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選修3—3題組(二) 1.(1)(2018四川雅安三診)下列說法正確的是　　　　。 A.理想氣體吸熱后溫度一定升高 B.可視為理想氣體的相同質量和溫度的氫氣與氧氣相比,平均動能一定相等,內能一定不相等 C.某理想氣體的摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該理想氣體單個的分子體積為V0NA D.甲、乙兩個分子僅在分子力的作用下由無窮遠處逐漸靠近直到不能再靠近的過程中,分子引力與分子斥力都增大,分子勢能先減小后增大 E.擴散現(xiàn)象與布朗運動都能說明分子在永不停息地運動 (2)(2018河南濮陽二模)一橫截面積為S的氣缸豎直倒放,氣缸內有一質量為m的活塞,將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內,氣柱的長度為L,活塞與氣缸壁無摩擦,氣體處于平衡狀態(tài),如圖1所示,現(xiàn)保持溫度不變,把氣缸傾斜,使氣缸側壁與豎直方向夾角為θ=37,重新達到平衡后,如圖2所示,設大氣壓強為p0,氣缸導熱良好。已知sin 37=0.60,cos 37=0.80,重力加速度為g,求: ①此時理想氣柱的長度; ②分析說明氣缸從豎直到放倒傾斜過程,理想氣體吸熱還是放熱。 2.(1)(2018山東棗莊二調)下列說法正確的是　　　　。 A.由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質量和氣體的密度,可以估算出理想氣體分子間的平均距離 B.分子平均速率大的物體的溫度比分子平均速率小的物體的溫度高 C.分子間的引力和斥力同時存在,都隨分子之間距離的增大而減小 D.機械能不可能全部轉化為內能,內能也無法全部用來做功轉化成機械能 E.第二類永動機不可能制成,是因為它違反了熱力學第二定律 (2)(2018遼寧重點高中協(xié)作校三模)如圖所示,開口向上、豎直放置的足夠高的汽缸,內部有一定質量的理想氣體被輕活塞A、B分成Ⅰ、Ⅱ容積均為V的兩部分,開始時活塞A、B均被鎖定,不能滑動,此時氣體Ⅰ的壓強與外界大氣壓p0相同;氣體Ⅱ的壓強是氣體Ⅰ的3倍。外界溫度恒定,汽缸導熱性良好。現(xiàn)解除活塞B的鎖定。 ①求穩(wěn)定后氣體Ⅰ的體積和壓強; ②穩(wěn)定后,再解除活塞A的鎖定,求再次穩(wěn)定后氣體Ⅱ的體積。 3.(1)(2018河南新鄉(xiāng)三模)下列說法正確的是　　　　。 A.只要減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低 B.隨著分子間距增大,分子間引力和斥力均減小,分子勢能也一定減小 C.同種物質要么是晶體,要么是非晶體,不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn) D.在溫度不變的情況下,減小液面上方飽和汽的體積時,飽和汽的壓強不變 E.溫度相同的氫氣和氧氣,它們分子的平均動能相同 (2)(2018陜西榆林三模)如圖所示,豎直放置的U形管導熱良好,左端封閉,右端開口,左管橫截面積為右管橫截面積的2倍,在左管內用水銀封閉一段長為l,溫度為T的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為h cm,外界大氣壓為h0 cmHg。 ①若向右管中緩慢注入水銀,直至兩管水銀面相平(原右管中水銀沒有全部進入水平部分),求在右管中注入水銀柱的長度h1(以cm為單位); ②在兩管水銀面相平后,緩慢升高氣體的溫度至空氣柱的長度為開始時的長度l,求此時空氣柱的溫度T。  選修3—3題組(二) 1.答案 (1)BDE　(2)①x=5p0S-5mg5p0S-4mgL　②放熱 解析 (1)理想氣體的內能只與溫度有關。