2022届高考物理解答题专项练-阿伏伽德罗常数 温度和气体压强的微观意义 热力学温度

2022届高考物理解答题专项练-阿伏伽德罗常数 温度和气体压强的微观意义 热力学温度 一、解答题（共15小题；共195分） 1. 把地球大气层作为一个系统，这个系统是一个平衡态吗 为什么 2. 已知水的密度 ，摩尔质量 ，阿伏伽德罗常数 。估算： （1）每个水分子的质量； （2）每个水分子所占的体积。（计算结果保留两位有效数字） 3. 某种物质的摩尔质量为 ，密度是 ，用 表示阿伏加德罗常数。求： （1）每立方米中这种物质包含的分子数目； （2）平均每个分子所占据的空间。 4. 已知水的密度 ，水的摩尔质量 ，求： （1） 水中有多少个水分子 （2）估算一下一个水分子的线度有多大 5. 下图是氧分子在不同温度（ 和 ）下的速率分布规律图，由图可得出哪些结论 （至少答出两条） 6. 水的摩尔质量为 ，摩尔体积为 ，设想水分子是一个挨着一个排列的球体。现有容积是 的矿泉水一瓶。 （1）均匀洒在地面上形成一块单分子水膜，求该水膜面积为多大 （2）如果水分子一个挨着一个排列成一条线，这条线能绕赤道几圈 （已知地球赤道的周长约为 ） 7. 在如图所示的 图象中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化：第一次变化是从状态 到状态 ，第二次变化是从状态 到状态 ，且 连线的反向延长线过坐标原点 ，已知气体在 状态时的体积为 ，求： （1）气体在状态 时的体积 和状态 时的压强 ； （2）在标准状态下， 理想气体的体积为 ，已知阿伏伽德罗常数 ，试计算该气体的分子数（结果保留两位有效数字）。注：标准状态是指温度 ，压强 。 8. 美国麻省理工学院教授威斯哥夫根据能量的观点解释地球上的山峰为什么不能太高，他的观点是：山太高，则山太重，太重则会下沉，山下沉则重力势能减少，减少的势能如果足够将部分岩石熔化，山就将继续下沉。为了使山不再下沉，山下沉所减少的重力势能必须小于熔解下沉部分岩石所需的能量。为了估算地球上山的最大高度，我们把山简化成一个横截面积为 的圆柱体，如图所示。假设山全部是由 所组成， 作为一个个单独的分子而存在。 （1）试导出用以下各物理量的符号表示的山的最大高度 的表达式。 的相对分子质量 ； 熔解时每个 分子所需的能量 ； 山所在范围内的重力加速度 ； 阿伏加德罗常数 ； 元电荷 。 （2）估算出 的数值（保留两位有效数字）。 9. 如图所示的圆柱形汽缸固定于水平面上，缸内用活塞密封一定质量的理想气体。已知汽缸的横截面积为 ，活塞重为 ，大气压强为 。将活塞固定，使汽缸内气体的温度升高 ，气体吸收的热量为 ；如果让活塞可以缓慢自由地滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力），并使汽缸内气体的温度升高 ，其吸收的热量为 。 （1）简要说明 和 哪个大。 （2）求汽缸内气体的温度升高 时活塞向上移动的高度 。 10. 某学校物理兴趣小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层的分子个数。一学生通过网上搜索，知道大气压强是由大气重力产生的，并查阅得到以下几个物理量数据：地球的半径 ，地球表面的重力加速度 ，大气压强 ，空气的平均摩尔质量 ，阿伏加德罗常数 。 （1）这位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层的分子数吗 若能，请说明理由；若不能，也请说明理由。 （2）假如地球周围的大气全部液化成液态且均匀分布在地球表面上，估算一下地球半径将会增加多少 （已知液化空气的密度 ） 11. 已知水的摩尔质量 ， 水中含有 个水分子，试估算水分子的质量和直径. 12. 在宇宙飞船的实验舱内充满 气体，且一段时间内气体的压强不变，舱内有一块面积为 的平板舱壁，如图所示．如果 气体对平板的压强是由气体分子垂直撞击平板形成的，假设气体分子中各有 的个数分别向上、下、左、右、前、后六个方向运动，且每个分子的速度均为 ，设 ... ...