高考物理二轮复习 专题十 选考部分课件 选修3-3

专题十 选修33 考情分析 201520162017 选修33 T12A(1)：晶体 与非晶体 T12A(2)：理想 气体的状态方程 、气体压强的微 观解释 T12A(3)：理想 气体的等温变化 T12A(1)：饱和汽、饱 和汽压 T12A(2)：pV图象和 气体分子热运动速率统 计分布图象 T12A(3)：热力学第一 定律 T12A(1)：V T图象、热 力学定律 T12A(2)：布 朗运动 T12A(3)：阿 伏加德罗常 数的应用 命题题解读读 本专题13个考点，皆为要求。从三年命题情况看，命题特 点为： (1)注重基础。围绕考点命题考查学生的理解能力。 (2)紧跟时代。如2013年的“卡诺循环”、2014年的“海浪发 电机”、2016年的“斯特林循环”等，借此考查学生学以致 用的能力。 (3)定量运算。以阿伏加德罗常数、热力学定律和实验定律为 中心命题，考查学生的理解能力。 整体难难度中等，命题题指数，复习习目标标是达B必会 。 1.(2016江苏苏高考)(1)在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开 后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态 下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为 _。 A.压强变小 B.压强不变 C.一直是饱和汽 D.变为未饱和汽 (2)如图1甲所示，在斯特林循环的pV图象中，一定质量理想气 体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两 个等温和两个等容过程组成。BC的过程中，单位体积中的气体 分子数目_(选填“增大”“减小”或“不变”)，状态A 和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则 状态A对应的是_(选填“”或“”)。 图图1 (3)如图甲所示，在AB和DA的过程中，气体放出的热量分别 为4 J和20 J，在BC和CD的过程中，气体吸收的热量分别为 20 J和12 J。求气体完成一次循环对外界所做的功。 解析 (1)停止加热热后，高压锅压锅 在密封状态态下缓缓慢冷却，此过过程 中锅锅内水蒸气仍是饱饱和汽，由pT关系知，p减小。故A、C项项正 确。 (2)从BC的过过程中，气体体积积不变变，故单单位体积积中的气体分子 数目不变变；因TATD，温度升高气体分子的平均速率增大，则则A状 态对应态对应 的是。 (3)完成一次循环环气体内能不变变U0，吸收的热热量 Q(2012420)J8 J 由热热力学第一定律UQW得，W8 J 气体对对外做功为为8 J。 答案 (1)AC (2)不变 (3)8 J 2.(2017江苏苏高考)(1)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变 化到状态C，其VT图象如图2所示。下列说法正确的有 _。 A.AB的过程中，气体对外界做功 B.AB的过程中，气体放出热量 C.BC的过程中，气体压强不变 D.ABC的过程中，气体内能增加 图2 (2)图3甲和乙是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位 置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每 格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同， _(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小 相同，_(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈 。 图图3 (3)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资 料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径 为3 109m的球，已知阿伏加德罗常数为6.01023 mol1。请 估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字) 解析 (1)由VT图图象知，从A到B的过过程中，气体被等温压缩压缩 ， 外界对对气体做正功，气体的内能不变变。由热热力学第一定律知，气 体放出热热量，A项错误项错误 ，B项项正确；从B到C的过过程中气体做等压压 变变化，温度降低，气体内能减少，故C正确，D错误错误 。 答案 (1)BC (2)甲 乙 (3)1103 kg/m3(或5102 kg/m3，5102 1103 kg/m3都算对 ) 1.分子动动理论论、内能 2.两种微观观模型 3.固体和液体 (1)晶体和非晶体 比较晶体非晶体 单晶体多晶体 形状规则不规则不规则 熔点固定固定不固定 特性各向异性各向同性各向同性 (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)饱和汽压的特点 液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和 汽压与饱和汽的体积无关。 5.一定质质量理想气体的各种特征变变化图图象 6.热热力学第一定律：UQW。不消耗能量却可源源不断对外 做功的机器叫永动机，并称为第一类永动机。失败原因：违背 能量守恒定律。 1.(2017江苏扬苏扬 中、六合、句容、省溧、中华华、江浦、华罗华罗 庚 七校联联考)(1)下列说法正确的是( ) A.布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈 B.大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力 C.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 D.人感觉到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的饱和汽压大 (2)已知常温下CO2气体的密度为，CO2的摩尔质量为M，阿伏伽 德罗常数为NA，则在该状态下容器内体积为V的CO2气体含有的分 子数为_。在3 km的深海中，CO2浓缩成近似固体的硬胶体 ，此时若将CO2分子看做直径为d的球，则该容器内CO2气体全部变 成硬胶体后体积约为_。 (3)在如图4所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生 以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对 该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外 界吸收的热量为9 J。图线AC的反向延长线过坐标原点O，B、C两 状态的温度相同，理想气体的分子势能为零。求： 图图4 从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增 量U1； 从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量U2及其从外界吸 收的热量Q2。 