（新课标）2013年高考物理 考前十天回归教材习题精练九

1 新课标新课标 20132013 年高考物理考前十天回归教材习题精练九年高考物理考前十天回归教材习题精练九 热学热学 2013 2013 高考会这样考高考会这样考 1 掌握布朗运动的特点 了解布朗运动与扩散运动的区别 2 掌握宏观量与微观量之间的关系式 理解阿伏加德罗常数的桥梁作用 3 会分析分子力 分子势能的综合问题 4 了解固体 液体 气体的微观结构 5 理解温度是分子平均动能的标志 内能及其与机械能的区别 联系 6 了解晶体 非晶体 表面张力 饱和蒸汽 未饱和蒸汽 相对湿度等概念 7 掌握气体实验定律的定性分析及图象的理解 8 掌握封闭气体压强的求解 9 理解热力学定律 并能与能量守恒结合分析与气体有关的热现象 10 掌握用油膜法估测分子大小的实验原理 方法 11 根据新课标考纲要求 高考在本章出计算题的可能性较大 因此对涉及到计算的知 识点 如微观量的估算 热力学第一定律 能量守恒定律 气体实验定律的应用要引起高度 重视 原味还原高考原味还原高考 一 分子动理论 1 物质是由大量分子组成的 1 分子的大小 一般分子直径的数量级 10 10 m 估测的方法 油膜法 2 一般分子质量的数量级 10 26 kg 3 阿伏加德罗常数 1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数 用符号 NA表示 NA 6 02 1023 mol 1 NA是联系宏观量和微观量的桥梁 4 分子模型 球体模型直径为 2 立方体模型边长为 d 2 分子永不停息地做无规则热运动 1 扩散现象 相互接触的物体互相进入对方的现象 温度越高 扩散越快 2 布朗运动的特点 永不停息 无规则运动 颗粒越小 运动越剧烈 温度越高 运 动越剧烈 运动轨迹不确定 3 分子间存在着相互作用力 1 分子间同时存在相互作用的引力和斥力 2 分子力是分子间引力和斥力的合力 3 r0为分子间引力和斥力大小相等时的距离 其数量级为 10 10 m 4 如图所示 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 随分子间距离的减 小而增大 但总是斥力变化得较快 r r0时 F引 F斥 分子力 F 0 rr0时 F引和 F斥都随距离的增大而减小 但 F斥比 F引减小得更快 分子力 F 表现为 引力 r 10r0 10 9 m 时 F引 F斥迅速减弱 几乎为零 分子力 F 0 特别提醒 1 固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的球体 分子的体积仅 适用于固体和液体 对气体不适用 2 对于气体分子 d 的值并非气体分子的大小 而是两个相邻的气体分子之间的平 均距离 3 阿伏加德罗常数是联系微观与宏观数量的桥梁 3 方法技巧 处理微观量估算问题的方法 1 微观物理量 分子质量 m0 分子体积 V0 分子直径 d 2 宏观物理量 物体的质量 M 体积 V 密度 摩尔质量 MA 摩尔体积 VA 3 阿伏加德罗常数是联系微观与宏观数量的桥梁 根据质量 摩尔质量或 体积 摩尔 体积 求出摩尔数 进而求分子数 特别提醒 1 布朗运动不是固体分子的运动 也不是液体分子的运动 是液体分子无规则热运动的 间接反映 2 布朗运动只能发生在气体 液体中 而扩散现象在气体 液体 固体之间均可发生 布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关 3 因分子间的引力和斥力同时存在 且都随间距变化 所以分析分子力做功时 应先明 确分子力表现为什么力 在间距变化过程中做什么功 再根据合力做功情况判断分子势能的 变化 二 物体的内能 1 分子平均动能 物体内所有分子动能的平均值 标志 温度是分子平均动能的标志 温度越高 分子平均动能越大 2 分子势能 由分子间的相互作用和相对位置决定的能量 它随着物体体积的变化而变化 与分子间距离的关系为 1 当 r r0时 分子力表现为引力 随着 r 的增大 分子引力做负功 分子势能增大 2 当 r r0时 分子力表现为斥力 随着 r 的减小 分子斥力做负功 分子势能增大 3 当 r r0时 分子势能最小 但不为零 是负值 因为选两分子相距无穷远时分子势 能为零 4 分子势能曲线如图所示 4 3 物体的内能 物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和 1 决定内能的因素 微观上 分子动能 分子势能 分子个数 宏观上 温度 体积 物质的量 摩尔数 一定质量的理想气体的内能只由温度决定 2 改变物体的内能的两种方式 做功 当做功使物体的内能发生改变的时候 外界对物体做了多少功 物体内能就增 加多少 物体对外界做了多少功 物体内能就减少多少 热传递 当热传递使物体的内能发生改变的时候 物体吸收了多少热量 物体内能就 增加多少 物体放出了多少热量 物体内能就减少多少 特别提醒 1 温度相同的任意两个物体分子平均动能相同 如温度相同的氢气和氧气分子平均动能 相同 但由于氢气分子质量小于氧气分子质量 故氢气分子平均速率大于氧气分子平均速率 2 物体的体积越大 分子势能不一定就越大 也有少数物体 如水变成冰 体积变大 分子势能反而变小 3 任何物体都有内能 4 当一个系统的内能发生变化时 一定要分析做功和热传递两种可能性 不能遗漏其中 一种 三 热力学定律与能量守恒定律 1 热力学第一定律 1 内容 一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的 