【创新设计】（山东专用）2022高考物理二轮专题辅导训练 专题6 第13讲 热点一 分子动理论与气体实验定律的组合（含解析）

【创新设计】（山东专用）2022高考物理二轮专题辅导训练专题6第13讲热点一　分子动理论与气体实验定律的组合（含解析）　　　　　　　　　　　　　　　　　　热点一　分子动理论与气体实验定律的组合1．(1)以下关于分子动理论的说法中正确的是______．(双选，填正确答案标号)A．－2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动B．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大C．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小D．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动(2)图6－13－7如图6－13－7所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S＝0.01m2，可在气缸内无摩擦滑动．气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为80cm的气柱(U形管内的气体体积不计)．此时缸内气体温度为7℃，U形管内水银面高度差h1＝5cm.已知大气压强p0＝1.0×105Pa，水银的密度ρ＝13.6×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2.①求活塞的质量m；②若对气缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加砂粒，可保持活塞的高度不变．当缸内气体温度升高到37℃时，求U形管内水银面的高度差．-3-\n解析　(1)－2℃时水已经结为冰，但分子运动永不停息，A错误；分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大，B正确；分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，C正确；扩散和布朗运动的实质是不同的，D错误．(2)①对活塞，有：p0S＋mg＝p1S由题意，可知：p1＝p0＋ρgh1解得：m＝ρh1S代入数值得：m＝6.8kg②活塞位置不变，气缸内气体做等容变化由＝T1＝280K，T2＝310K，p2＝p0＋ρgh2代入数值得h2＝13.4cm答案　(1)BC　(2)①6.8kg　②13.4m2.图6－13－8(1)2022年10月6日，北京遭到雾霾天气“袭击”，众所周知，雾霾天气中的主要污染物便是PM2.5.PM2.5是指空气中空气动力学直径小于2.5微米的颗粒物，其浮在空气中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入肺泡对人体形成危害．下列关于PM2.5的说法中正确的是________．(双选，填正确答案标号)A．环境温度低于0℃时，PM2.5不具有内能B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．PM2.5在空气中受到的是非平衡力作用D．PM2.5的空间尺度大于电子的直径图6－13－9(2)容器A分别用细管连接容器B和竖直管，竖直管内有水银柱，容器B内有t＝0℃的理想气体，容器A内为真空．细管上连接两个阀门S1、S2，如图6－13－9所示，容器B体积为VB＝4VA，初始时两阀门均关闭．将S2打开稳定后，竖直管内的水银柱高度为h1＝75cm，再将S1打开并保持容器内气体温度不变，管内水银柱高度变为h2＝50cm，不计细管的体积．①求S2打开前容器B内气体的压强．②当A、B容器内气体的温度升高到多少度时，管内水银柱长度变为h3＝45cm.解析　(1)环境温度低于0℃时，分子在不停地做无规则运动，PM2.5颗粒物内能不为零，选项A错误；PM2.5是固体小颗粒，它在空气中的运动不属于分子热运动，选项B错误；PM2.5在空气中既不静止，又不做匀速直线运动，而是浮在空中做无规则运动而处于非平衡状态，PM2.5在空气中受到的是非平衡力作用，选项C正确；PM2.5是指空气动力学直径小于2.5微米的悬浮颗粒，也被称为细颗粒物，而电子的尺寸远小于10－10m，选项D正确．(2)①S2打开稳定后，由于A内为真空，对于水银柱，有p0－ρgh1＝0S1打开后气体发生等温变化，根据玻意耳定律pBVB＝pA1VA＋pB1VBpA1＝pB1＝p0－ρgh2解得pB＝31.25cmHg.-3-\n②升温后A、B容器内气体的压强为pA2＝p0－ρgh3A、B容器内气体发生等容变化，根据查理定律，有＝，而T＝273K解得T1＝327.6K，则有t1＝54.6℃.答案　(1)CD　(2)①31.25cmHg　②54.6℃1．第(1)小题：在高考中属于送分题，重在考查考生对基本概念的理解．而热学的基本概念多，相互之间的联系零散，学习中要在理解的基础上记忆，通过比较找出相似概念的不同处，反复记忆，温故而知新．2．应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体；(2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提；(4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性．-3-