解析 (1)布朗运动动表明固体颗颗粒越小，布朗运动动越剧剧烈，选项选项 A错误错误 ；大头针头针 能浮在水面上，是由于水的表面存在张张力，选项选项 B正确；单单晶体的某些物理性质质具有各向异性，而多晶体和非晶 体是各向同性的，选项选项 C正确；人感觉觉到空气湿度大，是由于空 气中水蒸气的压压强与同一温度下水的饱饱和汽压压的差距增大，故D 项错误项错误 。 2.(2017南京市高三学情调调研)(1)下列说法中正确的是( ) A.知道阿伏加德罗常数和某物质的摩尔体积就可估算出分子体 积 B.若分子间距增大，则分子间的斥力变小，引力变大 C.一定质量的某理想气体，在温度升高时其内能一定增大 D.一滴液态金属在失重条件下呈球状，是由液体的表面张力所 致 (2)如图5所示，水平放置的汽缸内壁光滑，在 B处设有限制装置 ，使活塞在B处不能向左运动，B左侧汽缸的容积为V0，A、B之间 的容积为0.5 V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0(p0 为大气压强)，保持温度不变，设法使活塞移至A处，此时缸内气 体的压强p_，若欲保持缸内气体的压强p不变，再使活 塞由A回到B，可通过_温度实现。(选填“升高”或“降 低”) 图图5 (3)将1 mL的纯油酸配成500 mL的油酸酒精溶液，用滴管取一些 该油酸酒精溶液，向量筒内自然滴出200滴，读出量筒示数增加 了1 mL。现用滴管将其中一滴油酸酒精溶液落到盛水浅盘内，待 油膜充分展开后，测得油膜的面积为200 cm2。 求每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积； 估算油酸分子的直径。 解析 (1)知道阿伏加德罗罗常数和某固体和液体的摩尔体积积就可 估算出分子体积积，气体不行，A项错误项错误 ；若分子间间距增大，则则分 子间间的斥力、引力都变变小，B项错误项错误 ；一定质质量的某理想气体内 能由温度决定，所以温度升高时时其内能一定增大，C项项正确；由 于液体的表面张张力导导致一滴液态态金属在失重条件下表面最小，呈 球状，D项项正确。 答案 (1)CD (2)0.6p0 降低 (3)1105 mL或11011 m3 5108 cm或51010 m 3.(2017江苏仪苏仪 征中学高三期初考)如图6所示，一定质量的理想 气体从状态A 依次经过状态B、C和D 后再回到状态A。其中， AB和CD为等温过程，BC为等压过程，DA为等容过程。 图图6 (1)该循环过程中，下列说法正确的是( ) A.AB 过程中，气体吸收热量 B.BC 过程中，气体分子的平均动能增大 C.CD 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D.DA 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 (2)该循环过程中，内能增加的过程是_(选填 “AB”“BC”“CD”或“DA”)。 若气体在BC过程中 ，内能变化量的数值为2 kJ，与外界交换的热量值为7 kJ，则在 此过程中气体对外做的功为_kJ。 (3)若该气体的分子数为N，气体在A状态时的体积为V1，压强为p1 ；在B状态时压强为p2。求气体在B状态时气体分子间的距离。 解析 (1)AB过过程中，为为等温变变化，则则内能不变变，体积积减小， 外界对对气体做功，根据热热力学第一定律知气体放出热热量，故A错错 误误；BC过过程为为等压过压过 程，体积积增大，温度升高，故B点的温度 小于C点的温度，即由BC过过程中，温度升高，则则分子平均动动能 增大，B正确；CD过过程中，为为等温变变化，体积积增大，则则分子密 度减小，单单位时间时间 内碰撞单单位面积积器壁的分子数减少，故C错误错误 ；DA过过程中，体积积不变变，压压强减小，温度降低，则则气体分子 的速率分布曲线发线发 生变变化，D错误错误 。 4.(2015江苏苏高考)(1)对下列几种固体物质的认识，正确的有 ( ) A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈 椭圆形，说明蜂蜡是晶体 C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排 列不规则 D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒 排列结构不同 (2)在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用。某厂 家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后 密封进行加压测试。测试时，对包装袋缓慢地施加压力。将袋内 的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积 上所受气体分子撞击的作用力_(选填“增大”“减小” 或“不变”)，包装袋内氮气的内能_(选填“增大”“减 小”或“不变”)。 (3)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个 标准大气压、体积为1 L。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压 时，气体的体积变为0.45 L。请通过计算判断该包装袋是否漏气 。 解析 (1)若物体是晶体，则则在熔化过过程中，温度保持不变变，可 见见A项项正确；烧热烧热 的针针尖接触涂有蜂蜡薄层层的云母片背面，熔化 的蜂蜡呈椭圆椭圆 形，是由于云母片在不同方向上导热导热 性能不同造 成的，说说明云母片是晶体，所以B项错误项错误 ；沿晶体的不同方向， 原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导导致晶体在不同方 向的物理性质质不同，这这就是晶体的各向异性。C项错误项错误 ，D项项正 确。 (2)因为测试时为测试时 ，对对包装袋缓缓慢地施加压压力，外界对对气体所做的 功等于气体对对外放出的热热量，由热热力学第一定律可知气体的温度 不变变，即内能不变变。玻意耳定律可知气体体积变积变 小，所以压压强 变变大，由于气体的压压强是由于气体分子对对器壁的频频繁碰撞而产产 生的，所以包装袋内壁单单位面积积上所受气体分子撞击击的作用力增 大。 (3)若不漏气，设设加压压后的体积为积为V1，由等温过过程得p0V0p1V1， 代入数据得V10.5 L，因为为0.45 L0.5 L，故包装袋漏气。 答案 (1)AD (2)增大 不变 (3)漏气 见解析 5.(2017南通、泰州一模)(1)下列说法中正确的有_。 A.蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶 体 B.组成晶体的原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的 C.某些液晶中掺入少量多色性染料后，对不同颜色的光吸收强 度与所加电场的场强有关 D.液体表面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部 (2)在分子间作用力表现为引力的情况下，当分子间的距离增大 时，分子间的引力_(填“增大”“减小”或“不变”) ，分子势能_(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)如图7所示，在开口向上、竖直的薄壁圆柱形容器内用质量m 2.0 kg 的活塞密封一部分气体，活塞在容器内能自由滑动且 保持水平，容器的底面积S100 cm2，开始时气体的温度T1280 K，活塞到容器底的距离h120.0 cm。在气体从外界吸收Q40 J 热量的过程中，活塞缓