当前位置:首页 >> 理化生 >> 2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模块 第1讲 选修3--3(B)

2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模块 第1讲 选修3--3(B)


专题 7 选考模块 第 1 讲 选修 3--3(B 卷) 一.选择题 1.(2015?青岛统一检测 ?37) (1)下列说法正确的是__________。 (双选,填正确答案标号) a.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数 b.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快 c.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 d.利用浅层海水

和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械 能是可能的 2.(2015?连徐宿三调?12)A⑴关于下列现象的说法正确的是 ▲ .

压紧的铅块会“粘”在一起

油膜法测分子大小 乙

模拟气体压强产生机理 丙

水黾停在水面上 丁

A.甲图说明分子间存在引力 甲

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 3.(2015?济南一模?37) (1)下列说法正确的是( A.大气中 PM2.5 的运动是分子的无规则运动 B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点 C.扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关 D.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体 4.(2015?枣庄八中模拟?13).下列说法正确的是 ( A. 液体的分子势能与体积有关 B. 空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力 C. 饱和蒸汽是指液体不再蒸发,蒸汽不再液化时的状态 D. 布朗运动表明了分子越小,分子运动越剧烈 E. 液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性 ) )

第1页

5.(2015?陕西三模?13)如图,甲分子固定在坐标原点 0,乙分子位于 x 轴上,两分子之间的 相互 F 作用力与两分子间距离 x 的关系如图中曲线所示,F>0 为斥力,F<0 为引力,a、b、 c、d、为 x 轴上四个特定的位置,现把乙分子从 a 处由静止释放,则( )

A. 乙分子从 a 到 b 做加速运动,由 b 到 c 做减速运动 B. 乙分子从 a 到 c 做加速运动,经过 c 点时速度最大 C. 乙分子由 a 到 c 的过程中,两分子的势能一直减少 D. 乙分子由 a 到 d 的过程中,两分子的势能一直减少 6. (2015?潍坊二模?37) (1)以下说法正确的是________(双选,填正确答案标号)

a.晶体都具有确定的熔点 b.空气相对湿度大,就是空气中水蒸气含量高 c.物体从外界吸收热量,其内能不一定增加 d.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量等于向室外放部门的热量 7.(2015?苏锡常镇四市二调?12)A(1)下列说法正确的是 A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 B.布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性 C.给自行车打气时气筒压下后反弹,是由分子斥力造成的 D.单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的 8.(2015?日照联合检测?37)(1)某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体,气体分子 间的相互作用力表现为引力。关于实际气体的下列说法中正确的是________。 A.在完仝失重的情况下,密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力 B.若气体膨胀对外界做功,则分子势能一定增大 C.若气体被压缩,外界对气体做功,则气体内能一定增加 D.若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,则气体分子的平均动能一定减小 9. (2015?吉林三模?33)(1) (5分)下列说法正确的是___。 (填写正确答案标号,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. 一定质量的气体,在体积不变时,分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小 ▲

第2页

B. 晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大 C. 空调既能制热又能制冷,说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向 D. 外界对气体做功时,其内能一定会增大 E. 生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素,可以在高温条件下利用 分子的扩散来完成 10.(2015?德州二模?37) (1)(4 分)下列说法中正确的是___________(双选,填正确答案标号) A.用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞,这说明气体分子间有斥力 B.物体体积增大时,分子间距增大,分子间势能也增大 C.热量可以从低温物体传递到高温物体 D.对物体做功,物体的内能可能减小 E.物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能 二.非选择题 11.(2015?宿迁市三校检测?12A)(2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室 中使用的酒精油酸溶液的浓度为 A,N 滴溶液的总体积为 V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱 子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为 a 的正方形小格的玻璃板上描 出油膜的轮廓(如图所示),测得油膜占有的正方形小格个数为 X. ①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 ②油酸分子直径约为 ▲ . ▲ .

12.(2015?连徐宿三调?12)A⑵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 ▲ A S B

(选填“减少”、“不变”或“增大”) 。 13.(2015?苏锡常镇四市二调?12)A(2)一定质量的理想气体,由状态 A 通过如图所示的箭头方向变化到状态 C.则气体由状态 A 到状态 B 的 过程中,气体的内能 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”) ,气体由 ▲ (选
O

p
A

B C
1 V

状态 A 到状态 C 的过程中,气体与外界总的热交换情况是 填“吸热”、“放热”或“无法确定”) .

14.(2015?苏锡常镇四市二调?12)A(3)某种油酸密度为 ρ、摩尔质量为 M、油酸分子直径为

第3页

d,将该油酸稀释为体积浓度为

1 的油酸酒精溶液,用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上 n

形成油膜,已知一滴油酸酒精溶液的体积为 V.若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成 球形,则油分子的体积为

?d 3
6

,求:

①一滴油酸在水面上形成的面积; ②阿伏加德罗常数 NA 的表达式.

15.(2015?连徐宿三调?12)A⑶2015 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/m3、 摩尔质量 M=1.8× 10-2 kg/mol,阿伏伽德罗常数 NA=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。

16.(2015?青岛统一检测 ?37) (2) 若一条鱼儿正在水下 10m 处戏水, 吐出的一个体积为 1cm3 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 P0=1.0×105Pa, g=10m/s2,湖水温度保持不变. ①气泡在上升的过程中,气体吸热还是放热?请简述理由。 ②气泡到达湖面时的体积多大?

17.(2015?菏泽二模?37) (2) (6 分)如图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× 105Pa.

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 TA 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.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.

第4页

18.(2015?宿迁市三校检测?12A)(3)一定质量的理想气体,状态从 A→B→C→D→A 的变 化过程可用如图所示的 p-V 图线描述,其中 D→A 为等温线,气体在状态 A 时温度为 TA=300K,试求: ①气体在状态 C 时的温度 TC, ②若气体在 AB 过程中吸热 1000J,则在 AB 过程中气体内能如何变化?变化了多少? p /×105Pa 2 1 19.(2015?潍坊二模?37) (2)如图所示,一个粗细均匀的平底网管水平放置,右端用一橡皮塞 2 4 5 V/L 塞住,气柱长 20cm,此时管内、外压强均为 1.0×10 Pa,温度均为 27℃;当被封闭气体 的温度缓慢降至-3℃时,橡皮塞刚好被推动;继续缓慢降温,直到橡皮塞向内推进 5cm.已 知圆管的横截面积为 4.0.×10 气压强保持不变.求: (i)橡皮与圆管间的最大静摩擦力; (ii)被封闭气体最终的温度.
?5

5

m ,橡皮与网管间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,大

2

20. (2015?枣庄八中模拟?14).将如图所示的装置的右端部分气缸 B 置于温度始终保持不变 的环境中,绝热气缸 A 和导热气缸 B 均固定在地面上,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸 间均无摩擦,开始时两形状相同的长方体气缸内装有理想气体,压强均为 P0、体积均为 V0、 温度均为 T0.缓慢加热 A 中气体,使气缸 A 的温度升高为 1.5T0,稳定后.求: (i)气缸 A 中气体的压强 PA 以及气缸 B 中气体的体积 VB; (ii)此过程中 B 中气体吸热还是放热?试分析说明.

21.(2015?陕西三模?14)如图,导热性能极好的气缸,高为 L=l.0m,开口向上固定在水平面 上,气缸中有横截面积为 S=100cm2、质量为 m=20kg 的光滑活塞,活塞将一定质量的理想

第5页

气体封闭在气缸内.当外界温度为 t=27℃、大气压为 P0=l.0× l05Pa 时,气柱高度为 l=0.80m, 气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取 g=10m/s2,求: ①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端.在顶端处,竖直拉力 F 有多大? ②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升, 当活塞上升到气缸顶端时, 环境温度为多少 摄氏度?

