2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 原子物理 選修3-4 3-5 第82講 選考3-3加練半小時 教科版.docx

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第82講 選考3-3 1．(多選)(2017貴州凱里模擬)下列說法中正確的是(　　) A．用“油膜法估測分子大小”實驗中，油酸分子的直徑等于油酸酒精溶液的體積除以相應(yīng)油酸膜的面積 B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加 C．液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性 D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大 E．晶體在熔化過程中吸收熱量，主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能 2．(多選)(2017黑龍江哈爾濱模擬)下列說法中正確的是(　　) A．一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變時，則單位時間內(nèi)分子與器壁碰撞次數(shù)隨溫度降低而減少 B．知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可以估算出該氣體中分子間的平均距離 C．生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時，需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其它元素，可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成 D．同種物質(zhì)不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn) E．液體表面具有收縮的趨勢，是由于液體表面層里分子的分布比內(nèi)部稀疏的緣故 3．(多選)(2017廣西南寧一模)下列說法正確的是(　　) A．利用氧氣的摩爾質(zhì)量、密度以及阿伏加德羅常數(shù)就可以算出氧氣分子體積 B．一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān) C．固體很難被壓縮是因為其內(nèi)部的分子之間存在斥力作用 D．只要物體與外界不發(fā)生熱量交換，其內(nèi)能就一定保持不變 E．物體溫度升高，分子的平均動能一定增加 4．(多選)(2017陜西寶雞一模)下列說法正確的是(　　) A．布朗運動說明了液體分子與懸浮顆粒之間存在著相互作用力 B．物體的內(nèi)能在宏觀上只與其所處狀態(tài)及溫度和體積有關(guān) C．一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行 D．液體密度越大表面張力越大，溫度越高表面張力越小 E．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 5．(多選)(2017安徽省“皖南八?！钡诙温?lián)考)下列說法正確的是(　　) A．已知阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，能估算出氣體分子的大小 B．若兩個分子只受到它們之間的分子力作用，當(dāng)分子間的距離減小時，分子的動能一定增大 C．系統(tǒng)吸收熱量時，它的內(nèi)能不一定增加 D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 E．氣體對容器的壓強是大量氣體分子對容器壁頻繁碰撞引起的 6．(多選)(2017福建廈門模擬)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖像如圖1所示，下列說法正確的是(　　) 圖1 A．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱 B．過程ab中氣體一定吸熱 C．過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱 D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小 E．b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同 7.(2017貴州凱里模擬)一定質(zhì)量的理想氣體的p－V圖像如圖2所示，其中a→b為等容過程，b→c為等壓過程，c→a為等溫過程．已知氣體在狀態(tài)a時的溫度Ta＝400K，在狀態(tài)b時的體積Vb＝22.4L，已知1atm＝1.0105Pa. 