高考物理一轮复习（高手必备+萃取高招）专题15 选修部分（含17高考真题及解析）课件 选修33.ppt

专题十五选修3 3 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40分子动理论内能1 多选 2017 课标全国 33 1 5分 氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示 下列说法正确的是 填正确答案标号 a 图中两条曲线下面积相等b 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形c 图中实线对应于氧气分子在100 时的情形d 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目e 与0 时相比 100 时氧气分子速率出现在0 400m s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 答案 abc由归一化知图中两条曲线下的面积相等均为1 a正确 虚线对应的氧气分子速率较小的占的比例大 故平均动能较小 b正确 实线对应的氧气分子速率较大的占的比例大 故热运动剧烈 为100 的情形 c项正确 曲线只给出了各速率区间分子数占总分子数的百分比 没有给出分子数目 故d项错误 100 时分子速率出现在0 400m s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 e项错误 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 2 多选 2016 课标全国 33 1 5分 关于气体的内能 下列说法正确的是 填正确答案标号 a 质量和温度都相同的气体 内能一定相同b 气体温度不变 整体运动速度越大 其内能越大c 气体被压缩时 内能可能不变d 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关e 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中 内能一定增加 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 答案 cde气体的内能在宏观上由物质的量 温度和体积决定 质量相同的气体 物质的量不一定相同 选项a错误 若是理想气体 不考虑分子势能 其内能由物质的量和温度共同来决定 若是一定质量的理想气体 其内能仅由温度来决定 选项d正确 由 c为常数 知 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中 温度一定升高 内能一定增加 选项e正确 气体整体运动的速度对应气体的宏观动能 属于机械能 选项b错误 改变内能有两种方式 做功和热传递 气体被压缩时 外界对气体做功 但气体吸 放热情况不知 气体内能可能升高 不变或降低 故选项c正确 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 3 多选 2015 课标全国 33 1 5分 关于扩散现象 下列说法正确的是 填正确答案标号 a 温度越高 扩散进行得越快b 扩散现象是不同物质间的一种化学反应c 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的d 扩散现象在气体 液体和固体中都能发生e 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 答案 acd扩散现象是固体 液体或气体分子永不停息做无规则运动所致 其剧烈程度与温度有关 扩散现象不是化学反应 a c d项正确而b e项错误 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 4 多选 2014 大纲全国 16 6分 对于一定量的稀薄气体 下列说法正确的是 a 压强变大时 分子热运动必然变得剧烈b 保持压强不变时 分子热运动可能变得剧烈c 压强变大时 分子间的平均距离必然变小d 压强变小时 分子间的平均距离可能变小 答案 bd温度是气体分子热运动剧烈程度的标志 对一定量的气体 只说明压强变大时 温度不一定升高 a项错误 保持压强不变 气体的温度和体积可以同时增大 分子热运动变得剧烈 b项正确 同理说明气体的压强变大时 气体体积不一定变小 即分子间平均距离不一定变小 c项错误 气体压强变小时 气体体积可能减小 即分子间平均距离可能变小 d项正确 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 5 2011 大纲全国 22 6分 在油膜法估测油酸分子的大小实验中 有下列实验步骤 在边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水 待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上 待薄膜形状稳定 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上 计算出油膜的面积 根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中 记下量筒内每增加一定体积时的滴数 由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积 将玻璃板放在浅盘上 然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 完成下列填空 1 上述步骤中 正确的顺序是 填写步骤前面的数字 2 将1cm3的油酸溶于酒精 制成300cm3的油酸酒精溶液 测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴 