高三物理名校试题汇编系列(第3期)专题12 分子动理论和气体(完成)

用心 爱心 专心 1 高三物理名校试题汇编系列（第3期）专题12 分子动理论和气体（完成）

一、单项选择题

1.（上海市金山区2012届高三第一学期期末考试）某物质的密度为ρ，摩尔质量为μ，阿伏伽德罗常数为NA，则单位体积该物质中所含的分子个数为（ ）

A.NA/ρ B.NA/μ C.μNA/ρ D.ρNA/μ

1.D 解析：单个分子的质量为m=μ/NA，单位体积该物质中所含的分子个数为n=ρ/m=ρNA/μ。本题答案为D。

2．（上海市徐汇区2012届高三第一学期期末考试物理试卷）分子甲和乙相距较远（此时它们的分子力近似为零），如果甲固定不动，乙逐渐向甲靠近越过平衡位置直到不能再靠近。在整个过程中（ ）

A.先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功

B.先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功

C.两分子间的斥力不断减小

D.两分子间的引力不断减小

2.B 解析：乙逐渐向甲靠近到达平衡位置的过程中，分子力表现为引力，分子力对乙做正功，然后越过平衡位置后，分子力表现为斥力，分子力对乙做负功，即乙克服分子力做功，所以选项A错误，B正确；分子间距逐渐减小时，两分子间的引力和斥力均逐渐增大，但是斥力变化得快，选项CD错误。本题答案为B。

3．（上海市嘉定区2012届高三上学期第一次质量调研物理试题）如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧秤下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧秤，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧秤读数会突然增大，主要原因是（ ）

A．水分子做无规则热运动 B．玻璃板受到大气压力作用

C．水与玻璃间存在在万有引力作用 D．水与玻璃间存在分子引力作用

3.D 解析：在玻璃板脱离水面的一瞬间，玻璃杯表明分子与水分子间距较小，分子力用心 爱心 专心 2 表现为引力，这也正是弹簧秤读数会突然增大的原因。本题答案为D。

4．（上海市宝山区2012届高三第一学期期末质量监测物理试卷）如图所示，一定质量的理想气体沿图线从状态a，经状态b变化到状态c，在整个过程中，其体积（ ）

A.逐渐增大 B.逐渐减小

C.先减小后增大 D.先增大后减小

4.A 解析：在整个过程中，气体的温度逐渐升高，压强逐渐减小，根据理想气体状态方程cTpV（常量）可知，其体积逐渐增大，选项A正确。本题答案为A。

5．（上海市静安区2012届高三第一学期期末质量检测试卷）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变小的是（ ）

A.环境温度升高 B.大气压强升高

C.沿管壁向右管内加水银 D.U型玻璃管自由下落

5.B 解析：若环境温度升高，气体温度也会升高，假设h不变，则气体压强p会增大，所以在大气压强p0不变的情况下，h将变大，选项A错误；若大气压强p0升高，假设h不变，则右管中高出的水银柱的合力竖直向下，所以，h将变小，选项B正确；C选项中，在往右管加入水银的过程中，假设左管中气体体积不变（等容变化），沿管壁向右管内加水银后，封闭气体压强增大，体积减小，高度差增大，所以选项C错误；若U型玻璃管自由下落，管内水银处于完全失重状态，水银的“压强”消失，两侧气体压强一定相等，所以左管中气体压强减小，体积增大，高度差增大，选项D错误。本题答案为B。

6.（上海市静安区2012届高三第一学期期末质量检测试卷）如图所示，为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大a b · ·

T p

O c · 用心 爱心 专心 3 烧瓶。在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小ΔV时，压强增大20%。若使瓶内气体体积减小2ΔV，则其压强增大（ ）

6.D 解析：瓶内气体做等温变化，设初始状态，气体压强为p，体积为V，当瓶内气体体积减小2ΔV时，气体压强大小为xp，则pV=1.2p（V-ΔV）=xp（V-2ΔV），可求得，x=1.5，所以，其压强增大50%。本题答案为D。

7.（上海市金山区2012届高三第一学期期末考试）一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量p、V、T的变化情况，不可能的是（ ）

A.p、V、T都增大 B.p减小，V、T都增大

C.p、V、T都减小 D.T减小，p、V都增大

7.D 解析：根据理想气体状态方程cTpV（常量）可知，选项ABC都有可能，只有选项D不可能。本题答案为D。

8．（上海市徐汇区2012届高三第一学期期末考试物理试卷）一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p-t 图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC，则通过图像可以判断它们的大小关系是（ ）

A.VA＝VB＞VC .B.VA＝VB＜VC C.VA＜VB＜VC D.VA＞VB＞VC

8.D 解析：设A→B对应图象的斜率为k，则pA=ktA，pB=ktB，根据理想气体状态方程用心 爱心 专心 4 有BBBAAATVpTVp即BBBAAAtVkttVkt15.27315.273，所以115.27315.273)15.273()15.273(＞ABABABABBABAttttttttttVV，其中用到了tB＞tA，故VA＞VB；B→C的过程是等温变化，满足pBVB=pCVC，又pC＞pB，所以VB＞VC。本题答案为D。

