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2019年高考物理大二輪專題復(fù)習(xí) 考前增分練 選考部分 選修3-3 1．(1)下列說法中正確的是(　　) A．一定量的氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小 B．把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會(huì)“粘“在一起，說明分子間存在引力 C．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因?yàn)槠浞肿娱g存在斥力 D．分子a從無窮遠(yuǎn)處由靜止開始接近固定不動(dòng)的分子b，只受分子力作用，當(dāng)a受到分子力為0時(shí)，a的動(dòng)能一定最大 E．一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈時(shí)，壓強(qiáng)一定變大 圖1 (2)如圖1，有一長為L、右端帶有卡口的內(nèi)壁光滑圓柱形氣缸，一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開始時(shí)活塞處在離氣缸左端L處，氣體溫度27℃，現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱．求當(dāng)加熱到427℃時(shí)，氣體的壓強(qiáng)(已知外界大氣壓恒為p0)． 答案　(1)BDE　(2)p0 解析　(1)溫度降低，分子對(duì)器壁單位面積的平均撞擊力減小，要保證壓強(qiáng)不變，分子單位時(shí)間對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)必增加，所以A錯(cuò)誤；把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會(huì)“粘“在一起，說明分子間存在引力，故B正確；破碎的玻璃分子間距離較大，不存在作用力，所以C錯(cuò)誤；分子a在分子力作用下從無窮遠(yuǎn)處趨近固定不動(dòng)的分子b，表現(xiàn)為引力，引力做正功，動(dòng)能增大，當(dāng)b對(duì)a的作用力為零時(shí)a的動(dòng)能最大，故D正確；一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈時(shí)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程知，壓強(qiáng)一定變大，所以E正確． (2)加熱過程中封閉氣體做等壓變化．設(shè)氣缸橫截面積為S，活塞恰移動(dòng)到氣缸右端開口處時(shí)氣體溫度為t℃，則對(duì)于封閉氣體 狀態(tài)一：T1＝(27＋273) K，V1＝LS 狀態(tài)二：T＝(t＋273) K，V＝LS 由＝ 解得：t＝177℃ 說明當(dāng)加熱到427℃時(shí)氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜3，在此之前活塞已移動(dòng)到氣缸右端開口處，對(duì)于封閉氣體 狀態(tài)一：T1＝300 K，V1＝LS，p1＝p0 狀態(tài)三：T3＝700 K，V3＝LS 由＝ 解得：p3＝p0. 2．(xx新課標(biāo)卷33)(1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖像如圖2所示，下列判斷正確的是________．(填正確答案標(biāo)號(hào)) 圖2 A．過程ab中氣體一定吸熱 B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱 C．過程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱 D．a(chǎn)、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小 E．b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同 (2)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)，氣缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿氣缸壁無摩擦地滑動(dòng)，開始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p，活塞下表面相對(duì)于氣缸底部的高度為h，外界的溫度為T0.現(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完時(shí)，活塞下降了h/4.若此后外界的溫度變?yōu)門，求重新達(dá)到平衡后氣體的體積．已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度大小為g. 答案　(1)ADE　(2) 解析　(1)由p－T圖像可知過程ab是等容變化，溫度升高，內(nèi)能增加，體積不變，由熱力學(xué)第一定律可知過程ab一定吸熱，選項(xiàng)A正確；過程bc溫度不變，即內(nèi)能不變，由于過程bc體積增大，所以氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定吸收熱量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；過程ca壓強(qiáng)不變，溫度降低，內(nèi)能減少，體積減小，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，放出的熱量一定大于外界對(duì)氣體做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，由p－T圖像可知，a狀態(tài)氣體溫度最低，則平均動(dòng)能最小，選項(xiàng)D正確；b、c兩狀態(tài)溫度相等，分子平均動(dòng)能相等，由于壓強(qiáng)不相等，所以單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，選項(xiàng)E正確． (2)設(shè)氣缸的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Δp，由玻意耳定律得 phS＝(p＋Δp)(h－h(huán))S① 解得Δp＝p② 外界的溫度變?yōu)門后，設(shè)活塞距氣缸底部的高度為h′.