和 2 表达式 U Q W 3 符号规定 外界对物体做功 W 0 做功 W 物体对外界做功 W 0 吸 放热 Q 物体从外界吸收热量 Q 0 5 物体向外界放出热量 Q 0 物体内能增加 U 0 内能变化 U 物体内能减少 U 0 2 热力学第二定律 1 表述一 热量不能自发地从低温物体传到高温物体 2 表述二 不可能从单一热库吸收热量 使之完全变成功 而不产生其他影响 3 能量守恒定律 1 能量守恒定律的内容 能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能从一种形式 转化为另一种形式 或者从一个物体转移到别的物体 在转化或转移的过程中其总量保持不 变 2 条件性 能量守恒定律是自然界的普遍规律 某一种形式的能是否守恒是有条件的 例如 机械能守恒定律具有适用条件 而能量守恒定律是无条件的 是一切自然现象都遵守 的基本规律 3 两类永动机 第一类永动机 不消耗任何能量 却源源不断地对外做功的机器 不能制成的原因 违 背能量守恒定律 第二类永动机 从单一热库吸收热量并把它全部用来对外做功 而不引起其他变化的 机器 不能制成的原因 违背热力学第二定律 特别提醒 1 应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统 2 应用热力学第一定律计算时 要依照符号法则代入数据 对结果的正 负也同样依照 规则来解释其意义 3 热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性 自然界中进行的涉及热 现象的宏观过程都具有方向性 4 虽然功与热量具有相同的单位 但二者是完全不同的两个概念 在能量守恒定律的表 达式中只存在能量 不存在功 四 固体和液体 1 固体 6 晶体 有确定熔点 例如 石英 云母 明矾 1 固体 食盐 味精 蔗糖等是晶体 非晶体 无确定熔点 例如 玻璃 蜂蜡 松香 沥青 橡胶等是非晶体 2 单晶体具有规则的几何形状 多晶体和非晶体没有规则的几何形状 3 各向异性 有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同 有些晶体沿不同方向的光学 性质不同 这类现象称为各向异性 非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的 这 叫做各向同性 2 液体 1 液体分子间距离比气体分子间距离小得多 液体分子间的作用力比固体分子间的作 用力要小 液体内部分子间的距离在 10 10 m 左右 2 液体的表面张力 液体表面层分子间距离较大 因此分子间的作用力表现为引力 液 体表面存在表面张力 使液体表面绷紧 浸润与不浸润也是表面张力的表现 3 液晶 液晶是一种特殊的物质 它既具有液体的流动性 又具有晶体的各向异性 液晶在显示器方面具有广泛的应用 名师点睛 1 只要是具有各向异性的物体必定是晶体 且是单晶体 2 只要是具有确定熔点的物体必定是晶体 反之 必是非晶体 3 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 4 金属是多晶体 所以它是各向同性的 5 表面张力使液体自动收缩 由于有表面张力的作用 液体表面有收缩到最小的趋势 表面张力的方向沿液面切线方向 五 气体 1 描述气体的状态参量 1 两种温标 摄氏温标和热力学温标 两种温标的比较 两种温标温度的零点不同 同一温度两种温标表示的数值不同 但 它们表示的温度间隔是相同的 即每一份的大小相同 t T 两种温标的单位 摄氏温标的单位是摄氏度 热力学温标的单位是开尔文 K 2 三个状态参量的比较 7 意 义 参 量 宏观上微观上 单 位换算关系 温度 T 表示物 体的冷热程 度 表示分子 的平均动能大 小 国际单位 开尔文 K 常用单位 摄氏度 T t 273 15 K 压强 p 取决于 气体的温度 和体积 取决于气 体分子的平均 动能和分子数 密度 国际单位 帕斯卡 Pa 常用单位 大气压 atm 1 atm 1 013 10 5 Pa 760 mmHg 体积 V 气体所 充满的容器 的容积 气体分子 所占据的空间 国际单位 m 3 常用单位 升 L 1 m 3 103 L 106 mL 3 气体的状态及变化 对于一定质量的气体 如果温度 体积 压强这三个量都不变 我们就说气体处于一 定的状态 一定质量的气体 p 与 T V 有关 三个参量中不可能只有一个参量发生变化 至少有 两个或三个同时改变 2 气体实验定律 理想气体状态方程 1 理想气体 严格遵从气体实验定律的气体叫理想气体 实际气体在温度不太低 压强不太大时可当做理想气体处理 理想气体是不存在的 它是实际气体在一定程度的近似 是一种理想化模型 一些不 易液化的气体如氢气 氧气 氮气 氦气 在常温下 可按理想气体处理 2 玻意耳定律 内容 一定质量的某种气体 在温度不变的情况下 压强 p 与体积 V 成反比 公式 pV C 或 p1V1 p2V2 微观解释 一定质量的某种理想气体 分子的总数是一定的 在温度保持不变时 分 子的平均动能保持不变 气体的体积减小时 分子的密集程度增大 气体的压强就增大 反 8 之亦然 故气体的压强与体积成反比 3 查理定律 内容 一定质量的某种气体 在体积不变的情况下 压强 p 与热力学温度 T 成正比 公式 微观解释 一定质量的某种理想气体 体积保持不变时 分子的密集程度不变 在这 种情况下 当温度升高时 分子的平均动能增大 气体的压强增大 4 盖 