2019高考物理总复习选考题增分练(三)选修3-3
2019高考物理总复习选考题增分练(一)选修3-3
选修3－3 增分练(一)1．[物理——选修3－3](15分)(1)(6分)关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是________(填正确答案标号．选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)A ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B ．当分子间距离增大时，分子间的引力减少、斥力增大C ．一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少D ．水的饱和汽压随温度的升高而增大E ．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用(2)(9分)如图所示，竖直放置的足够长圆柱形绝热汽缸内封闭着 1mol 单原子分子理想气体，气体温度为T 0.活塞的质量为m ，横截面积为S ，与汽缸底部相距h ，现通过电热丝缓慢加热气体，活塞上升了h .已知1 mol单原子分子理想气体内能表达式为U ＝32RT ，大气压强为p 0，重力加速度为g ，不计活塞与汽缸的摩擦．求：①加热过程中气体吸收的热量；②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m 1时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度．解析：(2)①加热前，活塞平衡，有：p 1S ＝mg ＋p 0S ①加热过程，气体等压膨胀，由盖吕萨克定律，得：hS T 0＝2hS T 1②解得：T 1＝2T 0 由题给条件得，加热过程气体内能的增量为：ΔU ＝32R (T 1－T 0)＝32RT 0 ③此过程，气体对外做功为： W ＝－p 1Sh ④由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 解得，气体吸收的热量为：Q ＝32RT 0＋(p 0S ＋mg )h②添加砂粒后，活塞平衡，有：p 2S ＝(m ＋m 1)g ＋p 0S⑤由查理定律有： p 1T 0＝p 2T 2⑥ 解得：T 2＝mg ＋m 1g ＋p 0S mg ＋p 0ST 0 答案：(1)CDE (2)①32RT 0＋(p 0S ＋mg )h ②mg ＋m 1g ＋p 0S mg ＋p 0ST 0 2．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和B ．布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动C ．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的D ．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小E ．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同(2)如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A 、B 两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A 之间气体柱长为l A ＝40 cm ，右管内气体柱长为l B ＝39 cm.先将口B 封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm ，已知大气压强p 0＝76 cmHg ，求：①A 端上方气柱长度；②稳定后右管内的气体压强．解析：(1)物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和，A 正确；布朗运动是悬浮颗粒的运动，不是液体分子或者气体分子的热运动，B 错误；利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的，不违背能的转化守恒定律和热力学第二定律，C 正确；气体分子间距离减小时，分子间引力、斥力都增大，D错误，E正确．(2)①设A端上方气柱长度为l1.由题可知，插入水银槽后左管内气体压强为p1＝p0＋ρgΔh＝80 cmHg由玻意耳定律得p0l a＝p1l1所以A端上方气柱长度为l1＝38 cm②设右管水银面上升h，则右管内气柱长度为l B－h，气体压强为p1－2ρgh.由玻意耳定律得p0l B＝(p1－2ρgh)(l B－h)解得h＝1 cm所以右管内气体压强为p2＝p1－2h＝78 cmHg答案：(1)ACE (2)①38 cm②78 cmHg。
(京津琼)2019高考物理总复习专用优编提分练：选修3-3专练(三)
选修3－3专练(三)1．(1)下列说法正确的是________．A ．扩散现象是由物质分子的无规则运动引起的B ．只要知道某种物质的摩尔质量和密度，一定可以求出该物质的分子体积C ．布朗运动不是分子运动，但可以反映液体分子的无规则运动D ．水蒸汽凝结成水珠的过程中，分子间斥力减小，引力增大E ．一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加(2)如图1所示，上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部被质量均为m 的活塞A 和活塞B 分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体P 和Q ，活塞A 导热性能良好，活塞B 绝热．两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦．汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为T 0，汽缸的横截面积为S ，外界大气压强大小为mg S且保持不变，现对气体Q 缓慢加热．求：图1①当活塞A 恰好到达汽缸上端卡环时，气体Q 的温度T 1；②活塞A 恰好接触汽缸上端卡环后，继续给气体Q 加热，当气体P 体积减为原来的一半时，气体Q 的温度T 2.答案 (1)ACE (2)见解析解析 (2)①设P 、Q 初始体积均为V 0，在活塞A 接触卡环之前，P 的温度、压强不发生变化，Q 发生等压变化，则由盖—吕萨克定律得：V 0T 0＝2V 0T 1解得：T 1＝2T 0②当活塞A 恰好接触汽缸上端卡环后，P 气体做等温变化，由玻意耳定律得：2mg S ·V 0＝p 1·V 02解得：p 1＝4mg S此时Q 气体的压强为p 2＝p 1＋mg S ＝5mg S当P 气体体积变为原来的一半时，Q 气体的体积为52V 0，此过程对Q 气体由理想气体状态方程得3mg S ·V 0T 0＝5mg S ·52V 0T 2解得T 2＝256T 0. 2．(1)下列说法正确的是________．A ．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功B ．能量耗散说明与热有关的宏观过程在能量转化时具有方向性C ．扩散现象在气体、液体中能发生，但在固体中不能发生D ．某气体的摩尔体积为V ，每个分子的体积为V 0，则阿伏加德罗常数可表示为N A ＝V V 0E ．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果(2)如图2所示，两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A ，当温度为300 K 时，水银的平衡位置如图(h 1＝h 2＝5 cm ，L 1＝50 cm)，大气压强为75 cmHg.求：图2①右管内气柱的长度L 2；②关闭阀门A ，当温度升至405 K 时，左侧竖直管内气柱的长度L 3.答案 (1)ABE (2)①50 cm ②60 cm解析 (1)根据热力学第二定律可知，在外界的影响下物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，故A 正确；能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故B 正确；扩散现象在气体、液体中能发生，在固体中也能发生，故C 错误；某气体的摩尔体积为V ，每个分子占据的体积为V ′，则阿伏加德罗常数可表示为N A ＝V V ′，V ′≠V 0，故D 错误；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故E 正确．(2)①左管内气体压强：p 1＝p 0＋p h 2＝80 cmHg ，右管内气体压强：p 2＝p 左＋p h 1＝85 cmHg ，又p 2＝p 0＋p h 3，则右管内外液面高度差h 3＝10 cm ，右管内气柱长度L 2＝L 1－h 1－h 2＋h 3＝50 cm ；②设玻璃管横截面积为S ，由理想气体状态方程得，p 1L 1S T 1＝[p 0＋(p h 2＋p L 3－p L 1)]L 3S T 2，代入数据解得：L 3＝60 cm.。
(完整word)2019届高考物理大一轮复习金考卷：选修3-3(含解析)
阶段示范性金考卷(十一)本卷测试内容：选修3－3本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共110分．第Ⅰ卷(选择题，共50分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在第1、2、3、5、6、9、10小题给出的4个选项中，只有一个选项正确；在第4、7、8小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1. [2018·上海市十校高三联考]下列说法中正确的是( )A. 温度低的物体内能小B. 外界对物体做功时，物体的内能一定增加C. 温度低的物体分子运动的平均动能小D. 做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大解析：物体的内能跟物体所含的分子数、物体的温度和体积等因素有关，所以温度低的物体内能不一定小，选项A错误；做功和热传递均能改变物体的内能，当外界对物体做功，而物体放热时，物体的内能可能减小，选项B错误；物体的温度低表示物体分子运动的平均动能小，选项C正确；物体做机械运动时的动能与物体分子做热运动时的动能不同，显然，选项D错误．答案：C2. 在冬季，装有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，产生这种现象的主要原因是( )A. 软木塞受潮膨胀B. 瓶口因温度降低而收缩变小C. 白天气温升高，大气压强变大D. 瓶内气体因温度降低而压强减小解析：冬季气温较低，瓶中的气体V不变，因T减小而使p减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞向下推使瓶塞塞紧，所以拔起来就感到很吃力，故D正确．答案：D3. 如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处是( )A. a点B. b点C. c点D. d点解析：由分子力与分子之间距离的图象可以看出，乙分子从无穷远处到c点过程中，分子力做正功，分子动能增大，从c到d过程中，分子力做负功，动能减小，所以经过位置c时速度最大．答案：C4. [2018·广州模拟]一定质量的理想气体由状态A 变化到状态B ，气体的压强随热力学温度的变化如图所示，则此过程( )A. 气体的密度增大B. 外界对气体做功C. 气体从外界吸收了热量D. 气体分子的平均动能增大解析： 由图象可得：从状态A 到状态B ，该理想气体做等温变化，而压强变大，由理想气体状态方程pVT ＝C ，气体的体积V 减小，由密度公式ρ＝mV ，故气体的密度增大，选项A 正确；温度是分子平均动能的标志，温度不变，气体分子的平均动能不变，选项D 错误；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度不变，内能不变，而体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，该气体要放热，故选项B 正确，选项C 错误．答案：AB5. 关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( ) A. 第二类永动机违反能量守恒定律B. 如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C. 外界对物体做功，则物体的内能一定增加D. 做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的 解析： 第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故A 错．据热力学第一定律ΔU＝Q ＋W 知，内能的变化由做功W 和热传递Q 两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故B 、C 项错误．做功和热传递都可改变物体内能，但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故D 正确．答案：D6. [2018·浙江杭州]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，在对气球缓慢吹气的过程中，瓶内气体体积减小了ΔV 时，压强增大了20%.若使瓶内气体体积减小2ΔV，则其压强增大( )A. 20%B. 30%C. 40%D. 50%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，根据气体定律可得，pV＝1.2p(V－ΔV)＝xp(V－2ΔV)，解得，x＝1.5，所以，其压强增大50%，D项正确．答案：D7. 一定质量的气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在p－T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，而cd平行于ab，由图可以判断( )A. ab过程中气体体积不断减小B. bc过程中气体体积不断减小C. cd过程中气体体积不断增大D. da过程中气体体积不断增大解析：分析图象时要注意，在p－T图象中，若图线为过原点的直线，则该过程是等容变化，并且图线斜率越大，气体体积越小．四条直线段只有ab段是等容过程，即ab过程中气体体积不变，选项A是错误的，其他三个过程并不是等容变化过程．Ob、Oc、Od都是一定质量理想气体的等容线，依据p－T图中等容线的特点，比较这几条图线的斜率即可得出V a＝V b>V d>V c，故选项B、C、D正确．答案：BCD8. [2018·江苏淮安高三期末调研]下列说法中正确的是( )A. 晶体一定具有规则的几何外形B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C. 当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同D. 当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同解析：晶体有单晶体和多晶体之分，整个物体就是一个晶体的叫作单晶体，单晶体一定具有规则的几何外形，如雪花、食盐小颗粒、单晶硅等；如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体就叫作多晶体，多晶体没有确定的几何外形，如大块的食盐、黏在一起的蔗糖、各种金属材料等．选项A错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，具体来说，叶面上的小露珠与气体接触的表面层中的分子分布比内部稀疏，分子间距大于分子力平衡时的距离r0，所以分子间的相互作用表现为引力，从而使小露珠表面各部分之间存在相互吸引的力，即表面张力，小露珠表面层在液体表面张力的作用下呈球形，选项B正确；由液晶的性质可知，当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，选项C正确；当氢气和氧气的温度相同时，它们分子运动的平均动能相同，但分子的平均速率不同，选项D错误．答案：BC9. 如图所示为一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b两个状态比较，下列说法正确的是( )A. 在相同时间内撞在单位面积上的分子数b 状态较多B. 在相同时间内撞在单位面积上的分子数a 状态较多C. 在相同时间内撞在单位面积上的分子数两状态一样多D. 单位体积的分子数两状态一样多解析： 由题图可知一定质量的气体a 、b 两个状态压强相等，而a 状态温度低，分子的平均动能小，平均每个分子对器壁的撞击力小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数a 状态一定较多，故A 、C 错，B 对；一定质量的气体，分子总数不变，V b ＞V a ，单位体积的分子数a 状态较多，故D 错．答案：B10. [2018·成都二诊]A 、B 为两个相同的固定在地面上的气缸，内部有质量相等的同种气体，且温度相同，C 、D 为两重物，质量m C >m D ，按如图所示方式连接并保持平衡．现使A 、B 的温度都升高10℃，不计活塞及滑轮系统的质量和摩擦，则系统重新平衡后( )A. C 下降的高度比D 下降的高度大B. C 下降的高度比D 下降的高度小C. C 、D 下降的高度一样大D. A 、B 气缸内气体的最终压强与初始压强不相同 解析：系统平衡时，密闭气体的压强保持不变，且p A ＝p 0－m C g S ，p B ＝p 0－m D gS，其中p 0为大气压强，S 为活塞的横截面积，因为m C >m D ，所以p A <p B ；根据理想气体状态方程pV T ＝C(常量)可知，当p 不变时，ΔV＝ΔTCp ，又因为p A <p B ，所以ΔV A >ΔV B ，即A 气缸内气体体积的增加量大于B 气缸内气体体积的增加量，C 下降的高度比D 下降的高度大，选项A 正确．答案：A第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)二、实验题(8分)11. (8分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中： (1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液 ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待其散开稳定④在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积 请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误：错误的步骤：_____________________________________________ 有遗漏的步骤：___________________________________________(2)实验中，用a mL 纯油酸配制成b mL 的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液c mL ，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm 2，估算油酸分子的直径大小为________cm.(3)用油膜法测出油酸分子直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油滴的________． A. 摩尔质量 B. 摩尔体积 C. 质量D. 体积解析：(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时，相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差； ③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得d ＝V S ＝a bc S ＝acbS.(3)由油酸分子的直径易得油酸分子的体积为43π(d 2)3＝16πd 3.欲求阿伏加德罗常数，由题中选项知，B 正确．答案：(1)②在量筒中滴入N 滴溶液，测出它的体积 ③在水面上先撒上痱子粉 (2)acbS(3)B 三、计算题(本题共5小题，共52分)12. (8分)[2018·洛阳五校联考]如图所示p －V 图中，一定质量的理想气体由状态A 经过ACB 过程至状态B ，气体对外做功280 J ，放出热量410 J ；气体又从状态B 经BDA 过程回到状态A ，这一过程中外界对气体做功200 J.(1)ACB 过程中气体的内能如何变化？变化了多少？ (2)BDA 过程中气体吸收还是放出多少热量？ 解析：(1)ACB 过程中W 1＝－280 J ，Q 1＝－410 J 由热力学第一定律 U B －U A ＝W 1＋Q 1＝－690 J 气体内能的减少量为690 J(2)因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA 过程中气体内能变化量U A －U B ＝690 J 由题知W 2＝200 J由热力学第一定律U A －U B ＝W 2＋Q 2 解得Q 2＝490 J 即吸收热量490 J气体一定从外界吸收热量．答案：(1)减少了690 J (2)吸收490 J13. (8分)[2018·河北唐山]如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S.活塞通过轻绳连接了一个质量为m 的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p 0(mg<p 0S)．汽缸内气体的温度为T 0，轻绳处在自然伸直状态．不计摩擦，缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求：(1)气体体积减半时的温度T 1；(2)建立p －V 坐标系并在该坐标系中画出气体变化的整个过程．解析：(1)设初始气体体积为V ，在气体体积减半时，缸内气体压强为p 0－mgS .根据气体定律可得，p 0VT 0＝p 0－mg S V 2T 1.解得，T 1＝p 0－mg S2p 0T 0.(2)刚开始缓慢降温时，缸内气体的体积不变，压强减小，气体做等容变化；当缸内气体压强降为p 0－mgS 时，气体的压强不变，体积减小，气体做等压变化．如图所示．答案：(1)T 1＝p 0－mg S2p 0T 0 (2)见解析图14. (10分)如图(a)所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S ＝2×10－3m 2、质量为m ＝4 kg 厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24 cm ，在活塞的右侧12 cm 处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300 K ，大气压强p 0＝1.0×105Pa.现将气缸竖直放置，如图(b)所示，取g ＝10 m/s 2.求：(1)活塞与气缸底部之间的距离； (2)加热到675 K 时封闭气体的压强．解析：(1)当气缸水平放置时，有p 1＝1.0×105Pa ，V 1＝24S 当气缸竖直放置时，有p 2＝p 0＋mg S ＝(1.0×105＋402×10－3)Pa ＝1.2×105PaV 2＝L 2S由等温变化可得p 1V 1＝p 2V 2解得L 2＝p 1V 1p 2S ＝1.0×105×24S1.2×105S cm ＝20 cm (2)设活塞到卡环时温度为T 3，此时V 3＝36S 由等压变化可得V 2T 2＝V 3T 3解得T 3＝V 3V 2T 2＝36S20S ×300 K＝540 K由540 K 到675 K 等容变化 有p 3T 3＝p 4T 4解得p 4＝T 4T 3p 3＝675540×1.2×105 Pa ＝1.5×105Pa答案：(1)20 cm (2)1.5×105Pa15. (1)(5分)下列说法中正确的是________．A. 布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C. 不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D. 氢气和氮气的温度相同时，它们的分子平均速率不相同E. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大(2)(8分)如图所示为一简易火灾报警装置．其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27℃时，空气柱长度L 1为20 cm ，水银上表面与导线下端的距离L 2为10 cm ，管内水银柱的高度h 为8 cm ，大气压强为75 cm 水银柱高．求：①当温度达到多少时，报警器会报警？②如果要使该装置在87℃时报警，求再往玻璃管内注入的水银的高度．解析：(1)布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，A 项错误；由于液体表面张力的作用使叶面上的小露珠呈球形，B 项正确；多晶体不具有规则几何形状，C 项错误；氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均动能相同，由于它们的分子质量不同，所以它们分子的平均速率不相同，D 项正确；当分子力表现为斥力时，分子之间的距离小于r 0，当分子间的距离减小时，分子力和分子势能都增大，E 项正确．(2)①对水银封闭的气体，初状态：V 1＝L 1S ，T 1＝273＋27 K ＝300 K. 末状态：V 2＝(L 1＋L 2)S ，T 2＝273＋t 2 根据气体定律得：V 1T 1＝V 2T 2解得，t 2＝177℃.②设应该再往玻璃管内注入水银的高度为x ，对水银封闭的气体，初状态：p 1＝p 0＋h ，V 1＝L 1S ，T 1＝300 K.末状态：p 3＝p 0＋h ＋x ，V 3＝(L 1＋L 2－x)S ，T 3＝360 K 根据气体定律得，p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3解得，x ＝8.14 cm.答案：(1)BDE (2)①177℃ ②8.14 cm16. (1)(5分)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是________． A. 外界对气体做功，气体内能可能增加B. 在压强不变的条件下，体积增大，则气体分子的平均动能可能减少C. 压强减小，体积减小，分子的平均动能不一定减小D. 对一定质量的气体加热，其内能不一定增加E. 一定质量的气体，体积不变时，温度越低，气体的压强就越小(2)(8分)[2018·山西太原期末]如图是某研究性学习小组设计的一种测温装置，玻璃泡A 内封有一定质量的气体，与A 相连的细管B 插在水银槽中，管内和槽内水银面的高度差x 即可反映出泡内气体的温度，即环境温度，并可由管上的刻度直接读出．(B 管的体积与A 泡的体积相比可忽略)①在标准大气压下(p 0＝76 cmHg)，对B 管进行温度刻线．已知温度t 1＝27℃，管内与槽中水银面的高度差x 1＝16 cm ，此高度即为27℃的刻度线．求当t ＝0℃时，刻度线与槽中水银面的高度差x 0.②若大气压变为p 1＝75 cmHg ，利用该装置测量温度时所得读数仍为27℃，则此时实际温度是多少？ 解析：(1)外界对气体做功，若气体吸收热量，则气体内能增加，A 项正确；对于一定量的理想气体，在压强不变时，若气体的体积增大，则气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，B 项错误；根据理想气体状态方程pVT＝C 可知，若气体压强减小，体积减小，则气体温度降低，气体分子的平均动能一定减少，C 项错误；气体吸收热量有可能同时对外做功，其内能不一定增加，D 项正确；一定质量的气体，体积不变时，温度越低，单位体积气体分子的个数不变但分子的平均动能减少，故气体的压强减小，E 项正确．(2)①由于B 管的体积与A 的体积相比可忽略，所以气体做等容变化，p 1＝p 0－p x ＝60 cmHg ，T 1＝300 K 由查理定律，p/p 1＝T/T 1 解得p ＝54.6 cmHg.当t ＝0℃时，刻度线与槽中水银面的高度差x 0＝76 cm －54.6 cm ＝21.4 cm. ②此时A 内气体压强p′＝(75－16) cmHg ＝59 cmHg ， 由查理定律，p′/p 1＝T′/T 1，解得T′＝295 K 即实际温度是22℃.答案：(1)ADE (2)①21.4 cm ②22℃。
