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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(shí) 教科版

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1、 第82講 選考3-3 1.(多選)(2017·貴州凱里模擬)下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.用“油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)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(shì)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(dòng)能增大,因此壓強(qiáng)必然增大 E.晶體在熔化過(guò)程中吸收熱量,主要用于破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能 2.(多選)(2017·黑龍江哈爾濱模擬)下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí),則單位時(shí)間內(nèi)分子與器壁碰撞

2、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(shí),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(kuò)散來(lái)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(shì),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(shuō)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(wú)關(guān) C.固體很難被壓縮是因?yàn)槠鋬?nèi)部的分子之間存在斥力作用 D.只要物體

3、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(dòng)能一定增加 4.(多選)(2017·陜西寶雞一模)下列說(shuō)法正確的是(  ) A.布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)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(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)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(duì)器壁的壓強(qiáng)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(shuō)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

4、子的大小 B.若兩個(gè)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(shí),分子的動(dòng)能一定增大 C.系統(tǒng)吸收熱量時(shí),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(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器壁頻繁碰撞引起的 6.(多選)(2017·福建廈門(mén)模擬)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其p-T圖像如圖1所示,下列說(shuō)法正確的是(  ) 圖1 A.過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱 B.過(guò)程ab中氣體一定吸熱 C.過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱 D.a(chǎn)、b和c三個(gè)狀態(tài)中,狀態(tài)a分子的

5、平均動(dòng)能最小 E.b和c兩個(gè)狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同 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(guò)程,b→c為等壓過(guò)程,c→a為等溫過(guò)程.已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的溫度Ta=400K,在狀態(tài)b時(shí)的體積Vb=22.4L,已知1atm=1.0×105Pa. 圖2 (1)求氣體在狀態(tài)b時(shí)的溫度Tb; (2)求氣體在狀態(tài)c時(shí)的體積Vc; (3)求氣體由狀態(tài)b到狀態(tài)c過(guò)程中對(duì)外做的功W,該過(guò)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(zhǎng)為50cm,內(nèi)壁光滑的汽缸固定在水平面上,

6、汽缸內(nèi)用橫截面積為100cm2的活塞封閉有壓強(qiáng)為1.0×105Pa、溫度為27℃的理想氣體,開(kāi)始時(shí)活塞位于距左側(cè)缸底30cm處.現(xiàn)對(duì)封閉的理想氣體加熱.使活塞緩慢向右移動(dòng).(已知大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa) 圖3 (1)試計(jì)算當(dāng)溫度升高到327℃時(shí),缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng); (2)若在此過(guò)程中封閉氣體共吸收了700J的熱量,試計(jì)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(kāi)口向下豎直放置,汽缸的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.4m,開(kāi)始時(shí),厚度不計(jì)的活塞處于處,現(xiàn)將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中汽缸不漏氣),直到開(kāi)口向上豎直放置,穩(wěn)定時(shí)活塞離汽缸底部的距離為,已知汽缸

7、的橫截面積S=10cm2,環(huán)境溫度為T(mén)0=270K保持不變,大氣壓強(qiáng)p0=1.02×105Pa,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(shí)氣體的溫度及此過(guò)程中氣體對(duì)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(qiáng)為p0,缸內(nèi)氣體溫度為T(mén)1.現(xiàn)對(duì)汽缸內(nèi)氣體緩慢加熱,使氣體體積由V1增大到V2,該過(guò)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:

8、 圖5 (1)停止加熱時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度; (2)降溫過(guò)程中氣體放出的熱量. 11.如圖6所示,某水銀氣壓計(jì)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(shí),實(shí)際大氣壓為76cmHg,而該氣壓計(jì)讀數(shù)為70cmHg.求: 圖6 (1)若氣溫為27℃時(shí),該氣壓計(jì)中水銀柱高度為64cm,則此時(shí)實(shí)際氣壓為多少cmHg? (2)在氣溫為-3℃時(shí),該氣壓計(jì)中水銀柱高度變?yōu)?3cm,則此時(shí)實(shí)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(kāi)口且內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置,管

