【备战2014】高考物理复习 2013年模拟题汇编(1)专题十四 选修3-3
高考物理一轮复习专题重组卷第一部分单元十四选修33课件
4．(2019·贵州安顺高三上学期期末)下列说法中正确的是( ) A．第一类永动机不可能制成是因为违反了能量守恒定律 B．第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步，第二类永动 机可能被制造出来 C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变 内能，但同时做功和热传递一定会改变内能 D．分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小，但斥力变化得 更快 E．液体表面层分子比内部分子稀疏，因此液体表面有收缩的趋势
答案 BCE
答案
解析 “油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油 酸的体积除以油膜的面积，A 错误；非晶体呈各向同性，多晶体也呈各向同 性，而单晶体表现为各向异性，B 正确；雨后叶子表面上的小水珠接近球形 主要是液体表面张力作用的结果，C 正确；不浸润现象说明固体分子对液体 分子的吸引力小于液体分子之间的吸引力，D 错误；温度从微观角度看表示 了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目减 少，速率大的分子数目增多，E 正确。
答案 ADE
答案
解析 充气过程筒内的空气温度可视为不变，则分子的平均动能不变， 充气过程中贮液筒内气体分子的总个数增加，则内能增加，A 正确，B 错误； 充气过程中气体的体积不变，C 错误；喷液过程筒内的空气温度可视为不变， 则气体分子的平均动能不变，气体分子数也不变，故气体的内能不变，药液 持续地喷出，气体体积增大，对外做功，由于内能不变，可知贮液筒内的气 体吸收的热量全部用来对外做功，根据理想气体状态方程pTV＝C，温度不变， 体积增大，压强减小，D、E 正确。
答案 BCE
答案
解析 自然界的宏观热过程都具有方向性，在任何一个自然过程中，一 个孤立系统的总熵不会减少，即一切自然过程总是向着分子热运动的无序性 增大的方向进行，A 错误；改变物体内能的两种方式是热传递和做功，在绝 热条件下压缩气体，对气体做正功，气体与外界没有热交换，根据热力学第 一定律知气体的内能一定增加，B 正确；人对空气干爽与潮湿的感受主要取 决于空气的相对湿度，C 正确；液体没有确定的形状且具有流动性，是因为 液体分子间的作用力较小，分子的平衡位置不固定，D 错误；当两分子间距 离为 r0 时，分子力为 0，当分子间距离小于 r0 时，斥力大于引力，分子间表 现为斥力，E 正确。
物理选修3-3高考真题选择题汇编(2013-2019年)(打印版)
物理选修3-3高考真题汇编（2013-2019年）编撰：王平平1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）（5分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。
初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。
现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。
此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。
2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）（5分）如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。
用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，N2______N3。
（填“大于”“小于”或“等于”）3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）（5分）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_______________________________________________________________。
实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以____________________________ ____________________________________________________。
为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是___________________________________。
4．（2019·北京卷）（单选题）下列说法正确的是（）A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变5．（2019·江苏卷）（1）（不定项选择题）在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（）A．分子的无规则运动停息下来B．每个分子的速度大小均相等C．分子的平均动能保持不变D．分子的密集程度保持不变（2）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”或“斥力”）．分子势能E p和分子间距离r的关系图象如题13A-1图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中（选填“A”“B”或“C”）的位置．6．（2018·北京卷）（单选题）关于分子动理论，下列说法正确的是( )A．气体扩散的快慢与温度无关B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．分子间同时存在着引力和斥力D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大7．（2018·江苏卷）（1）（不定项选择题）如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中。
(备战2015年高考)2014年全国名校物理试卷分项解析汇编：选修3-3(选择题)
选修3-3（选择题）（解析版）1.【2014·山西省忻州一中、康杰中学等四校高三第一次联考】下列说法中正确的是A．布朗运动表明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动B．分子间的距离从很近的位置逐渐增大的过程中，分子的引力和斥力都在减小C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．温度低的物体分子运动的平均动能小E.摄氏温度变化1℃，热力学温度变化273 K2.【2014·湖北省武汉市部分学校高三起点调研测试】下列说法正确的是A．布朗运动就是分子的无规则运动B．理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比C．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度D．一定质量的物质，在一定的温度和压强下，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等E．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行2.BCD 解析：布朗运动是固体小颗粒在液体分子的撞击下发生的无规则运动，不是分子的无规则运动，但是可以反映出液体分子的无规则运动。
A错。
理想气体的分子运动的快3．【2014·河南省商丘市高三三模考试题】以下说法正确的是。
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大4.【2013·河北省石家庄高三二模】下列四幅图的有关说法中，正确的是A.分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力B.估测油酸分子直径大小d时，可把油酸分子简化为球形处理C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D.猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功5.【2013··江西省红色六校高三下学期第二次联考】下列说法正确的是A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．只有外界对物体做功才能增加物体的内能C．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加6.【2013·湖北省八市高三三月联考】一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体A．状态b的压强大于状态c的压强B．状态a的压强大于状态b的压强C．从状态c到状态d，体积减小D．从状态a到状态c，温度不变7.【2013··陕西省长安一中、高新一中、交大附中等五校第二次模拟考试】以下说法正确的是A．无论什么物质，只要它们的摩尔数相同就含有相同的分子数B．分子引力不等于分子斥力时，违背了牛顿第三定律C．lg氢气和1g氧气含有的分子数相同，都是6．02×1023个D．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动7.A 解析：分子引力与分子斥力不是一对作用力和反作用力，它们的大小不一定相等，选项B错误；氢气分子和氧气分子的质量不同，所以lg氢气和1g氧气含有的分子数不同，选项C错误；布朗运动只有在显微镜下才能看到，人肉眼是看不到的，从阳光中看到的尘埃的运动是物体的机械运动，选项D错误。