(京津琼)2019高考物理总复习 密卷优编提分练：选修3-3专练(一)
选修3－3专练(一)1．(1)下列说法中正确的是________．A．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功从而转化为机械能B．将两个分子由距离极近移动到相距无穷远处的过程中，它们的分子势能先减小后增大C．当气体分子间的作用力表现为引力时，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增大D．液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体存在表面张力E．单位时间内气体分子对容器壁单位面积碰撞的次数减少，气体的压强一定减小(2)如图1所示，两竖直且正对放置的导热汽缸底部由细管道(体积忽略不计)连通，两活塞a、b(厚度不计)用刚性轻杆相连，可在两汽缸内无摩擦地移动．上、下两活塞的横截面积分别为S1＝10 cm2、S2＝20 cm2，两活塞总质量为M＝5 kg，两汽缸高度均为H＝10 cm.两汽缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞a、b到缸底部距离均为L＝5 cm.已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，环境温度T0＝300 K，取重力加速度g＝10 m/s2.图1①若缓慢升高环境温度，使一活塞缓慢移到对应汽缸的底部，求此时环境的温度．②若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞b，直到活塞b到达汽缸底部，求此过程中推力的最大值．答案(1)BCD (2)①400 K②75 N解析(1)机械能可以全部转化为内能，内能无法全部用来做功从而转化为机械能，故A错误；将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故B正确；当气体分子间的作用力表现为引力时，若气体等温膨胀，气体分子间距离变大，分子引力做负功，分子势能增加，气体内能增加，同时由于气体体积增大，气体要对外界做功，故C正确；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，则液体表面分子间表现为相互吸引，所以存在表面张力，故D正确；气体的体积增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数减少，如果温度升高，气体分子撞击器壁的速率增大，对器壁的压力增大，气体的压强可能增大、可能减小也可能不变，故E错误．(2)①汽缸内气体压强不变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移动由盖－吕萨克定律有：LS 1＋LS 2T 0＝HS 2T解得：T ＝400 K ②设向下推动的距离为x 时，气体压强为p由平衡条件得：p 0S 1＋pS 2＝Mg ＋p 0S 2＋pS 1＋F当F ＝0时，可得初始状态气体压强p 1＝1.5×105Pa缓慢向下推活塞b 的过程，温度不变由玻意耳定律得： p (LS 1＋xS 1＋LS 2－xS 2)＝p 1(LS 1＋LS 2)联立以上各式得：F ＝150x 15－x ＝15015x－1(0≤x ≤5 cm) 当x ＝5 cm 时，F 最大，F m ＝75 N.2．(1)下列说法中正确的是________．A ．一定质量的0 ℃的水变成0 ℃的冰，体积膨胀，分子势能减小B ．硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在表面张力C ．用油膜法估测分子的大小实验中D ＝V S 的V 是指油滴溶液的体积D ．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态E ．当两个分子间的距离为r 0(平衡位置)时，分子间作用力为零，分子势能最小(2)如图2所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积为S ＝1×10－4 m 2，质量为m ＝1 kg ，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体，气柱高度h ＝0.2 m ．已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，取g ＝10 m/s 2.图2①如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的23，求砂子的质量并判断此过程理想气体是吸热还是放热；②如果在①基础上给汽缸底缓慢加热，使活塞恢复到原高度，此过程中气体吸收热量 5 J ，求气体内能的增量．答案 (1)ABE (2)见解析解析 (1)0 ℃的水变成0 ℃的冰，体积膨胀，对外做功，同时放出热量，内能减小，分子平均动能不变，分子势能减小，故A 正确；水面能托住小硬币不下沉主要是因为液体表面存在表面张力，故B 正确；用油膜法估测分子的大小实验中D ＝V S的V 是指一滴溶液中纯油酸的体积，故C 错误；热平衡是指一个系统内部各部分温度相等的状态，故D 错误；设分子的平衡距离为r 0，分子间的距离为r ，当r >r 0，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大．当r <r 0，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大．故当r ＝r 0时，分子力为0，分子势能最小，故E 正确．(2)①因为缓慢放置砂子，气体发生等温变化，根据玻意耳定律，有p 1V 1＝p 2V 2 p 1＝p 0＋mg S ，p 2＝p 0＋mg ＋m 砂g SV 1＝hS ，V 2＝23hS代入数据解得m 砂＝1 kg因为气体体积减小，外界对气体做功，理想气体温度不变，内能不变，所以此过程理想气体放热．②使活塞恢复到原高度的过程，气体压强不变，气体对外做功W ＝－p 2ΔV ＝－2 J 由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q所以气体内能的增量为3 J.。
高考物理高考专题复习学案《选修3-3》(精品整理含答案)
高考物理高考专题复习学案《选修3-3》考题一热学的基本知识1.分子动理论知识结构2.两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V 0＝43π(d 2)3＝16πd 3，d 为分子的直径.(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V 0＝d 3，d 为分子间的距离.3.阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，计算时要注意抓住与其相关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量.4.固体和液体 (1)晶体和非晶体(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性. (3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切. (4)饱和气压的特点液体的饱和气压与温度有关，温度越高，饱和气压越大，且饱和气压与饱和汽的体积无关. (5)相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和气压的百分比.即：B ＝pp s×100%.例1 下列说法中正确的是( )A.气体分子的平均速率增大，气体的压强也一定增大B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性D.因为布朗运动的激烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫做热运动解析气体压强由气体分子数密度和平均动能决定，气体分子的平均速率增大，则气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气体的压强不一定增大，A错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，B正确；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，C正确；热运动属于分子的运动，而布朗运动是微小颗粒的运动，D错误.答案BC训练1.下列说法正确的是()A.空气中水蒸气的压强越大，人体水分蒸发的越快B.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C.水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的D.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大答案CD解析空气中水蒸气压强越大，越接近饱和气压，水蒸发越慢；故A错误；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，选项B错误；水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，选项C正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子距离减小，分子力做负功，故分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D正确；故选C、D.2.下列说法正确的是()A.分子间距离增大，分子力先减小后增大B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子的体积C.一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围具有液晶态D.从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油可以浸润塑料答案 C解析分子间距离从零开始增大时，分子力先减小后增大，再减小，选项A错误；只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子运动占据的空间大小，而不能计算气体分子的体积，选项B错误；当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故C正确；从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油对塑料是不浸润的，选项D错误；故选C.3.关于能量和能源，下列说法正确的是()A.在能源利用的过程中，能量在数量上并未减少B.由于自然界中总的能量守恒，所以不需要节约能源C.能量耗散说明在转化过程中能量不断减少D.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造答案 A解析根据能量守恒定律可知，在能源使用过程中，能量在数量上并未减少，故A正确，C错误；虽然总能量不会减小，但是由于能源的品质降低，无法再应用，故还需要节约能源，故B错误；根据能量守恒可知，能量不会被创造，也不会消失，故D错误.4.下列说法中正确的是()A.能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律B.扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生C.有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力答案AD解析能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律，选项A 正确；扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，选项B错误；有规则外形的物体是单晶体，没有确定的几何外形的物体是多晶体或者非晶体，选项C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力，选项D正确；故选A、D.考题二气体实验定律的应用1.热力学定律与气体实验定律知识结构2.应用气体实验定律的三个重点环节(1)正确选择研究对象：对于变质量问题要保证研究质量不变的部分；对于多部分气体问题，要各部分独立研究，各部分之间一般通过压强找联系.(2)列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个(或三个)参量发生变化，把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律.(3)认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律.例2如图1所示，用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两部分，A部分气体压强p A＝6.0×105 Pa，体积V A＝1 L；B部分气体压强p B＝2.0×105 Pa，体积V B＝3 L.现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体.求活塞稳定后A部分气体的压强.图1解析拔去销钉，待活塞稳定后，p A′＝p B′①根据玻意耳定律，对A部分气体，p A V A＝p A′(V A＋ΔV) ②对B部分气体，p B V B＝p B′(V B－ΔV) ③由①②③联立：p A′＝3.0×105 Pa答案 3.0×105 Pa变式训练5.如图2甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V －T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105 Pa.图2(1)说出A →B 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中T A 的温度值.(2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p －T 图象，并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程.答案 (1)200 K (2)见解析解析 (1)从题图甲可以看出，A 与B 连线的延长线过原点，所以A →B 是等压变化，即p A ＝p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A＝V B T B，所以T A ＝V A V BT B ＝0.40.6×300 K ＝200 K(2)由题图甲可知，由B →C 是等容变化，根据查理定律得p B T B＝p CT C所以p C ＝T C T Bp B ＝400300×1.5×105 Pa ＝2.0×105 Pa则可画出由状态A →B →C 的p －T 图象如图所示.6.某次测量中在地面释放一体积为8升的氢气球，发现当气球升高到1 600 m 时破裂.实验表明氢气球内外压强近似相等，当氢气球体积膨胀到8.4升时即破裂.已知地面附近大气的温度为27 ℃，常温下当地大气压随高度的变化如图3所示.求：高度为1 600 m 处大气的摄氏温度.图3答案 17 ℃解析 由题图得：在地面球内压强： p 1＝76 cmHg1 600 m 处球内气体压强： p 2＝70 cmHg由气态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1＝70×8.476×8×300 K ≈290 Kt 2＝(290－273) ℃＝17 ℃7.如图4所示，竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m ，横截面积为S ，缸内气体高度为2h .现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h .然后再对汽缸缓慢加热，让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为p 0，大气温度为T 0，重力加速度为g ，不计活塞与汽缸壁间摩擦.求：图4(1)所添加砂粒的总质量；(2)活塞返回至原来位置时缸内气体的温度. 答案 (1)m ＋p 0Sg (2)2T 0解析 (1)设添加砂粒的总质量为m 0，最初气体压强为p 1＝p 0＋mgS 添加砂粒后气体压强为p 2＝p 0＋(m ＋m 0)gS该过程为等温变化， 有p 1S ·2h ＝p 2S ·h 解得m 0＝m ＋p 0S g(2)设活塞回到原来位置时气体温度为T 1，该过程为等压变化，有V 1T 0＝V 2T 1解得T 1＝2T 08.如图5所示，一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭，上端与大气(视为理想气体)相通，初始时管内气体温度为T 1.现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为1∶3.若将管内下部气体温度降至T 2，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出).已知T 1＝52T 2，大气压强为p 0，重力加速度为g .求水银柱的长度h 和水银的密度ρ.图5答案 215L 105p 026gL解析 设管内截面面积为S ，初始时气体压强为p 0，体积为V 0＝LS 注入水银后下部气体压强为p 1＝p 0＋ρgh 体积为V 1＝34(L －h )S由玻意耳定律有：p 0LS ＝(p 0＋ρgh )×34(L －h )S 将管倒置后，管内气体压强为p 2＝p 0－ρgh 体积为V 2＝(L －h )S由理想气体状态方程有：p0LST1＝(p0－ρgh)(L－h)ST2解得：h＝215L，ρ＝105p026gL考题三热力学第一定律与气体实验定律的组合1.应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体；(2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提；(4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性.2.牢记以下几个结论(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体；(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关；(3)做功和热传递都可以改变物体的内能，理想气体的内能只与温度有关；(4)温度变化时，意味着物体内分子的平均动能随之变化，并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化.3.对热力学第一定律的考查有定性判断和定量计算两种方式(1)定性判断.利用题中的条件和符号法则对W、Q、ΔU中的其中两个量做出准确的符号判断，然后利用ΔU＝W＋Q对第三个量做出判断.(2)定量计算.一般计算等压变化过程的功，即W＝p·ΔV，然后结合其他条件，利用ΔU＝W＋Q进行相关计算.(3)注意符号正负的规定.若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化决定.气体体积增大，气体对外界做功，W<0；气体的体积减小，外界对气体做功，W>0.例3如图6所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与汽缸的摩擦，求：图6(1)活塞上升的高度；(2)加热过程中气体的内能增加量.[思维规范流程](1)气体发生等压变化，有hS(h＋Δh)S＝T1T2(1分)解得Δh＝T2－T1T1h(1分)(2)加热过程中气体对外做功为W＝pS·Δh＝(p0S＋mg)h T2－T1T1(1分)由热力学第一定律知内能的增加量为ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)h T2－T1T1(1分)答案(1)T2－T1T1h(2)Q－(p0S＋mg)hT2－T1T1训练9.一定质量理想气体由状态A经过A→B→C→A的循环过程的p－V图象如图7所示(A→B为双曲线).其中状态___________(选填A、B或C)温度最高，A→B→C 过程是_______的.(选填“吸热”或“放热”)图7答案C吸热解析 根据公式pV T ＝C ，可得从A 到B 为等温变化，温度应不变，从B 到C 为等容变化，压强增大，温度升高，从外界吸热，从C 到A 为等压变化，体积减小，温度降低，所以C 温度最高，从A 到B 到C 需要从外界吸热.10.一只篮球的体积为V 0，球内气体的压强为p 0，温度为T 0.现用打气筒对篮球充入压强为p 0、温度为T 0的气体，使球内气体压强变为3p 0，同时温度升至2T 0.已知气体内能U 与温度的关系为U ＝aT (a 为正常数)，充气过程中气体向外放出Q 的热量，篮球体积不变.求：(1)充入气体的体积；(2)充气过程中打气筒对气体做的功.答案 (1)0.5V 0 (2)Q ＋aT 0解析 (1)设充入气体体积为ΔV ，由理想气体状态方程可知：p 0(V 0＋ΔV )T 0＝3p 0V 02T 0则ΔV ＝0.5V 0(2)由题意ΔU ＝a (2T 0－T 0)＝aT 0由热力学第一定律ΔU ＝W ＋(－Q )可得：W ＝Q ＋aT 011.如图8所示，一轻活塞将体积为V 、温度为2T 0的理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内.已知大气压强为p 0，大气的温度为T 0，气体内能U 与温度的关系为U ＝aT (a 为正常数).在汽缸内气体温度缓慢降为T 0的过程中，求：图8(1)气体内能减少量ΔU ；(2)气体放出的热量Q .答案 (1)aT 0 (2)aT 0－12P 0V解析 (1)由题意可知ΔU ＝a (2T 0－T 0)＝aT 0(2)设温度降低后的体积为V ′，则V 2T 0＝V ′T 0外界对气体做功W ＝p 0·(V －V ′)热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q解得Q ＝aT 0－12P 0V《选修3-3》考前针对训练1.