22.(2015?怀化三模?33) (2) (9 分)如图所示,为厚度和质量不计,横 截面积为 S=10cm2 的绝热气缸倒扣在水平桌面上,气缸内有一绝热的 “T”型活塞固定在桌面上,活塞与气缸封闭一定质量的理想气体,开 始时,气体的温度为 T0=300K,压强为 p1 ? 0.5 ?105 Pa ,活塞与气缸 底的距离为 h=10cm,活塞与气缸可无摩擦滑动且不漏气,大气压强为 h

p0 ? 1.0 ?105 Pa 。求:
①此时桌面对气缸的作用力 FN; ②现通过电热丝给气体缓慢加热到 T,此过程中气体吸收热量为 Q=7J,内能增加了 ΔU=5J, 整过程活塞都在气缸内,求 T 的值。

23.(2015?德州二模?37) (2)(8 分)如图所示,质量 m ? 1kg 的导热气缸 倒扣在水平地面上,A 为一 T 型活塞,气缸内充有理想气体。气缸 的横截面积 S=2×10-4m2,当外界温度为 t=27℃时,气缸对地面恰好 没有压力,此时活塞位于气缸中央。不计气缸壁厚度,内壁光滑,活
5 2 塞始终在地面上静止不动, 大气压强为 P 0 ? 1?10 Pa, g ? 10m / s 。

求: ①气缸内气体的压强; ②环境温度升高时,气缸缓慢上升,温度至少升高到多少时,气缸不再上升。 ③气缸不再上升后,温度继续升高,从微观角度解释压强变化的原因。 24.(2015?吉林三模?33)(2) (10 分)如图 20 所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其 侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为 m 的密闭活塞,活塞 A 导热,活塞 B 绝热,

第6页

将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡,Ⅰ、Ⅱ两部分气体 的长度均为 l0,温度为 T0。设外界大气压强为 P0 保持不变,活塞横截面积为 S,且 mg=P0S, 环境温度保持不变。求: ①在活塞 A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于 2m,两活塞在 某位置重新处于平衡,活塞 B 下降的高度。 ②现只对Ⅱ气体缓慢加热,使活塞 A 回到初始位置.此时Ⅱ气 体的温度。

25.(2015?大庆实验中学三模?33)(2) (10 分)一根两端开口、粗细均匀的 长直玻璃管横截面积为 S=2×10-3m2,竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量 m =0.6kg 的活塞,封闭一段长度 L0=66cm 的气体,如图。开始时,活塞处于静止状态,不 计活塞与管壁间的摩擦。已知外界大气压强 po=1.0×105Pa,水的密度 ρ=1.0×103kg/m3, 重力加速度 g=10m/s2。 求: (1)开始时封闭气体的压强; (2)现保持管内封闭气体温度不变,用竖直向上的力 F 缓慢地拉动活塞。 当活塞上升到某一位置时停止移动,此时 F=8N,则这时管内外水面高度 差为多少; (3)在第(2)小问情况下管内的气柱长度。

26.(2015?济南一模?37)(2)如图所示,U 形管左端封闭,右端开口,左管横截 面积为右管横截面积的 2 倍,在左管内用水银封闭一段长为 26 cm、温度为 280 K 的空气柱, 左右两管水银面高度差为 36 cm, 外界大气压为 76 cm Hg。 若给左管的封闭气体加热,使管内气柱长度变为 30 cm,则此时左管内气体 的温度为多少?

第 1 讲 选修 3--3(B 卷) 参考答案与详解

第7页

1.【答案】ad 【命题立意】本题旨在考查热力学第二定律、阿伏加德罗常数、相对湿度。 【解析】A、物质微粒的大小不会因物态变化而发生变化,知道水的摩尔质量和水分子的质 量,根据阿伏加德罗常数= ;就可以计算出阿伏伽德罗常数,故 A 正确;

B、空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢,故 B 错误; C、表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,故 C 错误; D、利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械 能,这在原理上是可行的,故 D 正确。 故选:ad 2.【答案】AC 【命题立意】本题旨在考查液体的表面张力现象和毛细现象、分子间的相互作用力。 【解析】A.两铅块相互挤压后粘在一起,是因为分子间相互吸引而造成的,故 A 正确; B、在用油膜法测分子大小时,应少撒痱子粉以便于实验,故 B 错误; C、如图可以说明,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,故 C 正 确; D、水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用,故 D 错误。 故选:AC 3.【答案】BC 【命题立意】本题旨在考查晶体和非晶体、扩散、温度是分子平均动能的标志。 【解析】A、大气中 PM2.5 的运动是悬浮在气体中的固体颗粒的无规则运动,故 A 错误; B、晶体有固定的熔点;非晶体没有固定的熔点,温度升高后逐渐软化,故 B 正确; C、 扩散运动和布朗运动都是分子的物质热运动的反映, 故剧烈程度都温度有关, 故 C 正确; D、热量能够自发的从高温物体传到低温物体,也能从低温物体传到高温物体,如电冰箱, 但要引起其他变化(耗电) ,故 D 错误。 故选:BC 4.【答案】ABE 【命题立意】本题旨在考察分子势能、布朗运动、晶体、非晶体 【解析】 分子的势能与物体体积有关.空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力;饱 和状态下液体仍在蒸发,蒸汽仍在液化.布朗运动是液体分子无规则运动的反映.液晶既有 液体的流动性,又有光学性质的各向异性. A、分子的势能与分子间的距离有关,则就与液体的体积有关,故 A 正确.

第8页

B、空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力,液体表面有收缩的趋势而形成的,故 B 正确. C、饱和蒸汽是指液体蒸发与蒸汽液化相平衡的状态,液体仍在蒸发,蒸汽仍在液化,故 C 错误. D、布朗运动是液体分子无规则运动的反映,它不是分子运动.故 D 错误. E、液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性,故 E 正确. 故选:ABE 5.【答案】BC 【命题立意】本题旨在考察分子力与距离的关系 【解析】 根据图象可以看出分子力的大小变化,在横轴下方的为引力,上方的为斥力,分 子力做正功分子势能减小,分子力做负功分子势能增大, A、 从 a 到 b 分子乙受到引力作用,从静止开始,故做加速运动;从 b 到 c 仍受引力,故继 续加速,所以 A 错误 B、 从 a 到 c 一直受引力,故一直加速,所以到 c 点时,速度最大,故 B 正确 C、 从 a 到 c 的过程中,分子乙周到引力作用,力的方向与运动方向一致,故分子力做正功, 所以分子势能减小,故 C 正确 D、 从 a 到 c 分子力作正功,分子势能减小从 c 到 d 分子力做负功,分子势能增加,故 D 错误 6.【答案】ac 【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律、物体的内能、热力学第二定律。 【解析】a、晶体拥有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变,故 A 正确; b、相对湿度,指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比,相对湿度越大,空气中水蒸气就越 接近饱和,但不一定水蒸气含量高,故 B 错误; c、由公式 ?U ? W ? Q 知做功和热传递都能改变物体内能,物体从外界吸收热量若同时对 外界做功,则内能不一定增加,故 c 正确; d、空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量小于向室外放出的热量,因为工作过程还有电 热释放,故 d 错误。 故选:ac 7.【答案】AD 【命题立意】本题旨在考察晶体、非晶体、布朗运动概念的理解

