備戰(zhàn)2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)攻關(guān)高分秘籍 專題14 選修3-3學(xué)案

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1、專題14 選修3-3 近幾年高考題對(duì)3-3的考查仍分為兩部分,選擇題部分注重基本概念、現(xiàn)象和規(guī)律的定性考查,計(jì)算題部分則注意氣體實(shí)驗(yàn)定律及熱力學(xué)定律的應(yīng)用.復(fù)習(xí)過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)基本概念和基本規(guī)律的理解,例如分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容,阿伏加德羅常數(shù)的理解,內(nèi)能基本概念的理解;強(qiáng)化概念規(guī)律的應(yīng)用,例如氣體實(shí)驗(yàn)定律,熱力學(xué)定律及能量守恒定律. 【備考建議】 【經(jīng)典例題】 考點(diǎn)一　　微觀量的估算 【典例1】(2018·江蘇連云港模擬)科學(xué)家已創(chuàng)造出一種利用細(xì)菌將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為液體燃料的“人造樹(shù)葉”系統(tǒng),使太陽(yáng)能取代石油成為可能.假設(shè)該“人造樹(shù)葉”工作一段時(shí)間后,能將10-6g的水分解

2、為氫氣和氧氣.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0× 1023mol-1.試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) (1) 被分解的水中含有水分子的總數(shù)N; (2) 一個(gè)水分子的體積V 考點(diǎn)二　布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng) 【典例2】(2018·福建福州模擬)如圖所示,是關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(　 　) A.圖中記錄的是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況 B.圖中記錄的是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡 C.實(shí)驗(yàn)中可以看到,微粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 D.實(shí)驗(yàn)中可以看到,溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 解析:圖中記錄的是每隔若干時(shí)

3、間微粒位置的連線,不是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,也不是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況,且在此段時(shí)間內(nèi)微粒的運(yùn)動(dòng)情況不得而知,雖然圖示所反映的不是微粒的軌跡,但卻可以看出其運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒都很小,微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的根本原因是各個(gè)方向的液體分子對(duì)它的碰撞不平衡,因此,只有微粒越小、溫度越高時(shí)液體分子對(duì)它的碰撞越不平衡,布朗運(yùn)動(dòng)才越激烈,選項(xiàng)D正確. 【典例3】(2018·遼寧阜新質(zhì)檢)(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是(　 　) A.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能在氣體、液體和固體中發(fā)生 B.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的運(yùn)動(dòng) C.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯 D.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散

4、現(xiàn)象都能說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng)是永不停息的 考點(diǎn)三　分子力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系 【典例4】 (2018·山東濟(jì)南質(zhì)檢)如圖所示,甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子從無(wú)窮遠(yuǎn)a點(diǎn)處由靜止釋放,在分子力的作用下靠近甲.圖中b點(diǎn)合外力表現(xiàn)為引力,且為數(shù)值最大處,d點(diǎn)是分子靠得最近處.則下列說(shuō)法正確的是(　 　) A.乙分子在a點(diǎn)勢(shì)能最小 B.乙分子在b點(diǎn)動(dòng)能最大 C.乙分子在c點(diǎn)動(dòng)能最大 D.乙分子在d點(diǎn)加速度為零 解析:乙分子由a運(yùn)動(dòng)到c,分子力表現(xiàn)為引力,分子力做正功,動(dòng)能增大,分子勢(shì)能減小,所以乙分子在c點(diǎn)分子勢(shì)能最小,在c點(diǎn)動(dòng)能最大,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤,C正確;由題圖可知,

5、乙分子在d點(diǎn)時(shí)受到分子斥力,所以乙分子在d點(diǎn)的加速度不為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【典例5】(2018·黑龍江牡丹江質(zhì)檢)(多選)兩分子間的距離為r0時(shí),其合力為零,圖中能反映分子勢(shì)能Ep與分子間的距離r變化關(guān)系的有(　 　) 解析:當(dāng)rr0時(shí)分子力表現(xiàn)為引力,當(dāng)r增大時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能增大.所以當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,若選無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零,則當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能Ep<0,選項(xiàng)A正確.若選r=r0時(shí)分子勢(shì)能為零,選項(xiàng)C正確. 考點(diǎn)四　物體的內(nèi)能 【典例6】(2018·遼寧鞍山質(zhì)檢