现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上 测得所形成的油膜的面积是0 13m2 由此估算出油酸分子的直径为m 结果保留1位有效数字 答案 1 2 5 10 10 解析 1 根据实验原理易知操作步骤正确的顺序为 2 根据实验原理可知油酸分子直径为 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 1 分子无规则热运动的两个实例 1 扩散现象 不同物质相互接触时彼此进入对方的现象 温度越高 扩散越快 2 布朗运动 是指悬浮在液体或气体中 小颗粒 的无规则运动 布朗运动不是分子的运动 布朗运动间接反映了液体或气体分子的无规则热运动 颗粒越小 温度越高 布朗运动越剧烈 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 2 分子力和分子势能随分子间距离变化规律的对比 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 典例导引1 2015 海南单科 已知地球大气层的厚度h远小于地球半径r 空气平均摩尔质量为m 阿伏加德罗常数为na 地面大气压强为p0 重力加速度大小为g 由此可估算得 地球大气层空气分子总数为 空气分子之间的平均距离为 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 高招1热学中几个微观量估算的技巧 1 两种模型 液体 固体分子的微观模型 分子一个挨一个紧密排列 将物质的摩尔体积分成na等份 每一等份就是一个分子占有的体积 每一个分子就是一个直径为d的小球 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 气体分子的微观模型 把气体分子所占有的空间看作立方体 建立如图所示的模型 气体分子均匀分布于某一容器或一个空间中 设气体的摩尔体积为vm 则每个气体分子所占有的空间的立方体边长就等于相邻两气体分子之间的距离 2 阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 典例导引2 2017 广西柳州模拟 分子势能与分子力随分子间距离r变化的关系如图甲所示 现将甲分子固定在坐标原点o 乙分子只受两分子间的作用力沿x轴正方向运动 两分子间的分子势能ep与两分子间距离x的变化关系如图乙所示 设在移动过程中两分子所具有的总能量为0 则 a 乙分子在p点时加速度最大b 乙分子在q点时分子势能最小c 乙分子在q点时处于平衡状态d 乙分子在p点时分子动能最大 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 解析 根据题意 乙分子的分子动能和两分子间的分子势能之和为零 所以当分子势能最小时 乙分子的分子动能最大 当分子势能为零时 乙分子的分子动能也为零 观察题图乙可知 乙分子在p点时分子势能最小 则乙分子的分子动能最大 此处分子力为零 加速度为零 选项a错误 d正确 乙分子在q点时分子势能为零 但不是最小 此处 分子力不为零 加速度不为零 选项b c错误 答案 d 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 高招2分子力和分子势能的分析技巧 1 当r r0 r0为平衡位置 时 分子力表现为引力 且随着分子间距离的增大 分子力先增大后减小 2 当r r0 平衡位置 时 分子势能最小 因为不管分子间距离由r0增大还是减小 分子力都要做负功 分子势能都要增加 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 1 多选 2017 广东肇庆模拟 下列五幅图分别对应五种说法 正确的是 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 a 小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用b 分子间的距离为r0时 分子势能处于最小值c 微粒运动就是物质分子的无规则热运动 即布朗运动d 食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的e 猛推活塞 密闭的气体温度升高 压强变大 外界对气体做正功 答案 abe小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 选项a正确 分子间的距离为r0时 分子的引力与斥力相等 故分子势能处于最小值 选项b正确 微粒不是分子 而是分子团 故它的运动不是物质分子的无规则热运动 选项c错误 食盐晶体的物理性质沿各个方向并不都是一样的 故选项d错误 猛推活塞 密闭的气体温度升高 压强变大 外界对气体有力 并且在力的方向上移动距离 故外力对气体做正功 选项e正确 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 2 多选 2017 安徽合肥联考 对于一定质量的理想气体 下列说法正确的是 a 体积不变 压强减小的过程 气体一定放出热量 内能减小b 若气体内能增加 则外界一定对气体做功c 若气体的温度升高 则每个气体分子的速度一定增大d 若气体压强不变 气体分子平均距离增大时 则气体分子的平均动能一定增大e 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 答案 ade由理想气体状态方程 可知在体积不变 压强减小时 温度降低 体积不变 则w 0 温度降低 内能减少 根据热力学第一定律有 u q 0 可知一定放出热量 故a正确 若气体内能增加 根据热力学第一定律 u q w 可以从外界吸收热量 不一定外界对气体做功 故b错误 气体的温度升高 分子的平均动能增加 但不一定每个气体分子的速度都增大 故c错误 气体压强不变 