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2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題輔導(dǎo)與應(yīng)用 第1部分 專題整合突破 專題六 選考模塊(3-3、3-4、3-5) 第1講 分子動(dòng)理論、氣體及熱力學(xué)定律課時(shí)過(guò)關(guān)

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2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題輔導(dǎo)與應(yīng)用 第1部分 專題整合突破 專題六 選考模塊(3-3、3-4、3-5) 第1講 分子動(dòng)理論、氣體及熱力學(xué)定律課時(shí)過(guò)關(guān)_第1頁(yè)
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1、第1講 分子動(dòng)理論、氣體及熱力學(xué)定律 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書 課時(shí)過(guò)關(guān)(十三) 第161頁(yè) 一、選擇題 1.導(dǎo)學(xué)號(hào):82460415(2020高考沖刺卷五)(1)(多選)關(guān)于分子、內(nèi)能和溫度,下列說(shuō)法中正確的是________. A.將分子看成球是分子的簡(jiǎn)化模型,實(shí)際上,分子的形狀并不真的都是小球 B.分子間距離越大,分子勢(shì)能越大;分子間距離越小,分子勢(shì)能也越小 C.不同分子的直徑一般不同,但數(shù)量級(jí)基本一致 D.用打氣筒向籃球充氣時(shí)需用力,說(shuō)明氣體分子間有斥力 E.溫度升高,物體的內(nèi)能卻不一定增大 (2)如圖所示,一圓柱形絕熱汽缸豎直放置,通過(guò)絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.活塞的

2、質(zhì)量為m,橫截面積為S,此時(shí)活塞處于平衡狀態(tài),氣體的溫度為T1.現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體,在氣體吸收熱量Q的過(guò)程中,氣體對(duì)活塞做功的大小為W.已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計(jì)活塞與汽缸間的摩擦. ①求氣體的壓強(qiáng); ②求加熱過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加量; ③現(xiàn)停止對(duì)氣體加熱,同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒,當(dāng)添加砂粒的質(zhì)量為m0時(shí),活塞恰好回到原來(lái)的位置,求此時(shí)氣體的溫度. 解析:(1)實(shí)際上,分子的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,分子的形狀并不真的都是小球,A正確;若取兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的分子勢(shì)能為零,則當(dāng)兩分子間距離大于r0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,分子勢(shì)能隨間距的減小而減小(此時(shí)分子力做正功).當(dāng)分子間距離

3、小于r0時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,分子勢(shì)能隨間距的減小而增大(此時(shí)分子力做負(fù)功),故B錯(cuò)誤;不同分子直徑一般不同,但數(shù)量級(jí)基本一致,C正確;用打氣筒向籃球充氣時(shí)需用力,是由于籃球內(nèi)氣體壓強(qiáng)在增大,不能說(shuō)明分子間有斥力,D錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能取決于溫度、體積及物體的質(zhì)量等,溫度升高,內(nèi)能不一定增大,E正確. (2)①由力的平衡可知,氣體的壓強(qiáng)p1=p0+ ②由熱力學(xué)第一定律可知,加熱過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加量ΔU=Q-W. ③末狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)p2=p0+ 由于氣體的初始狀態(tài)和末狀態(tài)體積相同,由查理定律= 可得:T2=T1 答案:(1)ACE (2)①p0+ ②Q-W ③T1 2.導(dǎo)學(xué)號(hào):82

4、460416(1)下列說(shuō)法正確的是________. A.當(dāng)物體吸收熱量時(shí),其溫度一定升高 B.橡膠無(wú)固定熔點(diǎn),是非晶體 C.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 D.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映 E.第二類永動(dòng)機(jī)是不能制造出來(lái)的,盡管它不違反熱力學(xué)第一定律,但它違反熱力學(xué)第二定律 (2)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過(guò)程的p-V圖象如圖所示. 已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27 ℃.求: ①該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度分別為多少攝氏度? ②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中是吸熱還是放熱?傳遞的熱量是多少? 解析:(2

