1.(1)以下關(guān)于分子動(dòng)理論的說法中正確的是______.(雙選,填正確答案標(biāo)號(hào))
A.-2 ℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰,部分水分子已經(jīng)停止了熱運(yùn)動(dòng)
B.分子勢能隨分子間距離的增大,可能先減小后增大
C.分子間的引力與斥力都隨分子間的距離的增大而減小
D.擴(kuò)散和布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是相同的,都是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
(2)
如圖6-13-7所示,豎直放置的氣缸,活塞橫截面積為S=0.01 m2,可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng).氣缸側(cè)壁有一個(gè)小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通,氣缸內(nèi)封閉了一段高為80 cm的氣柱(U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì)).此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為7 ℃,U形管內(nèi)水銀面高度差h1=5 cm.已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105 Pa,水銀的密度ρ=13.6×103 kg/m3,重力加速度g取10 m/s2.
求活塞的質(zhì)量m;
若對(duì)氣缸緩慢加熱的同時(shí),在活塞上緩慢添加砂粒,可保持活塞的高度不變.當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到37 ℃時(shí),求U形管內(nèi)水銀面的高度差.
解析 (1)-2 ℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰,但分子運(yùn)動(dòng)永不停息,A錯(cuò)誤;分子勢能隨分子間距離的增大,可能先減小后增大,B正確;分子間的引力與斥力都隨分子間的距離的增大而減小,C正確;擴(kuò)散和布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是不同的,D錯(cuò)誤.
(2)對(duì)活塞,有:p0S+mg=p1S
由題意,可知:p1=p0+ρgh1
解得:m=ρh1S
代入數(shù)值得:m=6.8 kg
活塞位置不變,氣缸內(nèi)氣體做等容變化由=
T1=280 K,T2=310 K,p2=p0+ρgh2
代入數(shù)值得h2=13.4 cm
答案 (1)BC (2)6.8 kg 13.4 m
2.
(1)2013年10月6日,北京遭到霧霾天氣“襲擊”,眾所周知,霧霾天氣中的主要污染物便是PM2.5.PM2.5是指空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5微米的顆粒物,其浮在空氣中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后會(huì)進(jìn)入肺泡對(duì)人體形成危害.下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是________.(雙選 ,填正確答案標(biāo)號(hào))
A.環(huán)境溫度低于0 ℃時(shí),PM2.5不具有內(nèi)能
B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)
C.PM2.5在空氣中受到的是非平衡力作用
D.PM2.5的空間尺度大于電子的直徑
(2)容器A分別用細(xì)管連接容器B和豎直管,豎直管內(nèi)有水銀柱,容器B內(nèi)有t=0 ℃的理想氣體,容器A內(nèi)為真空.細(xì)管上連接兩個(gè)閥門S1、S2,如圖6-13-9所示,容器B體積為VB=4VA,初始時(shí)兩閥門均關(guān)閉.將S2打開穩(wěn)定后,豎直管內(nèi)的水銀柱高度為h1=75 cm,再將S1打開并保持容器內(nèi)氣體溫度不變,管內(nèi)水銀柱高度變?yōu)閔2=50 cm,不計(jì)細(xì)管的體積.
求S2打開前容器B內(nèi)氣體的壓強(qiáng).
當(dāng)A、B容器內(nèi)氣體的溫度升高到多少度時(shí),管內(nèi)水銀柱長度變?yōu)閔3=45 cm.
解析 (1)環(huán)境溫度低于0 ℃時(shí),分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),PM2.5顆粒物內(nèi)能不為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;PM2.5是固體小顆粒,它在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;PM2.5在空氣中既不靜止,又不做勻速直線運(yùn)動(dòng),而是浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)而處于非平衡狀態(tài),PM2.5在空氣中受到的是非平衡力作用,選項(xiàng)C正確;PM2.5是指空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于2.5微米的懸浮顆粒,也被稱為細(xì)顆粒物,而電子的尺寸遠(yuǎn)小于10-10 m,選項(xiàng)D正確.
(2)①S2打開穩(wěn)定后,由于A內(nèi)為真空,對(duì)于水銀柱,有
p0-ρgh1=0
S1打開后氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律
pBVB=pA1VA+pB1VB
pA1=pB1=p0-ρgh2
解得pB=31.25 cmHg.
升溫后A、B容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為
pA2=p0-ρgh3
A、B容器內(nèi)氣體發(fā)生等容變化,根據(jù)查理定律,有
=,而T=273 K
解得T1=327.6 K,則有t1=54.6 ℃.
答案 (1)CD (2)31.25 cmHg 54.6 ℃
1.第(1)小題:在高考中屬于送分題,重在考查考生對(duì)基本概念的理解.而熱學(xué)的基本概念多,相互之間的聯(lián)系零散,學(xué)習(xí)中要在理解的基礎(chǔ)上記憶,通過比較找出相似概念的不同處,反復(fù)記憶,溫故而知新.
2.應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律的解題思路
(1)選擇對(duì)象——即某一定質(zhì)量的理想氣體;
(2)找出參量——?dú)怏w在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2;
(3)認(rèn)識(shí)過程——認(rèn)清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提;
(4)列出方程——選用某一實(shí)驗(yàn)定律或氣態(tài)方程,代入具體數(shù)值求解,并討論結(jié)果的合理性.