（江蘇專版）2019版高考物理一輪復習第十一章選修部分微專題備考精煉（打包4套）.zip,江蘇,專版,2019,高考,物理,一輪,復習,第十一,選修,部分,專題,備考,精煉,打包 微專題75 選修3-3 1．(2017·常熟中學高考二模)在大氣中，空氣團豎直運動經(jīng)過各氣層的時間很短，因此，運動過程中空氣團與周圍空氣熱量交換極少，可看作絕熱過程．潮濕空氣團在山的迎風坡上升時，水汽凝結成云雨，到山頂后變得干燥，然后沿著背風坡下降時升溫，氣象上稱這股干熱的氣流為焚風．(大氣壓強隨高度的增加而減小) (1)空氣團沿背風坡下降時，下列描述其壓強p隨體積V變化關系的圖象中，可能正確的是________(圖中虛線是氣體的等溫線)． (2)空氣團在山的迎風坡上升時溫度降低，原因是空氣團__________(選填“對外放熱”或“對外做功”)；設空氣團的內(nèi)能U與溫度T滿足U＝CT(C為一常數(shù))，空氣團沿著背風坡下降過程中，外界對空氣團做的功為W，則此過程中空氣團升高的溫度ΔT＝________. (3)若水汽在高空凝結成小水滴的直徑為d，已知水的密度為ρ、摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA.求：①一個小水滴包含的分子數(shù)n; ②水分子直徑的大小d0. 2．(多選)(2017·溧水中學高考二模)下列說法正確的是(　　) A．由于液體表面分子間距離小于平衡位置間距r0，故液體表面存在表面張力 B．布朗微粒做無規(guī)則運動是由于它受到水分子有時吸引、有時排斥的結果 C．一定量的0 ℃的水結成0 ℃的冰，內(nèi)能一定減小 D．液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的光學的各向異性 3．在粗測油酸分子大小的實驗中，具體操作如下： ①取油酸1.00 mL注入250 mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到250 mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液． ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到1.00 mL為止，恰好共滴了100滴． ③在水盤內(nèi)注入蒸餾水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上，靜置后用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一油膜． ④測得此油膜面積為3.60×102 cm2. (1)這種粗測方法是將每個分子視為球形，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜面積可視為________，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑． (2)利用數(shù)據(jù)可求得油酸分子的直徑約為__________m. 4．如圖1所示，一汽缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在汽缸的底部安裝有一根電熱絲，用導線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣．現(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱．設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內(nèi)活塞緩慢向上移動高度h，求：(重力加速度為g) 圖1 (1)汽缸內(nèi)氣體壓強的大??； (2)t時間內(nèi)缸內(nèi)氣體對外所做的功和內(nèi)能的變化量． 5．(2017·江蘇高考考前模擬(二))下列說法中正確的是(　　) A．當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大 B．氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能有關，與分子的密集程度無關 C．有規(guī)則外形的物體是晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體 D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢 6．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖2所示A到B狀態(tài)變化的過程，已知氣體狀態(tài)A參量為pA、VA、tA，狀態(tài)B參量為pB、VB、tB，則有：pA____pB(選填“＞”“＜”或“＝”)．若A到B過程氣體內(nèi)能變化為ΔU，則氣體吸收的熱量Q＝____________. 圖2 7．冬天天氣寒冷，有時室內(nèi)需要加溫．如果有一房間室內(nèi)面積為22.4 m2，高為3.0 m，室內(nèi)空氣通過房間縫隙與外界大氣相通，開始時室內(nèi)溫度為0 ℃，通過加熱使室內(nèi)溫度升為20 ℃.若上述過程中大氣壓強不變，已知氣體在0 ℃的摩爾體積為22.4 L/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol－1，試估算這個過程中有多少個空氣分子從室內(nèi)跑出．