圖2 (1)求氣體在狀態(tài)b時的溫度Tb； (2)求氣體在狀態(tài)c時的體積Vc； (3)求氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過程中對外做的功W，該過程氣體是放熱還是吸熱？ 8．(2017黑龍江大慶二模)如圖3所示，長為50cm，內(nèi)壁光滑的汽缸固定在水平面上，汽缸內(nèi)用橫截面積為100cm2的活塞封閉有壓強為1.0105Pa、溫度為27℃的理想氣體，開始時活塞位于距左側(cè)缸底30cm處．現(xiàn)對封閉的理想氣體加熱．使活塞緩慢向右移動．(已知大氣壓強為1.0105Pa) 圖3 (1)試計算當(dāng)溫度升高到327℃時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強； (2)若在此過程中封閉氣體共吸收了700J的熱量，試計算氣體增加的內(nèi)能． 9．(2017山東濰坊一模)如圖4所示，汽缸開口向下豎直放置，汽缸的總長度為L＝0.4m，開始時，厚度不計的活塞處于處，現(xiàn)將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動過程中汽缸不漏氣)，直到開口向上豎直放置，穩(wěn)定時活塞離汽缸底部的距離為，已知汽缸的橫截面積S＝10cm2，環(huán)境溫度為T0＝270K保持不變，大氣壓強p0＝1.02105Pa，重力加速度g取10m/s2. 圖4 (1)求活塞質(zhì)量； (2)緩慢加熱汽缸內(nèi)的氣體，至活塞離汽缸底部的距離為，求此時氣體的溫度及此過程中氣體對外做的功． 10.如圖5所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直放置，內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體．已知活塞截面積為S，外界大氣壓強為p0，缸內(nèi)氣體溫度為T1.現(xiàn)對汽缸內(nèi)氣體緩慢加熱，使氣體體積由V1增大到V2，該過程中氣體吸收的熱量為Q1，停止加熱并保持體積V2不變，使其降溫到T1，已知重力加速度為g，求： 圖5 (1)停止加熱時缸內(nèi)氣體的溫度； (2)降溫過程中氣體放出的熱量． 11.如圖6所示，某水銀氣壓計的玻璃管頂端高出水銀槽液面100cm不變，因上部混有少量的空氣使讀數(shù)不準(zhǔn)，當(dāng)氣溫為27℃時，實際大氣壓為76cmHg，而該氣壓計讀數(shù)為70cmHg.求： 圖6 (1)若氣溫為27℃時，該氣壓計中水銀柱高度為64cm，則此時實際氣壓為多少cmHg? (2)在氣溫為－3℃時，該氣壓計中水銀柱高度變?yōu)?3cm，則此時實際氣壓應(yīng)為多少cmHg? 12.(2017湖北七市聯(lián)合考試)如圖7所示，一端開口且內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置，管中用一段長H0＝25cm的水銀柱封閉一段長L1＝20cm的空氣，此時水銀柱上端到管口的距離為L2＝25cm，大氣壓強恒為p0＝75cmHg，開始時封閉氣體溫度為t1＝27℃，取0℃為273K．求： 圖7 (1)將封閉氣體溫度升高到37℃，在豎直平面內(nèi)從圖示位置緩慢轉(zhuǎn)動至玻璃管水平時，封閉空氣的長度． (2)保持封閉氣體初始溫度27℃不變，在豎直平面內(nèi)從圖示位置緩慢轉(zhuǎn)動至玻璃管開口向下豎直放置時，封閉空氣的長度．(轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣) 13．(2017重慶一診)如圖8所示為壓縮式噴霧器，該噴霧器儲液桶的容積為V0＝6dm3.先往桶內(nèi)注入體積為V＝4dm3的藥液，然后通過進氣口給儲液桶打氣，每次打進ΔV＝0.2dm3的空氣，使噴霧器內(nèi)空氣的壓強達到p＝4atm.設(shè)定打氣過程中，儲液桶內(nèi)空氣溫度保持不變，藥液不會向外噴出，噴液管體積及噴液口與儲液桶底間高度差不計，外界大氣壓強p0＝1atm. 圖8 (1)打氣的次數(shù)n； (2)通過計算說明，能否使噴霧器內(nèi)的藥液全部噴完． 14．(2017山東棗莊一模)如圖9所示，兩端開口的U形管粗細均勻，左右兩管豎直，底部的直管水平．水銀柱的長度如圖中標(biāo)注所示，水平管內(nèi)兩段空氣柱a、b的長度分別為10cm、5cm.在左管內(nèi)緩慢注入一定量的水銀，穩(wěn)定后右管的水銀面比原來升高了h＝10cm.已知大氣壓強p0＝76cmHg，求向左管注入的水銀柱長度． 圖9 答案精析 1．BCE　2.BCE　3.BCE　4.CDE　5.CDE　6.BDE 7．