气体分子平均距离增大时 体积增大 由理想气体状态方程 可知温度一定升高 则气体分子的平均动能一定增大 故d正确 从微观角度讲 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的 故e正确 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 3 多选 2017 广东深圳一模 物体体积变化时 分子间距离会随之变化 分子势能也会发生变化 下图为分子势能ep与分子间距离r的关系曲线 以下判断正确的是 a 当r r1时 分子势能最小b 当r r2时 分子引力与斥力大小相等c 当r r2时 分子间作用力的合力表现为引力d 在r由r2变到r1的过程中 分子间作用力的合力做正功e 在r由r2逐渐增大的过程中 分子间作用力的合力做负功 答案 bce势能为标量 负号表示大小 故由题图可知在r r2时势能最小 此时分子间的引力等于斥力 分子间作用力为零 a错误 b正确 当0r2时 表现为引力 所以当r由r2变到r1的过程中 分子间作用力做负功 由r2增大过程中 分子力也做负功 c e正确 d错误 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 考点41固体 液体与气体1 多选 2015 课标全国 33 1 5分 下列说法正确的是 填正确答案标号 a 将一块晶体敲碎后 得到的小颗粒是非晶体b 固体可以分为晶体和非晶体两类 有些晶体在不同方向上有不同的光学性质c 由同种元素构成的固体 可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体d 在合适的条件下 某些晶体可以转变为非晶体 某些非晶体也可以转变为晶体e 在熔化过程中 晶体要吸收热量 但温度保持不变 内能也保持不变 试做真题 考点40 考点41 考点42 答案 bcd晶体敲碎后 得到的小颗粒仍为晶体 选项a错误 某些晶体在不同方向上有不同的光学性质 选项b正确 同种元素构成的固体 可形成不同的晶体 比如金刚石和石墨 选项c正确 在合适条件下 某些晶体和非晶体可相互转变 选项d正确 晶体在熔化过程中 温度不变 内能增加 选项e错误 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 2 多选 2014 海南单科 15 1 4分 下列说法正确的是 a 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部b 单晶体有固定的熔点 多晶体没有固定的熔点c 单晶体中原子 或分子 离子 的排列具有空间周期性d 通常金属在各个方向的物理性质都相同 所以金属是非晶体e 液晶具有液体的流动性 同时具有晶体的各向异性特征 答案 ce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a项错误 晶体分为单晶体和多晶体 都有固定的熔点 故b项错误 单晶体具有各向异性 原子 或分子 离子 的排列具有空间周期性 故c项正确 通常金属在各个方向的物理性质都相同 但具有固定的熔点 为晶体 故d项错误 液晶具有液体的流动性 同时具有晶体的各向异性特征 故e项正确 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 3 2017 课标全国 33 2 10分 如图 容积均为v的汽缸a b下端有细管 容积可忽略 连通 阀门k2位于细管的中部 a b的顶部各有一阀门k1 k3 b中有一可自由滑动的活塞 质量 体积均可忽略 初始时 三个阀门均打开 活塞在b的底部 关闭k2 k3 通过k1给汽缸充气 使a中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭k1 已知室温为27 汽缸导热 1 打开k2 求稳定时活塞上方气体的体积和压强 2 接着打开k3 求稳定时活塞的位置 3 再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 求此时活塞下方气体的压强 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 解析 1 设打开k2后 稳定时活塞上方气体的压强为p1 体积为v1 依题意 被活塞分开的两部分气体都经历等温过程 由玻意耳定律得p0v p1v1 3p0 v p1 2v v1 联立 式得p1 2p0 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 2 打开k3后 由 式知 活塞必定上升 设在活塞下方气体与a中气体的体积之和为v2 v2 2v 时 活塞下方气体压强为p2 由玻意耳定律得 3p0 v p2v2 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 4 2017 课标全国 33 2 10分 一热气球体积为v 内部充有温度为ta的热空气 气球外冷空气的温度为tb 已知空气在1个大气压 温度t0时的密度为 0 该气球内 外的气压始终都为1个大气压 重力加速度大小为g 1 求该热气球所受浮力的大小 2 求该热气球内空气所受的重力 3 设充气前热气球的质量为m0 求充气后它还能托起的最大质量 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 5 2017 课标全国 33 2 10分 一种测量稀薄气体压强的仪器如图 a 所示 玻璃泡m的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管k1和k2 k1长为l 顶端封闭 k2上端与待测气体连通 m下端经橡皮软管与充有水银的容器r连通 开始测量时 m与k2相通 逐渐提升r 直到k2中水银面与k1顶端等高 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 