6、)若某種實(shí)際氣體分子間的作用力表現(xiàn)為引力,則一定質(zhì)量的該氣體內(nèi)能的大小與氣體體積和溫度的關(guān)系是(　 　) A.如果保持其體積不變,溫度升高,內(nèi)能增大 B.如果保持其體積不變,溫度升高,內(nèi)能減少 C.如果保持其溫度不變,體積增大,內(nèi)能不變 D.如果保持其溫度不變,體積增大,內(nèi)能減少 考點(diǎn)五　用油膜法估測(cè)分子的大小 【典例7】(2018·吉林長(zhǎng)春質(zhì)檢)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,所用油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL,用注射器測(cè)得1 mL上述溶液為75滴.把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廓

7、,再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標(biāo)紙中正方形方格的邊長(zhǎng)為1 cm.則: (1)油酸薄膜的面積是________　cm2.? (2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是__________mL.(取一位有效數(shù)字)? (3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子直徑約為_(kāi)__________m.(取一位有效數(shù) 【典例8】 (2018·內(nèi)蒙古包頭質(zhì)檢)“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟如下. A.將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個(gè)的舍去,多于半個(gè)的算一個(gè)),再根據(jù)方格的邊長(zhǎng)求出油酸膜的面積S. B.將一滴油酸酒精溶液滴在水面上

8、,待油酸膜的形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上. C.用淺盤裝入約2 cm深的水. D.用公式d=,求出薄膜厚度,即油酸分子直徑的大小. E.根據(jù)油酸酒精溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積V. (1)上述步驟中有步驟遺漏或步驟不完整的,請(qǐng)指出: ①__________________________________________? ②___________________________________________________.? 上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是_________________.? (2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果

9、和大多數(shù)同學(xué)的比較,數(shù)據(jù)偏大,對(duì)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因,下列說(shuō)法中可能正確的是　　 _ 　.? A.錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算 B.計(jì)算油酸膜面積時(shí),錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理 C.計(jì)算油酸膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù) D.水面上痱子粉撒得較多,油酸膜沒(méi)有充分展開(kāi) 解析:(1)①上述步驟中有步驟遺漏:C步驟中,要在水面上撒上痱子粉或細(xì)石膏粉; ②步驟不完整的:用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精

10、溶液一滴一滴地滴入量筒,記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)液滴的數(shù)目; “油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為:配制酒精油酸溶液(教師完成,記下配制比例)→測(cè)定一滴酒精油酸溶液的體積V=→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測(cè)量油膜面積→計(jì)算分子直徑,故實(shí)驗(yàn)步驟為CFBAED; (2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較,發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)數(shù)據(jù)偏大,根據(jù)公式d=可知出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是公式中的體積偏大或計(jì)算的油膜的面積偏小的原因,錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算,V偏大,選項(xiàng)A正確;計(jì)算油膜面積時(shí),錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理,則油膜的面積偏大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;計(jì)算油膜

11、面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù),則油膜的面積偏小,選項(xiàng)C正確;水面上痱子粉撒得較多,油膜沒(méi)有充分展開(kāi),則油膜的面積偏小,選項(xiàng)D正確. 考點(diǎn)六 固體、液體、氣體的性質(zhì) 【典例9】(2018·河北秦皇島質(zhì)檢)(多選)下列說(shuō)法正確的是(　 　) A.液體表面張力的方向與液面相切 B.單晶體有固定的熔點(diǎn),多晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn) C.單晶體中原子(或分子、離子)的排列具有空間周期性 D.通常金屬在各個(gè)方向的物理性質(zhì)都相同,所以金屬是非晶體 E.液晶具有液體的流動(dòng)性,同時(shí)具有單晶體的各向異性特征 【典例10】(2017·全國(guó)Ⅰ卷,33)(多選)氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位

