2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí)備考演練 選修3-3 第2章 固體、液體與氣體

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1、2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí)備考演練 選修3-3 第3章 熱力學(xué)定律與能量守恒 1．下列說(shuō)法正確的是 (　　)． A．飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)，且隨著溫度的升高而增大 B．飽和蒸汽是指液體不再蒸發(fā)，蒸汽不再液化時(shí)的狀態(tài) C．所有晶體都有固定的形狀、固有的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) D．所有晶體由固態(tài)變成液態(tài)后，再由液態(tài)變成固態(tài)時(shí)，固態(tài)仍為晶體 解析　飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)，A正確；飽和蒸汽是指蒸發(fā)和液化處于動(dòng)態(tài)平衡，B錯(cuò)誤；單晶體有固定形狀，而多晶體沒(méi)有固定形狀，C錯(cuò)誤；水晶為晶體，熔化再凝固后變?yōu)榉蔷w，D錯(cuò)誤；本題答案為A. 答案　A 2．關(guān)于液晶，下列說(shuō)法中正確的是 (　　)．

2、A．液晶是一種晶體 B．液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性 C．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化 D．液晶的光學(xué)性質(zhì)不隨溫度的變化而變化 解析　液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于晶體和液體之間，雖然液晶分子在特定的方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的，所以A、B錯(cuò)誤；外界條件的微小變化都會(huì)引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)，如溫度、壓力、外加電壓等因素的變化，都會(huì)引起液晶光學(xué)性質(zhì)的變化．本題答案為C. 答案　C 3．(1)外力對(duì)氣體做功100 J，氣體向外放熱20 J，在這個(gè)過(guò)程中氣體的內(nèi)能________(填“增加”或“減少”)，其改變量是________ J

3、. (2)晶體在熔化過(guò)程中所吸收的熱量，主要用于________． A．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子動(dòng)能，不改變體積 B．破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，改變體積 C．重新排列空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，同時(shí)增加分子動(dòng)能和改變體積 D．重新排列空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但不增加分子勢(shì)能和動(dòng)能，也不改變體積 解析　(2)晶體熔化過(guò)程中保持溫度不變，所以分子的平均動(dòng)能不變，所以選項(xiàng)A、C都不對(duì)；晶體分子是有序排列的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，熔化成液體后分子排列是無(wú)序的，故選項(xiàng)D不對(duì)；晶體熔化的過(guò)程是破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的過(guò)程，空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)被破壞以后，分子排列無(wú)序，故體積改變，分子勢(shì)能增加，選項(xiàng)B正確． 答案　(1

4、)增加　80　(2)B 4．(1)下列說(shuō)法正確的是________． A．空中下落的雨滴呈球形是因?yàn)橐后w有表面張力 B．布朗運(yùn)動(dòng)表明了分子越小，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈 C．由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知道，能源是不會(huì)減少的 D．液晶既有液體的流動(dòng)性，又有光學(xué)性質(zhì)的各向同性 (2) 圖1－2－10 如圖1－2－10所示，一個(gè)絕熱活塞將絕熱容器分成A、B兩部分，用控制閥K固定活塞，保持A體積不變，給電熱絲通電，則此過(guò)程中氣體A的內(nèi)能________，溫度________；拔出控制閥K，活塞將向右移動(dòng)壓縮氣體B，則氣體B的內(nèi)能________． 解析　(1)布朗運(yùn)動(dòng)表明了固體顆粒越小，液體溫度

5、越高，液體分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，B錯(cuò)誤；由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知道，能量是守恒的，但能源是會(huì)不斷減少的，能量與能源的意義不同，C錯(cuò)誤．液晶具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性，故D錯(cuò)誤．(2)給電熱絲通電，A容器溫度升高，氣體內(nèi)能增加；拔出控制閥K，活塞將向右移動(dòng)壓縮氣體B，對(duì)B做正功，氣體B的內(nèi)能增加． 答案　(1)A　(2)增加　升高　增加 圖1－2－11 5．(2020·廣東理綜，15)如圖1－2－11所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣 (　　)． A．體積不變，