第9页

【解析】液体存在表面张力;布朗运动是悬浮固体小颗粒的运动,反应了液体分子的无规则 运动;气体分子间距离较大,一般不考虑分子间作用力;单晶体的某些物理性质具有各向异 性,而多晶体和非晶体是各向同性的. A、 雨水在布料上形成一层薄膜, 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力, 故 A 正确; B、布朗运动是悬浮微粒的运动,反映了液体分子或气体分子的无规则运动,故 B 错误; C、打气时会反弹是因为气体压强的原因,不是分子斥力的作用;故 C 错误; D、单晶体的某些物理性质是各向异性的,多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的,故 D 正确; 故选:AD. 8.【答案】BD 【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律、物体的内能。 【解析】 A、 气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、 无规则撞击产生的. 在 完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁的顶部有作用力,故 A 错误; B、若气体膨胀对外界做功,分子之间的距离增大,需要克服气体分子之间的吸引力做功, 则分子势能一定增大,故 B 正确; C、若气体被压缩,外界对气体做功,若气体同时对外做功,则气体内能不一定增加,故 C 错误; D、若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,气体的内能不变,而分子势能一定增 大,则气体分子的平均动能一定减小,故 D 正确。 故选:BD 9.【答案】ACE 【命题立意】本题旨在考查封闭气体压强;扩散、热力学第一定律、晶体和非晶体。 【解析】A、一定量的气体,在体积不变时,温度降低,压强减小,根据气体压强原理知道 分子每秒平均碰撞次数也减小,故 A 正确; B、晶体都有固定的熔点,故 B 错误; C、根据热力学第二定律,热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低 温物体传递到高温物体,故 C 正确; D、当分子间的距离增大时,分子之间的引力和斥力均同时减小,但斥力减小的更快,当合 力表现为引力时,分子势能增加,当合力表现为斥力时,分子势能减小,故 D 错误; E、生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用 分子的扩散来完成,故 E 正确。

第 10 页

故选:ACE 10.【答案】CD 【命题立意】本题旨在考察分子间的作用力;物体的内能 【解析】 用打气筒给自行车充气,越打越费劲,是由于内外气体的压强差造成的; 分子势能随距离增大先减小后增加,再减小;热量不能自发地从低温物体传递到高温物体, 在一定的条件下能从低温物体传递到高温物体;改变内能的方式有做功和热传递; 物体中所有分子的热运动动能与所有分子势能的总和叫做物体的内能. A、用打气筒给自行车充气,越打越费劲,是由于内外气体的压强差造成的.故 A 错误; B、分子势能随距离增大先减小后增加,再减小,故两个分子的间距减小,分子间的势能可 能减小,故 B 错误; C、热量可以在一定的条件下从低温物体传递到高温物体,故 C 正确; D、由△ U=W+Q 可知系统吸收热量后,若系统对外做功,则内能不一定增加,故 D 正确. E、物体中所有分子的热运动动能与所有分子势能的总和叫做物体的内能.故 E 错误. 11.【答案】①

AV AV ;② N NXa 2

【命题立意】本题旨在考查用油膜法估测分子的大小。 【解析】实验时做的假设为:将油膜看成单分子膜;将油分子看作球形;认为油分子是一个 紧挨一个的, ①由题意可知,一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为: V0 ?

AV ; N

2 ②每一滴所形成的油膜的面积为 S ? Xa ,所以油膜的厚度,即为油酸分子的直径为:

d?

V0 AV ? S NXa 2 AV AV ;② 。 N NXa 2

故答案为:①

12.【答案】不变、增大 【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律、分子势能。 【解析】打开阀门,气体膨胀,因为右边是真空,所以不对外做功,绝热过程,故由热力学 第一定律可得,气体的内能不变,温度就不变;由于体积增大,即分子间的作用力将更小, 所以气体分子势能增大. 故答案为:不变、增大 13.【答案】不变、放热

第 11 页

【命题立意】本题旨在考察理想气体状态方程 【解析】 根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量的变化, 根据热力学第一定 律的表达式△U=Q+W 进行判断 理想气体从状态 A 变化到状态 B,斜率 K=PV 保持不变,所以做等温变化,故气体的内能 不变; 理想气体从状态 A 变化到状态 B,气体体积减小,W>0,从 B 到 C,体积不变,压强减小, 所以温度降低,内能减小,由△U=Q+W,气体由状态 A 到状态 C 的过程中,气体与外界总 的热交换情况是,Q<0,则气体放热. 14.【答案】①一滴油酸在水面上形成的面积是 ②阿伏加德罗常数 NA 的表达式是 N A ?

V ; nd

6M . ??d 3

【命题立意】本题旨在考察油膜法测分子直径实验的原理和计算 【解析】 (1)将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出 1 滴此溶液的体积.则用 1 滴此溶液 的体积除以油酸分子的直径,等于 1 滴此溶液的面积. (2)根据摩尔质量与密度,求出摩尔体积,然后与单个分子的体积的比值,即为阿伏伽德 罗常数. ①一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 ②油酸的摩尔体积为 V A ? 阿伏加德罗常数为 N A ?
16

V , n

水面上的面积 S ?

V nd

M

?

VA 6M ? V0 ??d 3

?29 3 15.【答案】① 3 ?10 个 ;② 3 ?10 m

【命题立意】本题旨在考查阿伏加德罗常数。 【解析】①水分子数: N ? ②水的摩尔体积为: V0 ? 水分子体积: V ?

mN A 10?6 ? 6.0 ?1023 ? 个 ? 3 ?1016 个 M 1.8 ?103

M

?

V0 M ? ? 3 ?10?29 m3 NA ? NA

第 12 页

答:①被分解的水中含有水分子的总数为 3 ?10 个 ;
16

②一个水分子的体积为 3 ?10?29 m3 。 16.【答案】(1)气体吸热、原因见解析;(2) 2cm3 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程、热力学第一定律。 【解析】(1)因为湖水的温度不变,所以 U 等于 0,又因为气体的体积逐渐增大,所以对 外做功,W 为负值,所以 Q 为正值,即气体吸收热量,对外做功,内能不变; (2)初态为: 末态为: ,T 2 ,

由玻意耳定律得:P1V1=P2V2 解得: V2 ? 2cm3 答:(1)气泡在上升的过程中,气体吸热; (2)气泡到达湖面时的体积 2cm3 。 17.【答案】 (1(2)①TA=200 K 【解析】 ( (2)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 是一个等压变化,即 pA=pB VA VB 根据盖—吕萨克定律可得 = TA TB VA 0.4 所以 TA= TB= × 300 K=200 K. VB 0.6 = pC TC ②见解析

pB ②由题图甲可知,由 B→C 是等容变化,根据查理定律得 TB TC 400 4 4 所以 pC= pB= pB= pB= × 1.5× 105Pa=2.0× 105Pa TB 300 3 3 则可画出由状态 A→B→C 的 p-T 图象如图所示. 18.【答案】① 375K ;② 400 J 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程。 【解析】①D→A 为等温线,则 TA ? TD ? 300K ,C 到 D 过程 由盖吕萨克定律得: 所以: TC ? 375K
5 ?3 ②A 到 B 过程压强不变,由: W ? P?V ? 2 ?10 ? 3 ?10 ? 600 J

VC VD ? TC TD

有热力学第一定律,得: ?U ? Q ? W ? 1000 J ? 600 J ? 400 J

第 13 页

则气体内能增加,增加了 400 J 答: :①气体在状态 C 时的温度 375K ;②在 AB 过程中气体内能内能增加,增加了 400 J 。 19.【答案】(i) 0.4 N ;(ii) 202.5K 【命题立意】本题旨在考查理想气体状态方程。
5 【解析】(i)由题意知,气体先发生等容变化,有: P 1 ? 1.0 ?10 Pa ,

T1 ? (273 ? 27)K ? 300K , T2 ? (273 ? 3)K ? 270K


P P 1 ? 2 ,得: P2 ? 0.9 ?105 Pa T1 T2

对橡皮塞分析,有: P 0S ? P 2S ? f 解得: f ? 0.4 N (ii)气体后发生等压变化,有: l2 ? 20cm , l3 ? 15cm 由

V2 V3 ? ,解得: T3 ? 202.5K T2 T3

答:(i)橡皮与圆管间的最大静摩擦力为 0.4 N ; (ii)被封闭气体最终的温度为 202.5K 。 20.【答案】 (i)PA=PB=1.25 P0,VB=0.8 V0 (ii)放热,因为 B 中气体温度不变,所以内能不变,活塞对 B 中气体做正功,由热力学第 一定律可知气体放热 【命题立意】本题旨在考察理想气体状态方程、热力学定律 【解析】 因为气缸 B 导热,所以 B 中气体始末状态温度相等,为等温变化;另外,因为 是刚性杆连接的绝热活塞,所以 A、B 体积之和不变,即 VB=2V0﹣VA,再根据气态方程, 本题可解. (i)因为此时活塞处于平衡状态,根据平衡条件可知: PA=PB ①

选气缸 A 中气体为研究对象,根据理想气体状态方程得: P0V0?