(1)100K　(2)89.6L　(3)6720J　吸熱 解析　(1)氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)b為等容過程， 根據(jù)查理定律有：＝，解得Tb＝100 K. (2)氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c為等壓過程， 根據(jù)蓋－呂薩克定律有：＝， 解得Vc＝89.6 L. (3)氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c為等壓過程，氣體體積變大，對外做功，W＝pb(Vc－Vb)＝6 720 J， 由蓋－呂薩克定律可知體積增大時溫度升高， 所以氣體內(nèi)能增大，ΔU>0， 由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W可知， 由于b→c氣體對外做功，W為負值，Q為正值， 氣體吸收的熱量大于氣體對外做的功，為吸熱過程． 8．(1)1.2105Pa　(2)500J 解析　(1)設(shè)活塞橫截面積為S，封閉氣體剛開始的溫度為T1，體積為L1S，壓強為p1，當(dāng)活塞恰好移動到汽缸口時，封閉氣體的溫度為T2，體積為L2S，壓強p2＝p1， 則由蓋－呂薩克定律可得＝ 解得：T2＝500 K，即227 ℃ 因為227 ℃<327 ℃， 所以氣體接著發(fā)生等容變化， 設(shè)當(dāng)氣體溫度達到T3＝(327＋273) K＝600 K時，封閉氣體的壓強為p3， 由查理定律可得：＝ 解得：p3＝1.2105 Pa (2)此過程中氣體對外界做功，W＝－p0(L2－L1)S 解得W＝－200 J 由熱力學(xué)第一定律得：ΔU＝W＋Q 解得：ΔU＝500 J 9．(1)3.4kg　(2)540K　13.6J 解析　(1)設(shè)轉(zhuǎn)動之前，汽缸內(nèi)氣體壓強為p1，轉(zhuǎn)動后，氣體壓強為p2，活塞質(zhì)量為m，可得p1＝p0－ p2＝p0＋ 由玻意耳定律得p1S＝p2S 聯(lián)立解得m＝3.4kg (2)緩慢加熱氣體，氣體做等壓變化， 由蓋－呂薩克定律得＝ 解得T＝540K 氣體體積增大，氣體對外做功，由W＝p2ΔV 解得W＝13.6J 10．(1)T1　(2)Q1－(p0＋)(V2－V1) 解析　(1)加熱過程中氣體等壓膨脹，由＝， 得：T2＝T1. (2)設(shè)加熱過程中，封閉氣體內(nèi)能增加ΔU，因氣體體積增大，故此過程中氣體對外做功，W<0 由熱力學(xué)第一定律知：ΔU＝Q1＋W 其中W＝(p0＋)(V1－V2) 由于理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，故再次降到原溫度時氣體放出的熱量滿足Q2＝ΔU 整理可以得到：Q2＝Q1－(p0＋)(V2－V1)． 11．(1)69cmHg　(2)79cmHg 解析　(1)根據(jù)平衡知識得： 上部混有少量的空氣壓強為： p1＝(76－70) cmHg＝6 cmHg 設(shè)玻璃管橫截面積為S cm2， 上部混有少量的空氣體積： V1＝(100－70)S＝30S cm3 若在氣溫為27 ℃時， 用該氣壓計測得的氣壓讀數(shù)為64 cmHg， 空氣體積：V2＝(100－64)S＝36S cm3 氣體溫度不變，根據(jù)玻意耳定律得：p1V1＝p2V2 解得p2＝5 cmHg p0′＝(64＋5) cmHg＝69 cmHg (2)T1＝(273＋27) K＝300 K V3＝(100－73)S＝27S cm3 T3＝(273－3) K＝270 K 根據(jù)氣體狀態(tài)方程＝C得：＝ 代入數(shù)據(jù)解得：p3＝6 cmHg p0″＝(73＋6) cmHg＝79 cmHg 12．(1)27.6cm　(2)40cm 解析　(1)初狀態(tài)p1＝p0＋ρgH0＝100cmHg V1＝L1S T1＝300K 末狀態(tài)p2＝p0＝75cmHg V2＝L1′S T2＝310K 由理想氣體狀態(tài)方程＝ 得L1′≈27.6cm (2)末狀態(tài)p3＝p0－ρgH0＝50cmHg V3＝L3S 由玻意耳定律p1V1＝p3V3 得L3＝40cm 因L3＋H0p0 說明能使噴霧器內(nèi)的藥液全部噴完． 14．21.5cm 解析　設(shè)初狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強均為p1，由題意知： p1＝90 cmHg 因右管水銀面升高的高度10 cm<12 cm， 故b空氣柱仍在水平直管內(nèi)． 設(shè)末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的壓強均為p2，則： p2＝100 cmHg 設(shè)末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的長度分別為La2、Lb2. 對a部分空氣柱，根據(jù)玻意耳定律： p1La1S＝p2La2S 對b部分空氣柱，根據(jù)玻意耳定律： p1Lb1S＝p2Lb2S 代入數(shù)據(jù)解得： La2＝9 cm Lb2＝4.5 cm 設(shè)左管所注入的水銀柱長度為L，由幾何關(guān)系得： L＝2h＋(La1＋Lb1)－(La2＋Lb2) 代入數(shù)據(jù)解得： L＝21.5 cm