吕萨克定律 内容 一定质量的某种气体 在压强不变的情况下 其体积 V 与热力学温度 T 成正比 公式 微观解释 一定质量的某种理想气体 当温度升高时 分子的平均动能增大 要保持 压强不变 只有增大气体的体积 减小分子的密集程度 5 理想气体状态方程 内容 一定质量的理想气体 从状态 1 变到状态 2 时 尽管 p V T 都可能改变 但 压强跟体积的乘积与热力学温度的比值不变 公式 3 有关图象的处理方法 1 利用垂直于坐标轴的线作辅助线分析同质量 不同温度的两条等温线 不同体积的 两条等容线 不同压强的两条等压线的关系 例如 如图所示 V1对应虚线为等容线 A B 是等容线与 T2 T1两线的交点 可以认为 从 B 状态通过等容升压到 A 状态 温度必然升高 所以 T2 T1 如图所示 T1对应虚线为等温线 A B 为等温线与 V2 V1两线的交点 从 B 状态到 A 状 态压强增大 体积一定减小 所以 V2 V1 9 2 一定质量的气体不同图象的比较 类别 图线 特 点举 例 p V pV CT 其中 C 为恒量 即 pV 之积越大 的等温线离原点越远 p p CT 斜率 k CT 即斜率越大 温度 越高 p T 斜率即斜率越大 体积 越小 V T 斜率 即斜率越大 压强越小 特别提醒 1 温度是决定一个系统和另一个系统是否达到热平衡状态的物理量 一切达到热平衡状 态的系统都具有相同的温度 10 2 热力学温度的零值是低温的极限 只能接近不能达到 即热力学温度无负值 3 温度是大量分子热运动的集体行为 对个别分子说温度无意义 特别提醒 1 封闭气体对器壁的压强处处相等 2 求解液体内部深度为 h 处的总压强时 不要忘记液面上方气体的压强 3 注意区别封闭气体的压强和大气压强 方法技巧 几种常见情况的压强计算 1 系统处于平衡状态下的气体压强计算方法 1 液体封闭的气体压强的确定 平衡法 选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析 利用它的受力平衡 求出气 体的压强 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 2 固体 活塞或汽缸 封闭的气体压强的确定 由于该固体必定受到被封闭气体的压力 所以可通过对该固体进行受力分析 由平衡条 件建立方程 来找出气体压强与其他各力的关系 2 加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞为研究对象 进行受力分析 利用牛顿第二定律列方程 求解 特别提醒 理想气体的分子模型 理想气体是为了研究问题的方便而建立的一种理想 化模型 其微观模型是 分子本身无大小 分子间除碰撞外不计分子之间的相互作用力 无 分子势能 内能只与温度有关 分子间的碰撞看成弹性碰撞 方法技巧 应用理想气体状态方程解题的一般步骤 1 明确研究对象 即某一定质量的理想气体 2 确定气体在始末状态的参量 p1 V1 T1及 p2 V2 T2 3 由状态方程列式求解 4 讨论结果的合理性 六 饱和汽与饱和汽压 1 动态平衡 在单位时间内 由液面蒸发出去的分子数等于回到液体中的分子数 液体 11 与气体之间达到了平衡状态 这种平衡是一种动态平衡 2 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 液面上的蒸汽为饱和汽 3 未饱和汽 没有达到饱和状态的蒸汽 4 饱和汽压 在一定温度下 饱和汽的分子数密度是一定的 因而饱和汽的压强也是一 定的 这个压强即这种液体的饱和汽压 1 饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压 与其他气体压强无关 2 饱和汽压与温度和物质种类有关 七 空气的湿度 1 绝对湿度和相对湿度 1 绝对湿度 用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度 2 相对湿度 空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比 3 相对湿度公式 2 常用湿度计 干湿泡湿度计 毛发湿度计 传感器湿度计 八 用油膜法估测分子的大小 1 实验目的 1 用油膜法估测油酸分子的大小 2 学会间接测量微观量的原理和方法 2 实验原理 利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜 如图所示 将油酸分子看成球形 测出一定体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积 用计算出油膜的厚度 其中 V 为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 S 为油膜面积 这个厚度就近似等于油酸分子的直径 12 3 实验器材 油酸 酒精 盛水浅盘 痱子粉 或石膏粉 量筒 两个 滴管 或注射器 大玻璃板 彩笔 坐标纸 4 实验步骤 1 取 1 mL 1 cm3 的油酸溶于酒精中 制成 200 mL 的油酸酒精溶液 2 往边长为 30 40 cm 的浅盘中倒入约 2 cm 深的水 然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒 在水面上 3 用滴管 或注射器 向量筒中滴入 n 滴配制好的油酸酒精溶液 使这些溶液体积恰好 为 1 mL 算出每滴油酸酒精溶液的体积 4 用滴管 或注射器 向水面上滴入一滴油酸酒精溶液 油酸就在水面上慢慢散开 