此时水银已进入k1 且k1中水银面比顶端低h 如图 b 所示 设测量过程中温度 与k2相通的待测气体的压强均保持不变 已知k1和k2的内径均为d m的容积为v0 水银的密度为 重力加速度大小为g 求 1 待测气体的压强 2 该仪器能够测量的最大压强 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 解析 1 水银面上升至m的下端使玻璃泡中气体恰好被封住 设此时被封闭的气体的体积为v 压强等于待测气体的压强p 提升r 直到k2中水银面与k1顶端等高时 k1中水银面比顶端低h 设此时封闭气体的压强为p1 体积为v1 则由力学平衡条件得p1 p gh 整个过程为等温过程 由玻意耳定律得pv p1v1 联立 式得 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 6 2016 课标全国 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 p与气泡半径r之间的关系为其中 0 070n m 现让水下10m处一半径为0 50cm的气泡缓慢上升 已知大气压强p0 1 0 105pa 水的密度 1 0 103kg m3 重力加速度大小g取10m s2 1 求在水下10m处气泡内外的压强差 2 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 答案 1 28pa 2 1 3 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 解析 1 当气泡在水下h 10m处时 设其半径为r1 气泡内外压强差为 p1 则代入题给数据得 p1 28pa 2 设气泡在水下10m处时 气泡内空气的压强为p1 气泡体积为v1 气泡到达水面附近时 气泡内空气的压强为p2 内外压强差为 p2 其体积为v2 半径为r2 气泡上升过程中温度不变 根据玻意耳定律有p1v1 p2v2 由力学平衡条件有p1 p0 gh p1 p2 p0 p2 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 7 2016 课标全国 33 2 10分 一氧气瓶的容积为0 08m3 开始时瓶中氧气的压强为20 105pa 某实验室每天消耗压强为1 105pa的氧气0 36m3 当氧气瓶中的压强降低到2 105pa时 需重新充气 若氧气的温度保持不变 求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天 答案 4天 解析 设氧气开始时的压强为p1 体积为v1 压强变为p2 2 105pa 时 体积为v2 根据玻意耳定律得p1v1 p2v2 重新充气前 用去的氧气在p2压强下的体积为v3 v2 v1 设用去的氧气在p0 1 105pa 压强下的体积为v0 则有p2v3 p0v0 设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为 v 则氧气可用的天数为联立 式 并代入数据得n 4天 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 8 2016 海南单科 15 2 8分 如图 密闭汽缸两侧与一u形管的两端相连 汽缸壁导热 u形管内盛有密度为 7 5 102kg m3的液体 一活塞将汽缸分成左 右两个气室 开始时 左气室的体积是右气室的体积的一半 气体的压强均为p0 4 5 103pa 外界温度保持不变 缓慢向右拉活塞使u形管两侧液面的高度差h 40cm 求此时左 右两气室的体积之比 重力加速度g取10m s2 u形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计 答案 1 1 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 设初始状态时汽缸左气室的体积为v01 右气室的体积为v02 当活塞拉至汽缸中某位置时 左 右气室的压强分别为p1 p2 体积分别为v1 v2 由玻意耳定律得p0v01 p1v1 p0v02 p2v2 依题意有v01 v02 v1 v2 由力的平衡条件有p2 p1 gh 联立 式 并代入题给数据得由 式和题给条件得v1 v2 1 1 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 9 2015 课标全国 33 2 10分 如图 一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成 两圆筒中各有一个活塞 已知大活塞的质量为m1 2 50kg 横截面积为s1 80 0cm2 小活塞的质量为m2 1 50kg 横截面积为s2 40 0cm2 两活塞用刚性轻杆连接 间距保持为l 40 0cm 汽缸外大气的压强为p 1 00 105pa 温度为t 303k 初始时大活塞与大圆筒底部相距 两活塞间封闭气体的温度为t1 495k 现汽缸内气体温度缓慢下降 活塞缓慢下移 忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦 重力加速度大小g取10m s2 求 1 在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间 缸内封闭气体的温度 2 缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时 缸内封闭气体的压强 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 答案 1 330k 2 1 01 105pa 解析 1 设初始时气体体积为v1 在大活塞与大圆筒底部刚接触时 缸内封闭气体的体积为v2 温度为t2 由题给条件得v2 s2l 在活塞缓慢下移的过程中 