6、壓強(qiáng)變小 B．體積變小，壓強(qiáng)變大 C．體積不變，壓強(qiáng)變大 D．體積變小，壓強(qiáng)變小 解析　細(xì)管中封閉空氣的壓強(qiáng)等于洗衣缸與細(xì)管間水位差產(chǎn)生的壓強(qiáng)加大氣壓強(qiáng)，洗衣缸內(nèi)水位升高，兩者間水位差變大，封閉氣體壓強(qiáng)變大，同時(shí)細(xì)管中水位上升，封閉氣體體積減小，故選項(xiàng)B正確． 答案　B 圖1－2－12 6．(2020·遼寧撫順模擬)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過(guò)程如圖1－2－12所示，第1種變化是從A到B，第2種變化是從A到C.比較兩種變化過(guò)程，則 (　　)． A．A到C過(guò)程氣體吸收熱量較多 B．A到B過(guò)程氣體吸收熱量較多 C．兩個(gè)過(guò)程氣體吸收熱量一樣 D．兩個(gè)過(guò)程氣體內(nèi)能增加不相同

7、 解析　在p－T圖中，等容線(xiàn)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，由題圖可知VC>VA>VB，故從A→C，氣體對(duì)外做功較多，由TB＝TC可知兩過(guò)程內(nèi)能增量相同，根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，從A→C，氣體吸收熱量較多，選項(xiàng)A正確而B(niǎo)、C、D錯(cuò)誤． 答案　A 圖1－2－13 7．如圖1－2－13所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的AB、BC、CA三個(gè)變化過(guò)程，則： (1)符合查理定律的變化過(guò)程是________；C→A過(guò)程中氣體________(選填“吸收”或“放出”)熱量，________(選填“外界對(duì)氣體”或“氣體對(duì)外界”)做功，氣體的內(nèi)能________(選填“增大”、“減少”或“不變”)． (2

8、)已知理想氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度是27 ℃，求氣體在狀態(tài)C的溫度是多少． 解析　(2)C→A過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不變，由蓋·呂薩克定律可知：＝　可得TA＝150 K. 答案　(1)B→C　吸收　氣體對(duì)外界　增大　(2)150 K 圖1－2－14 8．醫(yī)療室用的電熱高壓滅菌鍋的鍋蓋密封良好，蓋上有一個(gè)排氣孔，上面倒扣一個(gè)限壓閥，利用其重力將排氣孔壓?。艢饪缀拖迚洪y的示意圖如圖1－2－14所示．加熱過(guò)程中當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到一定程度時(shí)，氣體就會(huì)把限壓閥頂起來(lái)，使高壓氣體排出，這樣就使鍋內(nèi)能保持較高而又安全的穩(wěn)定壓強(qiáng)，若限壓閥的質(zhì)量m＝0.1 kg，橫截面直徑D＝2 cm，排氣孔直徑d＝0.3 c

9、m，大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)值(取p0＝1×105 Pa)，則鍋內(nèi)氣壓最大可達(dá)多少？ 解析　當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到最大時(shí)，限壓閥被頂起，此時(shí)限壓閥處于受力平衡狀態(tài)，設(shè)此時(shí)鍋內(nèi)氣壓為p，則由平衡條件可得p0S＋mg＝pS，S＝π 所以p＝p0＋≈2.4×105 Pa. 答案　2.4×105 Pa 圖1－2－15 9．如圖1－2－15所示，有一空的薄金屬筒開(kāi)口向下靜止于恒溫透明液體中，筒中液面與A點(diǎn)齊平．現(xiàn)緩慢將其壓到更深處，筒中液面與B點(diǎn)齊平，此時(shí)筒中氣體長(zhǎng)度減為原來(lái)的.若測(cè)得A點(diǎn)壓強(qiáng)為1.2×105 Pa，不計(jì)氣體分子間相互作用，且筒內(nèi)氣體無(wú)泄漏． (1)求液體中B點(diǎn)的壓強(qiáng)． (2)從微觀上解釋

10、氣體壓強(qiáng)變化的原因． (3)在緩慢下降過(guò)程中，筒內(nèi)空氣是吸熱還是放熱？ 解析　(1)由題意知?dú)怏w做等溫變化，則有pAV＝pBV 帶入數(shù)據(jù)得pB＝1.8×105 Pa. 答案　(1)1.8×105 Pa (2)在緩慢下壓過(guò)程中，溫度不變，氣體分子的平均動(dòng)能不變；但單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)增多，碰撞器壁的次數(shù)增多，氣體的壓強(qiáng)變大． (3)在緩慢下降過(guò)程中，溫度不變，氣體內(nèi)能不變；體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體應(yīng)放熱． 10．2020年4月8日，在某高速公路發(fā)生一起車(chē)禍，車(chē)禍系輪胎爆胎所致．已知汽車(chē)行駛前輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)為2.5 atm，溫度為27 ℃，爆胎時(shí)胎內(nèi)氣體的溫度為87 ℃，