形 成单分子油膜 5 待油酸薄膜形状稳定后 将准备好的玻璃板盖在浅盘上 用彩笔将油酸薄膜的形状 画在玻璃板上 6 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 算出油酸薄膜的面积 求面积时 以 坐标纸上边长为 1 cm 的正方形为单位 数出轮廓内正方形的个数 不足半个的舍去 多于 半个的算一个 7 据油酸酒精溶液的浓度 算出一滴溶液中纯油酸的体积 V 据一滴油酸的体积 V 和薄 膜的面积 S 算出油酸薄膜的厚度 即为油酸分子的直径 比较算出的分子直径 看其数 量级 单位为 m 是否为 10 10 m 若不是 10 10 m 需重做实验 特别提醒 1 实验中应注意的事项 1 痱子粉和油酸的用量都不可太大 否则不易成功 2 油酸酒精溶液的浓度以小于千分之一为宜 配好后不宜长时间放置 3 测一滴油酸酒精溶液的体积时 滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数 应多滴几毫升 数出对应的滴数 这样求平均值误差较小 4 浅盘里的水离盘口面的距离应较小 并要水平放置 以便准确地画出薄膜的形状 画线时视线应与板面垂直 5 要待油膜形状稳定后 再画轮廓 6 本实验只要求估算分子的大小 实验结果的数量级符合即可 13 7 做完实验后 把水从盘的一侧边缘倒出 并用少量酒精清洗 然后用脱脂棉擦去 最后用水冲洗 以保持盘的清洁 2 实验误差分析 1 纯油酸体积的计算误差 2 油膜面积的测量误差 油膜形状的画线误差 数格法本身是一种估算的方法 自然会带来误差 2012 上海 28 6 分 右图为 研究一定质量气体在压强不变的条件下 体积变化 与温度变化关系 的实验装置示意图 粗细均匀的弯曲玻璃管 A 臂插入烧瓶 B 臂与玻璃管 C 下部用橡胶管连接 C 管开口向上 一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内 开始时 B C 内的水银面等高 1 若气体温度升高 为使瓶内气体的压强不变 应将 C 管 填 向 上 或 向下 移动 直至 2 单选 实验中多次改变气体温度 用 t表示气体升高的摄氏温度 用 h表示 B 管内水银面高度的改变量 根据测量数据作出的图线是 14 2012 海南 如图 一气缸水平固定在静止的小车上 一质量为 m 面积为 S 的活塞将一 定量的气体封闭在气缸内 平衡时活塞与气缸底相距 L 现让小车以一较小的水平恒定加速 度向右运动 稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离 d 已知大气压强为p0 不计气缸和活 塞间的摩擦 且小车运动时 大气对活塞的压强仍可视为p0 整个过程中温度保持不变 求 小车的加速度的大小 2012 全国新课标卷 33 物理 选修 3 3 15 分 1 6 分 关于热力学定律 下列说法正确的是 填入正确选项前的字母 选对 1 个给 3 分 选对 2 个给 4 分 选对 3 个给 6 分 每选错 1 个扣 3 分 最低得分为 0 分 A 为了增加物体的内能 必须对物体做功或向它传递热量 15 B 对某物体做功 必定会使该物体的内能增加 C 可以从单一热源吸收热量 使之完全变为功 D 不可能使热量从低温物体传向高温物体 E 功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 2 9 分 如图 由 U 形管和细管连接的玻璃泡 A B 和 C 浸泡在温度均为 0 C 的水 槽中 B 的容积是 A 的 3 倍 阀门 S 将 A 和 B 两部分隔开 A 内为真空 B 和 C 内都充有气体 U 形管内左边水银柱比右边的低 60mm 打开阀门 S 整个系统稳定后 U 形管内左右水银柱 高度相等 假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积 i 求玻璃泡 C 中气体的压强 以 mmHg 为单位 2012 江苏 A 选修3 3 12 分 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题12A 1 图所示 则T1 选填 大于 或 小于 T2 3 如题12A 2 图所示 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 102J 求此过程中气体内能的增量 16 解析 12A 1 AB C选项是扩散现象 D现象是布朗运动 2 平均动能 小于 本题共有两小题 每小题 6 分 共 12 分 每小题只有一个选项符合题意 1 关于热力学定律和分子动理论 下列说法正确的是 填选项前的字母 A 一定量气体吸收热量 其内能一定增大 B 不可能使热量由低温物体传递到高温物体 C 若两分子间距离增大 分子势能一定增大 D 若两分子间距离减小 分子间引力和斥力都增大 2 空气压缩机的储气罐中储有 1 0atm 的空气 6 0L 现再充入 1 0 atm 的空气 9 0L 设充气过程为等温过程 空气可看作理想气体 则充气后储气罐中气体压强为 填选 项前的字母 A 2 5 atm B 2 0 atm C 1 5 atm D 1 0 atm 17 2012 山东 36 8 分 物理 物理 3 3 1 以下说法正确的是 a 水的饱和汽压随温度的升高而增大 b 扩散现象表明 分子在永不停息地运动 c 当分子间距离增大时 分子间引力增大 分子间斥力减小 d 一定质量的理想气体 在等压膨胀过程中 气体分子的平均动能减小 