用p1表示缸内气体的压强 由力的平衡条件得s1 p1 p m1g m2g s2 p1 p 故缸内气体的压强不变 由盖 吕萨克定律有联立 式并代入题给数据得t2 330k 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 2 在大活塞与大圆筒底部刚接触时 被封闭气体的压强为p1 在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中 被封闭气体的体积不变 设达到热平衡时被封闭气体的压强为p 由查理定律 有联立 式并代入题给数据得p 1 01 105pa 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 10 2015 课标全国 33 2 如图 一粗细均匀的u形管竖直放置 a侧上端封闭 b侧上端与大气相通 下端开口处开关k关闭 a侧空气柱的长度为l 10 0cm b侧水银面比a侧的高h 3 0cm 现将开关k打开 从u形管中放出部分水银 当两侧水银面的高度差为h1 10 0cm时将开关k关闭 已知大气压强p0与75cm高汞柱产生的压强相等 1 求放出部分水银后a侧空气柱的长度 2 此后再向b侧注入水银 使a b两侧的水银面达到同一高度 求注入的水银在管内的长度 答案 1 12 0cm 2 13 2cm 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 1 设a侧空气柱长度l 10 0cm时的压强为p 当两侧水银面的高度差为h1 0 1m时 空气柱的长度为l1 压强为p1 由玻意耳定律得pl p1l1 由力学平衡条件得p p0 gh 打开开关k放出水银的过程中 b侧水银面处的压强始终为p0 而a侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小 b a两侧水银面的高度差也随之减小 直至b侧水银面低于a侧水银面h1为止 由力学平衡条件有p1 p0 gh 联立 式 并代入题给数据得l1 12 0cm 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 2 当a b两侧的水银面达到同一高度时 设a侧空气柱的长度为l2 压强为p2 由玻意耳定律得pl p2l2 由力学平衡条件有p2 p0 联立 式 并代入题给数据得l2 10 4cm 设注入的水银在管内的长度 h 依题意得 h 2 l1 l2 h1 联立 式 并代入题给数据得 h 13 2cm 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 11 2015 海南单科 15 2 8分 如图 一底面积为s 内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上 开口向上 内有两个质量均为m的相同活塞a和b 在a与b之间 b与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体 平衡时体积均为v 已知容器内气体温度始终不变 重力加速度大小为g 外界大气压强为p0 现假设活塞b发生缓慢漏气 致使b最终与容器底面接触 求活塞a移动的距离 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 设平衡时 在a与b之间 b与容器底面之间气体的压强分别为p1和p2 由力的平衡条件有p1s p0s mg p2s p1s mg 漏气发生后 设整个封闭气体体积为v 压强为p 由力的平衡条件有p s p0s mg 由玻意耳定律得p v1 p1v p v v1 p2v 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 式中 v1 是原来a与b之间的气体在漏气发生后所占的体积 设活塞a移动的距离为l 取升高时为正 按几何关系有v 2v sl 联立 式得 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 12 2014 课标全国 33 2 9分 一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内 汽缸壁导热良好 活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动 开始时气体压强为p 活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h 外界的温度为t0 现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面 沙子倒完时 活塞下降了 若此后外界的温度变为t 求重新达到平衡后气体的体积 已知外界大气的压强始终保持不变 重力加速度大小为g 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 13 2014 课标全国 33 2 10分 如图 两汽缸a b粗细均匀 等高且内壁光滑 其下部由体积可忽略的细管连通 a的直径是b的2倍 a上端封闭 b上端与大气连通 两汽缸除a顶部导热外 其余部分均绝热 两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a b 活塞下方充有氮气 活塞a上方充有氧气 当大气压为p0 外界和汽缸内气体温度均为7 且平衡时 活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的 活塞b在汽缸正中间 1 现通过电阻丝缓慢加热氮气 当活塞b恰好升至顶部时 求氮气的温度 2 继续缓慢加热 使活塞a上升 当活塞a上升的距离是汽缸高度的时 求氧气的压强 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 1 