1 1 =PAVA? T0 15T0



选气缸 B 中气体为研究对象,根据玻意耳定律得: P0V0=PBVB ③ ④

又因为:2V0=VA+VB

第 14 页

由①②③④得:PA=PB=1.25 P0,VB=0.8 V0 (ii)放热,因为 B 中气体温度不变,所以内能不变,活塞对 B 中气体做正功,由热力学第 一定律可知气体放热 21.【答案】①竖直拉力 F 为 240N; ②环境温度为 102 摄氏度. 【命题立意】本题旨在考察理想气体状态方程 【解析】①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,气体属于等温变化,利用玻 意耳定律可求解. ②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端, 气体是等压变化, 由盖吕萨克定律可求 解 ①.设起始状态气缸内气体压强为 p1,当活塞缓慢拉至气缸顶端,设气缸内气体压强为 p2 由玻意耳定律得:p1lS=p2LS 在起始状态对活塞由受力平衡得:p1S=mg+p0S 在气缸顶端对活塞由受力平衡得:F+p2S=mg+p0S 联立并代入数据得:F=240N ②.由盖﹣吕萨克定律得: 代入数据解得:t=102° C. 22.【答案】①50N;②720K 【命题立意】该题考查热力学方程 【解析】①对气缸受力分析,由平衡条件有

LS 1S ? 273 ? 27 273 ? t

FN ? p1S ? p0 S
得, FN ? ( p0 ? p1 )S ? 50N ②设温度升高至T 时活塞距离气缸底 H ,则

(2分) (1分)

气体对外界做功: W ? p0 ?V ? p0 S ( H ? h) 由热力学第一定律: ?U ? Q ? W 解得, H ? 12cm

(1分) (1分) (1分)

气体温度从 T0 升高到 T 的过程,由理想气体状态方程,得

p1Sh p0 SH ? T0 T

(2分)

第 15 页

解得, T ?

p0 H T0 ? 720K p1h
5

(1分) ②T2=600K

23.【答案】①P=1.5× 10 Pa

③温度升高,分子平均动能增大,体积不变,分子密度不变,所以压强变大. 【命题立意】本题主要考察理想气体状态方程和微观解释 【解析】①气缸恰好对地面没有压力,对气缸列平衡方程求压强 ②气缸缓慢上升,气体压强不变,列理想气体状态方程求解 ③温度升高,分子平均动能增大,体积不变,分子密度不变,所以压强变大 ①气缸恰好对地面没有压力,对气缸: mg+P0S=PS 解得:P=1.5× 10 Pa ②气缸缓慢上升,气体压强不变, 则:
5

0.5V V ? T1 T2

解得:T2=600K ③温度升高,分子平均动能增大,体积不变,分子密度不变,所以压强变大. 24.【答案】① 0.4l0 ;② 2.5T0 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程、封闭气体压强。 【解析】①初状态 Ⅰ气体压强: P 1 ? P 0 ? Ⅱ气体压强: P2 ? P1 ? mg ? 3P0 s 添加铁砂后Ⅰ气体压强: P1/ ? P0 ? 3mg ? 4 P0 s Ⅱ气体压强: P2/ ? P1/ ?

mg ? 2 P0 s

mg ? 5P0 s

根据玻意耳定律,Ⅱ气体等温变化, P2l0 S ? P2/ l2 S 可得: l2 ?

3 l0 ,B 活塞下降的高度: h2 ? l0 ? l2 ? 0.4l0 5

/ ②Ⅰ气体等温变化, P 1l0 S ? P 1 l1S

可得: l1 ? 0.5l0 只对Ⅱ气体加热,I 气体状态不变,所以当 A 活塞回到原来位置时,

第 16 页

// Ⅱ气体高度: l2 ? 2l0 ? 0.5l0 ? 1.5l0

根据气体理想气体状态方程: 得: T2 ? 2.5T0

// P2l0 S P2// l2 S ? T0 T2

答:①在活塞 A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于 2 m 时,两活塞在某位置重新处于平衡, 活塞 B 下降的高度为 0.4l0 ; ②现只对 II 气体缓慢加热,使活塞 A 回到初始位置,此时 II 气体的温度为 2.5T0 。
5 25.【答案】 (1) 1.03 ?10 Pa ; (2) 10cm ; (3) 68.67cm

【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程。 【解析】 (1)当活塞静止时: P 1 ? P 0 ? (2)当 F ? 8 N 时有:

mg ? 1.03 ?105 Pa s

P 2 s ? F ? mg ? P 0s
得: P2 ? P0 ?

mg ? F ? 0.99 ? 105 Pa s

?h ?

P0 ? P2 ? 10cm ?g

(3)由玻意耳定律: PL 1 1S ? P 2 L2 S 得: L2 ? 68.67cm
5 答: (1)开始时封闭气体的压强为 1.03 ?10 Pa ;

(2)现保持管内封闭气体温度不变,用竖直向上的力 F 缓慢地拉动活塞. 当活塞上升到 某一位置时停止移动,此时 F ? 8 N ,则这时管内外水面高度差 10cm ; (3)在第(2)小问情况下管内的气柱长度为 68.67cm 。 26.【答案】 420 K 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程。 【解析】以封闭气体为研究对象,设左管横截面积为 S ,当左管封闭的气柱长度变为 30cm 时,左管水银柱下降 4cm ,右管水银柱上升 8cm ,即两端水银柱高度差为:h′=24cm 由题意得: V1 ? L1S ? 26S , P 1 ?P 0 ?h 1 ? 76cmHg ? 36cmHg ? 40cmHg ,

? T1 ? 280K , P2 ? P 0 ? h ? 52cmHg , V2 ? L2 S ? 30S

第 17 页

由理想气体状态方程: 解得: T2 ? 420 K

PV PV 1 1 ? 2 2 T1 T2

答:左管内气体的温度为 420 K 。 专题 7 选考模块 第 1 讲 选修 3--3(B 卷) 一.选择题 1.(2015?青岛统一检测 ?37) (1)下列说法正确的是__________。 (双选,填正确答案标号) a.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数 b.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快 c.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 d.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械 能是可能的 2.(2015?连徐宿三调?12)A⑴关于下列现象的说法正确的是 ▲ .