高中物理选修3-3、3-5试题汇编含答案复习进程
高三物理选修3-3、3-5试题汇编含答案一、A ．（选修模块3－3）（12分）⑴关于下列现象的说法正确的是 ▲A ．甲图说明分子间存在引力B ．乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好C ．丙图说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关D ．丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用⑵如图所示，两个相通的容器A 、B 间装有阀门S ，A 中充满气体，分子与分子之间存在着微弱的引力，B 为真空。
打开阀门S 后，A 中的气体进入B 中，最终达到平衡，整个系统与外界没有热交换，则气体的内能 （选填“变小”、“不变”或“变大”），气体的分子势能 （选填“减少”、“不变”或“增大”）。
⑶2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能。
假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10-6g的水分解为氢气和氧气。
已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2kg/mol ，阿伏伽德罗常数N A =6.0×1023mol -1。
试求（结果均保留一位有效数字）：①被分解的水中含有水分子的总数N ；②一个水分子的体积V 。
C ．（选修模块3－5）（12分）⑴下列说法正确的是A ．链式反应在任何条件下都能发生B ．放射性元素的半衰期随环境温度的升高而缩短C ．中等核的比结合能最小，因此这些核是最稳定的D ．根据E =mc 2可知，物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系⑵如图为氢原子的能级图，大量处于n =4激发态的氢原子跃迁时，发出多个能 量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV ，若用此光照射到逸出功为2.75 eV 的光电管上，则加在该光电管上的遏止电压为 V 。
⑶太阳和许多恒星发光是内部核聚变的结果，核反应方程110111e H H X e b a ν+→++是太阳内部的许多核反应中的一种，其中01e 为正电子，v e 为中微子，① 确定核反应方程中a 、b 的值；②略模拟气体压强产生机理 丙水黾停在水面上 丁 压紧的铅块会“粘”在一起 甲油膜法测分子大小 乙 E /eV0 -0.54 -0.85 -13.612 3 4 5∞ n -3.40-1.51甲UIO 乙 ⑴下列说法正确的是 .A ．液晶既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性B ．微粒越大，撞击微粒的液体分子数量越多，布朗运动越明显C ．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果D ．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小 ⑵如图，用带孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶内迅速打气，在瓶塞弹出前，外界对气体做功15J ，橡皮塞的质量为20g ，橡皮塞被弹出的速度 为10m/s ，若橡皮塞增加的动能占气体对外做功的10%，瓶内的气体作为理想气体。
高考物理复习资料选考题专练(选修3-3)
近四年全国Ⅰ卷选考题涉及的考点与内容命题形式例题展示(1)(2016·全国乙卷·33(1))(5分)关于热力学定律，下列说法正确的是____.(填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡(2)(2016·全国乙卷·33(2))(10分)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σr ，其中σ＝0.070 N /m.现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升.已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度大小g ＝10 m/s 2.(ⅰ)求在水下10 m 处气泡内外的压强差；(ⅱ)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.解析 (1)气体内能的改变ΔU ＝Q ＋W ，故对气体做功可改变气体内能，B 选项正确；气体吸热为Q ，但不确定外界做功W 的情况，故不能确定气体温度变化，A 选项错误；理想气体等压膨胀，W <0，由理想气体状态方程pVT ＝C ，p 不变，V 增大，气体温度升高，内能增大，ΔU >0，由ΔU ＝Q ＋W ，知Q >0，气体一定吸热，C 选项错误；由热力学第二定律，D 选项正确；根据热平衡性质，E 选项正确. (2)(ⅰ)由公式Δp ＝2σr 得Δp ＝2×0.0705×10－3 Pa ＝28 Pa水下10 m 处气泡内外的压强差是28 Pa.(ⅱ)气泡上升过程中做等温变化，由玻意耳定律得 p 1V 1＝p 2V 2① 其中，V 1＝43πr 31② V 2＝43πr 32③由于气泡内外的压强差远小于10 m 深处水的压强，气泡内压强可近似等于对应位置处的水的压强，所以有p 1＝p 0＋ρgh 1＝1×105 Pa ＋1×103×10×10 Pa ＝2×105 Pa ＝2p 0④ p 2＝p 0⑤将②③④⑤代入①得，2p 0×43πr 31＝p 0×43πr 322r 31＝r 32r 2r 1＝32答案(1)BDE(2)(ⅰ)28 Pa(ⅱ)32命题分析与对策1.命题特点选择题知识考查较为琐碎，如分子动理论、温度、压强、内能、固体的微观结构、晶体和非晶体等基础知识.计算题考查重点多为气体实验定律(尤其是玻意耳定律)，常与热力学定律、力的平衡等知识点相结合.考题设置的情景多为汽缸、液柱模型，其中压强的力学分析与计算是解题关键.试题分值为5＋10或6＋9的形式.2.应考策略教学和复习一定要紧扣考纲和教材，强化基础和核心知识，考纲中所列的考点，要一个一个过，做到非常熟悉.重点知识要强化训练，零碎知识要加强记忆.重视基本概念和基本规律的掌握，如阿伏加德罗常数、分子动理论、内能与热力学第一定律、压强计算、气体实验定律、热力学第二定律等.例题展示(1)(2016·全国乙卷·34(1))(5分)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是________.(填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.水面波是一种机械波B.该水面波的频率为6 HzC.该水面波的波长为3 mD.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)(2016·全国乙卷·34(2))(10分)如图1，在注满水的游泳池的池底有一点光源A ，它到池边的水平距离为3.0 m.从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43.图1(ⅰ)求池内的水深；(ⅱ)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m.当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).解析 (1)水面波是机械振动在水面上传播，是一种典型机械波，A 对；从第一个波峰到第十个波峰中经历了九个波形，时间间隔为15秒，所以其振动周期为T ＝159 s ＝53 s ，频率为0.6 Hz ，B 错；其波长λ＝v T ＝1.8 m/s ×53 s ＝3 m ，C 对；波中的质点都上下振动，不随波迁移，但是能量随着波的向前传播而传递出去，D 错，E 对. (2)(ⅰ)光由A 射向B 发生全反射，光路如图甲所示.甲则sin θ＝1n ，得sin θ＝34由|AO |＝3 m ，由几何关系可得：|AB |＝4 m ，|BO |＝7 m 所以水深7 m.(ⅱ)光由A 点射入救生员眼中光路图如图乙所示.