活塞b升至顶部的过程中 活塞a不动 活塞a b下方的氮气经历等压过程 设汽缸a的容积为v0 氮气初态体积为v1 温度为t1 末态体积为v2 温度为t2 按题意 汽缸b的容积为 由题给数据和盖 吕萨克定律有由 式和题给数据得t2 320k 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 14 2014 海南单科 15 2 8分 一竖直放置 缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气 被活塞分隔成 两部分 达到平衡时 这两部分气体的体积相等 上部气体的压强为p10 如图甲所示 若将气缸缓慢倒置 再次达到平衡时 上下两部分气体体积之比为3 1 如图乙所示 设外界温度不变 已知活塞面积为s 重力加速度大小为g 求活塞的质量 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 15 2013 课标全国 33 2 9分 如图 两个侧壁绝热 顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置 汽缸底部和顶部均有细管连通 顶部的细管带有阀门k 两汽缸的容积均为v0 汽缸中各有一个绝热活塞 质量不同 厚度可忽略 开始时k关闭 两活塞下方和右活塞上方充有气体 可视为理想气体 压强分别为p0和 左活塞在汽缸正中间 其上方为真空 右活塞上方气体体积为 现使汽缸底与一恒温热源接触 平衡后左活塞升至汽缸顶部 且与顶部刚好没有接触 然后打开k 经过一段时间 重新达到平衡 已知外界温度为t0 不计活塞与汽缸壁间的摩擦 求 1 恒温热源的温度t 2 重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积vx 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 1 与恒温热源接触后 在k未打开时 右活塞不动 两活塞下方的气体经历等压过程 由盖 吕萨克定律得 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 2 由初始状态的力学平衡条件可知 左活塞的质量比右活塞的大 打开k后 左活塞下降至某一位置 右活塞必须升至汽缸顶 才能满足力学平衡条件 汽缸顶部与外界接触 底部与恒温热源接触 两部分气体各自经历等温过程 设左活塞上方气体压强为p 左汽缸中活塞上方气体的体积为vx 由玻意耳定律得 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 难点突破 解答本题应把握以下两点 1 隐含关系 由初始状态两活塞受力平衡可知左活塞质量大于右活塞质量 2 两部分气体之间的联系 体积 两部分气体体积之和为2v0 压强 重新平衡后 左活塞上方压强为p 下方气体压强为p0 p 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 2016 课标全国 33 2 10分 一u形玻璃管竖直放置 左端开口 右端封闭 左端上部有一光滑的轻活塞 初始时 管内汞柱及空气柱长度如图所示 用力向下缓慢推活塞 直至管内两边汞柱高度相等时为止 求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离 已知玻璃管的横截面积处处相同 在活塞向下移动的过程中 没有发生气体泄漏 大气压强p0与75 0cm高汞柱产生的压强相等 环境温度不变 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 设初始时 右管中空气柱的压强为p1 长度为l1 左管中空气柱的压强为p2 p0 长度为l2 活塞被下推h后 右管中空气柱的压强为p1 长度为l1 左管中空气柱的压强为p2 长度为l2 由题给条件得p1 p0 20 0 5 00 10 2m g 由玻意耳定律得p1l1 p1 l1 联立 式和题给条件得p1 1 96 105pa 依题意p2 p1 由玻意耳定律得p2l2 p2 l2 联立 式和题给条件得h 9 42cm 答案 1 96 105pa9 42cm 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 1 固体和液体 1 固体 单晶体 多晶体和非晶体的比较 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 由以上表格内容可知 a 同一种物质在不同的条件下可能是晶体也可能是非晶体 b 单晶体具有各向异性 但不是在所有物理性质上都表现出各向异性 2 液体的表面张力 作用 液体的表面张力使液面具有收缩的趋势 方向 液体的表面张力跟液面相切 跟这部分液面的分界线垂直 大小 液体的温度越高 表面张力越小 液体中溶有杂质时 表面张力变小 液体的密度越大 表面张力越大 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 3 液晶 物理性质 具有液体的流动性 具有晶体的光学各向异性 从某个方向上看 其分子排列比较整齐 但从另一方向看 分子的排列是杂乱无章的 应用 利用液晶上加电压时 旋光特性消失 实现显示功能 如电子手表 计算器 微电脑等 利用温度改变时 液晶颜色会发生改变的性质来测温度 4 饱和汽与饱和汽压 饱和汽 在密闭容器中的液体不断地蒸发 液面上的蒸汽也不断地凝结 蒸发和凝结达到动态平衡时 液面上的蒸汽叫饱和汽 未饱和汽 未达到饱和状态的蒸汽 饱和汽压 饱和汽所具有的压强 液体的饱和汽压与温度有关 温度越高 饱和汽压越大 饱和汽压与饱和汽的体积无关 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 5 相对湿度 绝对湿度 空气中所含水蒸气的压强 相对湿度 空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比 