压紧的铅块会“粘”在一起

油膜法测分子大小 乙

模拟气体压强产生机理 丙

水黾停在水面上 丁

A.甲图说明分子间存在引力 甲

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 3.(2015?济南一模?37) (1)下列说法正确的是( A.大气中 PM2.5 的运动是分子的无规则运动 B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点 C.扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关 D.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体 4.(2015?枣庄八中模拟?13).下列说法正确的是 ( A. 液体的分子势能与体积有关 ) )

第 18 页

B. 空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力 C. 饱和蒸汽是指液体不再蒸发,蒸汽不再液化时的状态 D. 布朗运动表明了分子越小,分子运动越剧烈 E. 液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性 5.(2015?陕西三模?13)如图,甲分子固定在坐标原点 0,乙分子位于 x 轴上,两分子之间的 相互 F 作用力与两分子间距离 x 的关系如图中曲线所示,F>0 为斥力,F<0 为引力,a、b、 c、d、为 x 轴上四个特定的位置,现把乙分子从 a 处由静止释放,则( )

A. 乙分子从 a 到 b 做加速运动,由 b 到 c 做减速运动 B. 乙分子从 a 到 c 做加速运动,经过 c 点时速度最大 C. 乙分子由 a 到 c 的过程中,两分子的势能一直减少 D. 乙分子由 a 到 d 的过程中,两分子的势能一直减少 6. (2015?潍坊二模?37) (1)以下说法正确的是________(双选,填正确答案标号)

a.晶体都具有确定的熔点 b.空气相对湿度大,就是空气中水蒸气含量高 c.物体从外界吸收热量,其内能不一定增加 d.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量等于向室外放部门的热量 7.(2015?苏锡常镇四市二调?12)A(1)下列说法正确的是 A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 B.布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性 C.给自行车打气时气筒压下后反弹,是由分子斥力造成的 D.单晶体的某些物理性质具有各向异性,而多晶体和非晶体是各向同性的 8.(2015?日照联合检测?37)(1)某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体,气体分子 间的相互作用力表现为引力。关于实际气体的下列说法中正确的是________。 A.在完仝失重的情况下,密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力 B.若气体膨胀对外界做功,则分子势能一定增大 C.若气体被压缩,外界对气体做功,则气体内能一定增加 D.若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,则气体分子的平均动能一定减小 ▲

第 19 页

9. (2015?吉林三模?33)(1) (5分)下列说法正确的是___。 (填写正确答案标号,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. 一定质量的气体,在体积不变时,分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小 B. 晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大 C. 空调既能制热又能制冷,说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向 D. 外界对气体做功时,其内能一定会增大 E. 生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素,可以在高温条件下利用 分子的扩散来完成 10.(2015?德州二模?37) (1)(4 分)下列说法中正确的是___________(双选,填正确答案标号) A.用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞,这说明气体分子间有斥力 B.物体体积增大时,分子间距增大,分子间势能也增大 C.热量可以从低温物体传递到高温物体 D.对物体做功,物体的内能可能减小 E.物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能 二.非选择题 11.(2015?宿迁市三校检测?12A)(2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室 中使用的酒精油酸溶液的浓度为 A,N 滴溶液的总体积为 V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱 子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为 a 的正方形小格的玻璃板上描 出油膜的轮廓(如图所示),测得油膜占有的正方形小格个数为 X. ①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 ②油酸分子直径约为 ▲ . ▲ .

12.(2015?连徐宿三调?12)A⑵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 ▲ A S B

(选填“减少”、“不变”或“增大”) 。 13.(2015?苏锡常镇四市二调?12)A(2)一定质量的理想气体,由状态 A 通过如图所示的箭头方向变化到状态 C.则气体由状态 A 到状态 B 的 过程中,气体的内能 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”) ,气体由
O

p
A

B C
1 V

第 20 页

状态 A 到状态 C 的过程中, 气体与外界总的热交换情况是 法确定”) .

▲ (选填“吸热”、 “放热”或“无

14.(2015?苏锡常镇四市二调?12)A(3)某种油酸密度为 ρ、摩尔质量为 M、油酸分子直径为 d,将该油酸稀释为体积浓度为

1 的油酸酒精溶液,用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上 n

形成油膜,已知一滴油酸酒精溶液的体积为 V.若把油膜看成是单分子层,每个油分子看成 球形,则油分子的体积为

?d 3
6

,求:

①一滴油酸在水面上形成的面积; ②阿伏加德罗常数 NA 的表达式.

15.(2015?连徐宿三调?12)A⑶2015 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/m3、 摩尔质量 M=1.8× 10-2 kg/mol,阿伏伽德罗常数 NA=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。

16.(2015?青岛统一检测 ?37) (2) 若一条鱼儿正在水下 10m 处戏水, 吐出的一个体积为 1cm3 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 P0=1.0×105Pa, g=10m/s2,湖水温度保持不变. ①气泡在上升的过程中,气体吸热还是放热?请简述理由。 ②气泡到达湖面时的体积多大?

17.(2015?菏泽二模?37) (2) (6 分)如图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× 105Pa.

第 21 页

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 TA 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.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.

18.(2015?宿迁市三校检测?12A)(3)一定质量的理想气体,状态从 A→B→C→D→A 的变 化过程可用如图所示的 p-V 图线描述,其中 D→A 为等温线,气体在状态 A 时温度为 TA=300K,试求: ①气体在状态 C 时的温度 TC, ②若气体在 AB 过程中吸热 1000J,则在 AB 过程中气体内能如何变化?变化了多少? p /×105Pa 2 1 19.(2015?潍坊二模?37) (2)如图所示,一个粗细均匀的平底网管水平放置,右端用一橡皮塞 2 4 5 V/L 塞住,气柱长 20cm,此时管内、外压强均为 1.0×10 Pa,温度均为 27℃;当被封闭气体 的温度缓慢降至-3℃时,橡皮塞刚好被推动;继续缓慢降温,直到橡皮塞向内推进 5cm.已 知圆管的横截面积为 4.0.×10 气压强保持不变.求: (i)橡皮与圆管间的最大静摩擦力; (ii)被封闭气体最终的温度.
?5

5

m ,橡皮与网管间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,大

2

20. (2015?枣庄八中模拟?14).将如图所示的装置的右端部分气缸 B 置于温度始终保持不变 的环境中,绝热气缸 A 和导热气缸 B 均固定在地面上,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸 间均无摩擦,开始时两形状相同的长方体气缸内装有理想气体,压强均为 P0、体积均为 V0、 温度均为 T0.缓慢加热 A 中气体,使气缸 A 的温度升高为 1.5T0,稳定后.求: (i)气缸 A 中气体的压强 PA 以及气缸 B 中气体的体积 VB; (ii)此过程中 B 中气体吸热还是放热?试分析说明.

第 22 页

21.(2015?陕西三模?14)如图,导热性能极好的气缸,高为 L=l.0m,开口向上固定在水平面 上,气缸中有横截面积为 S=100cm2、质量为 m=20kg 的光滑活塞,活塞将一定质量的理想 气体封闭在气缸内.当外界温度为 t=27℃、大气压为 P0=l.0× l05Pa 时,气柱高度为 l=0.80m, 气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取 g=10m/s2,求: ①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端.在顶端处,竖直拉力 F 有多大? ②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升, 当活塞上升到气缸顶端时, 环境温度为多少 摄氏度?