根據(jù)蓋—呂薩克定律得＝③ 解得h′＝h④ 據(jù)題意可得 Δp＝⑤ 氣體最后的體積為V＝Sh′⑥ 聯(lián)立②④⑤⑥式得V＝ 3．(1)下列說法正確的有(　　) A．1 g水中所含的分子數(shù)目和地球的總?cè)丝跀?shù)差不多 B．氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)，是由氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞造成的 C．物體內(nèi)能增加，溫度不一定升高 D．物體溫度升高，內(nèi)能不一定增加 E．能量在轉(zhuǎn)化過程中守恒，所以我們可以將失去的能量轉(zhuǎn)化回我們可以利用的能量，以解決能源需求問題 圖3 (2)如圖3所示，一端開口的極細(xì)玻璃管開口朝下豎直立于水銀槽的水銀中，初始狀態(tài)管內(nèi)外水銀面的高度差為l0＝62 cm，系統(tǒng)溫度為27℃.因懷疑玻璃管液面上方存在空氣，現(xiàn)從初始狀態(tài)分別進(jìn)行兩次試驗(yàn)如下： ①保持系統(tǒng)溫度不變，將玻璃管豎直向上提升2 cm(開口仍在水銀槽液面以下)，結(jié)果液面高度差增加1 cm； ②將系統(tǒng)溫度升到77℃，結(jié)果液面高度差減小1 cm. 已知玻璃管內(nèi)粗細(xì)均勻，空氣可看成理想氣體，熱力學(xué)零度可認(rèn)為是－273℃.求： (ⅰ)實(shí)際大氣壓為多少cmHg? (ⅱ)初始狀態(tài)玻璃管內(nèi)的空氣柱有多長？ 答案　(1)BCD　(2)(ⅰ)75 cmHg　(ⅱ)12 cm 解析　(2)設(shè)大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于高為H的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，初始狀態(tài)空氣柱的長度為x，玻璃管的橫截面積為S，則由理想氣體狀態(tài)方程 由第一次實(shí)驗(yàn)的初、末狀態(tài)有 (H－l0)xS＝(H－l0－Δl1)(x＋Δh－Δl1)S 由第二次實(shí)驗(yàn)的初、末狀態(tài)有 ＝ 兩式中T1和T2分別為300 K和350 K，依據(jù)兩式可求得 H＝75 cm，x＝12 cm， 故實(shí)際大氣壓為75 cmHg， 初始狀態(tài)玻璃管內(nèi)的空氣柱長12 cm. 4．(xx山東臨沂三模)(1)下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大 B．布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性 C．用打氣筒給自行車充氣，越打越費(fèi)勁，說明氣體分子之間有斥力 D．露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 圖4 (2)如圖4所示，粗細(xì)均勻、上端封閉的三通細(xì)玻璃管中用水銀與活塞封閉了兩段溫度相同、長度分別為lA＝25 cm和lB＝30 cm的理想氣體A、B，豎直管中兩段水銀柱長均為h＝15 cm，水平管中水銀柱足夠長，右端和大氣相通，大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg.現(xiàn)緩慢抽動(dòng)玻璃管下端的活塞，使A、B兩部分氣體體積相同，求活塞下移的距離． 答案　(1)BD　(2)13 cm 解析　(2)當(dāng)B部分氣體的長度達(dá)到lB′＝lA＝25 cm時(shí)，氣體A、B的體積相同，設(shè)下端水銀柱長度變?yōu)長，對(duì)B部分氣體 初狀態(tài)：p1＝p0＋h，V1＝lBS 末狀態(tài)：p2＝p0＋L，V2＝lB′S 由玻意耳定律得：(p0＋h)lBS＝(p0＋L)lB′S 代入數(shù)據(jù)解得L＝33 cm 則活塞下移的距離為x＝(lB′＋L)－(lB＋h) 代入數(shù)據(jù)解得x＝13 cm. 5．(1)下列說法中正確的是(　　) A．無論技術(shù)怎樣改進(jìn)，熱機(jī)的效率都不能達(dá)到100% B．空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓之比為空氣的相對(duì)濕度 C．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖塊看起來沒有確定的幾何形狀，是多晶體 D．已知阿伏加德羅常數(shù)、某種氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可以估算該種氣體分子體積的大小 E．“油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，用一滴油酸溶液的體積與淺盤中油膜面積的比值可估測油酸分子直徑 (2)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p－V圖象如圖5所示．已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃.則： 圖5 ①該氣體在狀態(tài)B和C時(shí)的溫度分別為多少℃？ ②該氣體從狀態(tài)A經(jīng)B再到C的全過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？ 答案　(1)ABC　(2)①177℃　27℃　②放熱　1 200 J解析　(2)①對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體， 由＝得：TB＝450 K　tB＝177℃ 由＝得：TC＝300 K，即tC＝27℃. ②由于TA＝TC，一定質(zhì)量理想氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C內(nèi)能相等，ΔU＝0 從A到B氣體體積不變，外界對(duì)氣體做功為0 從B到C氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，由p－V圖線與橫軸所圍成的面積可得： W＝＝1 200 J 由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q 可得：Q＝－1 200 J，即氣體向外界放出熱量 傳遞的熱量為1 200 J. 6．