2 如图所示 粗细均匀 导热良好 装有适量水银的 U 型管竖直放置 右端与大气 相通 左端封闭气柱长20lcm 可视为理想气体 两管中水银面等高 先将右端与一低 压舱 未画出 接通 稳定后右管水银面高出左管水银面10hcm 环境温度不变 大气 压强 0 75pcmHg 求稳定后低压舱内的压强 用 cmHg 做单位 此过程中左管内的气体对外界 填 做正功 做负功 不做功 气体将 填 吸热 或放热 2012 上海 31 13 分 如图 长L 100cm 粗细均匀的玻璃管一端封闭 水平放置时 18 长L0 50cm 的空气柱被水银封住 水银柱长h 30cm 将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直 位置 然后竖直插入水银槽 插入后有 h 15cm 的水银柱进入玻璃管 设整个过程中温度 始终保持不变 大气压强p0 75cmHg 求 1 插入水银槽后管内气体的压强p 2 管口距水银槽液面的距离H 6 新课标 物理 选修 3 3 15 分 1 6 分 对于一定量的理想气体 下列说法正确的是 ADE 选对一个给 3 分 选对两个给 4 分 选对 3 个给 6 分 每选错一个扣 3 分 最低得分为 0 分 A 若气体的压强和体积都不变 其内能也一定不变 B 若气体的内能不变 其状态也一定不变 C 若气体的温度随时间不段升高 其压强也一定不断增大 19 D 气体温度每升高 1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 E 当气体温度升高时 气体的内能一定增大 2 9 分 如图 一上端开口 下端封闭的细长玻璃管 下部有长 l1 66cm 的水银柱 中间封有长 l2 6 6cm 的空气柱 上部有长 l3 44cm 的水银柱 此时水银面恰好与管口平齐 已知大气压强为 Po 70cmHg 如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周 求在开口 向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度 封入的气体可视为理想气体 在转动过程中没 有发生漏气 20 7 上海 如图 绝热气缸 A 与导热气缸 B 均固定于地面 由刚性杆连接的绝热活塞与两气 缸间均无摩擦 两气缸内装有处于平衡状态的理想气体 开始时体积均为 0 V 温度均为 0 T 缓慢加热 A 中气体 停止加热达到稳定后 A 中气体压强为原来的 1 2 倍 设环境温度始终 保持不变 求气缸 A 中气体的体积 A V和温度 A T 21 答案 0 7 6 A VV 0 1 4 A TT 8 山东 8 分 物理 物理 3 3 1 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程 以下说法正确的是 a 液体的分子势能与体积有关 B 气体玻意耳定 律 B 气体体积 A 气体 A 气体体积 理想气体 状态方程 A 气体温度 22 b 晶体的物理性质都是各向异性的 c 温度升高 每个分子的动能都增大 d 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 2 气体温度计结构如图所示 玻璃测温泡 A 内充有理想气体 通过细玻璃管 B 和水 银压强计相连 开始时 A 处于冰水混合物中 左管 C 中水银面在 O 点处 右管 D 中水银面高 出 O 点 1 h 14cm 后将 A 放入待测恒温槽中 上下移动 D 使 C 中水银面仍在 O 点处 测得 D 中水银面高出 O 点 2 h 44cm 已知外界大气压为 1 个标准大气压 1 标准大气压相当于 76cmHg 求恒温槽的温度 此过程 A 内气体内能 填 增大 或 减小 气体不对外做功 气体将 填 吸热 或 放热 答案 1 ad 2 设恒温槽的温度为T2 由题意知T1 273K A 内气体发生等容变化 根据查理定律 1 得 p1 T1 p1 T1 p1 p0 ph1 p2 p0 ph2 23 9 江苏 选修模块 3 3 12 分 1 如题 12A 1 图所示 一演示用的 永动机 转轮由 5 根轻杆和转轴构成 轻杆的 末端装有形状记忆合金制成的叶片 轻推转轮后 进入热水的叶片因伸展面 划水 推动 转轮转动 离开热水后 叶片形状迅速恢复 转轮因此能较长时间转动 下列说法正确的是 A 转轮依靠自身惯性转动 不需要消耗外界能量 B 转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C 转动的叶片不断搅动热水 水温升高 D 叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 2 如题 12A 2 图所示 内壁光滑的气缸水平放置 一定质量的理想气体被密封在气 缸内 外界大气压强为 P0 现对气缸缓慢加热 气体吸收热量 Q 后 体积由 V1增大为 V2 则 在此过程中 气体分子平均动能 选增 增大 不变 或 减小 气体内能变化 了 24 3 某同学在进行 用油膜法估测分子的大小 的实验前 查阅数据手册得知 油酸 的摩尔质量 M 0 283kg mol 1 密度 0 895 103kg m 3 若 100 滴油酸的体积为 1ml 则 1 滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少 取 NA 6 02 1023mol 1 球的体积 V 与 直径 D 的关系为 3 1 6 VD 结果保留一位有效数字 