22.(2015?怀化三模?33) (2) (9 分)如图所示,为厚度和质量不计,横 截面积为 S=10cm2 的绝热气缸倒扣在水平桌面上,气缸内有一绝热的 “T”型活塞固定在桌面上,活塞与气缸封闭一定质量的理想气体,开 始时,气体的温度为 T0=300K,压强为 p1 ? 0.5 ?105 Pa ,活塞与气缸 底的距离为 h=10cm,活塞与气缸可无摩擦滑动且不漏气,大气压强为 h

p0 ? 1.0 ?105 Pa 。求:
①此时桌面对气缸的作用力 FN; ②现通过电热丝给气体缓慢加热到 T,此过程中气体吸收热量为 Q=7J,内能增加了 ΔU=5J, 整过程活塞都在气缸内,求 T 的值。

23.(2015?德州二模?37) (2)(8 分)如图所示,质量 m ? 1kg 的导热气缸 倒扣在水平地面上,A 为一 T 型活塞,气缸内充有理想气体。气缸 的横截面积 S=2×10-4m2,当外界温度为 t=27℃时,气缸对地面恰好 没有压力,此时活塞位于气缸中央。不计气缸壁厚度,内壁光滑,活
5 2 塞始终在地面上静止不动, 大气压强为 P 0 ? 1?10 Pa, g ? 10m / s 。

求: ①气缸内气体的压强;

第 23 页

②环境温度升高时,气缸缓慢上升,温度至少升高到多少时,气缸不再上升。 ③气缸不再上升后,温度继续升高,从微观角度解释压强变化的原因。 24.(2015?吉林三模?33)(2) (10 分)如图 20 所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其 侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为 m 的密闭活塞,活塞 A 导热,活塞 B 绝热, 将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡,Ⅰ、Ⅱ两部分气体 的长度均为 l0,温度为 T0。设外界大气压强为 P0 保持不变,活塞横截面积为 S,且 mg=P0S, 环境温度保持不变。求: ①在活塞 A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于 2m,两活塞在 某位置重新处于平衡,活塞 B 下降的高度。 ②现只对Ⅱ气体缓慢加热,使活塞 A 回到初始位置.此时Ⅱ气 体的温度。

25.(2015?大庆实验中学三模?33)(2) (10 分)一根两端开口、粗细均匀的 长直玻璃管横截面积为 S=2×10-3m2,竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量 m =0.6kg 的活塞,封闭一段长度 L0=66cm 的气体,如图。开始时,活塞处于静止状态,不 计活塞与管壁间的摩擦。已知外界大气压强 po=1.0×105Pa,水的密度 ρ=1.0×103kg/m3, 重力加速度 g=10m/s2。 求: (1)开始时封闭气体的压强; (2)现保持管内封闭气体温度不变,用竖直向上的力 F 缓慢地拉动活塞。 当活塞上升到某一位置时停止移动,此时 F=8N,则这时管内外水面高度 差为多少; (3)在第(2)小问情况下管内的气柱长度。

26.(2015?济南一模?37)(2)如图所示,U 形管左端封闭,右端开口,左管横截 面积为右管横截面积的 2 倍,在左管内用水银封闭一段长为 26 cm、温度为 280 K 的空气柱, 左右两管水银面高度差为 36 cm, 外界大气压为 76 cm Hg。 若给左管的封闭气体加热,使管内气柱长度变为 30 cm,则此时左管内气体 的温度为多少?

第 24 页

第 1 讲 选修 3--3(B 卷) 参考答案与详解 1.【答案】ad 【命题立意】本题旨在考查热力学第二定律、阿伏加德罗常数、相对湿度。 【解析】A、物质微粒的大小不会因物态变化而发生变化,知道水的摩尔质量和水分子的质 量,根据阿伏加德罗常数= ;就可以计算出阿伏伽德罗常数,故 A 正确;

B、空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢,故 B 错误; C、表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,故 C 错误; D、利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械 能,这在原理上是可行的,故 D 正确。 故选:ad 2.【答案】AC 【命题立意】本题旨在考查液体的表面张力现象和毛细现象、分子间的相互作用力。 【解析】A.两铅块相互挤压后粘在一起,是因为分子间相互吸引而造成的,故 A 正确; B、在用油膜法测分子大小时,应少撒痱子粉以便于实验,故 B 错误; C、如图可以说明,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,故 C 正 确; D、水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用,故 D 错误。 故选:AC 3.【答案】BC 【命题立意】本题旨在考查晶体和非晶体、扩散、温度是分子平均动能的标志。 【解析】A、大气中 PM2.5 的运动是悬浮在气体中的固体颗粒的无规则运动,故 A 错误; B、晶体有固定的熔点;非晶体没有固定的熔点,温度升高后逐渐软化,故 B 正确; C、 扩散运动和布朗运动都是分子的物质热运动的反映, 故剧烈程度都温度有关, 故 C 正确; D、热量能够自发的从高温物体传到低温物体,也能从低温物体传到高温物体,如电冰箱, 但要引起其他变化(耗电) ,故 D 错误。 故选:BC 4.【答案】ABE 【命题立意】本题旨在考察分子势能、布朗运动、晶体、非晶体

第 25 页

【解析】 分子的势能与物体体积有关.空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力;饱 和状态下液体仍在蒸发,蒸汽仍在液化.布朗运动是液体分子无规则运动的反映.液晶既有 液体的流动性,又有光学性质的各向异性. A、分子的势能与分子间的距离有关,则就与液体的体积有关,故 A 正确. B、空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力,液体表面有收缩的趋势而形成的,故 B 正确. C、饱和蒸汽是指液体蒸发与蒸汽液化相平衡的状态,液体仍在蒸发,蒸汽仍在液化,故 C 错误. D、布朗运动是液体分子无规则运动的反映,它不是分子运动.故 D 错误. E、液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性,故 E 正确. 故选:ABE 5.【答案】BC 【命题立意】本题旨在考察分子力与距离的关系 【解析】 根据图象可以看出分子力的大小变化,在横轴下方的为引力,上方的为斥力,分 子力做正功分子势能减小,分子力做负功分子势能增大, E、 从 a 到 b 分子乙受到引力作用,从静止开始,故做加速运动;从 b 到 c 仍受引力,故继 续加速,所以 A 错误 F、 从 a 到 c 一直受引力,故一直加速,所以到 c 点时,速度最大,故 B 正确 G、 从 a 到 c 的过程中, 分子乙周到引力作用, 力的方向与运动方向一致, 故分子力做正功, 所以分子势能减小,故 C 正确 H、 从 a 到 c 分子力作正功,分子势能减小从 c 到 d 分子力做负功,分子势能增加,故 D 错误 6.【答案】ac 【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律、物体的内能、热力学第二定律。 【解析】a、晶体拥有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变,故 A 正确; b、相对湿度,指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比,相对湿度越大,空气中水蒸气就越 接近饱和,但不一定水蒸气含量高,故 B 错误; c、由公式 ?U ? W ? Q 知做功和热传递都能改变物体内能,物体从外界吸收热量若同时对 外界做功,则内能不一定增加,故 c 正确; d、空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量小于向室外放出的热量,因为工作过程还有电 热释放,故 d 错误。 故选:ac

第 26 页

7.【答案】AD 【命题立意】本题旨在考察晶体、非晶体、布朗运动概念的理解 【解析】液体存在表面张力;布朗运动是悬浮固体小颗粒的运动,反应了液体分子的无规则 运动;气体分子间距离较大,一般不考虑分子间作用力;单晶体的某些物理性质具有各向异 性,而多晶体和非晶体是各向同性的. A、 雨水在布料上形成一层薄膜, 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力, 故 A 正确; B、布朗运动是悬浮微粒的运动,反映了液体分子或气体分子的无规则运动,故 B 错误; C、打气时会反弹是因为气体压强的原因,不是分子斥力的作用;故 C 错误; D、单晶体的某些物理性质是各向异性的,多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的,故 D 正确; 故选:AD. 8.【答案】BD 【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律、物体的内能。 【解析】 A、 气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、 无规则撞击产生的. 在 完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁的顶部有作用力,故 A 错误; B、若气体膨胀对外界做功,分子之间的距离增大,需要克服气体分子之间的吸引力做功, 则分子势能一定增大,故 B 正确; C、若气体被压缩,外界对气体做功,若气体同时对外做功,则气体内能不一定增加,故 C 错误; D、若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,气体的内能不变,而分子势能一定增 大,则气体分子的平均动能一定减小,故 D 正确。 故选:BD 9.【答案】ACE 【命题立意】本题旨在考查封闭气体压强;扩散、热力学第一定律、晶体和非晶体。 【解析】A、一定量的气体,在体积不变时,温度降低,压强减小,根据气体压强原理知道 分子每秒平均碰撞次数也减小,故 A 正确; B、晶体都有固定的熔点,故 B 错误; C、根据热力学第二定律,热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低 温物体传递到高温物体,故 C 正确; D、当分子间的距离增大时,分子之间的引力和斥力均同时减小,但斥力减小的更快,当合 力表现为引力时,分子势能增加,当合力表现为斥力时,分子势能减小,故 D 错误;