乙由折射定率n ＝sin 45°sin α，可知sin α＝328tan α＝323＝32323设|BE |＝x m ，得tan α＝|AQ ||QE |＝3－x7代入数据得x ＝(3－316123) m ≈1.3 m ，由几何关系得，救生员到池边水平距离为 |BC |＝(2－x ) m ≈0.7 m答案 (1)ACE (2)(ⅰ)7 m (ⅱ)0.7 m命题分析与对策1.命题特点组合模式基本稳定，选择题加计算题的模式.选择题多是振动和波，计算题是几何光学；也有选择题是几何光学，计算题是振动和波.光学都是考查折射、全反射，而其他内容如物理光学没有涉及.试题分值为5＋10或6＋9的形式.2.应考策略(1)几何光学的折射、全反射很重要，会画光路图(几何光学与物理光学没有结合).各种形状的玻璃砖中的光的折射情况分析，寻找几何关系是考查的重点也是难点.(2)振动和波依然是热点问题，注意周期性特点，掌握平移法，并会画波的图象.理解机械振动和机械波、振动图象和波动图象的区别和联系，理解简谐运动的对称性、周期性和机械波的产生过程.(3)其他内容也要兼顾(可能以选择题的形式出现)，如物理光学、电磁振荡、电磁波、相对论(狭义相对论的基本假设、质速关系、质能关系)等.选考题专练(选修3－3)1.近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重.PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中正确的是()A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C.温度越低PM2.5活动越剧烈D.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E.PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈答案DE解析氧分子的尺寸的数量级在10－10m左右，则PM2.5的尺寸要远大于空气中氧分子的尺寸，选项A错误；PM2.5在空气中受到浮力作用而漂浮，故它的运动不属于布朗运动，选项B错误；温度越高PM2.5活动越剧烈，选项C错误；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项D正确；PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈，选项E正确；故选D、E.2.如图1所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，小明同学在17 ℃的室内对蹦蹦球充气，已知两球的体积约为2 L，充气前的气压为1 atm，充气筒每次充入0.2 L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，求：图1(1)充气多少次可以让气体压强增大至3 atm；(2)室外温度达到了－13 ℃，蹦蹦球拿到室外后，压强将变为多少？答案(1)20(次)(2)2.7 atm解析(1)设充气n次可以让气体压强增大至3 atm，据题充气过程中气体发生等温变化，以蹦蹦球内原来的气体和所充的气体整体为研究对象，由玻意耳定律得：p1(V＋nΔV)＝p2V代入：1×(2＋n×0.2)＝3×2解得n＝20(次)(2)当温度变化，气体发生等容变化，由查理定律得：p2 T2＝p3 T3可得p3＝T3T2p2＝－13＋27317＋273×3 atm≈2.7 atm.3.下列说法正确的是()A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B.足球充足气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果C.一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E.一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，虽然温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数不变答案 ACD解析 单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，A 正确；足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因，与气体的分子之间的作用力无关，B 错误；一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，没有对外做功，根据热力学第一定律可知，其内能一定增加，故C 正确；根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D 正确；一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，则平均速率增大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增大，E 错误.4.如图2所示，汽缸呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d .筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体，开始时活塞处于离底部d 2的高度，外界大气压强为1.0×105 Pa ，温度为27 ℃，现对气体加热.求：图2(1)当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度；(2)气体温度达到387 ℃时气体的压强.答案 (1)600 K (2)1.1×105 Pa解析 (1)以封闭气体为研究对象：p 1＝p 0V 1＝S d 2T 1＝300 K设温度升高到T0时，活塞刚好到达汽缸口，此时：p2＝p0V2＝Sd此过程为等压变化，根据盖—吕萨克定律：V1 T1＝V2 T2解得T2＝600 K(2)T3＝387 ℃＝660 K＞T2，封闭气体先做等压变化，活塞到达汽缸口之后做等容变化此时有V3＝Sd，T3＝660 K由理想气体状态方程：p1V1 T1＝p3V3T3解得p3＝1.1×105 Pa.5.下列说法中正确的是()A.晶体具有确定的熔点B.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用C.某物体温度高，组成该物体的某些分子速率可能很小D.理想气体从外界吸热，则内能一定增大E.压缩气体需要力表明气体分子间存在斥力答案ABC解析晶体具有确定的熔点，非晶体无确定的熔点，选项A正确；露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，选项B正确；某物体温度高，分子的平均速率变大，但是组成该物体的某些分子速率可能很小，选项C正确；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，理想气体从外界吸热，则内能不一定增大，选项D错误；压缩气体需要力是气体压强作用的结果，并不能表明气体分子间存在斥力，选项E错误；故选A、B、C.6.一上端开口、下端封闭的细长玻璃管倾斜放置，与水平面夹角θ＝30°.玻璃管的中间有一段长为l2＝50 cm的水银柱，水银柱下部封有长l1＝25 cm的空气柱，上部空气柱的长度l3＝60 cm.现将一活塞从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气长度变为l1′＝20 cm，如图3所示.假设活塞下推过程中没有漏气，已知大气压强为p0＝75 cmHg，环境温度不变，求活塞下推的距离Δl.图3答案20 cm解析以cmHg为压强单位.在活塞下推前，玻璃管下部空气柱压强为p1＝p0＋l2sin 30°设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得：p1l1＝p1′l1′设此时玻璃管上部空气柱的压强为p2′，则：p2′＝p1′－l2sin 30°由玻意耳定律得：p0l3＝p2′l3′设活塞下推距离为Δl时即：Δl＝l1＋l3－(l1′＋l3′)得Δl＝20 cm.。
2014届高考物理二轮复习检测与评估：专题十四 选修3-3(含13年模拟)
