2017-2018學(xué)年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題6 選考模塊教學(xué)案

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1、 專題6 選考模塊 選修3－3 分子動(dòng)理論　氣體及熱力學(xué)定律 一、聚焦選擇題考法——分子動(dòng)理論、熱力學(xué)定律 1．[多選](2016·全國(guó)Ⅰ卷)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體吸熱后溫度一定升高 B．對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能 C．理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱 D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 E．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡 解析：選BDE　根據(jù)熱力學(xué)定律，氣體吸熱后如果對(duì)外做功，則溫度不一定升高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；改變物體內(nèi)能的方式有做功和傳熱，對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；理想

2、氣體等壓膨脹對(duì)外做功，根據(jù)＝恒量知，膨脹過(guò)程一定吸熱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，選項(xiàng)D正確；根據(jù)熱平衡定律可知，如果這兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡，選項(xiàng)E正確。 2．[多選](2017·全國(guó)Ⅲ卷)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到初態(tài)a。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加 B．在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功 C．在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功 D．在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量 E．在

3、過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量 解析：選ABD　ab過(guò)程中氣體壓強(qiáng)增大，體積不變，則溫度升高，內(nèi)能增加，A項(xiàng)正確；ab過(guò)程發(fā)生等容變化，氣體對(duì)外界不做功，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅由溫度決定，bc過(guò)程發(fā)生等溫變化，內(nèi)能不變，bc過(guò)程中氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w從外界吸收熱量，D項(xiàng)正確；ca過(guò)程發(fā)生等壓變化，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，B項(xiàng)正確；ca過(guò)程中氣體溫度降低，內(nèi)能減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放熱，E項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.[多選](2016·全國(guó)Ⅱ卷)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、bc、cd、da回到原狀

4、態(tài)，其p-T圖象如圖所示。其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O。下列判斷正確的是(　　) A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等 B．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能 C．在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功 D．在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功 E．在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功 解析：選ABE　由ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O知，直線Oca為一條等容線，氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等，選項(xiàng)A正確；理想氣體的內(nèi)能由其溫度決定，故在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；過(guò)程cd是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知

5、，氣體對(duì)外放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；過(guò)程da氣體內(nèi)能增大，從外界吸收的熱量大于氣體對(duì)外界做的功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程知：＝＝＝＝C，即paVa＝CTa，pbVb＝CTb，pcVc＝CTc，pdVd＝CTd。設(shè)過(guò)程bc中壓強(qiáng)為p0＝pb＝pc，過(guò)程da中壓強(qiáng)為p0′＝pd＝pa。由外界對(duì)氣體做功W＝p·ΔV 知，過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功Wbc＝p0(Vb－Vc)＝C(Tb－Tc)，過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功Wda＝p0′(Va－Vd)＝C(Ta－Td)，Ta＝Tb，Tc＝Td，故Wbc＝Wda，選項(xiàng)E正確。 4．[多選](2017·全國(guó)Ⅱ卷)如圖，用隔板將一絕熱汽

6、缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空。現(xiàn)將隔板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同 B．氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大 C．在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功 D．氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功 E．氣體在被壓縮的過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變 解析：選ABD　抽開(kāi)隔板，氣體自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界不做功，與外界沒(méi)有熱交換，因此氣體的內(nèi)能不變，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，D項(xiàng)正確；由于氣體與外界沒(méi)

7、有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大，因此氣體的溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，B項(xiàng)正確，E項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．[多選](2016·全國(guó)Ⅲ卷)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同 B．氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大 C．氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變 D．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) E．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，內(nèi)能一定增加 解析：選CDE　氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度和體積決定，質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能可能不同，A錯(cuò)誤；內(nèi)能與物體的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；氣體被壓縮時(shí)，同時(shí)對(duì)外傳

8、熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能可能不變，C正確；一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，D正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，一定量的某種理想氣體在壓強(qiáng)不變的情況下，體積變大，則溫度一定升高，內(nèi)能一定增加，E正確。 6．[多選](2017·全國(guó)Ⅰ卷)氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．圖中兩條曲線下面積相等 B．圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形 C．圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形 D．圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E．與0 ℃時(shí)相比，100 ℃時(shí)氧

9、氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 解析：選ABC　根據(jù)氣體分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化曲線的意義可知，題圖中兩條曲線下面積相等，選項(xiàng)A正確；題圖中虛線占百分比較大的分子速率較小，所以對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形，選項(xiàng)B正確；題圖中實(shí)線占百分比較大的分子速率較大，分子平均動(dòng)能較大，根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，可知實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形，選項(xiàng)C正確；根據(jù)分子速率分布圖可知，題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比，不能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由分子速率分布圖可知，

10、與0 ℃時(shí)相比，100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 典型試題 難度 主要考查知識(shí)點(diǎn) 2016·全國(guó)Ⅰ卷 ★★☆ 熱力學(xué)定律 2017·全國(guó)Ⅲ卷 ★★★ 2016·全國(guó)Ⅱ卷 ★★★ 氣體實(shí)驗(yàn)定律、熱力學(xué)定律 2017·全國(guó)Ⅱ卷 ★★☆ 2016·全國(guó)Ⅲ卷 ★★☆ 氣體的內(nèi)能、熱力學(xué)定律 2017·全國(guó)Ⅰ卷 ★★★ 氣體分子速率分布 二、聚焦計(jì)算題考法——?dú)怏w性質(zhì) 7．(2017·全國(guó)Ⅰ卷)如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管(容積可忽略)連通，閥門(mén)K2位于細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一