12、速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示.下列說(shuō)法正確的是(　 　) A.圖中兩條曲線下面積相等 B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形 C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形 D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E.與0 ℃時(shí)相比,100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 解析:溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度升高分子的平均動(dòng)能增加,不同溫度下相同速率的分子所占比例不同,溫度越高,速率大的分子占比例越高,故虛線為0 ℃對(duì)應(yīng)的曲線,實(shí)線是100 ℃對(duì)應(yīng)的曲線,曲線下的面積都

13、等于1,選項(xiàng)A,B,C正確;由圖像可知選項(xiàng)D錯(cuò)誤;0 ℃時(shí)300～400 m/s速率的分子最多,100℃時(shí)400～500 m/s速率的分子最多,選項(xiàng)E錯(cuò)誤. 考點(diǎn)七 氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用 【典例11】（2019廣東七校聯(lián)考）（10分）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過(guò)絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h，此時(shí)封閉氣體的溫度為T1．現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時(shí)，氣體溫度上升到T2．已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，T1 和T2均為熱力學(xué)溫度，不計(jì)活塞與氣缸的摩擦。求： ①活塞上升的高度； ②加熱過(guò)程中氣

14、體的內(nèi)能增加量． 【命題意圖】本題考查理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 【典例12】（2019成都摸底考試）（8分）如圖，A為豎直放置的導(dǎo)熱氣缸，其質(zhì)量M＝50kg、高度L＝12cm，B氣缸內(nèi)的導(dǎo)熱活塞，其質(zhì)量m＝10kg；B與水平地面間連有勁度系數(shù)k＝100N/cm的輕彈簧，A與B的橫截面積均為S＝100cm2。初始狀態(tài)下，氣缸A內(nèi)封閉著常溫常壓下的氣體，A、B和彈簧均靜止，B與氣缸底端相平。設(shè)活塞與氣缸間緊密接觸且無(wú)摩擦，活塞厚度不計(jì)，外界大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa。重力加速度g＝10m/s2。 （i）求初始狀態(tài)下氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)； （ii）用力緩慢向

15、下壓氣缸A（A的底端始終未接觸地面），使活塞B下降lcm，求此時(shí)B到氣缸頂端的距離。 【命題意圖】此題考查平衡條件和玻意耳定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 【解題思路】（i）初態(tài)，A受重力、大氣向下壓力P0S和內(nèi)部氣體向上壓力P1S作用處于平衡狀態(tài) 由力的平衡條件有：Mg＋p0S＝p1S（2分） 代入數(shù)據(jù)解得：p1＝1.5×105Pa（1分） 設(shè)此時(shí)A內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P2 對(duì)B，由力的平衡條件有：mg＋p2S＝p0S＋F2（1分） 代入數(shù)據(jù)得：p2＝1.6×105Pa 設(shè)此時(shí)B到A頂端的距離為L(zhǎng)' A內(nèi)氣體：初態(tài)體積V1＝LS，末態(tài)體積V2＝L'S 由玻意耳定律有：p1LS＝p2L'S

16、（1分） 代入數(shù)據(jù)解得：L'＝11.25cm（1分） 考點(diǎn)八 氣體狀態(tài)變化中的圖像問(wèn)題 【典例13】(2018·山東青島模擬)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)B,C,D再回到A,問(wèn)AB,BC,CD,DA分別是什么過(guò)程?已知在狀態(tài)A時(shí)體積為1 L,請(qǐng)把此圖改畫為p-V圖像. 解析:AB過(guò)程是等容升溫升壓;BC過(guò)程是等壓升溫增容,即等壓膨脹;CD過(guò)程是等溫減壓增容,即等溫膨脹;DA過(guò)程是等壓降溫減容,即等壓壓縮. 已知VA=1 L,則VB=1 L(等容變化),由=(等壓變化)得VC=TC=× 900 L=2 L 由pDVD=pCVC(等溫變化)得VD=VC=×

