- 分子的热运动 布朗运动
- 共82题
33.【物理——选修3-3】
(1)下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.物体分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
C.物体的温度为0 0C时,物体的分子平均动能也不为零
D.物体的内能增加,一定吸收热量
E.若两个分子间的势能增大,一定克服分子间的相互作用力做了功
(2)如图所示,上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管,管长L=2500px,其中有一段长h=375px的水银柱把一部分空气封闭在管中.当管竖直放置时,封闭气柱A的长度LA=1250px.现把开口端向下插入水银槽中,直至A端气柱长=37.125px时为止,这时系统处于静止状态.已知大气压强p0=1875pxHg,整个过程中温度保持不变,试求槽内的水银进入管内的长度
正确答案
(1)BCE
(2)对A部分气体,由玻意耳定律有 pALAS=S
及 pA=60cmHg
解得 =LApA/LA=80cmHg
对B部分气体 pBLBS=S
而 =95cmHg pB=p0=75cmHg
解得 ≈27.6cm
△h=L――h-
=19.9cm
解析
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知识点
13.【物理── 选修3-3】
(1)下列说法正确的是
A.布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
B.一木块被举高,组成该木块的所有分子的分子势能都增大
C.当液体与大气接触时,液体表面层分子的势能比液体内部分子的要大
D.缓慢压缩一定量气体,若此过程气体温度不变,则外界对气体做正功但气体内能不变E.气体体积不变时,温度越高,单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多
(2)如图,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气。已知:大活塞的质量为2m,横截面积为2S,小活塞的质量为m,横截面积为S;两活塞间距为L;大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热;初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0,大活塞与大圆筒底部相距,两活塞与气缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g。现通过电阻丝缓慢加热氮气,求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氮气的压强。
正确答案
(1)CDE (2)见解析
解析
(2)解:以两活塞整体为研究对象,设初始时氧气压强为p1,根据平衡条件有:① 初始时氧气体积:
②
当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氧气体积: ③
设此时氧气压强为p2,氮气压强为p,根据平衡条件有: ④
由于大活塞导热,小活塞缓慢上升可认为氧气温度不变,由玻意耳定律,得:⑤
联立①—⑤式,得:
考查方向
本题主要考查理想气体的状态方程
解题思路
以两活塞整体为研究对象,根据平衡条件求出初始时氧气压强为p1和体积V1;再求出当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时氧气的体积V2;再由玻意耳定律,求出此时氧气的压强p2,最后利用平衡条件求出氮气压强为p.
易错点
解答本题的关键是分析清楚气体状态变化过程、应用玻意耳定律结合平衡条件进行求解
知识点
13.(1)根据分子的动理论、温度和内能的基本观点,下列说法中正确的是__________A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动B.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大C.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度D.当分子间距等于r0时,分子间的引力和斥力都为零E.两个分子间的距离为r0时,分子势能最小(2)如图所示,竖直放置的U形管左端封闭,右端开口,左管横截面积为右管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T1的空气柱,左右两管水银面高度差为hcm,外界大气压为h0 cm Hg。①若向右管中缓慢注入水银,直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分),求在右管中注入水银柱的长度h1(以cm为单位);②在两管水银面相平后,缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l,求此时空气柱的温度T'
正确答案
(1)BCE (2)见解析
解析
2)①封闭气体等温变化:,
,
解得: ②空气柱的长度为开始时的长度l时,
左管水银面下降,右管水银面会上升
,此时空气柱的压强:
由 解得:
考查方向
本题主要考查热学基础慨念,理想气体状态方程。
解题思路
利用连通器原理,结合变化前后的状态变化,建立方程求解
易错点
连通器原理
知识点
1.下列说法正确的是
正确答案
解析
A、根据热力学第一定律,气体内能的变化由做功和热传递共同决定,只知道吸收热量无法判断内能的变化,故A错误;
B、布朗运动是悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡引起的,故悬浮微粒越小,碰撞的不平衡越明显,则布朗运动越明显,故B正确;
C、根据理想气体状态方程,封闭在气缸中的气体,体积减小,压强不一定减小,故C错误;
D、分子间一定同时存在引力和斥力的作用,铅板能够合在一起是由于引力大于斥力,故D错误;
考查方向
热力学第一定律;分子间的相互作用力;分子的热运动 布朗运动
解题思路
根据热力学第一定律公式△U=W+Q判断;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,由液体分子碰撞的不平衡性造成;根据理想气体状态方程判断;分子间同时存在引力和斥力.
易错点
理解布朗运动的概念,即悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,布朗运动是液体分子无规则热运动的反映.
教师点评
本题考查了热力学第一定律;分子间的相互作用力;分子的热运动 布朗运动,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与理想气体状态方程等知识点交汇命题.
知识点
29. 下列说法正确的是
正确答案
解析
A、布朗运动是悬浮在液体中花粉颗粒的运动,反映了液体分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;
B、若两分子间距离减小,分子间斥力增大、引力也增大,故B错误;
C、温度是分子的平均动能的标志,气体分子的平均动能增大则温度升高,但其压强不一定增大,还与分子的密度有关,故C错误;
D、内能与温度、体积、物质的多少等因素有关,而分子平均动能只与温度有关,故内能不同的物体,它们分子热运动的平均分子动能可能相同,故D正确;
E、水滴呈球形是液体表面张力作用的结果,故E正确.
考查方向
分子的热运动 布朗运动;分子间的相互作用力;物体的内能 热量;液体的表面张力
解题思路
布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动;当分子间距小于平衡距离时,分子力的合力为斥力;当分子间距大于平衡距离时,分子力的合力为引力;内能与温度、体积、物质的多少等因素有关;液体表面张力是因为液体表面分子间距大于平衡间距,分子力表现为引力造成的.
易错点
正确理解布朗运动的概念,即悬浮微粒永不停息地做无规则运动的现象叫做布朗运动,反映了液体分子在永不停息地做无规则运动.
教师点评
本题考查了分子的热运动 布朗运动;分子间的相互作用力;物体的内能 热量;液体的表面张力等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与热力学第一定律,热力学第二定律等知识点交汇命题.
知识点
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