专题十四选修3-31. 页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主要成分为甲烷,被公认是洁净能源.(1) 一定质量的页岩气(可看做理想气体)状态发生了一次循环变化,其压强p随热力学温度T变化的关系如图所示,O、a、b在同一直线上,bc与横轴平行.则.A. a到b过程,气体的体积减小B. a到b过程,气体的体积增大C. b到c过程,气体从外界吸收热量D. b到c过程,气体向外界放出热量(2) 将页岩气经压缩、冷却,在-160 ℃下液化成液化天然气(简称LNG).在液化天然气的表面层,其分子间的引力(填“大于”、“等于”或“小于”)斥力.在LNG 罐内顶部存在一些页岩气,页岩气中甲烷分子的平均动能(填“大于”、“等于”或“小于”)液化天然气中甲烷分子的平均动能.(3) 某状况下页岩气体积约为同质量液化天然气体积的600倍,已知液化天然气的密度为ρ=4.5×102 kg/m3,甲烷的摩尔质量为M=1.6×10-2 kg/mol,阿伏加德罗=6.0×1023 mol-1,试估算该状态下6.0 m3的页岩气中甲烷分子数.常数NA2. (1) 下列说法中正确的是.A. 当两个分子间的分子势能增大时,分子间作用力一定减小B. 大量分子的集体行为是不规则的,带有偶然性C. 晶体和非晶体在一定的条件下可以转化D. 人类利用能源时,是将高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能(2) 一定质量的理想气体,体积由V1压缩至V2,第一次是经过一个等温过程,最终气体压强是p1、气体内能是E1.第二次是经过一个等压过程,最终气体压强是p2、气体内能是E2.则p1p2,E1E2.(填“>”、“=”或“<”)(3) 当一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就在水面上形成单分子层油膜.现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2 cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒.现用滴管从量筒中取V体积的溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.①用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为 .②求出估算油酸分子直径的表达式.3. (1) 下列现象中,能说明液体存在表面张力的有.A. 水黾可以停在水面上B. 叶面上的露珠呈球形C. 滴入水中的红墨水很快散开D. 悬浮在水中的花粉做无规则运动(2) 密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图甲所示,则T1(填“大于”或“小于”)T2.(3) 如图乙所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量.4. (1) 我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后会进入血液对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中错误的是.(填写选项前的字母)A. 温度越高,PM2.5的运动越激烈B. PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C. 周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D. 倡导低碳生活,减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度(2) 一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p V图象如图所示.在由状态A变化到状态B的过程中,理想气体的温度(填“升高”、“降低”或“不变”).在由状态A变化到状态C的过程中,理想气体吸收的热量(填“大于”、“小于”或“等于”)它对外界做的功.(3) 已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1,在标准状态(压强p0=1 atm、温度t0=0 ℃)下理想气体的摩尔体积都为22.4 L,已知第(2)问中理想气体在状态C时的温度为27 ℃,求该气体的分子数.(计算结果保留两位有效数字)专题十四 选修3-31. (1) C (2) 大于 等于(3) 天然气的质量m=600Vρ.甲烷分子数n=mM N A .代入数据解得n=1.7×1026.2. (1) CD (2) > >(3) ① 8S ② 8()nVNS m n +3. (1) AB (2) 平均动能 小于 (3) 5.0×102 J4. (1) B (2) 升高 等于 (3) 7.3×1022个。
2013年高考物理试题分类汇编：14选修3--3
2013年高考物理试题分类汇编：3--31、(2013年新课标Ⅰ卷) 两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。
在此过程中，下列说法正确的是(填正确答案标号。
选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小【答案】BCE【解析】两分子从较远靠近的过程分子力先表现为引力且先增大后减小，到平衡位置时，分子力为零，之后靠近分子间表现为斥力且越来远大，A选项错；分子力先做正功后做负功，B选项对；分子势能先减小后增大，动能先增大后减小，B、C选项对；D选项错；只有分子力做功，分子势能和分子动能相互转化，总和不变，D选项对。
2、(2013年新课标Ⅱ卷) 关于一定量的气体，下列说法正确的是( )A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高。
【答案】ABE【解析】气体可以充满所能到达的整个空间，因此气体的体积即该气体的分子所能到达的空间的体积，A项正确；温度是物质分子平均动能的标志，因此气体分子运动的剧烈程度降低，即分子运动的平均速率减小，平均动能减小，温度降低，B对；气体的压强由气体热运动产生，与气体是否失重或超重无关，C错；气体从外界吸热，如果同时对外做功，共内能可能不变或减小，D错；气体在等压膨胀过程中，压强不变，体积增大，必然是温度升高的结果，E正确。
3、（2013年大纲卷）根据热力学定律,下列说法正确的是（）A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”【答案】AB4、(2013年北京理综) 下列说法正确的是A．液体中悬浮的无规则运动称为布朗运动B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．物体对外界做功，其内能一定减少【答案】B【解析】悬浮在液体中的颗粒无规则运动，反映了液体分子夫无规则运动，这类现象称之为布朗运动，B 对。
高考物理高考专题复习学案《选修3-3》(精品整理含答案)
高考物理高考专题复习学案《选修3-3》考题一热学的基本知识1.分子动理论知识结构2.两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V 0＝43π(d 2)3＝16πd 3，d 为分子的直径.(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V 0＝d 3，d 为分子间的距离.3.阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，计算时要注意抓住与其相关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量.4.固体和液体 (1)晶体和非晶体(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性. (3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切. (4)饱和气压的特点液体的饱和气压与温度有关，温度越高，饱和气压越大，且饱和气压与饱和汽的体积无关. (5)相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和气压的百分比.即：B ＝pp s×100%.例1 下列说法中正确的是( )A.气体分子的平均速率增大，气体的压强也一定增大B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性D.因为布朗运动的激烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫做热运动解析气体压强由气体分子数密度和平均动能决定，气体分子的平均速率增大，则气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气体的压强不一定增大，A错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，B正确；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，C正确；热运动属于分子的运动，而布朗运动是微小颗粒的运动，D错误.答案BC训练1.下列说法正确的是()A.空气中水蒸气的压强越大，人体水分蒸发的越快B.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C.水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的D.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大答案CD解析空气中水蒸气压强越大，越接近饱和气压，水蒸发越慢；故A错误；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，选项B错误；水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，选项C正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子距离减小，分子力做负功，故分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D正确；故选C、D.2.