(結果保留兩位有效數(shù)字) 8．(2017·江蘇三模)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過如圖3所示的一系列過程： 圖3 (1)下列說法正確的是________． A．由a→b過程，氣體內(nèi)能增加 B．由a→b過程，氣體分子熱運動加劇 C．當分子熱運動減緩時，壓強必定減小 D．當分子平均動能增大時，氣體體積可以保持不變 (2)在上述b→c過程中，____________(選填“氣體對外”或“外界對氣體”)做功；c→a過程中，氣體____________(選填“從外界吸收”或“向外界放出”)熱量． (3)若已知該理想氣體在a狀態(tài)時的溫度為Ta，在b狀態(tài)時的體積為Vb，在c狀態(tài)時的溫度為Tc、密度為ρ、摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，試計算該理想氣體中的分子數(shù)． 9．(2017·淮陰區(qū)校級期末) 一位同學為了表演“輕功”，用打氣筒給4只相同氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體)，然后將它們放置在水平木板上，再在氣球的上方平放一塊輕質(zhì)塑料板，如圖4所示，這位同學慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，氣球一直沒有破裂，球內(nèi)氣體溫度可視為不變． 圖4 (1)下列說法正確的是________． A．氣球內(nèi)氣體的壓強是由于氣體重力而產(chǎn)生的 B．由于該同學壓迫氣球，球內(nèi)氣體分子間表現(xiàn)為斥力 C．氣球內(nèi)氣體分子平均動能不變 D．氣球內(nèi)氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 (2)表演過程中，對球內(nèi)氣體共做了4 J的功，此過程中氣球______(填“吸收”或“放出”)熱量．若某氣球突然爆炸，則該氣球內(nèi)的氣體內(nèi)能______(填“增加”或“減少”)． (3)一只氣球內(nèi)氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，試用以上字母表示這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù)及分子間的平均距離． 10．(2018·南京市玄武區(qū)模擬)(1)下列說法正確的有______． A．天然水晶熔化后再凝固的水晶(石英玻璃)仍然是晶體 B．大氣中氫含量較少的原因是氫分子平均速率較大，更容易發(fā)生逃逸 C．相同的溫度下，液體的擴散速度等于固體的擴散速度 D．人類使用能量的過程是將高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能 (2)汽車內(nèi)燃機汽缸內(nèi)汽油燃燒時，氣體體積膨脹推動活塞對外做功．已知在某次對外做功的沖程中，汽油燃燒釋放的化學能為1×103 J，因尾氣排放、汽缸發(fā)熱等對外散失的熱量為8×102 J．該內(nèi)燃機的效率為________．隨著科技的進步，可設法減少熱量的損失，則內(nèi)燃機的效率能不斷提高，其效率__________(選填“有可能”或“仍不可能”)達到100%. (3)已知地球到月球的平均距離為384 400 km，金原子的直徑為3.48×10－9 m，金的摩爾質(zhì)量為197 g/mol.若將金原子一個接一個地緊挨排列起來，筑成從地球通往月球的“分子大道”(已知NA＝6.02×1023 mol－1)．試問： ①該“分子大道”需要多少個原子？ ②這些原子的總質(zhì)量為多少？ 答案精析 1．(1)C　(2)對外做功　　 (3)①　 ② 解析　(1)在p－V圖中等溫線為雙曲線的一支，而且越遠離坐標原點的溫度越高，沿著背風坡下降時升溫，所以圖象應該由低等溫線指向高等溫線，另外在此過程中空氣團的體積和壓強均變化，故選C. (2)空氣團在山的迎風坡上升時溫度降低，空氣團內(nèi)能減小，又絕熱，根據(jù)熱力學第一定律可知空氣團對外做功． 根據(jù)U＝CT得：ΔU＝CΔT① 空氣團沿著背風坡下降過程中，外界對空氣團做功為W， 根據(jù)熱力學第一定律得：ΔU＝W＋Q② 其中Q＝0③ ①②③聯(lián)立解得：ΔT＝； (3)①水滴的體積為V＝πd3 水滴的質(zhì)量m＝ρV 分子數(shù)n＝NA＝ ②根據(jù)＝πd03 解得d0＝ 2．CD　[由于液體表面分子間距離大于平衡位置間距r0，故液體表面存在表面張力，故A錯誤； 布朗微粒做無規(guī)則運動是由于它受到水分子的撞擊力不平衡造成的，故B錯誤； 一定量的0 ℃的水結成0 ℃的冰，放出熱量，分子勢能減小，分子總動能不變，內(nèi)能一定減小，故C正確； 液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的光學的各向異性的特點，故D正確．] 3．