(1)下列说法中正确的是( )A.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点C.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势(2)若一条鱼儿正在水下10 m 处戏水，吐出的一个体积为1 cm 3的气泡.气泡内的气体视为理想气体，且气体质量保持不变，大气压强为p 0＝1.0×105 Pa ，g ＝10 m/s 2，湖水温度保持不变，气泡在上升的过程中，气体________(填“吸热”或者“放热”)；气泡到达湖面时的体积为________cm 3.(3)利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数.把密度ρ＝0.8×103 kg/m 3的某种油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V ＝0.5×10－3 cm 3，形成的油膜面积为S ＝0.7 m 2，油的摩尔质量M ＝9×10－2 kg/mol ，若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：①油分子的直径是多少？②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数N A 是多少？(以上结果均保留一位有效数字)答案 (1)BD (2)吸热 2(3)①7×10－10 m ②6×1023 mol －1解析 (1)水的沸点和气压有关，高原地区水的沸点较低，是因为高原地区大气压较低，A 错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B 正确；布朗运动显示的是悬浮微粒的运动，反应了液体分子的无规则运动，C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，D正确.(2)气泡上升的过程中体积增大，对外做功，由于保持温度不变，故内能不变，由热力学第一定律可得，气泡需要吸热；气泡初始时的压强p1＝p0＋ρgh＝2.0×105 Pa气泡浮到水面上的气压p2＝p0＝1.0×105 Pa由气体的等温变化可知，p1V1＝p2V2带入数据可得：V2＝2 cm3(3)①油分子的直径d＝VS＝0.5×10－3×10－60.7m≈7×10－10 m②油的摩尔体积为V mol＝M ρ，每个油分子的体积为V0＝4πR33＝πd36，阿伏加德罗常数可表示为N A＝V mol V0，联立以上各式得N A＝6Mπd3ρ，代入数值计算得N A≈6×1023 mol－1.2.(1)关于饱和汽和相对湿度，下列说法中错误的是()A.使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法B.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和气压C.密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，饱和气压可能会减小D.相对湿度过小时，人会感觉空气干燥(2)如图1所示，一定质量的理想气体发生如图1所示的状态变化，从状态A到状态B，在相同时间内撞在单位面积上的分子数____________(选填“增大”“不变”或“减小”)，从状态A经B、C再回到状态A，气体吸收的热量________放出的热量(选填“大于”“小于”或“等于”).图1(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1，在标准状态(压强p0＝1 atm、温度t0＝0 ℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4 L，已知上一题中理想气体在状态C时的温度为27 ℃，求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)答案(1)C(2)减小大于(3)2.4×1022解析(1)饱和气压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，故A正确；根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和气压，故B正确；温度升高，饱和气压增大.故C错误；相对湿度过小时，人会感觉空气干燥.故D正确.(2)理想气体从状态A到状态B，压强不变，体积变大，分子的密集程度减小，所以在相同时间内撞在单位面积上的分子数减小，从状态A经B、C再回到状态A，内能不变，一个循环过程中，A到B外界对气体做功W1＝－2×3＝－6 J，B到C过程中外界对气体做功W2＝12×()1＋3×2＝4 J，C到A体积不变不做功，所以外界对气体做功W＝W1＋W2＝－2 J，根据ΔU＝W＋Q，Q＝2 J，即一个循环气体吸热2 J，所以一个循环中气体吸收的热量大于放出的热量.(3)根据盖－吕萨克定律：V0T0＝V1T1，代入数据：1273＋27＝V1 273，解得标准状态下气体的体积为V1＝0.91 L，N＝V1V mol N A＝0.9122.4×6×1023个≈2.4×1022个.3.某学习小组做了如下实验，先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图2.图2(1)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是________A.该密闭气体分子间的作用力增大B.该密闭气体组成的系统熵增加C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和(2)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该密闭气体的分子个数为________；(3)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了0.9 J的热量，则该气体内能变化了________ J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度________.(填“升高”或“降低”)答案(1)B(2)ρVM N A(3)0.3降低解析(1)气体膨胀，分子间距变大，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；根据热力学第二定律，一切宏观热现象过程总是朝着熵增加的方向进行，故该密闭气体组成的系统熵增加，故B正确；气体压强是由气体分子对容器壁的碰撞产生的，故C错误；气体分子间隙很大，该密闭气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误.(2)气体的量为：n＝ρVM；该密闭气体的分子个数为：N＝nN A＝ρVM N A；(3)气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了0.9 J的热量，根据热力学第一定律，有：ΔU＝W＋Q＝－0.6 J＋0.9 J＝0.3 J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，气压气体迅速碰撞，对外做功，内能减小，温度降低.4.(1)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图3所示，图中f(v)表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，由图可知()图3A.气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小(2)如图4所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100 J，则该过程中气体________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.图4(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.29 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)答案(1)BC(2)放出100(3)1×10－5解析(1)由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，不是所有，故A错误；高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，有个别分子的速率会更大或更小，故B正确；温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确，故D错误.(2)根据公式：ΔU＝W＋Q和外界对气体做功W＝pΔV＝200 J，可以得到：Q＝－100 J，所以放出100 J热量.(3)设气体体积为V1，完全变为液体后体积为V2气体质量：m＝ρV1含分子个数：n ＝m M N A每个分子的体积：V 0＝43π(D 2)3＝16πD 3液体体积为：V 2＝nV 0液体与气体体积之比：V 2V 1＝πρN A D 36M ＝3.14×1.29×6×1023×(2×10－10)36×0.29≈1×10－5. 5.(1)下列说法正确的是( )A.饱和气压随温度升高而增大B.露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点(2)图5所示为一定质量的理想气体等压变化的p －T 图象.从A 到B 的过程，该气体内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)、________(选填“吸收”或“放出”)热量.图5(3)石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料.已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2，试计算每1 m 2的石墨烯所含碳原子的个数.阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，碳的摩尔质量M ＝12 g/mol.(计算结果保留两位有效数字)答案 (1)AB (2)增大 吸收 (3)1.9×1019个解析 (1)与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和蒸汽；饱和蒸汽压强与饱和蒸汽体积无关；在一定温度下，饱和蒸汽的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和气压；故饱和气压随温度升高而增大，故A 正确；液体表面张力使液体具有收缩的趋势，露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B 正确；分子力做功等于分子势能的减小量；当分子间的引力和斥力平衡时，分子力的合力为零；此后不管是增加分子间距还是减小分子间距，分子力都是做负功，故分子势能增加；故C 错误；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D 错误.(2)理想气体的分子势能可以忽略不计，气体等压升温，温度升高则气体的内能一定增大；根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，温度升高，内能增大，即ΔU 为正值；同时气体的体积增大，对外做功，则W 为负值，故Q 必定为正值，即气体一定从外界吸收热量.(3)由题意可知，已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2，1 m 2石墨烯的质量：m ＝12600 g ，而1 m 2石墨烯所含原子个数：n ＝m M N A ＝1260012×6×1023 个≈1.9×1019个.6.如图6所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机内水位升高，与洗衣机相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.图6(1)当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变.则被封闭的空气( )A.分子间的引力和斥力都增大B.分子的热运动加剧C.分子的平均动能增大D.体积变小，压强变大(2)若密闭的空气可视为理想气体，在上述(1)中空气体积变化的过程中，外界对空气做0.6 J 的功，则空气________(选填“吸收”或“放出”)了________J 的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能________(选填“增加”或“减小”).(3)若密闭的空气体积V ＝1 L ，密度ρ＝1.29 kg/m 3，平均摩尔质量M ＝0.029 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023 mol －1，试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字).答案(1)AD(2)放出0.6减小(3)3×1022个解析(1)水位升高，压强增大，被封闭气体做等温变化，根据理想气体状态方程可知，气体体积减小，分子之间距离减小，因此引力和斥力都增大，故A、D正确；气体温度不变，因此分子的热运动情况不变，分子平均动能不变，故B、C 错误.(2)在(1)中空气体积变化的过程中，气体温度不变，内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量；若水位迅速降低，压强则迅速减小，体积迅速膨胀，气体对外做功，由于过程迅速，没有来得及吸放热，因此内能减小.(3)物质的量为：n＝ρV M分子总数：N＝nN A＝ρVM N A代入数据得：N≈3×1022个故该气体分子的总个数为3×1022个.。
高中物理选修3-3：高中物理《选修3-3》全册提高卷(含解析)
高中物理《选修3-3》全册提高卷(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分．)1．用下述方法改变物体的内能，属于做功的方式是()A．用锤子打铁时，铁块发热B．用磨刀石磨刀时，刀发热C．双手互搓，手发热D．用天然气烧水2．电冰箱的制冷设备是用机械的方式制造人工低温的装置，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内、外的管道中不断循环，实现制冷作用，那么下列说法中正确的是() A．打开冰箱门让压缩机一直工作，可使室内温度逐渐降低B．在电冰箱的内管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量C．在电冰箱的外管道中，制冷剂被剧烈压缩放出热量D．电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律3．下列说法正确的是()A．机械能和内能的转化具有方向性B．大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的D．当温度由20 ℃变为40 ℃，物体分子的平均动能应变为原来的2倍4.如图所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止．活塞重力忽略不计，现将沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，汽缸外部温度恒定不变．则()A．缸内气体压强减小，内能增加B．缸内气体压强增大，内能不变C．缸内气体压强增大，内能减少D．外界对缸内气体做功5．关于热力学定律，下列说法正确的是()A．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单一热源吸收的热量不能全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能不一定增加D．压缩气体，气体的温度一定升高6.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小，空气一定( )A ．从外界吸热B ．内能增大C ．向外界放热D ．内能减小7．一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J ，气体内能减少1.3×105J ，则此过程( )A ．气体从外界吸收热量2.0×105JB ．气体向外界放出热量2.0×105JC ．气体从外界吸收热量6.0×104JD ．气体向外界放出热量6.0×104J8．一滴油酸酒精溶液含质量为m 的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S .已知纯油酸的摩尔质量为M 、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，下列表达式正确的有( )A ．油酸分子的直径d ＝MρSB ．油酸分子的直径d ＝mρSC ．油酸所含的分子数n ＝mMN AD ．油酸所含的分子数n ＝MmN A9.如图所示，绝热的汽缸与绝热的活塞A 、B 密封一定质量的空气后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中( )A ．汽缸向左移动B ．活塞A 、B 均向左移动C ．密封气体的内能一定增加D ．汽缸中单位时间内作用在活塞A 和活塞B 上的分子个数相同10．如图所示的四个图象中，有一个是表示一定质量的某种理想气体从状态a 等压膨胀到状态b 的过程．这个图象是( )11．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E p 随分子间距离r 变化关系的图线是( )12.如图所示为伽利略设计的世界上第一个温度计示意图，上部是一个球形容器，里面有一定质量的空气，下部是一根细管，细管插入带色液体中，制作时先给球形容器微微加热，跑出一些空气，插入液体中时，带色液体上升到管内某一高度．测量时球形容器与所测物质接触．已知外界大气压为p 0，并保持不变，所测温度为t1时，管内液面在a位置，容器内气体分子的平均动能为E k1，气体压强为p1，容器内气体内能为E1；所测温度为t2时，管内液面在b位置，其他三个量分别为E k2、p2、E2，由此可知()A．t1＜t2B．p1＜p2C．E k1＜E k2D．E1＞E2明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(9分)一定量的理想气体与两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在标准大气压下做等压变化时的V－T关系如图(a)所示，图中V－V0V0－V′＝12.用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计，然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在标准大气压下，当环境温度为T0时，三个温度计的示数各不相同，如图(b)所示，温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体________(图中活塞质量忽略不计)；若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)的示数分别为21 ℃和24 ℃，则此时温度计(ⅰ)的示数为________℃；可见用实际气体作为测温物质时，会产生误差．为减小在T1～T2范围内的测量误差，现针对T0进行修正，制成如图(c)所示的复合气体温度计，图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分，在温度为T1时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ，则两种气体体积之比VⅠ∶VⅡ应为________．14.(10分)(2016·高考全国卷丙)一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0 cmHg.环境温度不变．15.(10分)如图，体积为V 、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T 0、压强为1.2p 0的理想气体．p 0和T 0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U 与温度T 的关系为U ＝ αT ，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：(1)汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V 1； (2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q .16.(11分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p ，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h ，外界的温度为T 0.现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h4.若此后外界的温度为T ，求重新达到平衡后气体的体积．已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g .参考答案与解析1．[212]解析：选ABC.A、B、C中的过程都是力对系统(铁块、刀、手)做功，内能增加和温度升高的过程．而D中的用天然气烧水则是通过热传导和热对流来实现水温升高的．2．[213]解析：选BC.电冰箱工作过程中，消耗电能的同时部分电能转化为内能，故室内温度不可能降低，选项A错误；制冷剂在内管道膨胀吸热，在外管道被压缩放热，选项B、C正确；电冰箱的工作原理并不违背热力学第二定律，选项D错误．3．[214]解析：选AC.细盐是单晶体，选项B错误；温度是分子平均动能的标志，T ＝αE k，T是热力学温度，α是比例常数，选项D错误．4．[215]解析：选BD.分析活塞受力，活塞受到大气压力p0S竖直向上，内部气体压力pS和沙桶重力mg，根据活塞平衡有p0S＝mg＋pS，随沙桶重力减小，大气压力使得活塞向上运动，外界对缸内气体做功，选项D对；由于汽缸导热，温度不变，汽缸内体积变小，压强变大，选项A错；气体温度不变，内能不变，选项B对，C错．5．[216]解析：选C.0 K是低温的极限，任何物体的温度只能接近而不能达到，所以A错误；根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不产生其他影响，但在“产生其他影响的情况”下，也可以从单一热源吸收热量全部用来做功，所以B错误；内能的改变与热传递和做功同时有关，所以C正确，D错误．6．[217]解析：选C.本题考查气体性质和热力学第一定律，由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项B、D均错．热力学第一定律公式ΔU＝W＋Q，因为在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中W取正号，ΔU＝0，所以Q为负，即气体向外放热，故选项A错，C对．正确选项为C.7．[218]解析：选B.由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q＝ΔU－W＝－1.3×105J－7.0×104J＝－2.0×105J，负号表示放出热量，所以B正确，其他选项错误．8．[219]BC9．[220]解析：选C.对汽缸整体分析，外部各个方向上受到大气的压力相等，所以汽缸保持静止，A错；用电热丝给汽缸内的气体加热后，汽缸内的气体温度升高，内能增大，压强变大，活塞A、B均向外运动，B错，C正确；活塞A的面积大于活塞B的面积，单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同，D错．10．[221]解析：选C.一定质量的某种理想气体满足理想气体状态方程pVT＝C；理想气体等压膨胀时，压强不变、体积增大、温度升高，V与T成正比．故正确选项为C.11．[222]解析：选B.当r＝r0时引力与斥力的合力为零，即分子力为零，A、D错；当分子间的距离大于或小于r0时，分子力做负功，分子势能增加，r＝r0时分子势能最小，B对，C错．12．[223] 解析：选D.b 在a 上方，说明球形容器内气体的压强减小，选项B 错误；由pVT ＝C 知，球形容器内气体的压强减小，体积减小，则温度降低，选项A 错误；温度是分子平均动能的标志，故容器内气体分子的平均动能减小，选项C 错误；容器内气体的内能随温度降低而减小，选项D 正确．13．[224] 解析：从V －T 图象可看出，温度为T 1时，气体的体积相同；温度为T 0时，Ⅱ的体积小，所以温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体Ⅱ，在温度为T 0时，T ⅱ＝21 ℃，T ⅲ＝24 ℃，由于V －V 0V 0－V ′＝T iii －T 0T 0－T ii ＝12，代入数据可得T 0＝23 ℃，对T 0校正，在温度T 1时装入气体体积比为2∶1.答案：Ⅱ 23 2∶114．[225] 解析：设初始时，右管中空气柱的压强为p 1，长度为l 1；左管中空气柱的压强为p 2＝p 0，长度为l 2.活塞被下推h 后，右管中空气柱的压强为p ′1，长度为l ′1；左管中空气柱的压强为p ′2，长度为l ′2.以cmHg 为压强单位．由题给条件得p 1＝p 0＋(20.0－5.00)cmHg ① l ′1＝⎝⎛⎭⎫20.0－20.0－5.002cm ② 由玻意耳定律得p 1l 1＝p ′1l ′1③ 联立①②③式和题给条件得p ′1＝144 cmHg ④ 依题意p ′2＝p ′1 ⑤ l ′2＝4.00 cm ＋20.0－5.002cm －h ⑥ 由玻意耳定律得p 2l 2＝p ′2l ′2⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h ＝9.42 cm. 答案：见解析15．[226] 解析：(1)在气体由压强p ＝1.2p 0下降到p 0的过程中，气体体积不变，温度由T ＝2.4T 0变为T 1.由查理定律得T 1T ＝p 0p在气体温度由T 1变为T 0的过程中，体积由V 减小到V 1，气体压强不变． 由盖—吕萨克定律得V V 1＝T 1T 0解得 V 1＝12V .(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为 W ＝p 0(V －V 1)在这一过程中，气体内能的减少量为ΔU ＝α(T 1－T 0)由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为 Q ＝W ＋ΔU 解得Q ＝12p 0V ＋αT 0.答案：(1)12V (2)12p 0V ＋αT 016．[227] 解析：设汽缸的横截面积为S ，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp ，由玻意耳定律得phS ＝(p ＋Δp )⎝⎛⎭⎫h －14h S ① 解得Δp ＝13p②外界的温度变为T 后，设活塞距底部的高度为h ′.根据盖－吕萨克定律，得⎝⎛⎭⎫h －14h ST 0＝h ′ST③ 解得h ′＝3T4T 0h④ 据题意可得Δp ＝mgS⑤ 气体最后的体积为V ＝Sh ′ ⑥联立②④⑤⑥式得V ＝9mghT4pT 0.答案：9mghT 4pT 0。