10 海南 模块 3 3 试题 12 分 1 4 分 关于空气湿度 下列说法正确的是 填入正确选项前的字母 选对 1 个给 2 分 选对 2 个给 4 分 选错 1 个扣 2 分 最低得 0 分 A 当人们感到潮湿时 空气的绝对湿度一定较大 B 当人们感到干燥时 空气的相对湿度一定较小 C 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示 D 空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 2 8 分 如图 容积为 1 V的容器内充有压缩空气 容器与水银压强计相连 压强计 25 左右两管下部由软胶管相连 气阀关闭时 两管中水银面等高 左管中水银面上方到气阀之 间空气的体积为 2 V 打开气阀 左管中水银下降 缓慢地向上提右管 使左管中水银面回到 原来高度 此时右管与左管中水银面的高度差为 h 已知水银的密度为 大气压强为 O P 重力加速度为 g 空气可视为理想气体 其温度不变 求气阀打开前容器中压缩空气的压强 P1 对 V2 内的气体 打开阀门后也发生等温变化 P0V2 P2 V1 V2 混合后的气体 P1 P2 S Shg P0S 解上述 3 式得 1 1 2 01 V V ghPP 11 福建 物理选修 3 3 本题共有两小题 每小题 6 分 共 12 分 每小题只有一 个选项符合题意 26 1 如图所示 曲线 M N 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程 图中横线表 示时间 t 纵轴表示温度 T 从图中可以确定的是 填选项前的字母 A 晶体和非晶体均存在固定的熔点 T0 B 曲线M的 bc 段表示固液共存状态 C 曲线M的 ab 段 曲线 N 的 ef 段均表示固态 D 曲线M的 cd 段 曲线 N 的 fg 段均表示液态 2 一定量的理想气体在某一过程中 从外界吸收热量 2 5 104J 气体对外界做功 1 0 104J 则该理想气体的 填选项前的字母 A 温度降低 密度增大 B 温度降低 密度减小 C 温度升高 密度增大 D 温度升高 密度减小 气体的内能增大 体积增大 温度升高 密度减小 选项 D 正确 12 全国 6 分 注意 在试题卷上作答无效 在 油膜法估测油酸分子的大小 试验中 有下列实验步骤 往边长约为 40cm 的浅盆里倒入约 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 27 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的滴入量筒中 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 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 7 2010 海南物理 17 1 下列说法正确的是 A 当一定质量的气体吸热时 其内能可能减小 B 玻璃 石墨和金刚石都是晶体 木炭是非晶体 C 单晶体有固定的熔点 多晶体和非晶体没 有固定的熔点 D 当液体与大气相接触时 液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向 液体内部 E 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数 与单位体积内气体的分子数和气 体温度有关 28 2 8 分 如右图 体积为 V 内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的 活塞 气缸内密封有温度为 0 2 4T 压强为 0 1 2p 的理想气体 0 p 和 0 T 分别为大气的压强和 温度 已知 气体内能 U 与温度 T 的关系为U T 为正的常量 容器内气体的所有变 化过程都是缓慢的 求 气缸内气体与大气达到平衡时的体积 1 V ii 在活塞下降过程中 气缸内气体放出的热量 Q 29 8 2010 上海物理 30 如图 一质量不计 可上下自由活动的活塞将圆筒分为上下两室 两室中分别封闭有理想气体 筒的侧壁为绝缘体 上底 N 下底 M 及活塞 D 均为导体并按图 连接 活塞面积 2 2Scm 在电键 K 断开时 两室中气体压强均为 0 240pPa ND 间距 1 1lm DM 间距 2 3lm 将变阻器的滑片 P 滑到左端 B 闭合电键后 活塞 D 与下底 M 分别带有等量异种电荷 并各自产生匀强电场 在电场力作用下活塞 D 发生移动 稳定后 ND 间距 1 3lm DM 间距 2 1lm 活塞 D 所带电量的绝对值 0 qSE 式中 E 为 D 与 M 所带电荷产生的合场强 常量 1222 0 8 85 10 CN m 求 1 两室中气体的压强 设活塞移动前后气体温度保持不变 2 活塞受到的电场力大小 F 30 3 M 所带电荷产生的场强大小 M E和电源电压 U 4 使滑片 P 缓慢地由 B 向 A 滑动 活塞如何运动 并说明理由 精选名题巧练精选名题巧练 1 2013 湖州模拟 下列说法中正确的是 A 扩散运动就是布朗运动 B 根据热力学第二定律可知热机效率不可能为百分之百 C 空气相对湿度越大时 空气中水蒸气压强越接近饱和汽压 水蒸发越慢 D 由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离 液体表面存在张力 2 2013 福州模拟 对一定质量的理想气体 