用公式表示为2 气体实验定律 1 研究对象 一定质量的理想气体 2 气体实验定律 玻意耳定律 等温变化 pv c或p1v1 p2v2 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 3 理想气体状态方程 1 理想气体 在任何温度 压强下都遵从气体实验定律的气体 实际气体在温度不太低 压强不太大时可当作理想气体 一定质量的理想气体 其内能仅由温度决定 2 理想气体状态方程 一定质量的理想气体 压强跟体积的乘积与热力学温度的比值不变 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 典例导引3 2017 湖北武汉联考 一容器内用一质量为m 1kg的活塞密封一定质量的气体 如图所示 设活塞面积为s 0 01m2 大气压强为p0 1 013 105pa 不计活塞与容器间的摩擦 1 当活塞静止时 被密封的气体的压强是多少 2 如果整个装置以加速度a 0 9g匀加速下落 此时被密封气体的压强又是多少 g取10m s2 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 1 容器静止时 设被密封的气体的压强为p 由受力平衡得ps p0s mg 2 整个装置匀加速下落时 设密封气体的压强为p 对活塞应用牛顿第二定律得p0s mg p s ma 答案 1 1 023 105pa 2 1 014 105pa 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 高招3封闭气体压强的计算方法 1 取等压面法 根据同种液体在同一水平液面处压强相等 在连通器内灵活选取等压面 由两侧压强相等建立方程求出压强 液体内部深度为h处的总压强为p p0 gh 例如 图中同一水平液面c d处压强相等 则pa p0 gh 2 平衡条件法 选取与气体接触的液柱或固体 活塞或汽缸 为研究对象 对其进行受力分析 然后根据平衡条件列平衡方程进行求解 适用于系统处于平衡状态下 封闭气体压强的计算 3 应用牛顿第二定律 选取封闭物 如封闭气体的液柱 活塞 汽缸等 为研究对象 对其进行正确的受力分析 然后应用牛顿第二定律列方程求解 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 典例导引4 2017 广东梅州一模 如图所示 一圆柱形绝热汽缸竖直放置 通过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 现通过电热丝缓慢加热气体 当气体的温度为t1时活塞上升了h 已知大气压强为p0 重力加速度为g 不计活塞与汽缸间摩擦 1 求温度为t1时气体的压强 2 现停止对气体加热 同时在活塞上缓慢添加沙粒 当添加沙粒的质量为m0时 活塞恰好回到与容器底部相距位置 求此时气体的温度 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 高招4气体实验定律 理想气体状态方程的应用技巧 1 气体实验定律的应用技巧 用气体实验定律解题的关键是恰当地选取研究对象 必须是一定质量的气体 搞清初 末状态的状态参量 正确判断出气体状态变化的过程是属于等温 等压还是等容变化过程 然后列方程求解 分析气体状态变化过程注意以下两个方面 一是根据题目的条件进行论证 比如从力学的角度分析压强的情况 判断是否属于等压过程 二是挖掘题目的隐含条件 比如缓慢压缩导热良好的汽缸中的气体 意味着气体温度与环境温度保持一致 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 2 应用理想气体状态方程的步骤若气体的三个状态参量都发生变化 则需用理想气体状态方程求解 其步骤如下 明确研究对象 即某一定质量的理想气体 确定气体在始 末状态的参量p1 v1 t1及p2 v2 t2 由状态方程列式求解 讨论结果的合理性 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 典例导引5 2017 山西太原模拟 如图所示 两个充有空气的容器a b 以装有活塞栓的细管相连通 容器a浸在温度为t1 23 的恒温箱中 容器b浸在t2 27 的恒温箱中 彼此由活塞栓隔开 容器a的容积为v1 1l 气体压强为p1 105pa 容器b的容积为v2 2l 气体压强为p2 3 105pa 当活塞栓打开后 气体的稳定压强是多少 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 活塞栓打开前为初状态 打开后的稳定状态为末状态 活塞栓打开前后两个容器中的气体总质量没有变化 且是同种气体 只不过是两容器中的气体有所迁移流动 故可用理想气体状态方程分态式求解 答案 2 25 105pa 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 高招5变质量气体问题的分析技巧1 分析变质量气体问题时 可通过巧妙地选择研究对象 使变质量气体问题转化为定质量气体问题 然后用气体实验定律求解 1 充气问题 选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象 就可把充气过程中的气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题 2 抽气问题 将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象 质量不变 故抽气过程可以看成是等温膨胀过程 3 灌气问题 把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象 可将变质量问题转化为定质量问题 4 漏气问题 选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象 