2019年高考最新模拟考试题汇编(选修3_3)(含解析)
2019年高考最新模拟试题汇编（选修3-3）【考情综述】选修3-3模块由分子动理论、气体、物态和物态变化、热力学定律四个部分组成，这部分内容是高考的选考内容，在高考中考查的较为简单，很大程度上考查基本概念的理解与识记。
分子动理论包含考点：分子动理论的基本内观点和实验依据、阿伏伽德罗常数、气体分子运动速率的统计分布、温度是分子平均动能的标志、内能、布朗运动和扩散运动、分子直径、质量、数目等微观量的估算、分子力和分子势能、用油膜法估算分子大小（实验）；气体包含考点：气体分子动理论和气体压强、气体实验定律和理想气体状态方程；物态和物态变化包含考点：固体的微观结构、晶体和非晶体、液晶的微观结构、液体的表面张力现象、饱和汽、饱和汽压和相对湿度；热力学定律包含考点：热力学第一定律、热力学第二定律及微观意义、量守恒定律和两类永动机。
其中温度是分子平均动能的标志、内能、布朗运动和扩散运动、晶体和非晶体、、液体的表面张力现象等是考查的重点。
高考热点为：（1）气体实验定律和理想气体状态方程；（2）热力学第一定律等。
选修3-3在高考中一般占总分值的10%左右，题型、题量为：选择题1题，填空题1题，小型简单计算题1题，试题难度简单，几乎没有与其他知识点结合考查的试题。
近年来高考试卷对本模块的考查呈现的趋势为：（1）气体分子运动速率的统计分布、布朗运动和扩散运动、分子力和分子势能、晶体和非晶体等知识组合成一道选择题，考查重点概念、重点知识的识记与理解。
（2）气体实验定律和理想气体状态方程、用油膜法估算分子大小（实验）等重要内容往往以填空题的形式，尤其要注意气体实验定律和理想气体状态方程所对应的图象问题的分析。
（3）热力学第一定律、气体实验定律和理想气体状态方程等重要内容往往以简单的计算题出现，充分考查相关公式的理解与应用，且计算量不大。
【试题精粹】1．（2018届江苏宝应中学月考）（1）下列说法中正确的是。
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势D．液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性（2）一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。
2019高考物理 选修3-3考前提分专练
选修3－3(限时：40分钟)1．(2013·重庆·10)(1)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时( ) A．室内空气的压强比室外的小B．室内空气分子的平均动能比室外的大C．室内空气的密度比室外的大D．室内空气对室外空气做了负功(2)汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了Δp.若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量．答案(1)B (2)－Δpp0＋ΔpV0解析(1)房间没有密闭，对房间内气体加热时，内外压强始终相等，但温度升高时，气体分子的平均动能变大，A项错，B项对．此时室内外空气密度应相等，C项错．室内气体膨胀对外做功，对室外气体做正功，D项错．(2)对轮胎内气体进行研究：由于等温变化则有p0V0＝(p0＋Δp)V′所以V′＝p0p0＋ΔpV0所以ΔV＝V′－V0＝－Δpp0＋ΔpV02．(2013·江苏·12)如图1所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A―→B和C―→D为等温过程，B―→C和D―→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)，这就是著名的“卡诺循环”．图1(1)该循环过程中，下列说法正确的是________．A．A―→B过程中，外界对气体做功B．B―→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C―→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D―→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A ―→B ”、“B ―→C ”、“C ―→D ”或“D ―→A ”)．若气体在A ―→B 过程中吸收63 kJ 的热量，在C ―→D 过程中放出38 kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.(3)若该循环过程中的气体为1 mol ，气体在A 状态时的体积为10 L ，在B 状态时压强为A 状态时的23.求气体在B 状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023mol －1，计算结果保留一位有效数字)答案 (1)C (2)B ―→C 25 (3)4×1025m －3解析 (1)由理想气体状态方程和热力学第一定律分析，A ―→B 为等温过程，内能不变，气体的体积增大，气体对外做功，A 错；B ―→C 过程为绝热过程，气体体积增大对外做功，因此内能减小，气体分子的平均动能减小，B 错；C ―→D 为等温过程，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C 正确； D ―→A 为绝热过程，气体体积减小，外界对气体做功，内能增大，温度升高，因此气体分子的速率分布曲线变化，D 错．(2)在以上循环过程中，内能减少的过程是B ―→C .由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 得W ＝25 kJ.(3)A ―→B 为等温过程有p A V A ＝p B V B ，解得V B ＝15 L ，B 状态时单位体积内分子数n ＝N A V B，解得n ≈4×1025m －3.3． (1)关于热力学定律，下列说法正确的是________．A ．物体的温度不能降到0 KB ．一定量气体，吸热200 J ，内能减少20 J ，气体对外做功220 JC ．任何固体在全部熔化前，温度都是保持不变的D ．利用高科技手段，可以将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化E ．一定质量的100 °C 的水吸收热量后变成100 °C 的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能(2)如图2甲所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸，汽缸的横截面积S ＝2.5×10－3 m 2.汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根细杆与天花板固定好．汽缸内密封有温度t 0＝27 °C，压强为p 0的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0.若外界大气的压强p 0不变，当密封气体温度t 升高时力传感器的读数F 也变化，描绘出F －t 图象如图乙所示，求：图2①力传感器的读数为5 N 时，密封气体的温度t ；②外界大气的压强p 0.答案 (1)ABE (2)①32 °C ②1.2×105Pa解析 (1)0 K 为宇宙的最低温度，只能接近不能达到，选项A 正确；由热力学第二定律可知，ΔU ＝Q ＋W ，W ＝－20 J －200 J ＝－220 J ，选项B 正确；只有晶体在全部熔化前，温度才是保持不变的，选项C 错误；由热力学定律可知，热量的散失具有不可逆性，不能完全收集起来而不引起其他变化，选项D 错误；一定质量的100 °C 的水吸收热量后变成100 °C 的水蒸气，内能不变，但体积增大，对外做功，说明吸收的热量大于增加的内能，选项E 正确．(2)①由题图乙可知5 N 300 N ＝t －27 °C 327 °C－27 °C得出t ＝32 °C②温度t 1＝327 °C 时，密封气体的压强 p 1＝p 0＋F S＝p 0＋1.2×105 Pa 密封气体发生等容变化，则p 0273＋t 0＝p 1273＋t 1联立以上各式并代入数据解得p 0＝1.2×105 Pa4． (1)下列说法中正确的有________．A ．“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积B ．布朗运动中，悬浮在液体中的固体颗粒越小、液体的温度越高，布朗运动越剧烈C ．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同D ．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性(2)如图3所示，竖直放置的粗细均匀的U 形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h ＝19 cm ，封闭端空气柱长度为L 1＝40 cm.为了使左、右两管中的水银面相平，(设外界大气压强p 0＝76 cmHg ，空气柱温度保持不变)试问：图3①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？②注入水银过程中，外界对封闭空气做________(填“正功”“负功” 或“不做功”)，气体将______(填“吸热”或“放热”)．答案(1)BD (2)①39 cm30 cm ②正功放热解析(1)“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸分子的直径等于油酸酒精溶液中纯油酸的体积除以相应油膜的面积，选项A错误；布朗运动与固体颗粒大小、液体温度有关，固体颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显，选项B正确；温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能就相同，选项C错误；根据液晶的特性，选项D 正确．(2)①设U形管横截面积为S，左、右两管中的水银面相平后，封闭端空气柱长为L2.对空气柱有(p0－19 cmHg)SL1＝p0SL2，得L2＝30 cm故需要再注入39 cm的水银柱②正功放热5．(1)如图4所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能E p 与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是( )图4A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为x≥x1(2)如图5所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，面积分别为S1＝20 cm2，S2＝10 cm2，它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M的重物C连接，静止时汽缸中的空气压强p1＝1.2 atm，温度T1＝600 K，汽缸两部分的气柱长均为L.已知大气压强p0＝1 atm＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2，缸内空气可看做理想气体，不计摩擦．求：图5①重物C的质量M是多少；②降低汽缸中气体的温度，活塞A将向右移动，在某温度下活塞A靠近D处时处于平衡，此时缸内气体的温度是多少．答案(1)BD (2)①2 kg②400 K解析(1)由题图可知，乙分子在P点(x＝x2)时，动能最大，速度最大，加速度为零，由于两分子总能量为零，所以，乙分子在P点(x＝x2)时有E k＋(－E0)＝0，解得E k＝E0，A 错误，B正确；乙分子在Q点(x＝x1)时，动能并非最大，即加速度不等于零，不是平衡状态，C错误；乙分子在x1处时，分子势能为零，动能亦为零，由E k≥0，E p＝－E k≤0得乙分子的运动范围为x≥x1，选项D正确．(2)①活塞整体受力平衡，则有p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg代入数据，得M＝2 kg②A靠近D处时，后来，力的平衡方程没变，所以气体压强没变由等压变化有S1＋S2LT1＝S2·2LT2代入数据得T2＝400 K6． (1)以下说法中正确的是________．A．现在教室内空气中的氮气和氧气的分子平均动能相同B．用活塞压缩汽缸里的空气，活塞对空气做功52 J，这时空气的内能增加了76 J，则空气从外界吸热128 JC．有一分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b，当a、b间分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小D．显微镜下观察到的布朗运动是液体分子的无规则运动E．一切与热现象有关的宏观物理过程都是不可逆的(2)潜水员在进行水下打捞作业时，有一种方法是将气体充入被打捞的容器，利用浮力使容器浮出水面．假设在深10 m的水底有一无底铁箱倒扣在水底，铁箱内充满水，潜水员先用管子伸入容器内部，再用气泵将空气打入铁箱内，排出部分水，如图6所示．已知铁箱质量为560 kg，容积为1 m3，水底温度恒为7 °C，外界大气压强恒为p0＝1 atm＝1.0×105 Pa，水的密度为 1.0×103 kg/m3，忽略铁箱壁的厚度、铁箱的高度及打入空气的质量，求至少要打入多少体积的1 atm、27 °C的空气才可使铁箱浮起(g取10 m/s2)．图6答案 (1)ACE (2)1.2 m 3解析 (1)温度是分子平均动能的标志，教室中氮气和氧气温度相同，故分子平均动能相同，选项A 正确；根据热力学第一定律，ΔU ＝W ＋Q ，可得Q ＝76 J －52 J ＝24 J ，选项B 错误；分子力为零时，分子间的距离为r 0，它们具有的分子势能最小，选项C 正确；布朗运动是固体悬浮颗粒的运动，选项D 错误；根据热力学第二定律，选项E 正确．(2)设打入的空气体积为V 1，到湖底后，这部分空气的体积为V 2.湖底的压强p 2＝p 0＋p 水＝p 0＋ρ水gh ＝2 atm 铁箱充气后所受浮力为F 浮＝ρ水gV 2 上浮的条件是ρ水gV 2－mg ≥0 有V 2≥mρ水＝560103 m 3＝0.56 m 3 由理想气体状态方程有p 0V 1T 1＝p 2V 2T 2 得V 1＝p 2V 2T 2·T 1p 0≤2×0.56280×3001m 3＝1.2 m 3 故至少需要打入1.2 m 3的1 atm 、27 °C 的空气．7．(1)如图7是一定质量的理想气体的p －V 图，气体从A →B →C →D →A 完成一次循环，A →B (图中实线)和C →D 为等温过程，温度分别为T 1和T 2.下列说法中正确的是______．图7A ．T 1>T 2B ．从C →D 过程放出的热量等于外界对气体做的功C ．若气体沿直线由A →B ，则气体的温度先降低后升高D ．从微观角度讲B →C 过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的E ．若B →C 过程放热200 J ，D →A 过程吸热300 J ，则D →A 过程气体对外界做功100 J(2)如图8所示，一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面，汽缸由粗、细不同的两部分构成，粗筒的横截面积是细筒横截面积S (cm 2)的2倍，且细筒足够长．粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内，活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用，此时活塞相对于汽缸底部的高度h ＝12 cm ，大气压强p 0＝75 cmHg.现把体积为17S (cm 3)的水银缓缓地从上端倒在活塞上方，在整个过程中气体温度保持不变，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求活塞静止时下降的距离x .图8答案 (1)ABE (2)2 cm解析 (1)p －V 图线为反比例函数图线，由理想气体状态方程pV T ＝C 可知，图线离原点越远温度越高，即T 1>T 2，A 正确；从C →D 过程为等温过程，气体体积减小，压强增大，由热力学第一定律可知，B 正确；从A →B 过程，虚线与等温线AB 的距离先增加再减小，气体的温度先升高再降低，C 错误；从B →C 过程气体体积不变，分子的密集程度不变，压强降低是由于温度减小，分子平均速率减小而引起的，D 错误；状态C 、状态D 温度相同有相同的内能，A 、B 温度相同有相同的内能，由热力学第一定律分析可得E 正确．(2)以汽缸内封闭气体为研究对象．初态压强p 1＝p 0＝75 cmHg ，初态体积V 1＝2hS末态体积V 2＝2(h －x )S末态压强p 2＝(p 0＋x ＋17S －2xS S) 由玻意耳定律可知p 1V 1＝p 2V 2即75×2×12S ＝(75＋x ＋17－2x )×2(12－x )S化简得x 2－104x ＋204＝0解得x ＝2 cm 或x ＝102 cm(舍)8． (1)以下说法正确的是________．A ．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B ．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的C ．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动D ．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小E ．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大(2)如图9所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距汽缸底高度h 1＝0.50 m ，气体的温度t 1＝27 ℃.给汽缸加热，活塞缓慢上升到距离汽缸底h 2＝0.80 m 处，同时缸内气体吸收Q ＝450 J 的热量．已知活塞横截面积S ＝5.0×10－3 m 2，大气压强p 0 ＝1.0×105Pa.求：图9①活塞距离汽缸底h 2时的温度t 2；②此过程中缸内气体增加的内能ΔU .答案 (1)CDE (2)①207 °C ②300 J解析 (2)①气体做等压变化，活塞距离汽缸底h 2时温度为t 2，则根据气态方程可得 h 1S T 1＝h 2S T 2即0.50273＋27＝0.80273＋t 2解得t 2＝207 °C②在气体膨胀的过程中，气体对外做功为W 0＝p ΔV ＝1.0×105×(0.80－0.50)×5.0×10－3 J ＝150 J根据热力学第一定律可得气体内能的变化为ΔU ＝W ＋Q ＝－W 0＋Q ＝－150 J ＋450 J ＝300 J。
2019年高考最新模拟试题汇编物理选修3-3含答案
2019年高考最新模拟试题汇编（选修3-3）【考情综述】选修3-3模块由分子动理论、气体、物态和物态变化、热力学定律四个部分组成，这部分内容是高考的选考内容，在高考中考查的较为简单，很大程度上考查基本概念的理解与识记。
分子动理论包含考点：分子动理论的基本内观点和实验依据、阿伏伽德罗常数、气体分子运动速率的统计分布、温度是分子平均动能的标志、内能、布朗运动和扩散运动、分子直径、质量、数目等微观量的估算、分子力和分子势能、用油膜法估算分子大小（实验）；气体包含考点：气体分子动理论和气体压强、气体实验定律和理想气体状态方程；物态和物态变化包含考点：固体的微观结构、晶体和非晶体、液晶的微观结构、液体的表面张力现象、饱和汽、饱和汽压和相对湿度；热力学定律包含考点：热力学第一定律、热力学第二定律及微观意义、量守恒定律和两类永动机。
其中温度是分子平均动能的标志、内能、布朗运动和扩散运动、晶体和非晶体、、液体的表面张力现象等是考查的重点。
高考热点为：（1）气体实验定律和理想气体状态方程；（2）热力学第一定律等。
选修3-3在高考中一般占总分值的10%左右，题型、题量为：选择题1题，填空题1题，小型简单计算题1题，试题难度简单，几乎没有与其他知识点结合考查的试题。
近年来高考试卷对本模块的考查呈现的趋势为：（1）气体分子运动速率的统计分布、布朗运动和扩散运动、分子力和分子势能、晶体和非晶体等知识组合成一道选择题，考查重点概念、重点知识的识记与理解。
（2）气体实验定律和理想气体状态方程、用油膜法估算分子大小（实验）等重要内容往往以填空题的形式，尤其要注意气体实验定律和理想气体状态方程所对应的图象问题的分析。
（3）热力学第一定律、气体实验定律和理想气体状态方程等重要内容往往以简单的计算题出现，充分考查相关公式的理解与应用，且计算量不大。
【试题精粹】1．（2018届江苏宝应中学月考）（1）下列说法中正确的是。
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势D．液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性（2）一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。
2019年高考物理模拟试题汇编-选修3-3部分
2019年高考物理模拟试题汇编-选修3-3部分【考情综述】选修3-3模块由分子动理论、气体、物态和物态变化、热力学定律四个部分组成，这部分内容是高考的选考内容，在高考中考查的较为简单，很大程度上考查基本概念的理解与识记。
分子动理论包含考点：分子动理论的基本内观点和实验依据、阿伏伽德罗常数、气体分子运动速率的统计分布、温度是分子平均动能的标志、内能、布朗运动和扩散运动、分子直径、质量、数目等微观量的估算、分子力和分子势能、用油膜法估算分子大小（实验）；气体包含考点：气体分子动理论和气体压强、气体实验定律和理想气体状态方程；物态和物态变化包含考点：固体的微观结构、晶体和非晶体、液晶的微观结构、液体的表面张力现象、饱和汽、饱和汽压和相对湿度；热力学定律包含考点：热力学第一定律、热力学第二定律及微观意义、量守恒定律和两类永动机。
其中温度是分子平均动能的标志、内能、布朗运动和扩散运动、晶体和非晶体、、液体的表面张力现象等是考查的重点。
高考热点为：（1）气体实验定律和理想气体状态方程；（2）热力学第一定律等。
选修3-3在高考中一般占总分值的10%左右，题型、题量为：选择题1题，填空题1题，小型简单计算题1题，试题难度简单，几乎没有与其他知识点结合考查的试题。
近年来高考试卷对本模块的考查呈现的趋势为：（1）气体分子运动速率的统计分布、布朗运动和扩散运动、分子力和分子势能、晶体和非晶体等知识组合成一道选择题，考查重点概念、重点知识的识记与理解。
（2）气体实验定律和理想气体状态方程、用油膜法估算分子大小（实验）等重要内容往往以填空题的形式，尤其要注意气体实验定律和理想气体状态方程所对应的图象问题的分析。
（3）热力学第一定律、气体实验定律和理想气体状态方程等重要内容往往以简单的计算题出现，充分考查相关公式的理解与应用，且计算量不大。
【试题精粹】1．（2018届江苏宝应中学月考）（1）下列说法中正确的是。
A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势D．液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性（2）一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。