17、2 L=6 L 改畫的p-V圖像如圖所示. 【典例14】（2018江蘇鹽城期末）一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化的p-V圖象如圖所示，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的溫度為－73°C，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體內(nèi)能變化了200J．已知標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（1個(gè)大氣壓，273K）下1mol理想氣體體積為22.4L，NA=6.0×1023mol-1．求： ①氣體在狀態(tài)C的溫度； ②氣體的分子個(gè)數(shù)（保留兩位有效數(shù)字）； ③從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體與外界交換的熱量Q． 【名師解析】①由理想氣體狀態(tài)方程得：

18、 解得=267K N =1.1×1023個(gè) ③從狀態(tài)A到狀態(tài)C,圖線與水平軸圍成的面積為氣體對(duì)外做的功 W=-900J

19、 從狀態(tài)A到狀態(tài)C，由熱力學(xué)第一定律得， =1100J 即吸收熱量1100焦 考點(diǎn)九 熱力學(xué)第一定律 【典例15】(2017·全國(guó)Ⅲ卷,33)(多選)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到初態(tài)a.下列說(shuō)法正確的是(　 　) A.在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增

20、加 B.在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功 C.在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功 D.在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量 E.在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量 考點(diǎn)十 熱力學(xué)第二定律 【典例16】(2018·遼寧大連模擬)(多選)如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機(jī)工作時(shí),強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量,經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化,放出熱量到箱體外.下列說(shuō)法正確的是(　 　) A.熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,是因?yàn)槠湎牧穗娔? C.電冰箱的工作原理不違反

21、熱力學(xué)第一定律 D.電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第二定律 E.電冰箱的效率不可能達(dá)到100% 考點(diǎn)十一 熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合 【典例17】2018·福建廈門質(zhì)檢)如圖所示,一根兩端開(kāi)口、橫截面積為S=2 cm2足夠長(zhǎng)的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深).管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞,活塞下封閉著長(zhǎng)L=21 cm的氣柱,氣體的溫度為t1 =7 ℃,外界大氣壓取p0=1.0×105 Pa(相當(dāng)于75 cm高的汞柱的壓強(qiáng)). (1)若在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m=0.1 kg的砝碼,保持氣體的溫度t1不變,則平衡后氣柱為多長(zhǎng)?(g=10 m/s2

22、) (2)若保持砝碼的質(zhì)量不變,對(duì)氣體加熱,使其溫度升高到t2= 77 ℃,此時(shí)氣柱為多長(zhǎng)? (3)若在(2)過(guò)程中,氣體吸收的熱量為10 J,則氣體的內(nèi)能增加多少? 解析:(1)被封閉氣體的初狀態(tài)為p1=p0=1.0×105 Pa=75 cmHg, V1=LS=21S,T1=280 K 末態(tài)為p2=p0+=1.05×105 Pa=78.75 cmHg,V2=L2S,T2=T1=280 K 根據(jù)玻意耳定律有p1V1=p2V2即p1L1=p2L2 得L2== cm=20 cm. 【典例18】(2018·河南開(kāi)封模擬)如圖,體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱汽缸頂部有一質(zhì)量和厚

23、度均可忽略的活塞;汽缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體.p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度.已知?dú)怏w內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=αT,α為正的常量;容器內(nèi)氣體的所有變化過(guò)程都是緩慢的.求: (1)汽缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1; (2)在活塞下降過(guò)程中,汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q. 解析:(1)在氣體由壓強(qiáng)p=1.2p0到p0時(shí),V不變,溫度由2.4T0變?yōu)門1, 由查理定律得=,得T1=2T0, 在氣體溫度由T1變?yōu)門0的過(guò)程中,體積由V減小到V1,氣體壓強(qiáng)不變,由蓋—呂薩克定律得=解得V1=. (2)活塞下降過(guò)程中,活塞對(duì)氣體的功為W=p0(V-V1),即

