S 1
解得：l1＝l0
2
mg1
对气体Ⅱ分析，初状态p2＝p1－＝p0
S5mg3
末状态p2′＝p1′－＝p0
S5
由玻意耳定律p2l0S＝p2′l2S
l2＝l0
3
76
1
A活塞上升的高度Δl＝(l0－l1)＋(l0－l2)＝l0。
7
答案：(1)BDE (2)l0
6
4. (1)(多选)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是________。 A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B．外界对物体做功，物体内能一定增加
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高考物理(四海八荒易错集)专题15 分子动理论 气体及热力学定律