高中物理必刷题(选修3-3、3-4合订全册)word版可编辑打印(共123页)
第七章 分子动理论第1节 物体是由大量分子组成的刷基础题型1 对分子的认识1．（多选）下列说法正确的是（ ） A ．分子是保持物质化学性质的最小微粒B ．物质是由大量分子组成的C ．本节所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包含原子和离子D ．无论是有机物质，还是无机物质，分子大小数量级都是1010 m2．（多选）关于分子，下列说法正确的是A ．把分子看成小球，是对分子的简化模型，实际上，分子的形状并不真的是球B ．所有分子的直径都相同C ．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致D ．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法题型2 油膜法估测分子直径3．［河北张家口2019高二下月考］（1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）.（2）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d 明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A ．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B ．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C ．计算油膜面积时，只数了完整的方格数D ．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml 溶液的滴数多记了10滴（3）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________．A ．摩尔质量B ．摩尔体积C ．质量D ．体积题型3 阿伏加德罗常数的应用及相关计算高中物理必刷题适用高二年级 选修3-3、3-4合订全册word 电子档4．由下列物理量可以算出氧气的摩尔质量的是（ ）A ．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数B ．氧气分子的体积和氧气分子的质量C ．氧气的密度和阿伏加德罗常数D ．氧气分子的体积和氧气的密度5．［江苏无锡2019高二上期末］（多选）若以μ表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，A N 表示阿伏加德罗常数，0m 、0V 分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系正确的有 （ ）A ．A 0V N m ρ=B ．0N V μρΛ=C ．A 0N V μρ< D ．0Am N μ= 6．［江苏盐城新丰中学2019高二下期中］已知水的密度331.010kg /m ρ=⨯，其摩尔质量21.810kg /mol M -=⨯，阿伏加德岁常数231A 6.010mol N -=⨯．求：（1）320cm 的水内含的水分子数；（2）若将水分子看成一个接一个紧密排列的小球，则一个水分子的直径为多大.（结果均保留一位有效数字）7．［山东泰安2018高二下期末］在标准状况下，有体积为V 的水和体积为V 的氧气（可视为理想气体），已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为A N ，水的摩尔质量为M ，在标准状况下1mol 氧气的体积为0V ．求（1）水和氧气中各有多少个分子；（2）水分子的直径和氧气中相邻两个分子之间的平均距离．刷易错易错点 将气体分子间距误认为是分子直径8．下列各组物理量可以估算出一团气体中分子间的平均距离的是（ ）A ．该气体的密度、体积和摩尔质量B ．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量C ．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度D ．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积 第2节 分子的热运动刷基础题型1 扩散现象1．［重庆巴蜀中学2019高二下月考改编］（多选）关于扩散现象，下列说法正确的是 （ ）A ．温度越高，扩散进行得越快B ．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C ．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D ．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的2．（多选）下列关于扩散现象的说法中正确的是 （ ）A．扩散现象只能发生在气体与气体之间B．扩散现象是永不停息的C．在热水中滴入墨水，热水很快变色，属于扩散现象D．靠近梅花能闻到梅花的香味属于扩散现象E．空气流动形成风属于扩散现象题型2 布朗运动3．［江西南昌七校2019高二下期中］关于布朗运动，下列说法正确的是（）A．固体小颗粒的体积越大，布朗运动越明显B．与固体小颗粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越明显C．布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性D．布朗运动就是液体分子的无规则运动4．［甘肃静宁一中2019高二下月考］（多选）较大的悬浮颗粒不做布朗运动，是由于（）A．液体分子不与颗粒相撞B．各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡C．颗粒分子本身的热运动缓慢D．颗粒的质量大，不易改变运动状态5．［四川遂宁2019高二下期末］用显微镜观察悬浮在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图所示．则①从图中可看出花粉颗粒的运动是________．（填“规则的”或“不规则的”）②关于花粉颗粒所做的布朗运动，下列说法正确的是________．A．图中的折线就是花粉颗粒的运动轨迹B．布朗运动反映液体分子的无规则运动C．液体温度越低，花粉颗粒越大，布朗运动越明显D．布朗运动是由于液体分子从各个方向对花粉颗粒撞击作用的不平衡引起的题型3 热运动6．分子热运动是指（）A．分子水不停息地做无规则运动B．扩散现象C．热胀冷缩现象D．布朗运动7．（多选）下列哪些现象属于分子热运动（）A．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间把它们再分开，会看到它们相接触的一面都是灰蒙蒙的B．把胡椒粉撒入菜汤中，最后胡椒粉会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道C ．含有泥沙的水经一定时间会澄清D ．用砂轮打磨而使零件温度升高8．［山东枣庄2019高二下期末］我国已开展空气中 2.5PM 浓度的监测工作． 2.5PM 是指空气中直径等于或小于2.5m μ的悬浮颗粒物，其悬浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成 2.5PM 的主要原因．下列关于 2.5PM 的说法正确的是 （ ）A ． 2.5PM 在空气中的运动属于分子热运动B ． 2.5PM 的质量越大，其无规则运动越剧烈C ．温度越低， 2.5PM 的无规则运动越剧烈D ． 2.5PM 的运动轨迹是由大量空气分子对 2.5PM 无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的刷易错易错点 布朗运动在显微镜下的现象9．［山东泰安2018高二下期末］（多选）把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A ．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B ．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C ．越小的炭粒，运动越明显D ．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的 第3节 分子间的作用力刷基础题型1 分子间的作用力1．［福建莆田九中2019开学测试］两滴水银相互接近时能自动结合为一滴较大的水银滴，这说明（ ） A ．分子间存在斥力B ．分子间有间隙C ．物质间有扩散的现象D ．分子间存在引力 2．［山东新泰二中2019高二下期中］分子甲和分子乙相距较远时，它们之间的分子力可忽略．现让分子甲固定不动，将分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到平衡位置，在这一过程中 （ ）A ．先是分子力对乙做正功，然后是分子乙克服分子力做功B ．分子力先对乙做正功，再对乙做负功，最后又对乙做正功C ．分子力总是对乙做正功D ．分子乙总是克服分子力做功3．［北京市西城区2019高二下期末］（多选）分子间作用力和分子间距离的关系如图所示关于分子间的作用力和分子势能，下列说法正确的是 （ ）A ．分子间的引力总是比分子间的斥力小B ．在0r r =处，分子间的引力和斥力大小相等C 当分子间的作用力做正功时，分子势能减小D ．当分子问的作用力做负功时，分子势能减小4．［江苏南京六校联合体2018高二下期末］（多选）两分子间的作用力F 与分子间距离r 的关系如图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为，0F >时表现为斥力，0F <时表现为引力．若将甲分子固定在坐标原点O ，乙分子从图中a 点处由静止释放，在它向甲分子靠近的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．乙分子将一直做加速运动B 在0r r >阶段，乙分子做加速运动C ．当乙分子到达0r 位置时，其加速度最大D ．在0r r >阶段，两分子的势能一直减小5．（多选）如图所小，横坐标r 表示两个分子间的距离，纵坐标F 表示两个分子间引力斥力的大小，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e 为两曲线的交点，则下列说法中正确的是 （ ）A ．ab 为引力曲线，cd 为斥力曲线，e 点横坐标的数量级为1010-mB ．ab 为斥力曲线，cd 为引力曲线，e 点横坐标的数量级为1010-mC ．若两个分子间距离增加，分子间斥力减小得比引力更快D ．若0r r =，则分子间没有引力和斥力题型2 分子动理论6．下列现象中，最能恰当地说明分子间有相互作用力的是（ ）A ．气体容易被压缩B ．高压密封的钢桶中的油从桶壁渗出C ．两块纯净的铅块紧压后合在一起D ．滴入水中的墨汁炭粒向不同方向运动7．物质由大量分子构成，下列说法正确的是 （ ）A ．1mol 的液体和1mol 的气体所含的分子数目不同B ．分子间的引力和斥力均随分子间的距离减小而增大C ．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小D ．当分子间距离减小时，一定克服分了力做功8．［江西南昌二中2019高二下月考］下列说法错误．．的是 （ ） A ．两分了间的距离在增大时，分子引力和斥力的合力必减小B ．两分子从相距无穷远到无穷近的过程中，分子间的合力先增大后减小再增大C 两分子从相距无穷远到无穷近的过程中，分子间的合力先做正功后做负功D ．两分子从相距无穷远到无穷近的过程屮，分子动能先增大后减小刷易错易错点 分子力作用范围9．［重庆市江津区第六中学2019高二下期中］关于分子间的相互作用力，以下说法中正确的是（0r 表示分子间平衡距离） （ ）A ．当分子问的距离0r r =时，分子力为零，说明此时分子间的引力和斥力都为零B ．当0r r >时，随着分子间距离的增大，分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力C ．当0r r >时，随着分子间距离的增人，分子间引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力D ．我们将充满气的气球压扁时需要用力，这是因为分子间存在斥力的缘故第4节 温度和温标刷基础题型1 平衡态与热平衡1．［陕西西安中学2018高二下期末］关于热平衡及热力学温度，下列说法正确的是 （ ）A ．处于热平衡的几个系统的压强一定相等B ．热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理C ．温度变化1℃，也就是热力学温度变化273.15KD ．摄氏温度与热力学温度都可能取负值2．（多选）下列关于状态参量说法正确的是（ ） A ．体积是几何参量B ．压强是力学参量C ．温度是热学参量D ．压强是热学参量3．［山东微山二中2018高二下段考］（多选）两个原来处于热平衡状态的系统分开后，由于外界的影响，其中一个系统的温度升高了5K ，另一个系统温度升高了5℃，则下列说法不正确的是 （ ）A ．两个系统不再是热平衡系统了B ．两个系统仍处于热平衡C ．两个系统的状态都发生了变化D ．两个系统的状态没有变化题型2 温度、温标与温度计4．有关热力学温度的说法中正确的是（ ）A ．热力学温度的零度为-273.15℃B ．热力学温标表示的温度数值和摄氏温标表示的温度数值不同，说明温度不同C ．绝对零度即为0℃D ．1℃就是1K5．根据下图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是 （ ）A ．水，水的密度小B ．水，水的密度随温度变化明显C．汞，汞的密度大D．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系6．［陕西褕林二中2019高二下期末］（多选）关于温度的物理意义，下列说法中正确的是（）A．温度是物体冷热程度的客观反映B．人如果感觉到某个物体很冷，就说明这个物体的温度很低C热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体7．（多选）实际应用中，常用到一种双金属温度计，它是利用铜片与铁片压合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图所示．已知甲图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有（）A．该温度计的测温物质是铜铁两种热膨胀系数不同的金属B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C．由甲图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由乙图可知，双金属的内层一定为铜，外层一定为铁刷易错易错点平衡态与热平衡的辨析8．［江苏沭阳2019高二下期中调研］关于平衡态和热平衡下列说法正确的是（）A．热平衡就是平衡态B．只要系统的温度不变且处处相等，系统就处于平衡态C．处于热平衡的两个系统内能一定相同D．处于热平衡的两个系统温度一定相同第5节内能刷基础题型1 分子动能1．［江苏苏州高新区一中2018高二下期中］关于分子热运动的动能，下列说法中正确的是（）A．物体运动速度大，物体内分子热运动的动能一定大B．物体的温度降低，物体内分子热运动的平均动能一定减小C．物体的温度升高，物体内每个分子热运动的动能都增大D．1g100℃的水变成1g100℃的水蒸气，分子热运动的平均动能增大2．［重庆市巴蜀中学2019高二下期中］（多选）某房间，上午9时的温度为18℃，下午3时的温度为26℃．假定房间内气压无变化，则下午3时与上午9时相比较，房间内的（）A．气体分子单位时间撞击墙壁单位面积的数目减少B．所有空气分子的速率都增大C．气体密度减小D．空气分子的平均动能增大3．有关“温度”的概念，下列说法中正确的是（）A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度较高的物体，每个分了的动能一定比温度较低的物体分子的动能大题型2 分子势能4．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E随分子间距离r变化关系P的图线是（）5．［江苏南京六校联合体2018高二下期末］当质量相等的氢气和氧气温度相同时，下列说法中正确的是（）A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率C．两种气体分子热运动的总动能相等D．不考虑分子间的势能，则两者内能相等6．［重庆市凤鸣山中学2019高二下期中］根据分子动理论，则以下关于分子力和分子势能的说法中正确的是（）A．当分子间距离为平衡距离r时，分子具有最大势能B．当分子间距离为平衡距离r时，分子具有最小势能C．当分子间距离为平衡距离r时，引力和斥力都是最大值D．当分子间距离为平衡距离r时，引力和斥力都是零题型3 内能7．［河北形台一中2019高二下月考］（多选）关于内能和温度，下列说法正确的是（）A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体分子的平均动能大B．物体的内能跟物体的温度和体积有关C．温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大8．［江苏扬州邗江中学2019高二下期中］下列关于物体内能的说法正确的是（）A．同一个物体，运动时比静止时的内能大B．1kg 0℃的水的内能比1 kg 0℃的冰的内能大C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．物体的内能损失时，机械能必然会减小9．（多选）现有18g水、18g水蒸气和32g氧气，在它们的温度都是100℃时（）A．它们的分子数目相同，氧气的分子平均动能大B．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同C ．它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大D ．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同刷易错易错点 分子势能最小不是零10．分了势能随分子间距离r 的变化情况可以在如图所示的图象中表示出来．（1）从图中看到分子间距离为r 时分子势能最小，试说明理由；（2）图中分子势能为零的点选在什么位置？在这种情况下分子势能可以大于零，也可以小于零，也可以等于零，对吗？（3）如果选两个分子相距0r 时分子势能为零，分子势能有什么特点？第八章 气体第1节 气体的等温变化课时1 封闭气体的玻意耳定律计算刷基础题型1 气体状态参量及气体压强1．［山东济宁鱼合一中2019高二下月考］（多选）一定质量的气体，在等温变化中，下列物理量发生变化的是（ ） A ．分子的平均速率B ．单位体积内的分子数C ．气体的压强D ．分子总数2．［吉林省吉林市第五十五中学2019高二下期中］如图所示，竖直放置的弯曲管A 端开口，B 端封闭，密度为ρ的液体将两段空气柱封闭在管内，管内液面高度差分别为1h 、2h 和3h ，则B 端气体的压强为（已知大气压强为0p ） （ ）A ．()0123p g h h h ρ-+-B ．()013p g h h ρ-+C ．()0132p g h h h ρ-+-D ．()012p g h h ρ-+3．［湖北荆州中学2019高二下月考］如图所示，一个横截面积为S 的圆桶形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为m ，不计圆板与容器内壁的摩擦若大气压强为0p ，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于（ ） A ．0cos mg p S θ+ B ．0cos cos p mg S θθ+C．2cosmgpSθ+D．mgpS+题型2 液体密封气体的计算4．［广东佛山一中2018高二下段考］如图所示为两端开口的U形直管，右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若在右侧直管中再注入一些水银，则平衡后（外界温度恒定）（）A．两侧水银面A、B高度差h减小B．两侧水银面A、B高度差h增大C．右侧封闭气柱体积变大D．两侧水银面A、B高度差h不变5．［黑龙江大庆实验中学2019高二下月考］如图所示，上端封闭的玻璃管，开口向下，竖直插在水银槽内，管内长度为h的水银柱将一段空气柱封闭，现保持槽内水银面上玻璃管的长度l不变，将管向右倾斜30°，若水银槽内水银面的高度保持不变，待再次达到稳定时，则下列说法中不正确的是（外界环境温度保持恒定）（）A．管内水银柱产生的压强变大B．管内水银柱的长度变大C．管内空气柱的密度变大D．管内空气柱的压强变大6．（多选）如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为9.0l=cm，B侧水银面比A侧的高5.0h=cm现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为13.0h=cm时将开关K关闭已知大气压强075.0p=cmHg，环境温度不变则下列说法正确的是（）A．此时A侧气体压强为72.0cmHgB．此时A侧空气柱长度为10.0cmC．此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度为3.8cmD．此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，则注入的水银在管内的长度为3.4cm7．［吉林吉化第一高级中学2019高二期中］（多选）如图所小是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中（外界环境温度保持恒定）（）A．A瓶中的药液先用完B．B瓶中的药液先用完C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大D．随着液而下降，A瓶内C处气体压强保持不变8．如图所示，内径均匀的玻璃管长100L=cm，其中有一段长15h=cm的水银柱把一部分空气封闭在管中，当管开口向上竖直放置时，封闭气柱A的长度130L=cm，现将玻璃管在竖直平面内缓慢转过180°至开口向下，之后保持竖直，把开口端向下缓慢插入水银槽中，直至B端气柱长230L=cm时为止，已知大气压强075p=cmHg，整个过程中温度保持不变，求：（1）玻璃管旋转后插入水银槽前，管内气柱B的长度；（2）玻璃管插入水银槽稳定后，管内气柱A 的长度． 题型3 活塞和汽缸内密封气体的计算9．（多选）如图所示，一导热性能良好的金属汽缸静放在水平面上，活塞与汽缸壁间的摩擦不计．汽缸内封闭了一定质量的理想气体现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（ ）A ．汽缸内气体的内能增大B ．汽缸内气体分子平均动能增大C ．汽缸内气体密度增大D ．单位时间内撞击汽缸内壁单位面积上的分子数增多10．如图所示为一导热汽缸，内封有一定质量理想气体，活塞与汽缸壁的接触面光滑，活塞上方用弹簧悬挂．活塞质量m 与汽缸质量M ，大气压0p ，活塞横截面积S 均为已知，则缸内压强为多少；另当周围环境温度不变，大气压缓慢增大后，下列说法正确的是（ ）A ，0Mgp S-，弹簧长度不变 B ．0()m M gp S ++，气体内能将增加 C ．0mgp S+，气体向外放出热量 D ．mgS，单位时间碰撞汽缸壁单位面积的分子数不变 11．［福建莆田一中2019高三上期末］如图所示，固定不动的竖直圆筒的上部是开口封闭、直径较小的细筒，下部是直径较大的粗筒，粗筒横截面积是细筒的3倍．细筒内封闭有一定质量的理想气体Ⅰ，气柱长125L =cm ；粗筒中有A 、B 两个轻质活塞，A 、B 间充满空气Ⅱ（可视为理想气体），两个活塞之间的筒壁上有一个小孔．两活塞与筒壁间密封良好，不计活塞和筒壁间的摩擦开始时，A 、B 活塞间的空气柱长228L =cm ，小孔到活塞A 、B 的距离相等，并与外面的大气相通，两个活塞都处于平衡状态，活塞A 上方有高15H =cm 的水银柱，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B 缓慢上移，直至将水银质量的13推入细筒中（设整个过程中气柱的温度不变，大气压强为075p =cmHg ）．求：（1）此时气体Ⅰ的压强； （2）活塞B 向上移动的距离．12．［湖北宜昌葛洲坝中学2019高二下月考］如图所示，活塞把密闭汽缸分成左、右两个气室，每室各与U 形管压强计的一臂相连，压强计的两臂截面处处相同，U 形管内盛有密度为237.510kg /m ρ=⨯的液体开始时左、右两气室的体积都为230 1.210m V -=⨯，气压都为30 4.010Pa p =⨯，且液体的液面处在同一高度如图所示，现缓慢向左推进活塞，直到液体在U 形管中的高度差40h =cm ，求此时左、右气室的体积1V 、2V ．（假定两气室的温度保持不变，计算时可以不计U 形管和连接管道中气体的体积，g 取210m /s ）题型4 等温变化图象13．［江苏扬州邗汇中学2019高二下期中］用注射器做“探究气体等温变化规律”的实验中，取几组p 、V 值后，用P 作纵坐标，1V 作横坐标，画出1p V-图象是一条直线，把这条直线延长后未通过坐标原点，而与横轴相交，如图所示，可能的原因是（ ）A ．各组数据的取值范围太小B ．堵塞注射器小孔的橡胶套漏气C 在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D ．压强的测量值偏小刷易错易错点 只考虑液体压强而忽略大气压强14．一个气泡由湖面下20m 深处缓慢上升到湖面下10m 深处，它的体积约变为原来体积的（ ）A ．3倍B ．2倍C ．1.5倍D ．710刷提升1．一U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．现在左侧活塞上放置一个能产生69.0cm g 压强的物体，使活塞下降9.42cm ．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强075.0p =cmHg ，环境温度不变．求：（结果保留三位有效数字）（1）右侧液柱上升的长度； （2）石侧气体的压强．2．在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为16h =cm 的水银柱封闭着一定质量的理想气体当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示，被封闭气柱的长度123l =cm ；当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱的长度219l =cm ．已知重力加速度。