下列四种状态变化中 可能实现的是 A 增大压强时 温度降低 体积增大 B 升高温度时 压强增大 体积减小 C 降低温度时 压强增大 体积不变 31 D 降低温度时 压强减小 体积增大 3 2013 广安模拟 对热力学第二定律 下列理解正确的是 A 自然界进行的一切宏观过程都是可逆的 B 自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 是不可逆的 C 热量不可能由低温物体传递到高温物体 D 第二类永动机违背了能量守恒定律 因此不可能制成 解析 选 B 由热力学第二定律可知 热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其 他变化 由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的 但要引起其他变化 故 C 错 第 二类永动机并不违反能量守恒定律 但违背了自然界涉及热现象的宏观过程具有方向性 故 A D 错 B 正确 4 2013 徐州模拟 下列有关温度的各种说法中正确的是 A 温度低的物体内能小 B 温度低的物体 其分子运动的平均速率也必然小 C 做加速运动的物体 由于速度越来越大 因此物体分子的平均动能越来越大 D 0 的铁和 0 的冰 它们的分子平均动能相同 5 2013 盐城模拟 下列说法中正确的是 A 分子运动的平均速度可能为零 瞬时速度不可能为零 B 液体与大气相接触 表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引 C 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关 D 气体如果失去了容器的约束就会散开 这是因为气体分子之间斥力大于引力 32 6 2013 长宁模拟 关于分子运动 下列说法中正确的是 A 布朗运动就是液体分子的热运动 B 布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹 C 当分子间的距离变小时 分子间作用力可能减小 也可能增大 D 物体温度改变时 物体分子的平均动能不一定改变 7 2013 淮安模拟 如图所示 将完全相同的 A B 两球 分别浸没在初始温度相同的水和 水银的同一深度处 已知 A B 两球用同一种特殊的材料制成 当温度稍微升高时 球的体 积会明显地变大 现让两种液体的温度同时缓慢地升高到同一值 发现两球膨胀后 体积相 等 若忽略绳子 水和水银由于温度的变化而引起的体积膨胀 则以下判断正确的是 A 因为同一深度处水的压强较小 所以 A 球膨胀过程中对外做的功较多 B 因为同一深度处水银的压强较大 所以 B 球膨胀过程中内能增加较多 C 膨胀过程中 A 球吸收的热量较多 D 膨胀过程中 B 球吸收的热量较多 33 8 2013 淄博模拟 如图所示 a b c d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个 状态 图中 ad 平行于横坐标轴 ab 的延长线过原点 dc 平行于纵轴 以下说法正确的是 A 从状态 d到 c 气体不吸热也不放热 B 从状态 c 到 b 气体放热 C 从状态 a 到 d 气体对外做功 D 从状态 b 到 a 气体吸热 9 2013 承德模拟 关于晶体和非晶体的几种说法中 正确的是 A 不具有规则几何形状的物体一定不是晶体 B 晶体的物理性质与方向有关 这种特性叫做各向异性 C 若物体表现为各向同性 它就一定是非晶体 D 晶体有一定的熔化温度 非晶体没有一定的熔化温度 解析 选 B D 考查晶体 非晶体 多晶体和单晶体的特点及区别 单晶体物理性质各 向异性 多晶体物理性质各向同性 单晶体有天然规则外形 多晶体没有规则外形 晶体与 非晶体的区别在于晶体有固定熔点 10 2013 德州模拟 如图所示 带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体 不考虑分子势 能 将一个热敏电阻 电阻值随温度升高而减小 置于汽缸中 热敏电阻与汽缸外的欧姆表连 34 接 汽缸和活塞均具有良好的绝热性能 下列说法正确的是 A 若发现欧姆表读数变大 则汽缸内气体内能一定减小 B 若推动活塞使汽缸内气体体积减小 则汽缸内气体内能减小 C 若推动活塞使汽缸内气体体积减小 则汽缸内气体压强减小 D 若推动活塞使汽缸内气体体积减小 则欧姆表读数将变小 11 2013 深圳模拟 根据热力学定律和分子动理论 下列说法正确的是 A 气体的温度越高 气体分子无规则运动的平均动能越大 B 物体的温度为 0 时 物体分子的平均动能为零 C 分子势能一定随分子间距离的增大而增大 D 给物体加热 物体的内能不一定增加 解析 选 A D 根据分子动理论 温度是物体分子平均动能大小的标志 则气体的温 度越高 气体分子无规则运动的平均动能越大 故选项 A 正确 物体的温度为 0 时 物体 分子的平均动能不为零 故选项 B 错误 分子的势能不一定随分子间距离的增大而增大 故 选项 C 错误 根据热力学第一定律 给物体加热 物体的内能不一定增加 故选项 D 正确 12 2013 西安模拟 下列说法中正确的是 A 气体的温度升高时 分子的热运动变得剧烈 分子的平均动能增大 撞击器壁时对器 壁的作用力增大 从而气体的压强一定增大 B 第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律 C 压缩一定量的气体 气体的内能一定增加 D 