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(京津魯瓊專用)2020版高考物理大三輪復(fù)習(xí) 選考題熱點巧練 熱點21(含解析)(選修3-3)

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1、熱點21 (建議用時:20分鐘) 1.(1)下列敘述正確的是________.(填正確答案標(biāo)號) A.溫度升高時,物體內(nèi)每個分子的熱運(yùn)動速度都增大 B.布朗運(yùn)動是液體分子對懸浮固體顆粒的碰撞作用不平衡造成的 C.外界對氣體做正功,氣體的內(nèi)能一定增加 D.自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 E.氣體壓強(qiáng)本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 (2)如圖所示,在長為l=57 cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi),用4 cm高的水銀柱封閉著51 cm 長的理想氣體,管內(nèi)外氣體的溫度均為33 ℃.現(xiàn)將水銀徐徐注入管中,直到水銀面與管口相平,此時管

2、中氣體的壓強(qiáng)為多少?接著緩慢對玻璃管加熱升溫至多少時,管中剛好只剩下4 cm高的水銀柱?(大氣壓強(qiáng)為p0=76 cmHg) 2.(2019·德州模擬)(1)下列說法正確的是(  ) A.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,故液體表面存在張力 B.懸浮在液體中的固體小顆粒會不停地做無規(guī)則的運(yùn)動,這種運(yùn)動是分子熱運(yùn)動 C.把很多小的單晶體放在一起,就變成了非晶體 D.第二類永動機(jī)沒有違反能量守恒定律 E.絕對零度不可達(dá)到 (2)如圖所示,—個絕熱的汽缸(汽缸足夠高)豎直放置,內(nèi)有一個絕熱且光滑的活塞,中間有一個固定的導(dǎo)熱性良好的隔板,隔

3、板將汽缸分成兩部分,分別密封著兩部分理想氣體A和B.活塞的質(zhì)量m=8 kg,橫截面積S=10 cm2,與隔板相距h=25 cm,現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)A氣體吸收熱量Q=200 J時,活塞上升了h′=10 cm,此時氣體的溫度為t1=27 ℃,已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2. ①加熱過程中,若A氣體的內(nèi)能增加了ΔU1=55 J,求B氣體的內(nèi)能增加量ΔU2; ②現(xiàn)在停止對氣體加熱,同時在活塞上緩慢添加砂粒,當(dāng)活塞恰好回到原來的位置時,A氣體的溫度為t2=30 ℃,求添加砂粒的總質(zhì)量M. 3.(2019·臨沂質(zhì)檢)(1

4、)下列敘述中正確的是________. A.兩個分子間距離減小時,分子間引力和斥力都在增大 B.?dāng)U散現(xiàn)象是物質(zhì)分子間存在斥力作用的結(jié)果 C.液晶是一種特殊物質(zhì),它既具有液體的流動性,又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性 D.氣體如果失去了容器的約束就會散開,這是因為氣體分子之間存在勢能 E.在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10-9 m)減小到分子力為零的過程中,分子勢能始終減小 (2) 豎直平面內(nèi)有一L形細(xì)玻璃管,A端封閉,C端開口,最初AB段處于水平狀態(tài),且AB段的橫截面積是BC段的2倍,中間有一段水銀將理想氣體封閉在A端,各部分尺寸如圖所示,外界大氣壓強(qiáng)p0=75 cmHg.

5、環(huán)境溫度為27 ℃. ①若從C端緩慢注入水銀,使水銀與C端管口平齊,需要注入水銀的長度為多少? ②在①的條件下,若將AB段置入熱源中,緩慢升高溫度,使氣柱恢復(fù)初始長度,這時熱源的溫度是多少(不考慮水銀柱的熱脹冷縮)? ③畫出整個過程中的p-T圖象. 板塊四 選考題熱點巧練 熱點21 選修3-3 1.解析:(1)由于大量分子運(yùn)動的無規(guī)則性,溫度升高時,物體內(nèi)大多數(shù)分子的熱運(yùn)動速率增大,并非每個分子的速率都增大,A項錯誤;布朗運(yùn)動是液體分子從各個方向?qū)腋」腆w顆粒的碰撞作用不平衡造成的,B項正確;外界對氣體做正功的同時,若氣體放熱,且釋放的熱量大于外界對氣體做的功,氣體的內(nèi)