2019年高考物理总复习)试题：选修3-3 综合检测
《选修3-3》综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共13小题,每小题4分,共52分.在每小题给出的选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.如图是某喷水壶示意图.未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则( ACE )A.充气过程中,储气室内气体内能增大B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大C.喷水过程中,储气室内气体吸热D.喷水过程中,储气室内气体压强增大E.喷水过程中,储气室内气体压强减小解析:充气过程中,储气室内气体的质量增加,气体的温度不变,故气体分子的平均动能不变,气体内能增大,选项A正确,B错误;喷水过程中,气体对外做功,体积增大,而气体温度不变,则气体吸热,所以气体压强减小,选项C,E正确,D错误.2.下列说法中正确的是( BDE )A.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大B.一定质量气体的体积增大,但既不吸热也不放热,内能减小C.相同质量的两种物体,提高相同的温度,内能的增量一定相同D.物体的内能与物体的温度和体积都有关系E.凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性解析:速度增大,不会改变物体的分子的动能,选项A错误;体积增大时,气体对外做功,不吸热也不放热时,内能减小,选项B正确;质量相同,但物体的物质的量不同,故提高相同的温度时,内能的增量不一定相同,选项C错误;物体的内能取决于物体的温度和体积,选项D正确;由热力学第二定律可知,凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性,选项E正确.3.如图所示,是氧气分子在0 ℃和100 ℃下的速率分布图线,由图可知( ADE )A.随着温度升高,氧气分子的平均速率增大B.随着温度升高,每一个氧气分子的速率都增大C.随着温度升高,氧气分子中速率小的分子所占比例增大D.同一温度下,氧气分子速率分布呈现“中间多,两头少”的规律E.随着温度升高,氧气分子的平均动能增大解析:读取图像信息知,同一温度下,分子速率分布呈现“中间多,两头少”的特点,故D正确.由分子动理论知,不同温度下的图像不同,温度升高,分子中速率大的分子所占比例增大,其分子运动的平均速率也增大,平均动能增大,故A,E正确,C错误.温度升高,多数分子的速率会变大,少数分子的速率会变小,故B错误.4.下列说法正确的是( BCD )A.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的B.做功和热传递在改变内能的效果上是等效的,表明要使物体的内能发生变化,既可以通过做功来实现,也可以通过热传递来实现C.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大E.在水池中,一个气泡从池底浮起,此过程可认为气泡的温度不变,气泡内气体视为理想气体,则外界对气泡做正功,同时气泡放热解析:由热力学第二定律可知,A错误.由热力学第一定律可知,B正确.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,分子平均速率增大,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,C正确.温度越高,分子热运动的平均动能越大,分子的平均速率增大,这是统计规律,具体到少数个别分子,其速率的变化不确定,因此仍可能有分子的运动速率非常小,D正确.随着气泡的上升,压强减小,因为温度不变,所以体积增大,即为气泡对外做正功;根据ΔE=W+Q可知温度不变,所以ΔE不变,W<0,所以Q>0,即气泡吸热,E错误.5.下列说法正确的是( BDE )A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B.水可以浸润玻璃,但不能浸润石蜡,表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系C.液晶的各种物理性质,在各个方向上都是不同的D.相同温度下相对湿度越大,表明空气中水汽越接近饱和E.对一定质量的理想气体,在压强不变而体积增大时,单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少解析:布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,故选项A错误;液体是否浸润某种固体取决于相关液体及固体的性质,故选项B正确;液晶的某些物理性质,在各个方向上是相同的, 故C错误;相对湿度是空气中水蒸气的压强与同温度水的饱和汽压的比值,故选项D正确;一定质量的理想气体,体积增大时,分子数密度减小,而压强不变,说明分子的平均动能变大,则每次碰撞的冲击力变大,所以单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少,故选项E正确.6.如图所示,a,b,c,d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平行于横坐标轴,cd平行于纵坐标轴,ab的延长线过原点,以下说法正确的是( BCD )A.从状态d到c,气体不吸热也不放热B.从状态c到b,气体放热C.从状态a到d,气体对外做功D.从状态b到a,气体吸热E.从状态d到c,气体内能减小解析:读取p T图像信息,从状态d到c,气体等温变化,内能不变,体积变大,气体对外界做功,由热力学第一定律知气体要吸热,故A错误.从状态c到b,气体体积变小,外界对气体做功,又内能减小,则气体放热,故B正确.从状态a到d,气体等压变化,温度升高,体积变大,气体对外界做功,故C正确.从状态b到a,气体等容变化,温度升高,内能变大,气体吸热,故D正确.从状态d到c,气体温度不变,则理想气体的内能不变,故E错误.7.以下有关热现象的叙述,正确的是( CDE )A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.当气体膨胀时,气体的内能一定减少C.即使没有漏气,也没有摩擦的能量损失,内燃机也不可能把内能全部转化为机械能D.单晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征E.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加解析:气体体积主要是气体所充满的空间,故选项A错误;气体膨胀时,对外做功,但不清楚传热情况,所以不能确定内能的变化情况,故选项B错误;由热力学第二定律知,内燃机不可能把内能全部转化为机械能,故选项C正确;由单晶体的特点知选项D正确;100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,吸热但分子动能不变,所以分子之间的势能增加,故选项E 正确.8.一定质量的理想气体分别在T1,T2温度下发生等温变化,相应的两条等温线如图所示,T2对应的图线上有A,B两点,表示气体的两个状态.下列说法正确的是( BCD )A.温度为T1时气体分子的平均动能比T2时的大B.A到B的过程中,气体内能不变C.A到B的过程中,气体从外界吸收热量D.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少E.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数增多解析:由题图知T2>T1,温度为T1时气体分子的平均动能比T2时小,选项A错误;A到B的过程中,气体体积增大,对外做功,温度不变,内能不变,由热力学第一定律,可知气体从外界吸收热量,选项B,C正确;气体的压强由气体分子平均动能和单位体积的分子数目决定,A到B的过程中,气体温度不变,分子平均动能一定,气体体积增大,单位体积的分子数目减小,气体压强减小,所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少,选项D正确,E错误.9.下列关于固体、液体、气体的性质的说法正确的是( BDE )A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故B.液体表面具有收缩的趋势,这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故C.黄金、白银等金属容易加工成各种形状,没有固定的外形,所以金属不是晶体D.某温度下空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数E.水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现解析:气体如果失去了容器的约束就会散开,这是气体分子无规则运动的缘故,选项A错误;液体表面具有收缩的趋势,这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故,选项B正确;黄金、白银等金属一般是多晶体,容易加工成各种形状,没有固定的外形,选项C错误;某温度下空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数,选项D正确;水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现,选项E正确.10.下列说法中正确的是( ABC )A.气体放出热量,其分子的平均动能可能增大B.布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第一定律E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常量可表示为N A解析:根据热力学第一定律,气体放出热量,若外界对气体做功,使气体温度升高,其分子的平均动能增大,选项A正确;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动,选项B正确;当分子力表现为斥力时,分子力总是随分子间距离的减小而增大,随分子间距离的减小,分子力做负功,所以分子势能也增大,选项C正确;第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,选项D错误;某固体或液体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常量可表示为N A对于气体此式不成立,选项E错误.11.下列说法正确的是( ACD )A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B.足球充足气后很难压缩,是足球内气体分子间斥力作用的结果C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E.一定质量的理想气体体积保持不变,单位体积内分子数不变,温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数不变解析:单晶体冰糖有固定的熔点,磨碎后物质微粒排列结构不变,熔点不变,选项A正确;足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因,与气体的分子之间的作用力无关,选项B错误;一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,没有对外做功,根据热力学第一定律可知,其内能一定增加,选项C正确;根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,选项D正确;一定质量的理想气体体积保持不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能增大,则平均速率增大,单位时间内撞击单位面积上的分子数增大,选项E错误.12.如图所示,汽缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态.现通过电热丝对气体A加热一段时间,后来活塞达到新的平衡,不计气体分子势能,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,大气压强保持不变,则下列判断正确的是( ACE )A.气体A吸热,内能增加B.气体B吸热,对外做功,内能不变C.气体A分子的平均动能增大D.气体A和气体B内每个分子的动能都增大E.气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少解析:气体A做等容变化,则W=0,根据ΔU=W+Q可知气体A吸收热量,内能增加,温度升高,气体A分子的平均动能变大,但不是每个分子的动能都增加,选项A,C正确,D错误;因为中间是导热隔板,所以气体B 吸收热量,温度升高,内能增加;又因为压强不变,故体积变大,气体对外做功,选项B错误;气体B的压强不变,但是体积增大,平均动能增大,所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少,选项E 正确.13.如图为某同学设计的喷水装置,内部装有2 L水,上部密封1 atm 的空气0.5 L,保持阀门关闭,再充入1 atm的空气0.1 L,设在所有过程中空气可看成理想气体,且温度不变,下列说法正确的有( ACD )A.充气后,密封气体的压强增加B.充气后,密封气体的分子平均动能增加C.充气过程,外界对密封气体做功D.打开阀门后,密封气体对外界做正功E.打开阀门后,不再充气也能把水喷光解析:以两部分气体整体为研究对象,初状态有p1=1 atm,V1=(0.5+ 0.1) L,末状态有V2=0.5 L,p2未知.由玻意耳定律p1V1=p2V2,解得p2atm,则充气后压强增大,故选项A正确;温度不变,则气体分子平均动能不变,故选项B错误;充气过程,气体体积减小,外界对其做功,故选项C正确;打开阀门后气体体积增大,则气体对外界做正功,故选项D正确;打开阀门后,水向外流出,假设水全部流出,则气体充满容器,初状态为p2=1.2 atm,V2=0.5 L,末状态为V3=2.5 L,p3未知,由玻意耳定律p2V2=p3V3,解得p3=0.24 atm,小于外部气压,故水不会喷光,故选项E错误.二、非选择题(共48分)14.(9分)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1 mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示.若每一小方格的边长为25 mm,试问:(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的.图中油酸膜的面积为m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是m.(结果保留两位有效数字) (2)某同学在实验过程中,在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?请写出你分析的原因:. 解析:(1)油膜面积约占70小格,面积约为S=70×25×25×10-6 m2≈4.4×10-2 m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为10-6 m3=1.2×10-11 m3,油酸分子的直径约等于油膜的厚度D=≈2.7×10-10 m.(2)主要有两个原因:①水面受到落下的油酸酒精溶液的冲击,先陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张;②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩.答案:(1)球体单分子直径 4.4×10-2 1.2×10-112.7×10-10(2)见解析评分标准:第(1)问6分,第(2)问3分.15.(9分)某同学估测室温的装置如图所示,汽缸导热性能良好,用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体.室温时气体的体积V1=66 mL,将汽缸竖直放置于冰水混合物中,稳定后封闭气体的体积V2=60 mL.不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦,室内大气压p0=1.0×105 Pa.(1)根据题干条件可得室温是多少?(2)上述过程中,外界对气体做的功是多少?解析:(1)设室温为T1,分)又T2=273 K,(2分)代入解得T1=300.3 K,t1=27.3 ℃.(1分)(2)外界对气体做的功W=p0·ΔV,(2分)解得W=0.60 J.(2分)答案:(1)27.3 ℃(2)0.60 J16.(9分)如图所示,一粗细均匀的玻璃瓶水平放置,瓶口处有阀门K,瓶内有A,B两部分用一活塞分开的理想气体.开始时,活塞处于静止状态,A,B两部分气体长度分别为2L和L,压强均为p.若因阀门封闭不严,B中气体向外缓慢漏气,活塞将缓慢移动,整个过程中气体温度不变,瓶口处气体体积可以忽略.当活塞向右缓慢移动的距离为0.4L 时,(忽略摩擦阻力)求此时:(1)A中气体的压强;(2)B中剩余气体与漏气前B中气体的质量之比.解析:(1)对A中气体,由玻意耳定律可得p·2LS=p A(2L+0.4L)S(2分)得p A分)(2)AB气体通过活塞分开,AB中气体压强始终保持相同p A=p B设漏气后B中气体和漏出气体总长度为L BpLS=p B L B S(1分)得L B分)此时B中气体长度为L B′=L-0.4L=0.6L(1分)则此时B中气体质量m B′与原有质量m B之比为分)答案:(1)17.(9分)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示,气体在状态A时的压强p A=p0,温度T A=T0,线段AB与V轴平行,BC的延长线过原点.求:(1)气体在状态B时的压强p B;(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10 J,该过程中气体吸收的热量为多少;(3)气体在状态C时的压强p C和温度T C.解析:(1)A到B是等温变化,压强和体积成反比,根据玻意耳定律有p A V A=p B V B,(2分)解得p B0.(1分)(2)A状态至B状态过程是等温变化,气体内能不变,即ΔU=0气体对外界做功W=-10 J(1分)根据热力学第一定律有ΔU=W+Q(1分)解得Q=-W=10 J.(1分)(3)由B到C等压变化,则p C=p B0分)解得T C0.(1分)答案:(1)0(2)10 J 0018.(12分)如图所示,有一个高度为h=0.6 m的金属容器放置在水平地面上,容器内有温度为t1=27 ℃的空气,容器左侧壁有一阀门距底面高度为h1=0.3 m,阀门细管直径忽略不计.容器内有一质量为m= 5.0 kg的水平活塞,横截面积为S=20 cm2,活塞与容器壁紧密接触又可自由活动,不计摩擦,现打开阀门,让活塞下降直至静止并处于稳定状态.外界大气压强为p0=1.0×105 Pa.阀门打开时,容器内气体压强与大气压相等,g取10 m/s2.求:(1)若不考虑气体温度变化,则活塞静止时距容器底部的高度h2;(2)活塞静止后关闭阀门,对气体加热使容器内气体温度升高到327 ℃,求此时活塞距容器底部的高度h3.解析:(1)活塞在阀门以上时,容器内气体的压强为p1=1.0×105 Pa,活塞静止时,气体压强为p2=p0×105 Pa,(2分)活塞刚到阀门时,容器内气体体积为V1=h1S,活塞静止时,气体的体积为V2=h2S,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2,(2分)代入数据得h2=0.24 m.(2分)(2)活塞静止后关闭阀门,此时气体的压强为p3=p2=1.25×105 Pa,等压变化,T2=T1=300 K,T3=600 K,V2=h2S,V3=h3S,(2分)分)代入数据得h3=0.48 m.(2分)答案:(1)0.24 m (2)0.48 m。
2019年高考真题和模拟题分项汇编物理：专题15 选修3-3(含解析)
专题15 选修3-31．（2019·新课标全国Ⅰ卷）（5分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。
初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。
现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。
此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。
【答案】低于 大于【解析】由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故0Q ∆=，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，气体对外界做功，即0W <，根据热力学第一定律可知：0U Q W ∆=∆+<，故容器内气体内能减小，温度降低，低于外界温度。
最终容器内气体压强和外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：PV nRT =，又mV ρ=，m 为容器内气体质量。
联立得：Pm nRTρ=，取容器外界质量也为m 的一部分气体，由于容器内温度T 低于外界温度，故容器内气体密度大于外界。
2．（2019·新课标全国Ⅰ卷）（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。
该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。
一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m 3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。
已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m 3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa ，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa ；室温温度为27 ℃。
氩气可视为理想气体。
（1）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（2）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。
高考物理总复习 选考题增分练(三)选修3-3-人教版高三选修3-3物理试题