24、W=,在這一過(guò)程中,氣體內(nèi)能的減少為ΔU=α(T1-T0),由熱力學(xué)第一定律得,汽缸內(nèi)氣體放出的熱量為 Q=W+ΔU,由以上可得Q=+αT0. [走進(jìn)高考] 1．關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是 A. 氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無(wú)關(guān) B. 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C. 分子間同時(shí)存在著引力和斥力 D. 分子間的引力總是隨分子間距增大而增大 【來(lái)源】2018年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（北京卷） 2．如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中．紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度．當(dāng)空氣溫度不變，

25、若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則_____． A. 空氣的相對(duì)濕度減小 B. 空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大 C. 空氣中水的飽和氣壓減小 D. 空氣中水的飽和氣壓增大 【來(lái)源】2018年全國(guó)普通高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（江蘇卷） 3．一定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見(jiàn)右表．則T1___（選填“大于”“小于”或“等于”）T2．若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400~500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比___（選填“大于”“小于”或“等于”）18.6%． 【來(lái)源】2018年全國(guó)普通

26、高等學(xué)校招生統(tǒng)一考試物理（江蘇卷） 4．對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說(shuō)法正確的是______。（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分） A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能 B．氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能 C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 D．氣體體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變 E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 【來(lái)源】2018年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試物理（全國(guó)II卷） 5.（2018江西贛中南五校聯(lián)考）如圖，質(zhì)量為 M 的導(dǎo)熱性能極好的氣缸，高為 L，開(kāi)口向上置于水平 地面上，氣缸中有橫截面積為

27、S、質(zhì)量為 m 的光滑活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)。外界溫度為 t1、大氣壓為 p0，此時(shí)氣柱高度為 l，氣缸和活塞的厚度均可忽略不計(jì)，重力加速度為 g。 (1)用豎直向上的力作用在活塞上使氣缸能離開(kāi)地面，則需要施加的最小力 F1 多大？ (2)將氣缸固定在地面上，如果氣體溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸頂端，求在頂端 處，豎直拉力 F2 的大小。 (3)如果外界溫度由 t1 緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端，則此時(shí)外界溫度為多少攝氏 度？ 6．（2018金考卷）如圖所示，一圓筒形汽缸靜止于地面上，汽缸的質(zhì)量為M，活塞(連同手柄)的質(zhì)量為m，汽缸內(nèi)部的橫截面積為S

28、，大氣壓強(qiáng)為Ｐ0，平衡的汽缸內(nèi)的容積為V0，現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢向上提.設(shè)汽缸足夠長(zhǎng)，在整個(gè)上提過(guò)程中氣體的溫度保持不變，不計(jì)汽缸內(nèi)氣體的重力與活塞與汽缸壁間的摩擦，求汽缸剛提離地面時(shí)活塞上升的距離. 7.（2018廣州一模）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(guò)程的p－V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為300K。求： (i)該氣體在狀態(tài)A、B時(shí)的溫度分別為多少？ (ii)該氣體從狀態(tài)A到B是吸熱還是放熱？請(qǐng)寫明理由。 8.．(2016·蘭州市診斷)一定質(zhì)量的理想氣體體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖所示，氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)pA＝p

29、0，溫度TA＝ T0，線段AB與V軸平行，BC的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)。求： (1)氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)pB； (2)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，對(duì)外界做的功為10 J，該過(guò)程中氣體吸收的熱量為多少； (3)氣體在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)pC和溫度TC。 9． (1)下列說(shuō)法中正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．－2℃時(shí)水已經(jīng)結(jié)為冰，水分子停止了熱運(yùn)動(dòng) B．物體溫度越高，物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大 C．內(nèi)能不同的物體，物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同 D．一定質(zhì)量的氣體分子的平均速率增大，氣體的壓強(qiáng)可能減小 E．熱平衡是指一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)不再改變時(shí)所處的狀態(tài)

