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.doc

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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(cè)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(cè)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℃?、诜艧帷? 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．