下列说法正确的是()A.分子间距离增大，分子力先减小后增大B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子的体积C.一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围具有液晶态D.从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油可以浸润塑料答案 C解析分子间距离从零开始增大时，分子力先减小后增大，再减小，选项A错误；只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子运动占据的空间大小，而不能计算气体分子的体积，选项B错误；当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故C正确；从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油对塑料是不浸润的，选项D错误；故选C.3.关于能量和能源，下列说法正确的是()A.在能源利用的过程中，能量在数量上并未减少B.由于自然界中总的能量守恒，所以不需要节约能源C.能量耗散说明在转化过程中能量不断减少D.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造答案 A解析根据能量守恒定律可知，在能源使用过程中，能量在数量上并未减少，故A正确，C错误；虽然总能量不会减小，但是由于能源的品质降低，无法再应用，故还需要节约能源，故B错误；根据能量守恒可知，能量不会被创造，也不会消失，故D错误.4.下列说法中正确的是()A.能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律B.扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生C.有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力答案AD解析能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律，选项A 正确；扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，选项B错误；有规则外形的物体是单晶体，没有确定的几何外形的物体是多晶体或者非晶体，选项C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力，选项D正确；故选A、D.考题二气体实验定律的应用1.热力学定律与气体实验定律知识结构2.应用气体实验定律的三个重点环节(1)正确选择研究对象：对于变质量问题要保证研究质量不变的部分；对于多部分气体问题，要各部分独立研究，各部分之间一般通过压强找联系.(2)列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个(或三个)参量发生变化，把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律.(3)认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律.例2如图1所示，用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两部分，A部分气体压强p A＝6.0×105 Pa，体积V A＝1 L；B部分气体压强p B＝2.0×105 Pa，体积V B＝3 L.现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体.求活塞稳定后A部分气体的压强.图1解析拔去销钉，待活塞稳定后，p A′＝p B′①根据玻意耳定律，对A部分气体，p A V A＝p A′(V A＋ΔV) ②对B部分气体，p B V B＝p B′(V B－ΔV) ③由①②③联立：p A′＝3.0×105 Pa答案 3.0×105 Pa变式训练5.如图2甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V －T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105 Pa.图2(1)说出A →B 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中T A 的温度值.(2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p －T 图象，并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程.答案 (1)200 K (2)见解析解析 (1)从题图甲可以看出，A 与B 连线的延长线过原点，所以A →B 是等压变化，即p A ＝p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A＝V B T B，所以T A ＝V A V BT B ＝0.40.6×300 K ＝200 K(2)由题图甲可知，由B →C 是等容变化，根据查理定律得p B T B＝p CT C所以p C ＝T C T Bp B ＝400300×1.5×105 Pa ＝2.0×105 Pa则可画出由状态A →B →C 的p －T 图象如图所示.6.某次测量中在地面释放一体积为8升的氢气球，发现当气球升高到1 600 m 时破裂.实验表明氢气球内外压强近似相等，当氢气球体积膨胀到8.4升时即破裂.已知地面附近大气的温度为27 ℃，常温下当地大气压随高度的变化如图3所示.求：高度为1 600 m 处大气的摄氏温度.图3答案 17 ℃解析 由题图得：在地面球内压强： p 1＝76 cmHg1 600 m 处球内气体压强： p 2＝70 cmHg由气态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1＝70×8.476×8×300 K ≈290 Kt 2＝(290－273) ℃＝17 ℃7.如图4所示，竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m ，横截面积为S ，缸内气体高度为2h .现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h .然后再对汽缸缓慢加热，让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为p 0，大气温度为T 0，重力加速度为g ，不计活塞与汽缸壁间摩擦.求：图4(1)所添加砂粒的总质量；(2)活塞返回至原来位置时缸内气体的温度. 答案 (1)m ＋p 0Sg (2)2T 0解析 (1)设添加砂粒的总质量为m 0，最初气体压强为p 1＝p 0＋mgS 添加砂粒后气体压强为p 2＝p 0＋(m ＋m 0)gS该过程为等温变化， 有p 1S ·2h ＝p 2S ·h 解得m 0＝m ＋p 0S g(2)设活塞回到原来位置时气体温度为T 1，该过程为等压变化，有V 1T 0＝V 2T 1解得T 1＝2T 08.如图5所示，一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭，上端与大气(视为理想气体)相通，初始时管内气体温度为T 1.现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为1∶3.若将管内下部气体温度降至T 2，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出).已知T 1＝52T 2，大气压强为p 0，重力加速度为g .求水银柱的长度h 和水银的密度ρ.图5答案 215L 105p 026gL解析 设管内截面面积为S ，初始时气体压强为p 0，体积为V 0＝LS 注入水银后下部气体压强为p 1＝p 0＋ρgh 体积为V 1＝34(L －h )S由玻意耳定律有：p 0LS ＝(p 0＋ρgh )×34(L －h )S 将管倒置后，管内气体压强为p 2＝p 0－ρgh 体积为V 2＝(L －h )S由理想气体状态方程有：p0LST1＝(p0－ρgh)(L－h)ST2解得：h＝215L，ρ＝105p026gL考题三热力学第一定律与气体实验定律的组合1.应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体；(2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提；(4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性.2.牢记以下几个结论(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体；(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关；(3)做功和热传递都可以改变物体的内能，理想气体的内能只与温度有关；(4)温度变化时，意味着物体内分子的平均动能随之变化，并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化.3.