第 27 页

E、生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可以在高温条件下利用 分子的扩散来完成,故 E 正确。 故选:ACE 10.【答案】CD 【命题立意】本题旨在考察分子间的作用力;物体的内能 【解析】 用打气筒给自行车充气,越打越费劲,是由于内外气体的压强差造成的; 分子势能随距离增大先减小后增加,再减小;热量不能自发地从低温物体传递到高温物体, 在一定的条件下能从低温物体传递到高温物体;改变内能的方式有做功和热传递; 物体中所有分子的热运动动能与所有分子势能的总和叫做物体的内能. A、用打气筒给自行车充气,越打越费劲,是由于内外气体的压强差造成的.故 A 错误; B、分子势能随距离增大先减小后增加,再减小,故两个分子的间距减小,分子间的势能可 能减小,故 B 错误; C、热量可以在一定的条件下从低温物体传递到高温物体,故 C 正确; D、由△ U=W+Q 可知系统吸收热量后,若系统对外做功,则内能不一定增加,故 D 正确. E、物体中所有分子的热运动动能与所有分子势能的总和叫做物体的内能.故 E 错误. 11.【答案】①

AV AV ;② N NXa 2

【命题立意】本题旨在考查用油膜法估测分子的大小。 【解析】实验时做的假设为:将油膜看成单分子膜;将油分子看作球形;认为油分子是一个 紧挨一个的, ①由题意可知,一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为: V0 ?

AV ; N

2 ②每一滴所形成的油膜的面积为 S ? Xa ,所以油膜的厚度,即为油酸分子的直径为:

d?

V0 AV ? S NXa 2

故答案为:①

AV AV ;② 。 N NXa 2

12.【答案】不变、增大 【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律、分子势能。 【解析】打开阀门,气体膨胀,因为右边是真空,所以不对外做功,绝热过程,故由热力学 第一定律可得,气体的内能不变,温度就不变;由于体积增大,即分子间的作用力将更小, 所以气体分子势能增大.

第 28 页

故答案为:不变、增大 13.【答案】不变、放热 【命题立意】本题旨在考察理想气体状态方程 【解析】 根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量的变化, 根据热力学第一定 律的表达式△U=Q+W 进行判断 理想气体从状态 A 变化到状态 B,斜率 K=PV 保持不变,所以做等温变化,故气体的内能 不变; 理想气体从状态 A 变化到状态 B,气体体积减小,W>0,从 B 到 C,体积不变,压强减小, 所以温度降低,内能减小,由△U=Q+W,气体由状态 A 到状态 C 的过程中,气体与外界总 的热交换情况是,Q<0,则气体放热. 14.【答案】①一滴油酸在水面上形成的面积是 ②阿伏加德罗常数 NA 的表达式是 N A ?

V ; nd

6M . ??d 3

【命题立意】本题旨在考察油膜法测分子直径实验的原理和计算 【解析】 (1)将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出 1 滴此溶液的体积.则用 1 滴此溶液 的体积除以油酸分子的直径,等于 1 滴此溶液的面积. (2)根据摩尔质量与密度,求出摩尔体积,然后与单个分子的体积的比值,即为阿伏伽德 罗常数. ①一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 ②油酸的摩尔体积为 V A ? 阿伏加德罗常数为 N A ?
16

V , n

水面上的面积 S ?

V nd

M

?

VA 6M ? V0 ??d 3

?29 3 15.【答案】① 3 ?10 个 ;② 3 ?10 m

【命题立意】本题旨在考查阿伏加德罗常数。 【解析】①水分子数: N ? ②水的摩尔体积为: V0 ?

mN A 10?6 ? 6.0 ?1023 ? 个 ? 3 ?1016 个 3 M 1.8 ?10

M

?

第 29 页

水分子体积: V ?

V0 M ? ? 3 ?10?29 m3 NA ? NA
16

答:①被分解的水中含有水分子的总数为 3 ?10 个 ; ②一个水分子的体积为 3 ?10?29 m3 。 16.【答案】(1)气体吸热、原因见解析;(2) 2cm3 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程、热力学第一定律。 【解析】(1)因为湖水的温度不变,所以 U 等于 0,又因为气体的体积逐渐增大,所以对 外做功,W 为负值,所以 Q 为正值,即气体吸收热量,对外做功,内能不变; (2)初态为: 末态为: ,T 2 ,

由玻意耳定律得:P1V1=P2V2 解得: V2 ? 2cm3 答:(1)气泡在上升的过程中,气体吸热; (2)气泡到达湖面时的体积 2cm 。 17.【答案】 (1(2)①TA=200 K 【解析】 ( (2)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 是一个等压变化,即 pA=pB VA VB 根据盖—吕萨克定律可得 = TA TB VA 0.4 所以 TA= TB= × 300 K=200 K. VB 0.6 = pC TC ②见解析
3

pB ②由题图甲可知,由 B→C 是等容变化,根据查理定律得 TB TC 400 4 4 所以 pC= pB= pB= pB= × 1.5× 105Pa=2.0× 105Pa TB 300 3 3 则可画出由状态 A→B→C 的 p-T 图象如图所示. 18.【答案】① 375K ;② 400 J 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程。 【解析】①D→A 为等温线,则 TA ? TD ? 300K ,C 到 D 过程 由盖吕萨克定律得: 所以: TC ? 375K

VC VD ? TC TD

第 30 页

②A 到 B 过程压强不变,由: W ? P?V ? 2 ?105 ? 3 ?10?3 ? 600 J 有热力学第一定律,得: ?U ? Q ? W ? 1000 J ? 600 J ? 400 J 则气体内能增加,增加了 400 J 答: :①气体在状态 C 时的温度 375K ;②在 AB 过程中气体内能内能增加,增加了 400 J 。 19.【答案】(i) 0.4 N ;(ii) 202.5K 【命题立意】本题旨在考查理想气体状态方程。
5 【解析】(i)由题意知,气体先发生等容变化,有: P 1 ? 1.0 ?10 Pa ,

T1 ? (273 ? 27)K ? 300K , T2 ? (273 ? 3)K ? 270K


P P 1 ? 2 ,得: P2 ? 0.9 ?105 Pa T1 T2

对橡皮塞分析,有: P 0S ? P 2S ? f 解得: f ? 0.4 N (ii)气体后发生等压变化,有: l2 ? 20cm , l3 ? 15cm 由

V2 V3 ? ,解得: T3 ? 202.5K T2 T3

答:(i)橡皮与圆管间的最大静摩擦力为 0.4 N ; (ii)被封闭气体最终的温度为 202.5K 。 20.【答案】 (i)PA=PB=1.25 P0,VB=0.8 V0 (ii)放热,因为 B 中气体温度不变,所以内能不变,活塞对 B 中气体做正功,由热力学第 一定律可知气体放热 【命题立意】本题旨在考察理想气体状态方程、热力学定律 【解析】 因为气缸 B 导热,所以 B 中气体始末状态温度相等,为等温变化;另外,因为 是刚性杆连接的绝热活塞,所以 A、B 体积之和不变,即 VB=2V0﹣VA,再根据气态方程, 本题可解. (i)因为此时活塞处于平衡状态,根据平衡条件可知: PA=PB ①

选气缸 A 中气体为研究对象,根据理想气体状态方程得: P0V0?