11、輪胎中的空氣可看作理想氣體． (1)求爆胎時(shí)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)； (2)從微觀上解釋爆胎前胎內(nèi)壓強(qiáng)變化的原因； (3)爆胎后氣體迅速外泄，來(lái)不及與外界發(fā)生熱交換，判斷此過(guò)程胎內(nèi)原有氣體內(nèi)能如何變化？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由． 解析　(1)氣體作等容變化，由查理定律得：＝① T1＝t1＋273② T2＝t2＋273③ p1＝2.5 atm　t1＝27 ℃　t2＝87 ℃ 由①②③得：p2＝3 atm. 答案　(1)3 atm (2)氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)增大． (3)氣體膨脹對(duì)外做功，沒(méi)有吸收或放出熱量，據(jù)熱力學(xué)第一定律　ΔU＝W＋Q

12、　得ΔU<0內(nèi)能減少． 11．兩個(gè)完全相同的鋼瓶．甲裝有3 L的液體和1 L、6個(gè)大氣壓的高壓氣體； 圖1－2－16 乙內(nèi)有一個(gè)大氣壓的4 L氣體；現(xiàn)將甲瓶倒置按如圖1－2－16所示連接，將甲瓶?jī)?nèi)液體緩慢壓裝到乙瓶中．(不計(jì)連接管道的長(zhǎng)度和體積以及液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)) (1)試分析在壓裝過(guò)程中隨甲瓶?jī)?nèi)液體減少，甲內(nèi)部氣體壓強(qiáng)如何變化，試用分子動(dòng)理論作出解釋?zhuān)? (2)甲瓶最多可向乙瓶?jī)?nèi)壓裝多少液體？ 解析　(1)壓裝過(guò)程中甲瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，溫度不變分子的平均動(dòng)能不變，這樣單位時(shí)間撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)減少，壓強(qiáng)變?。? (2)設(shè)甲內(nèi)液體最多有x L進(jìn)入

13、乙瓶．乙瓶中氣體灌裝液體前，壓強(qiáng)為p乙＝1 atm，體積為V1＝4 L；灌裝后體積最小變?yōu)閂乙′＝(4－x)L，此時(shí)乙瓶中壓強(qiáng)與甲瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)相等，為p，由等溫變化得：p乙V乙＝pV乙′ ① 甲瓶中氣體開(kāi)始?xì)鈮簽閜甲＝6 atm，體積為V甲＝1 L，結(jié)束后壓強(qiáng)為p，體積為V甲′＝(1＋x)L 由等溫變化得：p甲V甲＝pV甲′ ② 聯(lián)立①②代入解得：x＝2 L． ③ 答案　(1)壓裝過(guò)程中甲瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，溫度不變分子的平均動(dòng)能不變，這樣單位時(shí)間撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)減少，壓強(qiáng)變小． (2)2 L 圖1－2－17 12．(1)如圖1－2－17所示的

14、是醫(yī)院用于靜脈滴注的示意圖，倒置的輸液瓶上方有一氣室A，密封的瓶口處的軟木塞上插有兩根細(xì)管，其中a管與大氣相通，b管為輸液軟管，中間又有一氣室B，而其c端則通過(guò)針頭接入人體靜脈． ①若氣室A、B中的壓強(qiáng)分別為pA、pB，則它們與外界大氣壓強(qiáng)p0的大小順序應(yīng)為_(kāi)_______． ②在輸液瓶懸掛高度與輸液軟管內(nèi)徑確定的情況下，藥液滴注的速度是________(填“越滴越慢”、“越滴越快”或“恒定”) (2)對(duì)一定質(zhì)量的氣體，在等溫條件下得出體積V與壓強(qiáng)p的數(shù)據(jù)如下表： V/m3 1.00 0.50 0.40 0.25 0.20 p/×105 Pa 1.45 3.10 3.

15、95 5.98 7.70 ①根據(jù)所給數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上(如圖1－2－18所示)畫(huà)出p－圖線(xiàn)，可得結(jié)論是________________________________________________________________________． 圖1－2－18 ②由所做圖線(xiàn)，求p＝8.85×105 Pa時(shí)該氣體體積是____________________________． ③該圖線(xiàn)斜率大小和溫度的關(guān)系是________________________________________． 答案　(1)①pA