9、中用一段長(zhǎng)H0=25cm的水銀柱封閉一段長(zhǎng)L1=20cm的空氣,此時(shí)水銀柱上端到管口的距離為L(zhǎng)2=25cm,大氣壓強(qiáng)恒為p0=75cmHg,開(kāi)始時(shí)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(dòng)至玻璃管水平時(shí),封閉空氣的長(zhǎng)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(dòng)至玻璃管開(kāi)口向下豎直放置時(shí),封閉空氣的長(zhǎng)度.(轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)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(chǔ)液桶的容積為V0=6dm3.先往桶內(nèi)注入體積為V=4dm3的藥

10、液,然后通過(guò)進(jìn)氣口給儲(chǔ)液桶打氣,每次打進(jìn)ΔV=0.2dm3的空氣,使噴霧器內(nèi)空氣的壓強(qiáng)達(dá)到p=4atm.設(shè)定打氣過(guò)程中,儲(chǔ)液桶內(nèi)空氣溫度保持不變,藥液不會(huì)向外噴出,噴液管體積及噴液口與儲(chǔ)液桶底間高度差不計(jì),外界大氣壓強(qiáng)p0=1atm. 圖8 (1)打氣的次數(shù)n; (2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)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(kāi)口的U形管粗細(xì)均勻,左右兩管豎直,底部的直管水平.水銀柱的長(zhǎng)度如圖中標(biāo)注所示,水平管內(nèi)兩段空氣柱a、b的長(zhǎng)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(lái)升高了h=10cm.

11、已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg,求向左管注入的水銀柱長(zhǎng)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(guò)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(guò)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(guò)程,氣體體積變大,對(duì)外做功,W=pb(Vc-Vb)=6 720 J, 由蓋-呂薩克定律可知體積增大時(shí)溫度升高, 所以氣體內(nèi)能增大,ΔU>0,

12、由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W可知, 由于b→c氣體對(duì)外做功,W為負(fù)值,Q為正值, 氣體吸收的熱量大于氣體對(duì)外做的功,為吸熱過(guò)程. 8.(1)1.2×105Pa (2)500J 解析 (1)設(shè)活塞橫截面積為S,封閉氣體剛開(kāi)始的溫度為T(mén)1,體積為L(zhǎng)1S,壓強(qiáng)為p1,當(dāng)活塞恰好移動(dòng)到汽缸口時(shí),封閉氣體的溫度為T(mén)2,體積為L(zhǎng)2S,壓強(qiáng)p2=p1, 則由蓋-呂薩克定律可得= 解得:T2=500 K,即227 ℃ 因?yàn)?27 ℃<327 ℃, 所以氣體接著發(fā)生等容變化, 設(shè)當(dāng)氣體溫度達(dá)到T3=(327+273) K=600 K時(shí),封閉氣體的壓強(qiáng)為p3, 由查理定律可得:= 解得:p3

13、=1.2×105 Pa (2)此過(guò)程中氣體對(duì)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(dòng)之前,汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1,轉(zhuǎn)動(dòng)后,氣體壓強(qiáng)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(duì)外做功,由W=p2ΔV 解得W=13.6J 10.(1)T1 (2)Q1-(p0+)(V2

14、-V1) 解析 (1)加熱過(guò)程中氣體等壓膨脹,由=, 得:T2=T1. (2)設(shè)加熱過(guò)程中,封閉氣體內(nèi)能增加ΔU,因氣體體積增大,故此過(guò)程中氣體對(duì)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(shí)氣體放出的熱量滿(mǎn)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(shí)得: 上部混有少量的空氣壓強(qiáng)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:

15、 V1=(100-70)S=30S cm3 若在氣溫為27 ℃時(shí), 用該氣壓計(jì)測(cè)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 

16、(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+H0

17、 有p(V0-V)=p′V0 解得p′=1.33 atm>p0 說(shuō)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(qiáng)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(qiáng)均為p2,則: p2=100 cmHg 設(shè)末狀態(tài)a、b兩部分空氣柱的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)a2、Lb2. 對(duì)a部分空氣柱,根據(jù)玻意耳定律: p1La1S=p2La2S 對(duì)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(zhǎng)度為L(zhǎng),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 11

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