选修3－3 增分练(三)1．[物理——选修3－3](15分)(2018·山东省济宁市高三二模)(1)(5分)如下说法中正确的答案是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小B ．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在永不停息地做无规如此的热运动C ．雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的外表张力作用D ．一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E ．一定量的理想气体，如果体积不变，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减少(2)(10分)如下列图，开口向上竖直放置内壁光滑的汽缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m 的密闭活塞，活塞A 导热，活塞B 绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两局部．初状态整个装置静止不动处于平衡，Ⅰ、Ⅱ两局部气体的长度均为l 0，温度为T 0.设外界大气压强p 0保持不变，活塞的横截面积为S ，且mg ＝0.1p 0S ，环境温度保持不变．在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡．求：①此时第Ⅱ局部气体的长度；②假设只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A 回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度．解析：(2)①初状态Ⅱ气体压强p 2＝p 0＋2mg S＝1.2p 0 添加铁砂后Ⅱ气体压强p 2′＝p 0＋4mg S＝1.4p 0 由玻意耳定律p 2l 0S ＝p 2′l 2S解得l 2＝67l 0 ②初状态Ⅰ气体压强p 1＝p 0＋mg S ＝1.1p 0添加铁砂后Ⅰ气体压强p 1′＝p 0＋3mg S＝1.3p 0 由玻意耳定律p 1l 0S ＝p 1′l 1S解得l 1＝1113l 0当活塞A 回到原来位置时，Ⅱ气体长度为 l 2′＝2l 0－l 1＝1513l 0由盖－吕萨克定律得l 2S T 0＝l 2′S T 2解得T 2＝3526T 0 答案：(1)CDE (2)①67l 0 ②3526T 0 2．[物理——选修3－3](15分)(2018·河北衡水中学押题卷)(1)(5分)如下说法正确的答案是________．(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．达到热平衡的两个系统一定具有一样的内能B ．空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度一定越大C ．毛细现象可能表现为液体在细管中的上升，也可能表现为下降D ．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，故其一定不可能制成E ．生产半导体元件时，可以在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导体材料中掺入其他元素(2)(10分)如下列图，质量m ＝10 kg 、横截面积S ＝50 cm 2、厚度不计的活塞被汽缸光滑内壁上的卡栓(体积不计)托住，将汽缸分成体积均为V 的A 、B 两局部，两局部空间内均封闭着一定量的理想气体．初始状态时两局部气体温度均与环境温度一样，其中A 中气体压强p A ＝2×105 Pa ，B 中气体压强p B＝1×105 Pa.汽缸底端安装有可充、放气的阀门与用来加热的电热丝，环境温度保持27 ℃不变，重力加速度g 取10 m/s 2，T ＝t ＋273 K.①假设仅有汽缸上外表导热良好，其他局部与活塞绝热，现对B 中气体缓慢加热，当B中气体温度升高至多少时，A 中气体体积减小为45V? ②假设整个汽缸与活塞均导热良好，现通过阀门向B 中充气，每次充入压强p 0＝1×105 Pa 、体积V 0＝V5的气体，如此在充气多少次后活塞才开始向上运动？解析：(1)选CDE.达到热平衡的两个系统一定具有一样的温度，即一样的分子平均动能，内能不一定相等，A 错误；相对湿度等于空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压的比值，所以在水蒸气的压强大但温度不确定的情况下，空气的相对湿度大小不能确定，B 错误；发生毛细现象时，浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，C 正确；第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，故其一定不可能制成，D 正确；生产半导体元件时，可以在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导体材料中掺入其他元素，E 正确．(2)①对A 中气体由玻意耳定律可知p A V ＝p A ′·45V解得p A ′＝2.5×105 Pa对活塞由平衡条件得p A ′S ＋mg ＝p B ′S解得p B ′＝2.7×105 Pa 对B 中气体由理想气体状态方程可知p B V T ＝p B ′·65V T B 解得T B ＝972 K ②活塞与卡栓间弹力恰好为0时，对活塞由平衡条件得p A S ＋mg ＝p B ″S解得p B ″＝2.2×105Pa对B 中气体由玻意耳定律得p B V ＋np 0V 0＝p B ″V解得n ＝6答案：(1)CDE (2)①972 K ②6。
2019年高考物理总复习 选考3-3综合检测 教科版
《选修3-3》综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共13小题,每小题4分,共52分.在每小题给出的选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.如图是某喷水壶示意图.未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则( ACE )A.充气过程中,储气室内气体内能增大B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大C.喷水过程中,储气室内气体吸热D.喷水过程中,储气室内气体压强增大E.喷水过程中,储气室内气体压强减小解析:充气过程中,储气室内气体的质量增加,气体的温度不变,故气体分子的平均动能不变,气体内能增大,选项A正确,B错误;喷水过程中,气体对外做功,体积增大,而气体温度不变,则气体吸热,所以气体压强减小,选项C,E正确,D错误.2.下列说法中正确的是( BDE )A.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大B.一定质量气体的体积增大,但既不吸热也不放热,内能减小C.相同质量的两种物体,提高相同的温度,内能的增量一定相同D.物体的内能与物体的温度和体积都有关系E.凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性解析:速度增大,不会改变物体的分子的动能,选项A错误;体积增大时,气体对外做功,不吸热也不放热时,内能减小,选项B正确;质量相同,但物体的物质的量不同,故提高相同的温度时,内能的增量不一定相同,选项C错误;物体的内能取决于物体的温度和体积,选项D正确;由热力学第二定律可知,凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性,选项E正确.3.如图所示,是氧气分子在0 ℃和100 ℃下的速率分布图线,由图可知( ADE )A.随着温度升高,氧气分子的平均速率增大B.随着温度升高,每一个氧气分子的速率都增大C.随着温度升高,氧气分子中速率小的分子所占比例增大D.同一温度下,氧气分子速率分布呈现“中间多,两头少”的规律E.随着温度升高,氧气分子的平均动能增大解析:读取图像信息知,同一温度下,分子速率分布呈现“中间多,两头少”的特点,故D正确.由分子动理论知,不同温度下的图像不同,温度升高,分子中速率大的分子所占比例增大,其分子运动的平均速率也增大,平均动能增大,故A,E正确,C错误.温度升高,多数分子的速率会变大,少数分子的速率会变小,故B错误.4.下列说法正确的是( BCD )A.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的B.做功和热传递在改变内能的效果上是等效的,表明要使物体的内能发生变化,既可以通过做功来实现,也可以通过热传递来实现C.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大E.在水池中,一个气泡从池底浮起,此过程可认为气泡的温度不变,气泡内气体视为理想气体,则外界对气泡做正功,同时气泡放热解析:由热力学第二定律可知,A错误.由热力学第一定律可知,B正确.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,分子平均速率增大,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,C正确.温度越高,分子热运动的平均动能越大,分子的平均速率增大,这是统计规律,具体到少数个别分子,其速率的变化不确定,因此仍可能有分子的运动速率非常小,D正确.随着气泡的上升,压强减小,因为温度不变,根据=C,所以体积增大,即为气泡对外做正功;根据ΔE=W+Q可知温度不变,所以ΔE不变,W<0,所以Q>0,即气泡吸热,E错误.5.下列说法正确的是( BDE )A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B.水可以浸润玻璃,但不能浸润石蜡,表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系C.液晶的各种物理性质,在各个方向上都是不同的D.相同温度下相对湿度越大,表明空气中水汽越接近饱和E.对一定质量的理想气体,在压强不变而体积增大时,单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少解析:布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,故选项A错误;液体是否浸润某种固体取决于相关液体及固体的性质,故选项B正确;液晶的某些物理性质,在各个方向上是相同的, 故C错误;相对湿度是空气中水蒸气的压强与同温度水的饱和汽压的比值,故选项D正确;一定质量的理想气体,体积增大时,分子数密度减小,而压强不变,说明分子的平均动能变大,则每次碰撞的冲击力变大,所以单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少,故选项E正确.6.如图所示,a,b,c,d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平行于横坐标轴,cd平行于纵坐标轴,ab的延长线过原点,以下说法正确的是( BCD )A.从状态d到c,气体不吸热也不放热B.从状态c到b,气体放热C.从状态a到d,气体对外做功D.从状态b到a,气体吸热E.从状态d到c,气体内能减小解析:读取p T图像信息,从状态d到c,气体等温变化,内能不变,体积变大,气体对外界做功,由热力学第一定律知气体要吸热,故A错误.从状态c到b,气体体积变小,外界对气体做功,又内能减小,则气体放热,故B正确.从状态a到d,气体等压变化,温度升高,体积变大,气体对外界做功,故C正确.从状态b到a,气体等容变化,温度升高,内能变大,气体吸热,故D正确.从状态d到c,气体温度不变,则理想气体的内能不变,故E错误.7.以下有关热现象的叙述,正确的是( CDE )A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.当气体膨胀时,气体的内能一定减少C.即使没有漏气,也没有摩擦的能量损失,内燃机也不可能把内能全部转化为机械能D.单晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征E.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加解析:气体体积主要是气体所充满的空间,故选项A错误;气体膨胀时,对外做功,但不清楚传热情况,所以不能确定内能的变化情况,故选项B错误;由热力学第二定律知,内燃机不可能把内能全部转化为机械能,故选项C正确;由单晶体的特点知选项D正确;100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,吸热但分子动能不变,所以分子之间的势能增加,故选项E正确.8.一定质量的理想气体分别在T1,T2温度下发生等温变化,相应的两条等温线如图所示,T2对应的图线上有A,B两点,表示气体的两个状态.下列说法正确的是( BCD )A.温度为T1时气体分子的平均动能比T2时的大B.A到B的过程中,气体内能不变C.A到B的过程中,气体从外界吸收热量D.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少E.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数增多解析:由题图知T2>T1,温度为T1时气体分子的平均动能比T2时小,选项A错误;A到B的过程中,气体体积增大,对外做功,温度不变,内能不变,由热力学第一定律,可知气体从外界吸收热量,选项B,C正确;气体的压强由气体分子平均动能和单位体积的分子数目决定,A到B的过程中,气体温度不变,分子平均动能一定,气体体积增大,单位体积的分子数目减小,气体压强减小,所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少,选项D正确,E错误.9.下列关于固体、液体、气体的性质的说法正确的是( BDE )A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故B.液体表面具有收缩的趋势,这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故C.黄金、白银等金属容易加工成各种形状,没有固定的外形,所以金属不是晶体D.某温度下空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数E.水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现解析:气体如果失去了容器的约束就会散开,这是气体分子无规则运动的缘故,选项A错误;液体表面具有收缩的趋势,这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故,选项B正确;黄金、白银等金属一般是多晶体,容易加工成各种形状,没有固定的外形,选项C错误;某温度下空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数,选项D 正确;水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现,选项E正确.10.下列说法中正确的是( ABC )A.气体放出热量,其分子的平均动能可能增大B.布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第一定律E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常量可表示为N A=解析:根据热力学第一定律,气体放出热量,若外界对气体做功,使气体温度升高,其分子的平均动能增大,选项A正确;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动,选项B正确;当分子力表现为斥力时,分子力总是随分子间距离的减小而增大,随分子间距离的减小,分子力做负功,所以分子势能也增大,选项C正确;第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,选项D错误;某固体或液体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常量可表示为N A=,对于气体此式不成立,选项E错误.11.下列说法正确的是( ACD )A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B.足球充足气后很难压缩,是足球内气体分子间斥力作用的结果C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E.一定质量的理想气体体积保持不变,单位体积内分子数不变,温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数不变解析:单晶体冰糖有固定的熔点,磨碎后物质微粒排列结构不变,熔点不变,选项A正确;足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因,与气体的分子之间的作用力无关,选项B错误;一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,没有对外做功,根据热力学第一定律可知,其内能一定增加,选项C正确;根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,选项D正确;一定质量的理想气体体积保持不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能增大,则平均速率增大,单位时间内撞击单位面积上的分子数增大,选项E错误.12.如图所示,汽缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态.现通过电热丝对气体A加热一段时间,后来活塞达到新的平衡,不计气体分子势能,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,大气压强保持不变,则下列判断正确的是( ACE )A.气体A吸热,内能增加B.气体B吸热,对外做功,内能不变C.气体A分子的平均动能增大D.气体A和气体B内每个分子的动能都增大E.气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少解析:气体A做等容变化,则W=0,根据ΔU=W+Q可知气体A吸收热量,内能增加,温度升高,气体A分子的平均动能变大,但不是每个分子的动能都增加,选项A,C正确,D错误;因为中间是导热隔板,所以气体B吸收热量,温度升高,内能增加;又因为压强不变,故体积变大,气体对外做功,选项B错误;气体B的压强不变,但是体积增大,平均动能增大,所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少,选项E正确.13.如图为某同学设计的喷水装置,内部装有2 L水,上部密封1 atm的空气0.5 L,保持阀门关闭,再充入1 atm的空气0.1 L,设在所有过程中空气可看成理想气体,且温度不变,下列说法正确的有( ACD )A.充气后,密封气体的压强增加B.充气后,密封气体的分子平均动能增加C.充气过程,外界对密封气体做功D.打开阀门后,密封气体对外界做正功E.打开阀门后,不再充气也能把水喷光解析:以两部分气体整体为研究对象,初状态有p1=1 atm,V1=(0.5+ 0.1) L,末状态有V2=0.5L,p2未知.由玻意耳定律p1V1=p2V2,解得p2= = atm=1.2 atm,则充气后压强增大,故选项A正确;温度不变,则气体分子平均动能不变,故选项B错误;充气过程,气体体积减小,外界对其做功,故选项C正确;打开阀门后气体体积增大,则气体对外界做正功,故选项D正确;打开阀门后,水向外流出,假设水全部流出,则气体充满容器,初状态为p2=1.2 atm,V2=0.5 L,末状态为V3=2.5 L,p3未知,由玻意耳定律p2V2=p3V3,解得p3=0.24 atm,小于外部气压,故水不会喷光,故选项E错误.二、非选择题(共48分)14.(9分)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1 mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示.若每一小方格的边长为25 mm,试问:(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的.图中油酸膜的面积为m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是m.(结果保留两位有效数字)(2)某同学在实验过程中,在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?请写出你分析的原因:. 解析:(1)油膜面积约占70小格,面积约为S=70×25×25×10-6m2≈4.4×10-2m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为V=×× 10-6 m3=1.2×10-11 m3,油酸分子的直径约等于油膜的厚度D== m≈2.7×10-10 m.(2)主要有两个原因:①水面受到落下的油酸酒精溶液的冲击,先陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张;②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩.答案:(1)球体单分子直径 4.4×10-2 1.2×10-112.7×10-10(2)见解析评分标准:第(1)问6分,第(2)问3分.15.(9分)某同学估测室温的装置如图所示,汽缸导热性能良好,用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体.室温时气体的体积V1=66 mL,将汽缸竖直放置于冰水混合物中,稳定后封闭气体的体积V2=60 mL.不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦,室内大气压p0=1.0×105 Pa.(1)根据题干条件可得室温是多少?(2)上述过程中,外界对气体做的功是多少?解析:(1)设室温为T1,则=,(2分)又T2=273 K,(2分)代入解得T1=300.3 K,t1=27.3 ℃.(1分)(2)外界对气体做的功W=p0·ΔV,(2分)解得W=0.60 J.(2分)答案:(1)27.3 ℃(2)0.60 J16.(9分)如图所示,一粗细均匀的玻璃瓶水平放置,瓶口处有阀门K,瓶内有A,B两部分用一活塞分开的理想气体.开始时,活塞处于静止状态,A,B两部分气体长度分别为2L和L,压强均为p.若因阀门封闭不严,B中气体向外缓慢漏气,活塞将缓慢移动,整个过程中气体温度不变,瓶口处气体体积可以忽略.当活塞向右缓慢移动的距离为0.4L时,(忽略摩擦阻力)求此时:(1)A中气体的压强;(2)B中剩余气体与漏气前B中气体的质量之比.解析:(1)对A中气体,由玻意耳定律可得p·2LS=p A(2L+0.4L)S(2分)得p A=p.(1分)(2)AB气体通过活塞分开,AB中气体压强始终保持相同p A=p B设漏气后B中气体和漏出气体总长度为L BpLS=p B L B S(1分)得L B=L(2分)此时B中气体长度为L B′=L-0.4L=0.6L(1分)则此时B中气体质量m B′与原有质量m B之比为==.(2分)答案:(1)p (2)17.(9分)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示,气体在状态A时的压强p A=p0,温度T A=T0,线段AB与V轴平行,BC的延长线过原点.求:(1)气体在状态B时的压强p B;(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10 J,该过程中气体吸收的热量为多少;(3)气体在状态C时的压强p C和温度T C.解析:(1)A到B是等温变化,压强和体积成反比,根据玻意耳定律有p A V A=p B V B,(2分)解得p B=p0.(1分)(2)A状态至B状态过程是等温变化,气体内能不变,即ΔU=0气体对外界做功W=-10 J(1分)根据热力学第一定律有ΔU=W+Q(1分)解得Q=-W=10 J.(1分)(3)由B到C等压变化,则p C=p B=p0根据盖吕萨克定律得=(2分)解得T C=T0.(1分)答案:(1)p0(2)10 J (3)p0T018.(12分)如图所示,有一个高度为h=0.6 m的金属容器放置在水平地面上,容器内有温度为t1=27 ℃的空气,容器左侧壁有一阀门距底面高度为h1=0.3 m,阀门细管直径忽略不计.容器内有一质量为m= 5.0 kg的水平活塞,横截面积为S=20 cm2,活塞与容器壁紧密接触又可自由活动,不计摩擦,现打开阀门,让活塞下降直至静止并处于稳定状态.外界大气压强为p0=1.0×105 Pa.阀门打开时,容器内气体压强与大气压相等,g取10 m/s2.求:(1)若不考虑气体温度变化,则活塞静止时距容器底部的高度h2;(2)活塞静止后关闭阀门,对气体加热使容器内气体温度升高到 327 ℃,求此时活塞距容器底部的高度h3.解析:(1)活塞在阀门以上时,容器内气体的压强为p1=1.0×105 Pa,活塞静止时,气体压强为p2=p0+=1.25×105 Pa,(2分)活塞刚到阀门时,容器内气体体积为V1=h1S,活塞静止时,气体的体积为V2=h2S,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2,(2分)代入数据得h2=0.24 m.(2分)(2)活塞静止后关闭阀门,此时气体的压强为p3=p2=1.25×105 Pa,等压变化,T2=T1=300 K,T3=600 K,V2=h2S,V3=h3S,(2分)根据盖吕萨克定律有=,(2分)代入数据得h3==0.48 m.(2分)答案:(1)0.24 m (2)0.48 m。
2019年高考物理总复习(教科版)试题：选修3-3 综合检测