对热力学第一定律的考查有定性判断和定量计算两种方式(1)定性判断.利用题中的条件和符号法则对W、Q、ΔU中的其中两个量做出准确的符号判断，然后利用ΔU＝W＋Q对第三个量做出判断.(2)定量计算.一般计算等压变化过程的功，即W＝p·ΔV，然后结合其他条件，利用ΔU＝W＋Q进行相关计算.(3)注意符号正负的规定.若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化决定.气体体积增大，气体对外界做功，W<0；气体的体积减小，外界对气体做功，W>0.例3如图6所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与汽缸的摩擦，求：图6(1)活塞上升的高度；(2)加热过程中气体的内能增加量.[思维规范流程](1)气体发生等压变化，有hS(h＋Δh)S＝T1T2(1分)解得Δh＝T2－T1T1h(1分)(2)加热过程中气体对外做功为W＝pS·Δh＝(p0S＋mg)h T2－T1T1(1分)由热力学第一定律知内能的增加量为ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)h T2－T1T1(1分)答案(1)T2－T1T1h(2)Q－(p0S＋mg)hT2－T1T1训练9.一定质量理想气体由状态A经过A→B→C→A的循环过程的p－V图象如图7所示(A→B为双曲线).其中状态___________(选填A、B或C)温度最高，A→B→C 过程是_______的.(选填“吸热”或“放热”)图7答案C吸热解析 根据公式pV T ＝C ，可得从A 到B 为等温变化，温度应不变，从B 到C 为等容变化，压强增大，温度升高，从外界吸热，从C 到A 为等压变化，体积减小，温度降低，所以C 温度最高，从A 到B 到C 需要从外界吸热.10.一只篮球的体积为V 0，球内气体的压强为p 0，温度为T 0.现用打气筒对篮球充入压强为p 0、温度为T 0的气体，使球内气体压强变为3p 0，同时温度升至2T 0.已知气体内能U 与温度的关系为U ＝aT (a 为正常数)，充气过程中气体向外放出Q 的热量，篮球体积不变.求：(1)充入气体的体积；(2)充气过程中打气筒对气体做的功.答案 (1)0.5V 0 (2)Q ＋aT 0解析 (1)设充入气体体积为ΔV ，由理想气体状态方程可知：p 0(V 0＋ΔV )T 0＝3p 0V 02T 0则ΔV ＝0.5V 0(2)由题意ΔU ＝a (2T 0－T 0)＝aT 0由热力学第一定律ΔU ＝W ＋(－Q )可得：W ＝Q ＋aT 011.如图8所示，一轻活塞将体积为V 、温度为2T 0的理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内.已知大气压强为p 0，大气的温度为T 0，气体内能U 与温度的关系为U ＝aT (a 为正常数).在汽缸内气体温度缓慢降为T 0的过程中，求：图8(1)气体内能减少量ΔU ；(2)气体放出的热量Q .答案 (1)aT 0 (2)aT 0－12P 0V解析 (1)由题意可知ΔU ＝a (2T 0－T 0)＝aT 0(2)设温度降低后的体积为V ′，则V 2T 0＝V ′T 0外界对气体做功W ＝p 0·(V －V ′)热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q解得Q ＝aT 0－12P 0V《选修3-3》考前针对训练1.(1)下列说法中正确的是( )A.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点C.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势(2)若一条鱼儿正在水下10 m 处戏水，吐出的一个体积为1 cm 3的气泡.气泡内的气体视为理想气体，且气体质量保持不变，大气压强为p 0＝1.0×105 Pa ，g ＝10 m/s 2，湖水温度保持不变，气泡在上升的过程中，气体________(填“吸热”或者“放热”)；气泡到达湖面时的体积为________cm 3.(3)利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数.把密度ρ＝0.8×103 kg/m 3的某种油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V ＝0.5×10－3 cm 3，形成的油膜面积为S ＝0.7 m 2，油的摩尔质量M ＝9×10－2 kg/mol ，若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：①油分子的直径是多少？②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数N A 是多少？(以上结果均保留一位有效数字)答案 (1)BD (2)吸热 2(3)①7×10－10 m ②6×1023 mol －1解析 (1)水的沸点和气压有关，高原地区水的沸点较低，是因为高原地区大气压较低，A 错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B 正确；布朗运动显示的是悬浮微粒的运动，反应了液体分子的无规则运动，C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，D正确.(2)气泡上升的过程中体积增大，对外做功，由于保持温度不变，故内能不变，由热力学第一定律可得，气泡需要吸热；气泡初始时的压强p1＝p0＋ρgh＝2.0×105 Pa气泡浮到水面上的气压p2＝p0＝1.0×105 Pa由气体的等温变化可知，p1V1＝p2V2带入数据可得：V2＝2 cm3(3)①油分子的直径d＝VS＝0.5×10－3×10－60.7m≈7×10－10 m②油的摩尔体积为V mol＝M ρ，每个油分子的体积为V0＝4πR33＝πd36，阿伏加德罗常数可表示为N A＝V mol V0，联立以上各式得N A＝6Mπd3ρ，代入数值计算得N A≈6×1023 mol－1.2.(1)关于饱和汽和相对湿度，下列说法中错误的是()A.使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法B.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和气压C.密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，饱和气压可能会减小D.相对湿度过小时，人会感觉空气干燥(2)如图1所示，一定质量的理想气体发生如图1所示的状态变化，从状态A到状态B，在相同时间内撞在单位面积上的分子数____________(选填“增大”“不变”或“减小”)，从状态A经B、C再回到状态A，气体吸收的热量________放出的热量(选填“大于”“小于”或“等于”).图1(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1，在标准状态(压强p0＝1 atm、温度t0＝0 ℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4 L，已知上一题中理想气体在状态C时的温度为27 ℃，求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)答案(1)C(2)减小大于(3)2.4×1022解析(1)饱和气压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，故A正确；根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和气压，故B正确；温度升高，饱和气压增大.故C错误；相对湿度过小时，人会感觉空气干燥.故D正确.(2)理想气体从状态A到状态B，压强不变，体积变大，分子的密集程度减小，所以在相同时间内撞在单位面积上的分子数减小，从状态A经B、C再回到状态A，内能不变，一个循环过程中，A到B外界对气体做功W1＝－2×3＝－6 J，B到C过程中外界对气体做功W2＝12×()1＋3×2＝4 J，C到A体积不变不做功，所以外界对气体做功W＝W1＋W2＝－2 J，根据ΔU＝W＋Q，Q＝2 J，即一个循环气体吸热2 J，所以一个循环中气体吸收的热量大于放出的热量.(3)根据盖－吕萨克定律：V0T0＝V1T1，代入数据：1273＋27＝V1 273，解得标准状态下气体的体积为V1＝0.91 L，N＝V1V mol N A＝0.9122.4×6×1023个≈2.4×1022个.3.某学习小组做了如下实验，先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图2.图2(1)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是________A.该密闭气体分子间的作用力增大B.