(1)單分子油膜　(2)1.11×10－9 解析　(1)這種粗測方法是將每個分子視為球形，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜面積可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑． (2)1滴溶液中純油酸的體積V＝×＝4×10－5 mL， 油酸分子的直徑d＝＝ cm≈1.11×10－7 cm＝1.11×10－9 m. 4．(1)p0＋　(2)p0Sh＋mgh　Pt－mgh－p0Sh 解析　(1)活塞受力平衡，設內(nèi)部氣體壓強為p，則： p0＋＝p (2)氣體對外做功： W＝pSh＝p0Sh＋mgh 由熱力學第一定律得，內(nèi)能的變化量： ΔU＝Q－W＝Pt－mgh－p0Sh. 5．D 6．＝　ΔU＋pA(VB－VA) 解析　熱力學溫度：T＝273＋t，由題圖可知，V與T成正比， 因此，從A到B過程是等壓變化，有：pA＝pB， 在此過程中，氣體體積變大，氣體對外做功， W＝－pΔV＝－pA(VB－VA)， 由熱力學第一定律：ΔU＝W＋Q可知： Q＝ΔU－W＝ΔU＋pA(VB－VA)． 7．1.2×1026個 解析　0 ℃時室內(nèi)氣體分子總數(shù) N＝NA＝×6.0×1023＝1.8×1027(個) 設20 ℃時室內(nèi)氣體體積與氣體總體積分別為 V1和V2. 根據(jù)蓋－呂薩克定律得＝＝ 則20 ℃時室內(nèi)氣體分子數(shù)與總分子數(shù)之比為＝ 從室內(nèi)跑出的氣體分子數(shù)為ΔN＝N－N1； 聯(lián)立解得ΔN＝N≈1.2×1026(個) 8．(1)D　(2)外界對氣體　從外界吸收　(3)NA 解析　(1)由a→b過程，溫度不變，故一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能不變，故A錯誤； 由a→b過程，溫度不變，分子熱運動的平均動能不變，故氣體分子熱運動的劇烈程度不變，故B錯誤； 由b→c過程，溫度降低，分子熱運動減緩，壓強不變，故C錯誤； 由c→a過程，溫度升高，分子平均動能增大，因為c→a過程題圖p－T圖象過原點，所以由c→a過程為等容過程，故氣體體積可以保持不變，故D正確． (2)b→c過程中p不變，而溫度T減小，根據(jù)＝定值，可知體積V變小，所以外界對氣體做功； c→a過程中溫度升高，故內(nèi)能增大，ΔU＞0，c→a為等容過程，故W＝0，根據(jù)熱力學第一定律：ΔU＝W＋Q 所以：Q＞0，故氣體從外界吸收熱量． (3)根據(jù)題圖圖象可知a→b過程為等溫過程：Ta＝Tb 由b→c過程為等壓變化過程，根據(jù)蓋－呂薩克定律可得：＝ 該理想氣體中的分子數(shù)：N＝·NA 聯(lián)立各式可得：N＝NA 9．(1)C　(2)放出　減少　(3)　　 解析　(1)密閉容器內(nèi)的氣體壓強是大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生，故A錯誤． 該同學壓迫氣球，氣體分子間距離仍然較大，氣體分子間的作用力幾乎為零，故B錯誤． 球內(nèi)氣體溫度可視為不變，所以氣球內(nèi)氣體分子平均動能不變，故C正確． 氣體分子間空隙很大，所以氣球內(nèi)氣體的體積遠大于所有氣體分子的體積之和，故D錯誤． (2)表演過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變，說明球內(nèi)氣體內(nèi)能不變，即ΔU＝0，對球內(nèi)氣體共做了4 J的功，即W＝4 J，所以此過程中Q＝－4 J，即氣球放出的熱量是4 J，若某氣球突然爆炸，氣體對外做功，瞬間無熱傳遞，則該氣球內(nèi)的氣體內(nèi)能減少，溫度降低． (3)一只氣球內(nèi)氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，所以氣體的摩爾數(shù)：n＝＝， 這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù)：N＝nNA＝； 氣體分子之間的距離：d＝， 解得：d＝. 10．(1)BD　(2)20%　仍不可能　(3)①1.10×1017個?、?.60×10－8 kg 解析　(1)天然水晶熔化后再凝固的水晶(石英玻璃)是非晶體，故A錯誤； 在動能一定的情況下，質(zhì)量越小，速率越大；地球大氣中氫含量少，是由于外層氣體中氫分子平均速率大，更容易大于地球的第一宇宙速度，更易從地球逃逸，故B正確； 在相同的溫度下，液體的擴散速度要比固體的擴散速度快，故C錯誤； 根據(jù)熱力學第二定律，能量在利用過程中，總是由高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能，故D正確． (2)汽油燃燒釋放的化學能為1×103 J，因尾氣排放、汽缸發(fā)熱等對外散失的熱量為8.0×102 J，故轉(zhuǎn)化為機械能的能量為200 J； 該內(nèi)燃機的效率為η＝×100%＝20%； 根據(jù)熱力學第二定律，不可能從單一熱源吸熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響，故內(nèi)燃機的效率不可能達到100%； (3)①地球到月球的平均距離為384 400 km，金原子的直徑為3.48×10－9 m，故“分子大道”需要的原子數(shù)為： N＝＝≈1.10×1017(個)； ②單個分子的質(zhì)量為： m0＝① 這些原子的總質(zhì)量為： m＝m0·N② 聯(lián)立①②解得： m＝＝ kg≈3.60×10－8 kg 9