分子 a 从远处趋近固定不动的分子 b 当 a 到达受 b 的作用力为零处时 a 的动能一 35 定最大 13 2013 深圳模拟 一定质量的某种理想气体由状态 A 经过图中所示过程缓慢变到状态 B 在此过程中 A 气体的密度一直变小 B 气体的密度一直变大 C 气体的内能一直增加 D 气体的内能一直减小 解析 选 A C 可以把一定质量的理想气体由 A 到 B 的过程看做两个过程 如图所示 36 14 2013 泰州模拟 关于晶体和非晶体 下列说法中正确的是 A 可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体 B 一块均匀薄片 沿各个方向对它施加拉力 发现其强度一样 则此薄片一定是非晶体 C 一个固体球 如果沿其各条直径方向的导电性不同 则该球一定是单晶体 D 一块晶体 若其各个方向的导热性相同 则一定是多晶体 解析 选 C 多晶体和非晶体都显示各向同性 只有单晶体显示各向异性 所以 A B 错 C 对 单晶体具有各向异性的特性 仅是指某些物理性质 并不是所有的物理性质都是各 向异性的 换言之 某一物理性质显示各向同性 并不意味着该物质一定不是单晶体 所以 D 错 15 1 晶体在熔化过程中所吸收的热量 主要用于 A 破坏空间点阵结构 增加分子动能 不改变体积 B 破坏空间点阵结构 增加分子势能 改变体积 C 重新排列空间点阵结构 增加分子势能 同时增加分子动能和改变体积 D 重新排列空间点阵结构 但不增加分子势能和动能 也不改变体积 2 如图所示 质量可忽略不计的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中 开始时活 塞距汽缸底高度 h1 0 40 m 此时气体的温度 T1 300 K 现缓慢给气体加热 活塞上升到距汽 缸底 h2 0 60 m 处 已知活塞面积 S 5 0 10 3 m2 大气压强 p0 1 0 105 Pa 不计活塞与 汽缸之间的摩擦 当活塞上升到距汽缸底 h2时 气体的温度 T2 给气体加热的过程中 气体膨胀对外做功 同时吸收 Q 420 J 的热量 则气体增加 的内能 U 多大 37 16 1 蒸汽机 内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和 转化 我们把这些气体称为工质 某热机经过一个循环后 工质从高温热源吸热 Q1 对外做 功 W 又对低温热源放热 Q2 工质完全恢复初始状态 内能没有变化 根据热力学第一定律 在工质的一个循环中 Q1 Q2 W 三者之间满足的关系是 热机的效率 1 W Q 不 可能达到 100 从能量转换的角度 说明 能不能完全转化为 能 2 如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线 图中等温线 对应的温度 比等温线 对应的温度要 填 高 或 低 在同一等温线下 如果该气体的压强 变为原来的 2 倍 则气体的体积应变为原来的 倍 38 17 如图所示 一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B 再由状态 B 变化到状态 C 已知 状态 A 的温度为 300 K 1 求气体在状态 B 的温度 2 由状态 B 变化到状态 C 的过程中 气体是吸热还是放热 简要说明理由 解析 1 由理想气体的状态方程 AABB AB p Vp V TT 得气体在状态 B 的温度 39 18 一定质量的理想气体由状态 A 变为状态 D 其有关数据如图甲所示 若状态 D 的压强是 2 104 Pa 1 求状态 A 的压强 2 请在乙图中画出该状态变化过程的 p T 图象 并分别标出 A B C D 各个状态 不 要求写出计算过程 解析 1 据理想气体状态方程 AADD AD p Vp V TT 则 pA DDA DA p V T T V 4 104 Pa 2 p T 图象及 A B C D 各个状态如图所示 40 19 2013 临沂模拟 1 下列是有关热学现象的表述 其中正确的有 A 布朗运动是液体分子的运动 故分子永不停息地做无规则运动 B 物体的温度越高 分子的平均动能越大 C 分子间吸引力随分子间距离的增大而增大 而排斥力随距离的增大而减小 D 从单一热源吸收热量可以把它全部用来做功 E 绝对零度不能达到 2 如图所示 一直立的汽缸用一质量为 m 的活塞封闭一定量的理想气体 活塞横截面 积为 S 汽缸内壁光滑且缸壁是导热的 开始活塞静止在离汽缸底部 h1的 A 位置 在活塞下 端挂上一重物后 活塞经过足够长时间后缓慢下降停在离汽缸底部 h2的 B 位置 设周围环 境温度保持不变 大气压强为 p0 重力加速度为 g 问 在该过程中 缸内气体是吸热还是 放热 所挂重物的质量是多少 解析 1 选 B D E 布朗运动是固体小颗粒的运动 A 错 物体的温度越高 分子 的平均动能越大 B 对 分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小 C 错 从单一热 源吸收热量可以把它全部用来做功 但会引起其他变化 D 对 据热力学第三定律可知绝对 零度不能达到 E 对 2 由于等温变化 理想气体内能不变 气体体积变大 对外做功 据热力学第一定律 41 可知气体 20 2013 徐州模拟 1 下列说法中正确的是 A 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 B 分子间的距离 r 增大 分子间的作用力做负功 分子