该密闭气体组成的系统熵增加C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和(2)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该密闭气体的分子个数为________；(3)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了0.9 J的热量，则该气体内能变化了________ J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度________.(填“升高”或“降低”)答案(1)B(2)ρVM N A(3)0.3降低解析(1)气体膨胀，分子间距变大，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；根据热力学第二定律，一切宏观热现象过程总是朝着熵增加的方向进行，故该密闭气体组成的系统熵增加，故B正确；气体压强是由气体分子对容器壁的碰撞产生的，故C错误；气体分子间隙很大，该密闭气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误.(2)气体的量为：n＝ρVM；该密闭气体的分子个数为：N＝nN A＝ρVM N A；(3)气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了0.9 J的热量，根据热力学第一定律，有：ΔU＝W＋Q＝－0.6 J＋0.9 J＝0.3 J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，气压气体迅速碰撞，对外做功，内能减小，温度降低.4.(1)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图3所示，图中f(v)表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，由图可知()图3A.气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小(2)如图4所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100 J，则该过程中气体________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.图4(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.29 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)答案(1)BC(2)放出100(3)1×10－5解析(1)由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，不是所有，故A错误；高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，有个别分子的速率会更大或更小，故B正确；温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确，故D错误.(2)根据公式：ΔU＝W＋Q和外界对气体做功W＝pΔV＝200 J，可以得到：Q＝－100 J，所以放出100 J热量.(3)设气体体积为V1，完全变为液体后体积为V2气体质量：m＝ρV1含分子个数：n ＝m M N A每个分子的体积：V 0＝43π(D 2)3＝16πD 3液体体积为：V 2＝nV 0液体与气体体积之比：V 2V 1＝πρN A D 36M ＝3.14×1.29×6×1023×(2×10－10)36×0.29≈1×10－5. 5.(1)下列说法正确的是( )A.饱和气压随温度升高而增大B.露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点(2)图5所示为一定质量的理想气体等压变化的p －T 图象.从A 到B 的过程，该气体内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)、________(选填“吸收”或“放出”)热量.图5(3)石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料.已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2，试计算每1 m 2的石墨烯所含碳原子的个数.阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，碳的摩尔质量M ＝12 g/mol.(计算结果保留两位有效数字)答案 (1)AB (2)增大 吸收 (3)1.9×1019个解析 (1)与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和蒸汽；饱和蒸汽压强与饱和蒸汽体积无关；在一定温度下，饱和蒸汽的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和气压；故饱和气压随温度升高而增大，故A 正确；液体表面张力使液体具有收缩的趋势，露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B 正确；分子力做功等于分子势能的减小量；当分子间的引力和斥力平衡时，分子力的合力为零；此后不管是增加分子间距还是减小分子间距，分子力都是做负功，故分子势能增加；故C 错误；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D 错误.(2)理想气体的分子势能可以忽略不计，气体等压升温，温度升高则气体的内能一定增大；根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，温度升高，内能增大，即ΔU 为正值；同时气体的体积增大，对外做功，则W 为负值，故Q 必定为正值，即气体一定从外界吸收热量.(3)由题意可知，已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2，1 m 2石墨烯的质量：m ＝12600 g ，而1 m 2石墨烯所含原子个数：n ＝m M N A ＝1260012×6×1023 个≈1.9×1019个.6.如图6所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机内水位升高，与洗衣机相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.图6(1)当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变.则被封闭的空气( )A.分子间的引力和斥力都增大B.分子的热运动加剧C.分子的平均动能增大D.体积变小，压强变大(2)若密闭的空气可视为理想气体，在上述(1)中空气体积变化的过程中，外界对空气做0.6 J 的功，则空气________(选填“吸收”或“放出”)了________J 的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能________(选填“增加”或“减小”).(3)若密闭的空气体积V ＝1 L ，密度ρ＝1.29 kg/m 3，平均摩尔质量M ＝0.029 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023 mol －1，试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字).答案(1)AD(2)放出0.6减小(3)3×1022个解析(1)水位升高，压强增大，被封闭气体做等温变化，根据理想气体状态方程可知，气体体积减小，分子之间距离减小，因此引力和斥力都增大，故A、D正确；气体温度不变，因此分子的热运动情况不变，分子平均动能不变，故B、C 错误.(2)在(1)中空气体积变化的过程中，气体温度不变，内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量；若水位迅速降低，压强则迅速减小，体积迅速膨胀，气体对外做功，由于过程迅速，没有来得及吸放热，因此内能减小.(3)物质的量为：n＝ρV M分子总数：N＝nN A＝ρVM N A代入数据得：N≈3×1022个故该气体分子的总个数为3×1022个.。
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2014高考物理复习（模拟题汇编）：专题十一 交变电流（1） 1（2013唐山摸底）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是
A ．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B ．外界对物体做功，物体内能一定增加
C ．温度越高，布朗运动越显著
D ．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
E ．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