30、 (2)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖1所示的狀態(tài)變化。 圖1 (ⅰ)已知從A到B的過(guò)程中，氣體對(duì)外放出600 J的熱量，則從A到B，氣體的內(nèi)能變化了多少？ (ⅱ)試判斷氣體在狀態(tài)B、C的溫度是否相同。如果知道氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度TC＝300 K，則氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為多少？ 10． (1)下列說(shuō)法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．布朗運(yùn)動(dòng)反映了組成固體小顆粒的分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體 C．一定質(zhì)量的理想氣體，體積減小、溫度不變時(shí)，氣體的內(nèi)能不變 D．溫度降低，物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的速率不一定都變小 E．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，

31、人類終會(huì)制造出效率為100%的熱機(jī) (2)在一端封閉、內(nèi)徑均勻的光滑直玻璃管內(nèi)，有一段長(zhǎng)為l＝16 cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)玻璃管水平放置達(dá)到平衡時(shí)如圖2甲所示，被封閉氣柱的長(zhǎng)度l1＝23 cm；當(dāng)管口向上豎直放置時(shí)，如圖乙所示，被封閉氣柱的長(zhǎng)度l2＝19 cm。已知重力加速度g＝10 m/s2，不計(jì)溫度的變化。求： 圖2 (ⅰ)大氣壓強(qiáng)p0(用cmHg表示)； (ⅱ)當(dāng)玻璃管開(kāi)口向上以a＝5 m/s2的加速度勻加速上升時(shí)，水銀柱和玻璃管相對(duì)靜止時(shí)被封閉氣柱的長(zhǎng)度。 12．(1)下列說(shuō)法中正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．物體中分子熱運(yùn)動(dòng)

32、動(dòng)能的總和等于物體的內(nèi)能 B．橡膠無(wú)固定熔點(diǎn)，是非晶體 C．飽和汽壓與分子密度有關(guān)，與溫度無(wú)關(guān) D．熱機(jī)的效率總小于1 E．對(duì)于同一種氣體，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大 (2)如圖3甲所示，封閉有一定質(zhì)量理想氣體的汽缸固定在水平桌面上，開(kāi)口向右放置，活塞的橫截面積為S?；钊ㄟ^(guò)輕繩連接了一個(gè)質(zhì)量為m的小物體，輕繩跨在定滑輪上。開(kāi)始時(shí)汽缸內(nèi)外壓強(qiáng)相同，均為大氣壓p0(mg

33、圖乙坐標(biāo)系中畫出氣體狀態(tài)變化的整個(gè)過(guò)程。并標(biāo)注相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)值。 13．(1)下列說(shuō)法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A．松香在熔化過(guò)程中溫度不變，分子平均動(dòng)能不變 B．當(dāng)分子間的引力與斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小 C．液體的飽和汽壓與飽和汽的體積有關(guān) D．若一定質(zhì)量的理想氣體被壓縮且吸收熱量，則壓強(qiáng)一定增大 E．若一定質(zhì)量的理想氣體分子平均動(dòng)能減小，且外界對(duì)氣體做功，則氣體一定放熱 (2)如圖4所示，開(kāi)口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S＝50 cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一輕繩一端系在活塞上，另一端跨過(guò)兩個(gè)定滑輪連著一勁度系數(shù)k＝2 800

34、N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質(zhì)量m＝14 kg的物塊B。開(kāi)始時(shí)，缸內(nèi)氣體的溫度t1＝27 ℃，活塞到缸底的距離L1＝120 cm，彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)。已知外界大氣壓強(qiáng)恒為p0＝1.0×105 Pa，取重力加速度g＝10 m/s2，不計(jì)一切摩擦?，F(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求： 圖4 (ⅰ)當(dāng)B剛要離開(kāi)桌面時(shí)汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度； (ⅱ)氣體的溫度冷卻到－93 ℃時(shí)B離桌面的高度H。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 1【答案】 C 點(diǎn)睛：本題考查了布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散以及分子間的作用力的問(wèn)題；注意布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散都說(shuō)明了分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，都與溫