下列有關(guān)各種現(xiàn)象的說法中，正確的是(　　) A．一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會(huì)自動(dòng)變得更熱 B．蒸汽機(jī)不能把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．電冰箱通電后把冰箱內(nèi)部低溫物體的熱量傳到冰箱外部的高溫物體 D．在水平面滾動(dòng)的足球克服摩擦力做功，其動(dòng)能會(huì)全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最后會(huì)停下來 E．空氣會(huì)自發(fā)地分離成氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等各種不同的氣體 (2)如圖6所示，金屬容器被不漏氣的活塞P分成A、B兩部分，A與U形管壓強(qiáng)計(jì)相連，B與閥門K相連．整個(gè)容器內(nèi)溫度均勻而且恒定，A內(nèi)充有1.5 L空氣，B內(nèi)充有3 L氧氣，大氣壓強(qiáng)為p0＝76 cmHg，此時(shí)U形管壓強(qiáng)計(jì)左右兩管水銀高度差為h＝38 cm.打開閥門K，直到壓強(qiáng)計(jì)左右兩管水銀面高度差為h′＝19 cm時(shí)，再關(guān)閉閥門K.求這時(shí)容器內(nèi)B中氧氣質(zhì)量與原來氧氣質(zhì)量的比值．不計(jì)活塞P和容器壁之間的摩擦． 圖6 答案　(1)BCD　(2) 解析　(1)熱傳遞具有方向性，一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會(huì)自動(dòng)變涼，故A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響，故蒸汽機(jī)不能把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；電冰箱通電后把冰箱內(nèi)部低溫物體的熱量傳到冰箱外部的高溫物體，要耗電，符合熱力學(xué)第二定律，故C正確；不可逆熱力過程中熵的增量總是大于零，故空氣不會(huì)自發(fā)地分離成氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等各種不同的氣體，故E錯(cuò)誤． (2)設(shè)打開開關(guān)K之前A、B內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)均為p，則有： p＝p0＋h＝(76＋38) cmHg＝114 cmHg， A、B內(nèi)部氣體的體積分別為：V1＝1.5 L，V2＝3 L， 設(shè)打開開關(guān)K又閉合后時(shí)A、B內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)均為p′，則有：p′＝p0＋h′＝(76＋19) cmHg＝95 cmHg， A內(nèi)部氣體的體積變?yōu)閂1′、B內(nèi)部原有氣體的體積變?yōu)閂2′， 對(duì)A中氣體，有：pV1＝p′V1′ 代入數(shù)據(jù)得：V1′＝1.8 L 對(duì)B中原有氣體，有：pV2＝p′V2′ 代入數(shù)據(jù)得：V2′＝3.6 L 開關(guān)K又閉合后，B中剩余氣體的體積為： V＝V1＋V2－V1′＝(1.5＋3－1.8) L＝2.7 L B中氧氣質(zhì)量與原來氧氣質(zhì)量的比值為：n＝＝＝. 7．(1)下列說法中正確的有________． A．已知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) B．布朗運(yùn)動(dòng)說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．兩個(gè)分子間由很遠(yuǎn)(r＞10－9 m)距離減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大，分子勢(shì)能不斷增大 D．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用 (2)如圖7甲所示，一端開口導(dǎo)熱良好的氣缸放置在水平平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為10 kg，橫截面積為50 cm2，氣缸全長21 cm，氣缸質(zhì)量20 kg，大氣壓強(qiáng)為1105 Pa，當(dāng)溫度為7 ℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長10 cm，現(xiàn)將氣缸倒過來豎直懸掛在天花板上，如圖乙所示，g取10 m/s2. 圖7 ①求穩(wěn)定后，活塞相對(duì)氣缸移動(dòng)的距離； ②當(dāng)氣缸被豎直懸掛在天花板上，活塞下降并達(dá)到穩(wěn)定的過程中，判斷氣缸內(nèi)氣體是吸熱還是放熱，并簡述原因． 答案　(1)ABD (2)①5 cm?、谖鼰帷飧椎怪眠^程中，氣缸內(nèi)氣體體積變大，對(duì)外做功，而氣體內(nèi)能不變，據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣缸內(nèi)氣體吸熱 解析　(2)①設(shè)氣缸倒置前后被封閉的氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2，氣柱體積分別為V1和V2，活塞向下移動(dòng)的距離為x，則 p1＝p0＋＝1.2105 Pa，V1＝L1S p2＝p0－＝0.8105 Pa，V2＝L2S＝(L1＋x)S 因?yàn)闅飧讓?dǎo)熱良好，則氣缸倒置前后溫度不變， 由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2 解得x＝5 cm ②氣缸倒置過程中，氣缸內(nèi)氣體體積變大，對(duì)外做功，而氣體內(nèi)能不變，所以，氣缸內(nèi)氣體吸熱．