6、能將減少,C項錯誤;自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,D項正確;從微觀上看,氣體壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力,E項正確. (2)設(shè)玻璃管的橫截面積為S, 初態(tài)時,管內(nèi)氣體的溫度為T1=306 K,體積為V1=51S(cm3), 壓強(qiáng)為p1=p0+ρgh=80 cmHg. 當(dāng)水銀面與管口相平時,設(shè)水銀柱高為H,則管內(nèi)氣體的體積為V2=(57 cm-H)S(cm3), 壓強(qiáng)為p2=p0+ρgH 由玻意耳定律得p1V1=p2V2, 代入數(shù)據(jù),解得H=9 cm, 所以p2=85 cmHg. 設(shè)溫度升至T時,水銀柱剛好高為4 cm,管內(nèi)氣體的體積為

7、V3=53S(cm3), 壓強(qiáng)為p3=p0+ρgh=80 cmHg. 由蓋-呂薩克定律得=, 代入數(shù)據(jù),解得T=318 K. 答案:(1)BDE (2)85 cmHg 318 K 2.解析:(1)通常,處于液體表面層的分子較為稀疏,其分子間距較大,液體分子之間的合力表現(xiàn)為平行于液體界面的引力,故A項正確;懸浮在液體中的固體小顆粒會不停地做無規(guī)則的運(yùn)動,這種運(yùn)動是布朗運(yùn)動,故B項錯誤;把很多小的單晶體放在一起,就變成了多晶體,故C項錯誤;第二類永動機(jī)沒有違反能量守恒定律,但是違背了熱力學(xué)第二定律,故D項正確;絕對零度是不可達(dá)到的,故E項正確. (2)①B氣體對外做功W=(p0S+mg

8、)h′=18 J,由熱力學(xué)第一定律得ΔU1+ΔU2=Q-W,ΔU2=Q-W-ΔU1=127 J. ②B氣體的初狀態(tài)p1=p0+=1.8×105 Pa V1=(h+h′)S=3.5×10-4 m3 T1=(27+273) K=300 K B氣體的末狀態(tài)p2=p0+ V2=hS=2.5×10-4 m3 T2=(30+273) K=303 K 由理想氣體狀態(tài)方程得= 代入數(shù)據(jù)得M=7.452 kg. 答案:(1)ADE (2)①127 J?、?.452 kg 3.解析:(1)兩個分子間距離減小時,分子間引力和斥力都在增大,A正確;擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動是分子無規(guī)則運(yùn)動的宏觀表現(xiàn),B錯

9、誤;根據(jù)液晶的性質(zhì)可知,液晶是一種特殊物質(zhì),它既具有液體的流動性,又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向異性,C正確;氣體分子之間的距離很大,分子力近似為零,分子勢能也近似為零,氣體如果失去了容器的約束就會散開,是分子無規(guī)則地運(yùn)動的結(jié)果,D錯誤;在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10-9 m)減小到分子力為零的過程中,分子力表現(xiàn)為引力,做正功,分子勢能始終減小,E正確. (2)①設(shè)A側(cè)氣柱長度l1=30 cm-10 cm=20 cm時,氣體的壓強(qiáng)為p1,氣柱長度為l2時,氣體壓強(qiáng)為p2 根據(jù)題意可得p1=80 cmHg,p2=100 cmHg 此過程為等溫變化,根據(jù)玻意耳定律,有p1V1=p2V2,即p1l1=p2l2,解得l2=16 cm 因為AB段的橫截面積是BC段的2倍,所以注入水銀的長度Δx=(20 cm-16 cm)×2+25 cm-5 cm=28 cm; ②若將AB段置入熱源中,緩慢升高溫度,有部分水銀溢出,使其恢復(fù)初始狀態(tài),根據(jù)查理定律有,=,p3=75 cmHg+ρgh=100 cmHg,T3==375 K=102 ℃; ③整個過程的p-T圖象如圖所示. 答案:(1)ACE (2)①28 cm?、?02 ℃ ③見解析圖 5

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