1 1 =PAVA? T0 15T0



选气缸 B 中气体为研究对象,根据玻意耳定律得:

第 31 页

P0V0=PBVB

③ ④

又因为:2V0=VA+VB

由①②③④得:PA=PB=1.25 P0,VB=0.8 V0 (ii)放热,因为 B 中气体温度不变,所以内能不变,活塞对 B 中气体做正功,由热力学第 一定律可知气体放热 21.【答案】①竖直拉力 F 为 240N; ②环境温度为 102 摄氏度. 【命题立意】本题旨在考察理想气体状态方程 【解析】①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,气体属于等温变化,利用玻 意耳定律可求解. ②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端, 气体是等压变化, 由盖吕萨克定律可求 解 ①.设起始状态气缸内气体压强为 p1,当活塞缓慢拉至气缸顶端,设气缸内气体压强为 p2 由玻意耳定律得:p1lS=p2LS 在起始状态对活塞由受力平衡得:p1S=mg+p0S 在气缸顶端对活塞由受力平衡得:F+p2S=mg+p0S 联立并代入数据得:F=240N ②.由盖﹣吕萨克定律得: 代入数据解得:t=102° C. 22.【答案】①50N;②720K 【命题立意】该题考查热力学方程 【解析】①对气缸受力分析,由平衡条件有

LS 1S ? 273 ? 27 273 ? t

FN ? p1S ? p0 S
得, FN ? ( p0 ? p1 )S ? 50N ②设温度升高至T 时活塞距离气缸底 H ,则

(2分) (1分)

气体对外界做功: W ? p0 ?V ? p0 S ( H ? h) 由热力学第一定律: ?U ? Q ? W 解得, H ? 12cm

(1分) (1分) (1分)

气体温度从 T0 升高到 T 的过程,由理想气体状态方程,得

第 32 页

p1Sh p0 SH ? T0 T
解得, T ?

(2分)

p0 H T0 ? 720K p1h
5

(1分) ②T2=600K

23.【答案】①P=1.5× 10 Pa

③温度升高,分子平均动能增大,体积不变,分子密度不变,所以压强变大. 【命题立意】本题主要考察理想气体状态方程和微观解释 【解析】①气缸恰好对地面没有压力,对气缸列平衡方程求压强 ②气缸缓慢上升,气体压强不变,列理想气体状态方程求解 ③温度升高,分子平均动能增大,体积不变,分子密度不变,所以压强变大 ①气缸恰好对地面没有压力,对气缸: mg+P0S=PS 解得:P=1.5× 10 Pa ②气缸缓慢上升,气体压强不变, 则:
5

0.5V V ? T1 T2

解得:T2=600K ③温度升高,分子平均动能增大,体积不变,分子密度不变,所以压强变大. 24.【答案】① 0.4l0 ;② 2.5T0 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程、封闭气体压强。 【解析】①初状态 Ⅰ气体压强: P 1 ? P 0 ? Ⅱ气体压强: P2 ? P1 ? mg ? 3P0 s 添加铁砂后Ⅰ气体压强: P1/ ? P0 ? 3mg ? 4 P0 s Ⅱ气体压强: P2/ ? P1/ ?

mg ? 2 P0 s

mg ? 5P0 s

根据玻意耳定律,Ⅱ气体等温变化, P2l0 S ? P2/ l2 S 可得: l2 ?

3 l0 ,B 活塞下降的高度: h2 ? l0 ? l2 ? 0.4l0 5

/ ②Ⅰ气体等温变化, P 1l0 S ? P 1 l1S

第 33 页

可得: l1 ? 0.5l0 只对Ⅱ气体加热,I 气体状态不变,所以当 A 活塞回到原来位置时,
// Ⅱ气体高度: l2 ? 2l0 ? 0.5l0 ? 1.5l0

根据气体理想气体状态方程: 得: T2 ? 2.5T0

// P2l0 S P2// l2 S ? T0 T2

答:①在活塞 A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于 2 m 时,两活塞在某位置重新处于平衡, 活塞 B 下降的高度为 0.4l0 ; ②现只对 II 气体缓慢加热,使活塞 A 回到初始位置,此时 II 气体的温度为 2.5T0 。 25.【答案】 (1) 1.03 ?105 Pa ; (2) 10cm ; (3) 68.67cm 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程。 【解析】 (1)当活塞静止时: P 1 ? P 0 ? (2)当 F ? 8 N 时有:

mg ? 1.03 ?105 Pa s

P 2 s ? F ? mg ? P 0s
得: P2 ? P0 ?

mg ? F ? 0.99 ? 105 Pa s

?h ?

P0 ? P2 ? 10cm ?g

(3)由玻意耳定律: PL 1 1S ? P 2 L2 S 得: L2 ? 68.67cm
5 答: (1)开始时封闭气体的压强为 1.03 ?10 Pa ;

(2)现保持管内封闭气体温度不变,用竖直向上的力 F 缓慢地拉动活塞. 当活塞上升到 某一位置时停止移动,此时 F ? 8 N ,则这时管内外水面高度差 10cm ; (3)在第(2)小问情况下管内的气柱长度为 68.67cm 。 26.【答案】 420 K 【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程。 【解析】以封闭气体为研究对象,设左管横截面积为 S ,当左管封闭的气柱长度变为 30cm 时,左管水银柱下降 4cm ,右管水银柱上升 8cm ,即两端水银柱高度差为:h′=24cm

第 34 页

由题意得: V1 ? L1S ? 26S , P 1 ?P 0 ?h 1 ? 76cmHg ? 36cmHg ? 40cmHg ,

? T1 ? 280K , P2 ? P 0 ? h ? 52cmHg , V2 ? L2 S ? 30S
由理想气体状态方程: 解得: T2 ? 420 K 答:左管内气体的温度为 420 K 。

PV PV 1 1 ? 2 2 T1 T2

第 35 页


更多相关文档:

2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模...

2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模块 第2讲 选修3--4(B)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。专题 7 选考模块 第 2 讲 选修 3--4...

...高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第1讲(B)...

2015年全国高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第1讲(B)(含解析)新人教版选修3-3_理化生_高中教育_教育专区。专题 7 第1讲一.选择题 选考模块 选修...

...高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第1讲(A)...

2015年全国高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第1讲(A)(含解析)新人教版选修3-3_理化生_高中教育_教育专区。专题 7 第1讲一.选择题 选考模块 选修...

2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模...

2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模块 第2讲 选修3--4(A)...在某一时刻的波形曲线 如图所示,由图可知( ) 0 y/cm B A 1 3 5 7 x...

...高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第3讲(B)...

2015年全国高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 3讲(B)(含解析)新人教版选修3-5_理化生_高中教育_教育专区。专题 7 3讲一.选择题 选考模块 选修...

2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模...

2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模块 3讲 选修3--5(A)...(填选项前的 字母) A. 0 B. v 1 3 C. v D. 7 v 3 3.(2015?...

【2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编】专题7 选...

2015年全国各地高考物理模拟试题专题汇编专题7 选考模块 3讲 选修3--5...(填选项前的 字母) A. 0 B. v 1 3 C. v D. 7 v 3 3.(2015?...

...高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第2讲(B)...

2015年全国高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第2讲(B)(含解析)新人教版选修3-4_理化生_高中教育_教育专区。专题 7 第2讲一.选择题 选考模块 选修...

...高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第2讲(A)...

2015年全国高考物理模拟试题专题汇编 专题7 选考模块 第2讲(A)(含解析)新...在某时刻的波形曲线 如图所示,由图可知( ) y/cm B A 1 3 5 7 x/m...

2015年高考物理试题分类汇编 20个模块专题 Word版含答...

2015年高考物理试题分类汇编 20个模块专题 Word版含...94 专题十八 选修 3-3 ......关卡 2 B.关卡 3 C.关卡 4 D.关卡 5 第1页 【解析】加速运动时间...
更多相关标签:
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com