根據(jù)熱力學第一定律ΔU=W+Q得,物體的內能與做功和熱傳遞有關,故一定質量的理想氣體吸熱時溫度可以不變,故A錯誤;溫度是分子的平均動能的標志,所以相同溫度的氫氣與氧氣相比,平均動能一定相等;但氫氣分子與氧氣分子相比,氫氣分子的質量小,所以相同質量的氫氣的分子數(shù)比氧氣的分子多,內能一定比氧氣大,故B正確;某理想氣體的摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,可以求出該理想氣體的每一個分子所占的空間為V0NA;由于氣體分子之間的距離遠大于分子的大小,所以氣體的體積小于V0NA,故C錯誤;分子之間的距離減小時,分子引力與分子斥力都增大;甲、乙兩個分子在只受分子力的作用下由無窮遠處逐漸靠近直到不能再靠近的過程中,開始時分子之間的作用力表現(xiàn)為引力,距離減小的過程中分子力做正功,分子勢能減小;分子之間的距離小于平衡位置的距離時,分子力表現(xiàn)為斥力,距離減小的過程中分子力做負功,分子勢能增大,故D正確;擴散現(xiàn)象與布朗運動都能說明分子在永不停息地運動。故E正確。故選BDE。 (2)①以活塞為研究對象,氣缸豎直倒立時,根據(jù)平衡條件有p0S=mg+p1S,得p1=p0-mgS 氣缸傾斜后,根據(jù)平衡條件有p0S=mgcos 37+p2S,得p2=p0-mgScos 37=p0-4mg5S 根據(jù)玻意耳定律有p1LS=p2xS,解得x=5p0S-5mg5p0S-4mgL ②由①得出氣體體積減小,大氣壓對氣體做功。 由熱力學第一定律ΔU=W+Q,氣體等溫過程ΔU=0,故放出熱量Q=W。 2.答案 (1)ACE　(2)①12V,2p0　②3V 解析 (1)由氣體的摩爾質量和氣體的密度之比可求出氣體的摩爾體積,摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比等于每個氣體分子占據(jù)的空間大小,由此可以估算出理想氣體分子間的平均距離,故A正確;氣體溫度是氣體分子的平均動能的標志,而分子平均動能不僅跟分子的平均速率有關,還跟分子的質量有關,兩種不同氣體(分子質量不同),它們的分子質量和平均速率的大小是無法確定分子平均動能的大小的,因而也無法確定這兩種氣體溫度高低,故B錯誤;分子間的引力和斥力同時存在,分子之間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增加而減小,故C正確;機械能可能全部轉化為內能,如運動的物體在摩擦力作用下減速運動直到靜止;熱機在內能轉化為機械能時,不可避免地要有一部分熱量被傳導出,所以熱機效率達不到100%,即任何熱機都不可以把得到的全部內能轉化為機械能,故D錯誤;第二類永動機不可能制成,是因為它違反了熱力學第二定律,故E正確;故選ACE。 (2)①設解除活塞B的鎖定后,穩(wěn)定后氣體Ⅰ的壓強為p1,體積為V1,氣體Ⅱ的壓強為p2,體積為V2,兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程,則p1=p2 對氣體Ⅰ:p0V=p1V1 對氣體Ⅱ:3p0V=p2(2V-V1) 解得:V1=12V,p1=2p0 ②解除活塞A的鎖定后,汽缸內氣體壓強大于大氣壓,活塞將上升,氣體Ⅰ和氣體Ⅱ經(jīng)歷等溫過程,設再次穩(wěn)定后氣體Ⅱ的壓強為p3,體積為V3,p3=p0,則3p0V=p3V3 解得V3=3V 3.答案 (1)ADE　(2)①h+3hh0l ②h02+3hlh0(h0-h)T 解析 (1)溫度是分子熱運動的標志,則只要減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低,選項A正確;隨著分子間距增大,分子間引力和斥力均減小;若分子力表現(xiàn)為引力,則隨分子距離變大,分子力做負功,則分子勢能也增大;若分子力表現(xiàn)為斥力,則隨分子距離變大,分子力做正功,則分子勢能減小;選項B錯誤;同種物質可能是晶體,也可能是非晶體,故C錯誤;飽和汽壓僅僅與溫度有關,在溫度不變的情況下,減小液面上方飽和汽的體積時,飽和汽的壓強不變,故D正確;溫度是分子熱運動的平均動能的標志,則溫度相同的氫氣和氧氣,它們分子的平均動能相同,選項E正確;故選ADE。 (2)①封閉氣體等溫變化:p1=h0-h p2=h0 p1l=p2l h1=h+3(l-l) 解得:h1=h+3hh0l ②空氣柱的長度為開始時的長度l時,左管水銀面下降hh0l,右管水銀面會上升2hh0l,此時空氣柱的壓強: p3=h0+3hh0l 由p1T=p3T 解得:T=h02+3hlh0(h0-h)T