便可变成定质量气体的状态变化 可用理想气体的状态方程求解 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 典例导引6 2017 山东济南模拟 一定质量的理想气体由状态a依次变化到b c d a e c 整个变化过程如图所示 已知在状态a时气体温度为320k 则在状态b时温度为多少 在状态d时温度为多少 整个过程的最高温度为多少 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 答案 80k 320k 500k 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 高招6气体图象问题的分析技巧 1 图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态 它对应着三个状态参量 图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程 2 在v t图象或p t图象中 比较两个状态的压强或体积大小 可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断 斜率越大 压强或体积越小 斜率越小 压强或体积越大 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 1 多选 2017 河北衡水模拟 下列说法正确的是 a 温度升高 分子热运动的平均动能增大 但并非每个分子的速率都增大b 物体吸收热量时其内能不一定增大c 对于一定量的理想气体 在分子平均动能不变时 分子间的平均距离减小则压强也减小d 温度高的理想气体 分子运动越剧烈 因此其内能大于温度低的理想气体e 一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2 5 104j并对外界做功1 0 104j 则气体的温度升高密度减小 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 答案 abe温度是分子平均动能的标志 温度升高分子的平均动能增大 分子热运动加剧 但个别分子的速率可能还会减小 故选项a正确 做功和热传递都可以改变物体的内能 在物体吸收热量时但对外做的功大于吸收的热量 则其内能减小 故b正确 一定量的理想气体分子平均动能不变时 其温度不变 单个分子与器壁碰撞时的作用力不变 但由于分子间距减小 单位时间内分子撞击的个数增加 致使气体的压强增大 故选项c错误 内能是构成物质的所有分子动能和势能之和 温度高的气体分子平均动能大 理想气体没有分子势能 但由于气体的量不知 故不能确定谁的内能大 故d错误 由 u w q 可知 u 1 5 104j 即气体内能增加 温度升高 又因气体对外做功 体积膨胀 故密度减小 故选项e正确 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 2 2017 安徽合肥模拟 如图所示 粗细均匀的u形管 左端封闭 右端开口 左端用水银封闭着长l 15cm的理想气体 当温度为27 时 两管水银面的高度差 h 3cm 设外界大气压与75cm高汞柱产生的压强相当 1 若对封闭气体缓慢加热 为了使左 右两管中的水银面相平 温度需升高到多少 2 若保持温度为27 不变 为了使左 右两管中的水银面相平 需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少 答案 1 70 75 2 4 2cm 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 解析 1 以封闭气体为研究对象初态 p1 p0 g h v1 ls t1 300k代入数据解得t2 343 75k 即t2 70 75 2 p3 p0 v3 l s根据玻意耳定律有p1v1 p3v3 代入数据可得l 14 4cm根据几何关系有l h 2 l l 4 2cm 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 3 2017 湖北黄冈质检 如图所示 竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管 a端封闭 c端开口 最初ab段处于水平状态 中间有一段水银将气体封闭在a端 各部分尺寸如图所示 外界大气压强p0与75cm高汞柱产生的压强相当 1 若从c端缓慢注入水银 使水银与c端管口平齐 需注入的水银柱长度为多少 2 若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90 最终ab段处于竖直 bc段处于水平位置时 封闭气体的长度变为多少 结果保留三位有效数字 考点40 考点41 考点42 透析真题 高手必备 萃取高招 对点精练 试做真题 答案 1 24cm 2 23 4cm 解析 1 设a侧空气柱长度l1 20cm时的压强为p1 当两侧水银面的高度差为h 25cm时 空气柱的长度为l2 压强为p2 由玻意耳定律得p1l1s p2l2s其中p1 75 5 10 2m g p2 75 25 10 2m g解得l2 16cm 则需要注入的水银长度 l 20cm 16cm 25cm 5cm 24cm 2 设顺时针转动90 后 水银未溢出 且ab部分留有x长度的水银 由玻意耳定律得p1l1 p0 gx l x 其中l 30cm解得x 6 61cm 0 符合题意 故最终封闭气体的长度为l x 23 4cm 试做真题 高手必备 萃取高招 对点精练 考点40 考点41 考点42 考点42热力学定律能量守恒定律1 多选 2017 课标全国 33 1 5分 如图 用隔板将一绝热汽缸分成两部分 隔板左侧充有理想气体 隔板右侧与绝热活塞之间是真空 现将隔板抽开 气体会自发扩散至整个汽缸 待气体达到稳定后 缓