答案：ACE 解析：温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A 正确；外界对物体做功，若散热，物体内能不一定增加，选项B 错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C 正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D 错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E 正确。
2（10分）如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S 。
活塞通过轻绳连接了一个质量为m 的小物体，
轻绳跨在定滑轮上。
开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p 0
（mg<p 0s ）。
汽缸内气体的温度T 0，轻绳处在伸直状态。
不计摩擦，
缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求：
①气体体积减半时的温度T 1；
②建立P —V 坐标系并在该坐标系中画出气体变化的整个过程。
（2）（10分）解析：①解设初始气体体积V ，根据理想气体状态方程
1
0002)(T V s mg p T V p -= ---------------（5分） 解得00
012T p s mg
p T -
=-----------------（2分）
② 气体变化的整个过程如图。
3（2013徐州摸底）下列说法正确的是 ．
A ．晶体都具有确定的熔点
B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动
C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小．
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故
答案：AC
解析：晶体都具有确定的熔点，选项A正确；布朗运动是液体分子的无规则热运动的反映，选项B错误；一定质量的理想气体压强增大，可能温度降低，其分子的平均动能可能减小，选项C正确；气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子无规则运动的缘故，选项D错误．
4 （2013徐州摸底）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状
态B，已知在此过程中，气体内能增加100J，则该过程中气体 (选
填“吸收”或“放出”)热量 J．
答案：吸收 300
解析：一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，体积增大，对外做功W=p△V=1.0×105×2.0×10-3J=2.0×102J..。
根据热力学第一定律，该过程中气体吸收热量300J。
5（2013徐州摸底）在刚刚结束的伦敦奥运会上，江苏选手陈若琳获得女子双人十米跳台和个人十米跳台两．枚金牌，为祖国赢得了荣誉．已知十米跳台比赛的水池长25m、
宽25m，水深 5.4m，设水的密度，水的摩尔质量
，阿伏伽德罗常数，试估算水池中的水分子个数．(结果保留一位有效数字)
（3）解析：水池中的水质量m=ρV，
n=m
M
N A=1×1032个。
6．(2013广东二校联考摸底)下列说法正确的是
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．单晶体和多晶体都有规则的几何外形
C．当两分子间距离的增大时，分子引力增大，分子斥力减小
D．热量可以从低温物体传给高温物体
答案：D解析：布朗运动是液体分子的无规则运动的反映，单晶体有规则的几何外形，而多晶体没有规则的几何外形，选项AB错误；当两分子间距离的增大时，分子引力减小，分子斥力减小，选项C错误；热量可以从低温物体传给高温物体，选项D正确。
7．(2013广东二校联考摸底)夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，此过程中瓶内空气（可看成理想气体）
A．内能减小，外界对其做功B．内能减小，吸收热量
C．内能增加，对外界做功D．内能增加，放出热量
答案：A解析：瓶内空气温度降低，体积减小，内能减小，外界对其做功，放出热量，选项A正确。
8．（2013连云港摸底）如图所示，倒悬的导热气缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A，活塞A的下面吊着一个重物，汽缸中封闭着一定质量的理想气体。
起初各部分均静止不动，大气压强保持不变。
对于汽缸内的气体，当其状态缓慢发生变化时，下列判断
正确的是
A．若环境温度升高，则气体的压强一定增大
B．当活塞向下移动时，外界一定对气体做正功
C．保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体一定会吸热
D．若环境温度降低，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变
答案：CD解析：若环境温度升高，气体等压膨胀，气体的压强不变，选项A错误；当活塞向下移动时，气体对外界做正功，选项B错误；保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体压强减小，体积增大，对外做功，内能不变，气体一定会吸热，选项C正确；若环境温度降低，气体温度降低，压强减小，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变，选项D正确。
9（本题共6分）（2013重庆一中摸底）如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。
设管内空气温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭
的空气说法正确的是
A．体积不变，压强变小，放热
B．体积变小，压强变大，放热
C．体积不变，压强变大，吸热
D．体积变小，压强变小，吸热
答案：B解析：洗衣缸内水位升高，细管内水柱升高，空气体积减小，压强变大，外界对气体做功，放热，选项B正确。
10（9分）（2013重庆一中摸底）喷雾器内有10 L水，上部封闭有1 atm的空气2 L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3 L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）．
⑴当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压
强，并从微观上解释气体压强变化的原因．
⑵打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温
膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理
由．
解：⑴设气体初态压强为p1，体积为V1；末态压强为p2，
体积为V2，由玻意耳定律p1V1＝ p1V1
代入数据得：p2＝2.5 atm
微观察解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加．
⑵吸热．气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热
11（2013连云港摸底）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。
（1）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。
然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。
坐标格的正方形大小为2cm×2cm。
由图可以估算出油膜的面积是 cm2（保留两位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是 m（保留一位有效数字）。
（2）如图是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。
这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×l0-8m,的圆周而组成的。
由此可以估算出铁原予的直径约为 m（结果保留两位有效数字）。
11. 答案：（1）256 8 8×10-10（2）9.4×10-10
解析：（1）数油膜的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积是S=格数×2cm×2cm=256 cm2。
溶液浓度,1/1000，每滴溶液体积为1/100ml，2滴溶液中所含油酸体积为V=2×10-5cm3.油膜厚度即油酸分子的直径是d=V/S=8×10-10m。
（2）直径为 1.43×l0-8m,的圆周周长为πd=4.5×l0-8m, 可以估算出铁原予的直径约为
4.5×l0-8m÷48=9.4×10-10m。