5、)①氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B: =得TB=200 K即tB=-73 ℃ 氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C: =得TC=300 K,即tC=27 ℃. ②氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中是吸熱. 吸收的熱量Q=pBΔV=200 J 答案:(1)BCE (2)①-73°C 27°C?、谖鼰帷?00 J 3.導(dǎo)學(xué)號(hào):82460417(2020海口調(diào)研卷)(1)(多選)下列說(shuō)法正確是________. A.PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物,其飄浮在空中做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),屬于布朗運(yùn)動(dòng) B.人們感到潮濕時(shí),空氣的絕對(duì)濕度不一定大,但相對(duì)濕度可能很大 C.隨著科技的發(fā)展,將來(lái)可以利用高科技

6、手段,將散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來(lái)加以利用而不引起其他變化 D.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng) E.產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間引力大于斥力 (2)如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置,內(nèi)有兩個(gè)重力均為30 N的密閉活塞,將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分,其中活塞A導(dǎo)熱,活塞B及側(cè)壁均絕熱.初狀態(tài)整個(gè)裝置靜止不動(dòng)并且處于平衡狀態(tài),Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的高度均為l0=10 cm,溫度都是300 K.設(shè)外界大氣壓強(qiáng)為p0保持不變,活塞橫截面積為S,且p0S=30 N.現(xiàn)保持環(huán)境溫度、外界大氣壓強(qiáng)不變,通過(guò)汽缸的導(dǎo)熱底面給Ⅱ氣體加熱,同時(shí)在活塞A上逐漸添加細(xì)砂,若在活塞A下降的高度

7、Δ l1=6 cm,并且 Ⅱ 氣體的高度仍為l0時(shí)兩部分氣體重新處于平衡,試求所添加細(xì)砂的重力大小和重新處于平衡時(shí)Ⅱ氣體的溫度. 解析:(1)懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確;空氣潮濕是指的相對(duì)濕度大,選項(xiàng)B正確;由于熱現(xiàn)象發(fā)生的方向性,所以不可能將散失的熱量重新收集起來(lái)加以利用而不引起其他變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)是指微小的顆粒在氣體或液體中的運(yùn)動(dòng),而不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;產(chǎn)生表面張力的原因是因?yàn)榉肿娱g的引力大于斥力,表現(xiàn)為引力,選項(xiàng)E正確. (2)對(duì)Ⅰ氣體,由玻意耳定律有p1V1=p′1V′1 其中p1=p0+,V1=Sl0,p′1=p0+, V′1=S(l0

8、-Δl1) 解得Mg=90 N 對(duì)Ⅱ氣體,由查理定律有= 其中p2=p1+,T2=T0,p′2=p′1+ 解得Ⅱ氣體的溫度T′2=600 K 答案:(1)ABE (2)90 N 600 K 4.導(dǎo)學(xué)號(hào):82460418(2020河南洛陽(yáng)二模)(1)(多選)如圖1所示,汽缸和活塞與外界均無(wú)熱交換,中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板,封閉著兩部分氣體A和B,活塞處于靜止平衡狀態(tài).現(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)氣體A加熱一段時(shí)間,后來(lái)活塞達(dá)到新的平衡,不計(jì)氣體分子勢(shì)能,不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦,大氣壓強(qiáng)保持不變,則下列判斷正確的是________. 圖1 A.氣體A吸熱,內(nèi)能增加 B.氣體B吸熱

9、,對(duì)外做功,內(nèi)能不變 C.氣體A分子的平均動(dòng)能增大 D.氣體A和氣體B內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大 E.氣體B分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少 圖2 (2)如圖2所示,在左端封閉右端開(kāi)口的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L,當(dāng)空氣柱的溫度為14°C時(shí),左臂水銀柱的長(zhǎng)度h1=10 cm,右臂水銀柱長(zhǎng)度h2=7 cm,空氣柱長(zhǎng)度L=15 cm;將U形管左臂放入100 °C水中且狀態(tài)穩(wěn)定時(shí),左臂水銀柱的長(zhǎng)度變?yōu)? cm.求出當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)(單位用 cmHg). 解析:(2)對(duì)于封閉的空氣柱(設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0) 初態(tài):p1=p0+h2-h(huán)1=(p0-3) cmHg V1=LS=15