9．（上海市宝山区2012届高三第一学期期末质量监测物理试卷）用隔板将一容器隔成A和B两部分，A中盛有一定量的气体，B为真空（如图①所示），现把隔板抽去，A中的气体将自动充满整个容器（如图②所示），这个过程称为气体的自由膨胀。则关于气体的自由膨胀下列说法中正确的是（ ）

A.在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向相同

B.在自由膨胀过程中，只要把握好隔板插入的时机，全部气体就能到达B部分

C.气体充满整个容器后，只要时间足够长，还能全部自动回到A部分

D.气体充满整个容器后，B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分

9.D 解析：气体分子在永不停息地做无规则运动，在自由膨胀过程中也不例外，选项A错误；在自由膨胀过程中，气体分子将充满所能达到的空间，即整个容器，选项B错误；热力学第二定律指出具有大量分子参与的宏观过程都具有方向性，所以选项C错误；气体充满整个容器后，气体分子朝各个方向运动的机会均等，所以B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分，选项D正确。本题答案为D。

注意：在自由膨胀过程中，气体不做功，绝热容器与外界不发生热传递，气体内能不变，温度不变。

10.（上海市崇明县2012届高三第一学期期末测试）如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为（ ） 用心 爱心 专心 5

10.D 解析：右边空气段的气体压强为p右=p0+ρgh2，左边空气段的气体压强为p左=p0-ρgh1，根据中间水银柱受力平衡可得，p右=p左+ρgh中，联立以上各式，可得：h中=h1+h2。本题答案为D。

11.（四川省绵阳市2012届高三上学期期末诊断性考试理综卷）如图所示，活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，汽缸和活塞导热良好，活塞与汽缸壁之间无摩擦。活塞上方存有一定量的水，活塞静止，将一细管插入水中，由于虹吸现象，活塞上方水缓慢流出，在此过程中，外界的大气压强和温度保持不变，气体分子之间的作用力一直表现为引力，则汽虹内封闭的气体（ ）

A.每个气体分子的动能都保持不变

B.单位时间内，气体分子对活塞的冲量保持不变

C.单位时间内，气体分子对活塞撞击的次数减少

D.气体分子之间的作用力减小，分子势能平均值减小

11.C 解析：根据活塞的平衡条件可得，气体的压强为Smgpp0，又因为外界的大气压强p0不变，在活塞上方水缓慢流出的过程中，m逐渐减小，所以气体压强逐渐减小；因为温度保持不变，所以气体分子运动的平均动能不变，但不是每个气体分子的动能都保持不变，选项A错误；单位时间内，气体分子对活塞的总冲量等于气体对活塞竖直向上的压力，因为F=pS，S保持不变，气体的压强p减小，所以F减小，单位时间内，气体分子对活塞的总冲量减小，选项B错误；气体温度不变，而压强减小，气体的体积肯定增大，从微观角度，这说明单位时间内，气体分子对活塞撞击的次数减少，选项C正确；因为此过程中，气体分子之间的作用力一直表现为引力，气体体积增大时，分子的间距逐渐增大，分子力做负用心 爱心 专心 6 功，分子势能增大，选项D错误。本题答案为C。

注意：该过程中，气体对外做功，同时从外界吸收热量，而内能保持不变，所以气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量。

12.（上海市金山区2012届高三第一学期期末考试）如图所示，一定质量的空气被活塞封闭在竖直放置的导热气缸内，活塞的质量不可忽略，能使被封闭气体压强变大的原因是（ ）

A.环境温度升高 B.气缸向上加速运动

C.气缸自由下落 D.将气缸开口向下放置

12.B 解析：根据活塞的平衡条件可得，原来被密闭气体的压强为Smgpp0；若环境温度升高，而大气压强不变，根据活塞受力平衡可得，气体压强仍然为Smgpp0，即气体做等压变化（温度升高时，气体体积增大，而压强不变），选项A正确；若气缸向上加速运动，则活塞的合力方向向上，可得Smgpp0＞，选项B正确；若气缸自由下落，则活塞的合外力等于其自身重力，可得0pp，显然，被封闭气体压强变小，选项C错误；若将气缸开口向下放置，根据活塞受力平衡可得，气体压强Smgpp0，显然，被封闭气体压强变小，选项D错误。本题答案为B。

二、多项选择题

13．（上海市徐汇区2012届高三第一学期期末考试物理试卷）如图所示为竖直放置的上粗下细的两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，A、B两部分气体压强变化量分别为pA、pB，对液面压力的变化量分别为FA、FB，则（ ）

A.水银柱向上移动了一段距离 B.无法判断水银柱移动方向 C.pA=pB 用心 爱心 专心 7 D.FA＞FB

13.AD 解析：由于不知道水银柱的移动情况，不妨假设水银柱不动，这时上下两边的封闭气体均做等容变化，由查理定律TpTp可得kppTTp，其中kTT为常数，又初始状态满足pB=pA+ρgh，可见pB＞pA，因此ΔpB＞ΔpA，所以选项C错误；初始状态，水银柱受力平衡，所以pASA+mg=pBSB，升温后，水银柱受到的竖直向下的力为（1+k）pASA+mg，竖直向上的力为（1+k）pBSB，显然（1+k）pASA+mg＜（1+k）pASA+（1+k）mg=（1+k）pBSB，即合力竖直向上，所以FA＞FB，水银柱向上移动了一段距离，选项AD正确，B错误。本题答案为AD。