《选修3-3》综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共13小题,每小题4分,共52分.在每小题给出的选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.如图是某喷水壶示意图.未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则( ACE )A.充气过程中,储气室内气体内能增大B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大C.喷水过程中,储气室内气体吸热D.喷水过程中,储气室内气体压强增大E.喷水过程中,储气室内气体压强减小解析:充气过程中,储气室内气体的质量增加,气体的温度不变,故气体分子的平均动能不变,气体内能增大,选项A正确,B错误;喷水过程中,气体对外做功,体积增大,而气体温度不变,则气体吸热,所以气体压强减小,选项C,E正确,D错误.2.下列说法中正确的是( BDE )A.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大B.一定质量气体的体积增大,但既不吸热也不放热,内能减小C.相同质量的两种物体,提高相同的温度,内能的增量一定相同D.物体的内能与物体的温度和体积都有关系E.凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性解析:速度增大,不会改变物体的分子的动能,选项A错误;体积增大时,气体对外做功,不吸热也不放热时,内能减小,选项B正确;质量相同,但物体的物质的量不同,故提高相同的温度时,内能的增量不一定相同,选项C错误;物体的内能取决于物体的温度和体积,选项D正确;由热力学第二定律可知,凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性,选项E正确.3.如图所示,是氧气分子在0 ℃和100 ℃下的速率分布图线,由图可知( ADE )A.随着温度升高,氧气分子的平均速率增大B.随着温度升高,每一个氧气分子的速率都增大C.随着温度升高,氧气分子中速率小的分子所占比例增大D.同一温度下,氧气分子速率分布呈现“中间多,两头少”的规律E.随着温度升高,氧气分子的平均动能增大解析:读取图像信息知,同一温度下,分子速率分布呈现“中间多,两头少”的特点,故D正确.由分子动理论知,不同温度下的图像不同,温度升高,分子中速率大的分子所占比例增大,其分子运动的平均速率也增大,平均动能增大,故A,E正确,C错误.温度升高,多数分子的速率会变大,少数分子的速率会变小,故B错误.4.下列说法正确的是( BCD )A.凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的B.做功和热传递在改变内能的效果上是等效的,表明要使物体的内能发生变化,既可以通过做功来实现,也可以通过热传递来实现C.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大E.在水池中,一个气泡从池底浮起,此过程可认为气泡的温度不变,气泡内气体视为理想气体,则外界对气泡做正功,同时气泡放热解析:由热力学第二定律可知,A错误.由热力学第一定律可知,B正确.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,分子平均速率增大,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,C正确.温度越高,分子热运动的平均动能越大,分子的平均速率增大,这是统计规律,具体到少数个别分子,其速率的变化不确定,因此仍可能有分子的运动速率非常小,D正确.随着气泡的上升,压强减小,因为温度不变,所以体积增大,即为气泡对外做正功;根据ΔE=W+Q可知温度不变,所以ΔE不变,W<0,所以Q>0,即气泡吸热,E错误.5.下列说法正确的是( BDE )A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B.水可以浸润玻璃,但不能浸润石蜡,表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系C.液晶的各种物理性质,在各个方向上都是不同的D.相同温度下相对湿度越大,表明空气中水汽越接近饱和E.对一定质量的理想气体,在压强不变而体积增大时,单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少解析:布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,故选项A错误;液体是否浸润某种固体取决于相关液体及固体的性质,故选项B正确;液晶的某些物理性质,在各个方向上是相同的, 故C错误;相对湿度是空气中水蒸气的压强与同温度水的饱和汽压的比值,故选项D正确;一定质量的理想气体,体积增大时,分子数密度减小,而压强不变,说明分子的平均动能变大,则每次碰撞的冲击力变大,所以单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少,故选项E正确.6.如图所示,a,b,c,d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平行于横坐标轴,cd平行于纵坐标轴,ab的延长线过原点,以下说法正确的是( BCD )A.从状态d到c,气体不吸热也不放热B.从状态c到b,气体放热C.从状态a到d,气体对外做功D.从状态b到a,气体吸热E.从状态d到c,气体内能减小解析:读取p T图像信息,从状态d到c,气体等温变化,内能不变,体积变大,气体对外界做功,由热力学第一定律知气体要吸热,故A错误.从状态c到b,气体体积变小,外界对气体做功,又内能减小,则气体放热,故B正确.从状态a到d,气体等压变化,温度升高,体积变大,气体对外界做功,故C正确.从状态b到a,气体等容变化,温度升高,内能变大,气体吸热,故D正确.从状态d到c,气体温度不变,则理想气体的内能不变,故E错误.7.以下有关热现象的叙述,正确的是( CDE )A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.当气体膨胀时,气体的内能一定减少C.即使没有漏气,也没有摩擦的能量损失,内燃机也不可能把内能全部转化为机械能D.单晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征E.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加解析:气体体积主要是气体所充满的空间,故选项A错误;气体膨胀时,对外做功,但不清楚传热情况,所以不能确定内能的变化情况,故选项B错误;由热力学第二定律知,内燃机不可能把内能全部转化为机械能,故选项C正确;由单晶体的特点知选项D正确;100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,吸热但分子动能不变,所以分子之间的势能增加,故选项E 正确.8.一定质量的理想气体分别在T1,T2温度下发生等温变化,相应的两条等温线如图所示,T2对应的图线上有A,B两点,表示气体的两个状态.下列说法正确的是( BCD )A.温度为T1时气体分子的平均动能比T2时的大B.A到B的过程中,气体内能不变C.A到B的过程中,气体从外界吸收热量D.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少E.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数增多解析:由题图知T2>T1,温度为T1时气体分子的平均动能比T2时小,选项A错误;A到B的过程中,气体体积增大,对外做功,温度不变,内能不变,由热力学第一定律,可知气体从外界吸收热量,选项B,C正确;气体的压强由气体分子平均动能和单位体积的分子数目决定,A到B的过程中,气体温度不变,分子平均动能一定,气体体积增大,单位体积的分子数目减小,气体压强减小,所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少,选项D正确,E错误.9.下列关于固体、液体、气体的性质的说法正确的是( BDE )A.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故B.液体表面具有收缩的趋势,这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故C.黄金、白银等金属容易加工成各种形状,没有固定的外形,所以金属不是晶体D.某温度下空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数E.水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现解析:气体如果失去了容器的约束就会散开,这是气体分子无规则运动的缘故,选项A错误;液体表面具有收缩的趋势,这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故,选项B正确;黄金、白银等金属一般是多晶体,容易加工成各种形状,没有固定的外形,选项C错误;某温度下空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数,选项D正确;水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现,选项E正确.10.下列说法中正确的是( ABC )A.气体放出热量,其分子的平均动能可能增大B.布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动C.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第一定律E.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常量可表示为N A解析:根据热力学第一定律,气体放出热量,若外界对气体做功,使气体温度升高,其分子的平均动能增大,选项A正确;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动,选项B正确;当分子力表现为斥力时,分子力总是随分子间距离的减小而增大,随分子间距离的减小,分子力做负功,所以分子势能也增大,选项C正确;第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,选项D错误;某固体或液体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏伽德罗常量可表示为N A对于气体此式不成立,选项E错误.11.下列说法正确的是( ACD )A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B.足球充足气后很难压缩,是足球内气体分子间斥力作用的结果C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E.一定质量的理想气体体积保持不变,单位体积内分子数不变,温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数不变解析:单晶体冰糖有固定的熔点,磨碎后物质微粒排列结构不变,熔点不变,选项A正确;足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因,与气体的分子之间的作用力无关,选项B错误;一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,没有对外做功,根据热力学第一定律可知,其内能一定增加,选项C正确;根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,选项D正确;一定质量的理想气体体积保持不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能增大,则平均速率增大,单位时间内撞击单位面积上的分子数增大,选项E错误.12.如图所示,汽缸和活塞与外界均无热交换,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体A和B,活塞处于静止平衡状态.现通过电热丝对气体A加热一段时间,后来活塞达到新的平衡,不计气体分子势能,不计活塞与汽缸壁间的摩擦,大气压强保持不变,则下列判断正确的是( ACE )A.气体A吸热,内能增加B.气体B吸热,对外做功,内能不变C.气体A分子的平均动能增大D.气体A和气体B内每个分子的动能都增大E.气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少解析:气体A做等容变化,则W=0,根据ΔU=W+Q可知气体A吸收热量,内能增加,温度升高,气体A分子的平均动能变大,但不是每个分子的动能都增加,选项A,C正确,D错误;因为中间是导热隔板,所以气体B 吸收热量,温度升高,内能增加;又因为压强不变,故体积变大,气体对外做功,选项B错误;气体B的压强不变,但是体积增大,平均动能增大,所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少,选项E 正确.13.如图为某同学设计的喷水装置,内部装有2 L水,上部密封1 atm 的空气0.5 L,保持阀门关闭,再充入1 atm的空气0.1 L,设在所有过程中空气可看成理想气体,且温度不变,下列说法正确的有( ACD )A.充气后,密封气体的压强增加B.充气后,密封气体的分子平均动能增加C.充气过程,外界对密封气体做功D.打开阀门后,密封气体对外界做正功E.打开阀门后,不再充气也能把水喷光解析:以两部分气体整体为研究对象,初状态有p1=1 atm,V1=(0.5+ 0.1) L,末状态有V2=0.5 L,p2未知.由玻意耳定律p1V1=p2V2,解得p2atm,则充气后压强增大,故选项A正确;温度不变,则气体分子平均动能不变,故选项B错误;充气过程,气体体积减小,外界对其做功,故选项C正确;打开阀门后气体体积增大,则气体对外界做正功,故选项D正确;打开阀门后,水向外流出,假设水全部流出,则气体充满容器,初状态为p2=1.2 atm,V2=0.5 L,末状态为V3=2.5 L,p3未知,由玻意耳定律p2V2=p3V3,解得p3=0.24 atm,小于外部气压,故水不会喷光,故选项E错误.二、非选择题(共48分)14.(9分)油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了1 mL,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示.若每一小方格的边长为25 mm,试问:(1)这种估测方法是将每个油酸分子视为模型,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的.图中油酸膜的面积为m2;每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是m3;根据上述数据,估测出油酸分子的直径是m.(结果保留两位有效数字) (2)某同学在实验过程中,在距水面约2 cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,实验时观察到,油膜的面积先扩张后又收缩了一些,这是为什么呢?请写出你分析的原因:. 解析:(1)油膜面积约占70小格,面积约为S=70×25×25×10-6 m2≈4.4×10-2 m2,一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为10-6 m3=1.2×10-11 m3,油酸分子的直径约等于油膜的厚度D=≈2.7×10-10 m.(2)主要有两个原因:①水面受到落下的油酸酒精溶液的冲击,先陷下后又恢复水平,因此油膜的面积扩张;②油酸酒精溶液中的酒精挥发,使液面收缩.答案:(1)球体单分子直径 4.4×10-2 1.2×10-112.7×10-10(2)见解析评分标准:第(1)问6分,第(2)问3分.15.(9分)某同学估测室温的装置如图所示,汽缸导热性能良好,用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体.室温时气体的体积V1=66 mL,将汽缸竖直放置于冰水混合物中,稳定后封闭气体的体积V2=60 mL.不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦,室内大气压p0=1.0×105 Pa.(1)根据题干条件可得室温是多少?(2)上述过程中,外界对气体做的功是多少?解析:(1)设室温为T1,分)又T2=273 K,(2分)代入解得T1=300.3 K,t1=27.3 ℃.(1分)(2)外界对气体做的功W=p0·ΔV,(2分)解得W=0.60 J.(2分)答案:(1)27.3 ℃(2)0.60 J16.(9分)如图所示,一粗细均匀的玻璃瓶水平放置,瓶口处有阀门K,瓶内有A,B两部分用一活塞分开的理想气体.开始时,活塞处于静止状态,A,B两部分气体长度分别为2L和L,压强均为p.若因阀门封闭不严,B中气体向外缓慢漏气,活塞将缓慢移动,整个过程中气体温度不变,瓶口处气体体积可以忽略.当活塞向右缓慢移动的距离为0.4L 时,(忽略摩擦阻力)求此时:(1)A中气体的压强;(2)B中剩余气体与漏气前B中气体的质量之比.解析:(1)对A中气体,由玻意耳定律可得p·2LS=p A(2L+0.4L)S(2分)得p A分)(2)AB气体通过活塞分开,AB中气体压强始终保持相同p A=p B设漏气后B中气体和漏出气体总长度为L BpLS=p B L B S(1分)得L B分)此时B中气体长度为L B′=L-0.4L=0.6L(1分)则此时B中气体质量m B′与原有质量m B之比为分)答案:(1)17.(9分)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示,气体在状态A时的压强p A=p0,温度T A=T0,线段AB与V轴平行,BC的延长线过原点.求:(1)气体在状态B时的压强p B;(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10 J,该过程中气体吸收的热量为多少;(3)气体在状态C时的压强p C和温度T C.解析:(1)A到B是等温变化,压强和体积成反比,根据玻意耳定律有p A V A=p B V B,(2分)解得p B0.(1分)(2)A状态至B状态过程是等温变化,气体内能不变,即ΔU=0气体对外界做功W=-10 J(1分)根据热力学第一定律有ΔU=W+Q(1分)解得Q=-W=10 J.(1分)(3)由B到C等压变化,则p C=p B0分)解得T C0.(1分)答案:(1)0(2)10 J 0018.(12分)如图所示,有一个高度为h=0.6 m的金属容器放置在水平地面上,容器内有温度为t1=27 ℃的空气,容器左侧壁有一阀门距底面高度为h1=0.3 m,阀门细管直径忽略不计.容器内有一质量为m= 5.0 kg的水平活塞,横截面积为S=20 cm2,活塞与容器壁紧密接触又可自由活动,不计摩擦,现打开阀门,让活塞下降直至静止并处于稳定状态.外界大气压强为p0=1.0×105 Pa.阀门打开时,容器内气体压强与大气压相等,g取10 m/s2.求:(1)若不考虑气体温度变化,则活塞静止时距容器底部的高度h2;(2)活塞静止后关闭阀门,对气体加热使容器内气体温度升高到327 ℃,求此时活塞距容器底部的高度h3.解析:(1)活塞在阀门以上时,容器内气体的压强为p1=1.0×105 Pa,活塞静止时,气体压强为p2=p0×105 Pa,(2分)活塞刚到阀门时,容器内气体体积为V1=h1S,活塞静止时,气体的体积为V2=h2S,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2,(2分)代入数据得h2=0.24 m.(2分)(2)活塞静止后关闭阀门,此时气体的压强为p3=p2=1.25×105 Pa,等压变化,T2=T1=300 K,T3=600 K,V2=h2S,V3=h3S,(2分)分)代入数据得h3=0.48 m.(2分)答案:(1)0.24 m (2)0.48 m。
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选修3－3 增分练(三)
1．[物理——选修3－3](15分)(2018·山东省济宁市高三二模)
(1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A ．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
B ．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在永不停息地做无规则的热运动
C ．雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用
D ．一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
E ．一定量的理想气体，如果体积不变，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减少
(2)(10分)如图所示，开口向上竖直放置内壁光滑的汽缸，其侧
壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m 的密闭活塞，活塞A 导
热，活塞B 绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装
置静止不动处于平衡，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l 0，温度为T 0.
设外界大气压强p 0保持不变，活塞的横截面积为S ，且mg ＝0.1p 0S ，
环境温度保持不变．在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡．求：
①此时第Ⅱ部分气体的长度；
②若只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A 回到初始位置，求此时Ⅱ气体的温度．
解析：(2)①初状态Ⅱ气体压强p 2＝p 0＋2mg S
＝1.2p 0 添加铁砂后Ⅱ气体压强p 2′＝p 0＋4mg S
＝1.4p 0 由玻意耳定律p 2l 0S ＝p 2′l 2S
解得l 2＝67
l 0 ②初状态Ⅰ气体压强p 1＝p 0＋mg S ＝1.1p 0
添加铁砂后Ⅰ气体压强p 1′＝p 0＋3mg S
＝1.3p 0 由玻意耳定律p 1l 0S ＝p 1′l 1S
解得l 1＝1113
l 0 当活塞A 回到原来位置时，Ⅱ气体长度为
l 2′＝2l 0－l 1＝1513l 0
由盖－吕萨克定律得
l 2S T 0＝l 2′S T 2
解得T 2＝3526
T 0 答案：(1)CDE (2)①67l 0 ②3526
T 0 2．[物理——选修3－3](15分)(2018·河北衡水中学押题卷)
(1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A ．达到热平衡的两个系统一定具有相同的内能
B ．空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度一定越大
C ．毛细现象可能表现为液体在细管中的上升，也可能表现为下降
D ．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，故其一定不可能制成
E ．生产半导体元件时，可以在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导体材料中掺入其他元素
(2)(10分)如图所示，质量m ＝10 kg 、横截面积S ＝50 cm 2、厚度不计的
活塞被汽缸光滑内壁上的卡栓(体积不计)托住，将汽缸分成体积均为V 的A 、B 两部分，两部分空间内均封闭着一定量的理想气体．初始状态时两部分气体
温度均与环境温度相同，其中A 中气体压强p A ＝2×105 Pa ，B 中气体压强p B
＝1×105 Pa.汽缸底端安装有可充、放气的阀门及用来加热的电热丝，环境温
度保持27 ℃不变，重力加速度g 取10 m/s 2，T ＝t ＋273 K.
①若仅有汽缸上表面导热良好，其他部分及活塞绝热，现对B 中气体缓慢加热，当B
中气体温度升高至多少时，A 中气体体积减小为45
V? ②若整个汽缸及活塞均导热良好，现通过阀门向B 中充气，每次充入压强p 0＝1×105 Pa 、体积V 0＝V 5
的气体，则在充气多少次后活塞才开始向上运动？ 解析：(1)选CDE.达到热平衡的两个系统一定具有相同的温度，即相同的分子平均动能，内能不一定相等，A 错误；相对湿度等于空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压的比值，所以在水蒸气的压强大但温度不确定的情况下，空气的相对湿度大小不能确定，B 错误；发生毛细现象时，浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，C 正确；第二类永动
机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，故其一定不可能制成，D 正确；生产半导体元件时，可以在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导体材料中掺入其他元素，E 正确．
(2)①对A 中气体由玻意耳定律可知
p A V ＝p A ′·45
V
解得p A ′＝2.5×105 Pa
对活塞由平衡条件得p A ′S ＋mg ＝p B ′S
解得p B ′＝2.7×105 Pa 对B 中气体由理想气体状态方程可知
p B V T ＝p B ′·65
V T B 解得T B ＝972 K ②活塞与卡栓间弹力恰好为0时，对活塞由平衡条件得p A S ＋mg ＝p B ″S
解得p B ″＝2.2×105
Pa
对B 中气体由玻意耳定律得p B V ＋np 0V 0＝p B ″V
解得n ＝6
答案：(1)CDE (2)①972 K ②6。