10、S(cm3) T1=287 K 末態(tài):h1′=7 cm,h2′=10 cm, 故壓強(qiáng)p2=p0+h2′-h(huán)1′=(p0+3) cmHg V2=(L+3)S=18S(cm3) T2=373 K 由理想氣體狀態(tài)方程得= 解得大氣壓強(qiáng)為p0≈75.25 cmHg. 答案:(1)ACE (2)75.25 cmHg 5.導(dǎo)學(xué)號(hào):82460421(2020河北衡水中學(xué)第三次調(diào)研)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是________. A.氣體擴(kuò)散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力 B.對(duì)于同一理想氣體,溫度越高,分子平均動(dòng)能越大 C.熱量總是自發(fā)的從分子平均動(dòng)能大的物體傳遞到分子平均動(dòng)能小的物體

11、 D.用活塞壓縮汽缸內(nèi)的理想氣體,對(duì)氣體做了3.0×105 J的功,同時(shí)氣體向外界放出1.5×105 J的熱量,則氣體內(nèi)能增加了1.5×105 J E.在陽(yáng)光照射下,可以觀察到教室空氣中飛舞的灰塵做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),灰塵的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng) (2)如圖所示,一個(gè)絕熱的汽缸豎直放置,內(nèi)有一個(gè)絕熱且光滑的活塞,中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板,隔板將汽缸分成兩部分,分別密封著兩部分理想氣體A和B.活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,與隔板相距h.現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)A氣體吸收熱量Q時(shí),活塞上升了h,此時(shí)氣體的溫度為T1.已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g. ①加熱過(guò)程中,若A氣體內(nèi)能增加了ΔE1

12、,求B氣體內(nèi)能增加量ΔE2. ②現(xiàn)停止對(duì)氣體加熱,同時(shí)在活塞上緩慢添加砂粒,當(dāng)活塞恰好回到原來(lái)的位置時(shí)A氣體的溫度為T2.求此時(shí)添加砂粒的總質(zhì)量Δm. 解析:(2)①B氣體對(duì)外做功W=pSh=(p0S+mg)h 由熱力學(xué)第一定律得ΔE1+ΔE2=Q-W 解得ΔE2=Q-(mg+p0S)h-ΔE1 ②B氣體的初狀態(tài) p1=p0+ V1=2hS T1 B氣體末狀態(tài) p2=p0+ V2=hS T2 由氣態(tài)方程= 解得Δm= 答案:(1)BCD (2)①Q(mào)-(mg+p0S)h-ΔE1  ② 6.導(dǎo)學(xué)號(hào):82460422(2020河北保定二模)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是__

13、______. A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,物體溫度越高,則物體的分子平均動(dòng)能越大 B.布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀察到的組成懸浮顆粒的固體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.一定質(zhì)量的理想氣體,若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變 D.氣體的溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān) E.當(dāng)分子間的距離大于平衡位置的間距r0時(shí),分子間的距離越大,分子勢(shì)能越小 (2)如圖所示,一豎直放置的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞橫截面積為S,氣體最初的體積為V0,最初的壓強(qiáng)為,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱性能良好.開(kāi)始活塞被固定在A處,打開(kāi)固定螺栓 K,活塞下落,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后,

14、活塞停在B處,設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變,已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,若一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定.求: ①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V; ②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q. 解析:(2)①設(shè)活塞在B處時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p,活塞處于平衡狀態(tài):p0S+mg=pS 解得:p=p0+ 由玻意耳定律 :=pV 解得:V= ②從活塞下落至活塞重新平衡的過(guò)程,設(shè)活塞下降的高度為h: h= 則外界對(duì)氣體做功:W=(p0S+mg)h 氣體溫度相同,內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律可知:Q=W 聯(lián)立解得:Q=V0 答案:(1)ACD  (2)① ②V0 [備課札記](méi) _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________

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