35、度有關(guān)；分子間的斥力和引力總是同時(shí)存在的。 2【答案】 A 【解析】溫度計(jì)示數(shù)減小說(shuō)明蒸發(fā)加快，空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因空氣的飽和氣壓只與溫度有關(guān)，空氣溫度不變，所以飽和氣壓不變，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；根據(jù)相對(duì)濕度的定義，空氣的相對(duì)濕度減小，選項(xiàng)A正確。 點(diǎn)睛：本題考查濕度溫度計(jì)的原理、分子速率分布的特點(diǎn)和熱力學(xué)第一定律，解題的關(guān)鍵是要理解熱力學(xué)的基本概念、弄清熱力學(xué)第一定律各物理量的含義，注意氣體等壓變化過(guò)程中（C→A）應(yīng)用計(jì)算外界對(duì)氣體做的功。 3【答案】 大于 等于 4【答案】 BDE 【解析】ABCE、氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總

36、和，故AC錯(cuò)，BE對(duì)； D、根據(jù)熱力學(xué)第一定律知道 ，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，所以體積發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)能可能不變，故D正確； 故選BDE 點(diǎn)睛：不僅要知道內(nèi)能是什么，還要知道改變內(nèi)能的方式是什么。 5.【參考答案】.(1) (M+m)g；(2) ( mg+p0S)×(L-l)/L； (3)L-273 【命題意圖】本題考查平衡條件、氣體實(shí)驗(yàn)定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 【解題思路】 (1)用豎直向上的力作用在活塞上使氣缸能離開(kāi)地面，對(duì)整體分析，應(yīng)用平衡條件可得需要施加的最小力 F1=(M+m)g (3)由蓋-呂薩克定律得：

37、= 而：T=t+273，T’=t’+273， 解得：t’=L-273。 6.【命題意圖】本題考查玻意耳定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。[] 7.【命題意圖】本題考查理想氣體狀態(tài)方程、氣體實(shí)驗(yàn)定律、熱力學(xué)第一定律、對(duì)p－V圖象的理解及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。 (ii)根據(jù)圖像可知從A到B氣體體積不變所以外界對(duì)氣體做功 W=0J 又TA>TB 可知內(nèi)能變化ΔU<0 根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q 得Q<0即放熱 8. 【參考答案】(1)p0　(2)10 J　(3)p0　T0 9 (ⅱ)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有TB(pBV

38、B)＝TC(pCVC) 代入數(shù)據(jù)可得TB＝TC 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有TA(pAVA)＝TC(pCVC) 代入數(shù)據(jù)可得TA＝1 200 K 答案 (1)BCD (2)(ⅰ)300 J (ⅱ)1 200 K 11 答案 (1)BCD (2)(ⅰ)76 cmHg (ⅱ)17.48 cm 12 T2＝ST0＝2p0S(p0S－mg)T0 (ⅲ)如圖所示 答案 (1)BDE (2)(ⅰ)p0S(p0S－mg)T0 (ⅱ)2p0S(p0S－mg)T0 (ⅲ)見(jiàn)解析 13 積的分子數(shù)增加，所以氣體壓強(qiáng)一定增大，選項(xiàng)D正確；若一定質(zhì)量的理想氣體分子平均

39、動(dòng)能減小，說(shuō)明溫度降低，內(nèi)能減小，即ΔU＜0，又外界對(duì)氣體做功，即W＞0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W知，Q＜0，即氣體一定放熱，選項(xiàng)E正確。 (2)(ⅰ)B剛要離開(kāi)桌面時(shí)彈簧拉力為kx1＝mg 由活塞受力平衡得p2S＝p0S－kx1 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有T1(p0L1S)＝T2(p2（L1－x1）S) 代入數(shù)據(jù)解得T2＝207 K 當(dāng)B剛要離開(kāi)桌面時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度t2＝－66 ℃ (ⅱ)由(ⅰ)得x1＝5 cm 當(dāng)溫度降至－66 ℃之后，若繼續(xù)降溫，則缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋－呂薩克定律有T2(（L1－x1）S)＝T3(（L2－x1－H）S) 代入數(shù)據(jù)解得H＝15 cm 答案 (1)BDE (2)(ⅰ)－66 ℃ (ⅱ)15 cm。 23