11、閥門(mén)K1、K3；B中有一可自由滑動(dòng)的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時(shí)，三個(gè)閥門(mén)均打開(kāi)，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過(guò)K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27 ℃，汽缸導(dǎo)熱。 (1)打開(kāi)K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)； (2)接著打開(kāi)K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置； (3)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ℃，求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)。 解析：(1)設(shè)打開(kāi)K2后，穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開(kāi)的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過(guò)程。由玻意耳定律得 p0V＝p1V1① 3p0V＝p1(2V—V1)② 聯(lián)立①②式得

12、 V1＝③ p1＝2p0。④ (2)打開(kāi)K3后，由④式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V2≤2V)時(shí)，活塞下氣體壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得 3p0V＝p2V2⑤ 由⑤式得 p2＝p0⑥ 由⑥式知，打開(kāi)K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時(shí)p2為p2′＝p0。 (3)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3，氣體溫度從T1＝300 K升高到T2＝320 K的等容過(guò)程中，由查理定律得 ＝⑦ 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得 p3＝1.6p0。⑧ 答案：(1)　2p0　(2)在汽缸B的頂部　(3)1.6p0 8．(2017·全國(guó)Ⅱ卷)一熱氣球體積為V，內(nèi)部充有溫度為

13、Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為T(mén)b。已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度T0時(shí)的密度為ρ0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g。 (1)求該熱氣球所受浮力的大??； (2)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力； (3)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。 解析：(1)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T(mén)0時(shí)的體積為V0，密度為ρ0＝① 在溫度為T(mén)時(shí)的體積為VT，密度為 ρ(T)＝② 由蓋—呂薩克定律得＝③ 聯(lián)立①②③式得 ρ(T)＝ρ0④ 氣球所受的浮力為 F＝ρ(Tb)gV⑤ 聯(lián)立④⑤式得 F＝Vgρ0。⑥ (2)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力

14、為 G＝ρ(Ta)Vg⑦ 聯(lián)立④⑦式得 G＝Vgρ0。⑧ (3)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m，由力的平衡條件得 mg＝F－G－m0g⑨ 聯(lián)立⑥⑧⑨式得 m＝Vρ0T0－m0。⑩ 答案：(1)Vgρ0　(2)Vgρ0　 (3)Vρ0T0－m0 9．(2017·全國(guó)Ⅲ卷)一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2。K1長(zhǎng)為l，頂端封閉，K2上端與待測(cè)氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開(kāi)始測(cè)量時(shí)，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖(b)所

15、示。設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與K2相通的待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為ρ，重力加速度大小為g。求： (1)待測(cè)氣體的壓強(qiáng)； (2)該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)。 解析：(1)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時(shí)被封閉的氣體的體積為V，壓強(qiáng)等于待測(cè)氣體的壓強(qiáng)p。提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時(shí)，K1中水銀面比頂端低h；設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，則 V＝V0＋πd2l① V1＝πd2h② 由力學(xué)平衡條件得 p1＝p＋ρhg③ 整個(gè)過(guò)程為等溫過(guò)程，由玻意耳定律得 pV＝p1V1④ 聯(lián)立①②③④式得

16、 p＝。⑤ (2)由題意知 h≤l⑥ 聯(lián)立⑤⑥式有 p≤⑦ 該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)為 pmax＝。⑧ 答案：(1)　(2) 10．(2016·全國(guó)Ⅰ卷)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp＝，其中σ＝0.070 N/m?，F(xiàn)讓水下10 m處一半徑為 0.50 cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0＝ 1.0×105 Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2。 (1)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差； (2)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來(lái)半徑

17、之比的近似值。 解析：(1)當(dāng)氣泡在水下h＝10 m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp1，則 Δp1＝① 代入題給數(shù)據(jù)得Δp1＝28 Pa。② (2)設(shè)氣泡在水下10 m處時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達(dá)水面附近時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp2，其體積為V2，半徑為r2。 氣泡上升過(guò)程中溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有 p1V1＝p2V2③ 由力學(xué)平衡條件有 p1＝p0＋ρgh＋Δp1④ p2＝p0＋Δp2⑤ 氣泡體積V1和V2分別為 V1＝πr13⑥ V2＝πr23⑦ 聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得 3＝⑧ 由②式知，Δpi?p0，i

18、＝1,2，故可略去⑧式中的Δpi項(xiàng)。 代入題給數(shù)據(jù)得 ＝≈1.3。⑨ 答案：(1)28 Pa　(2)或1.3 11．(2016·全國(guó)Ⅱ卷)一氧氣瓶的容積為0.08 m3，開(kāi)始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓。某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36 m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí)，需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實(shí)驗(yàn)室使用多少天。 解析：設(shè)氧氣開(kāi)始時(shí)的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí)，體積為V2。根據(jù)玻意耳定律得 p1V1＝p2V2① 重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為 V3＝V2－V1② 設(shè)用去的氧氣在p0(1

19、個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0，則有 p2V3＝p0V0③ 設(shè)實(shí)驗(yàn)室每天用去的氧氣在p0壓強(qiáng)下的體積為ΔV，則氧氣可用的天數(shù)為 N＝④ 聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得 N＝4(天)。⑤ 答案：4天 12．(2016·全國(guó)Ⅲ卷)一U形玻璃管豎直放置，左端開(kāi)口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。 解析：設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)

20、為p1，長(zhǎng)度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0，長(zhǎng)度為l2?；钊幌峦苃后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1′，長(zhǎng)度為l1′；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2′，長(zhǎng)度為l2′。以cmHg為壓強(qiáng)單位。由題給條件得 p1＝p0＋(20.0－5.00)cmHg① l1′＝cm② 由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′③ 聯(lián)立①②③式和題給條件得 p1′＝144 cmHg④ 依題意p2′＝p1′⑤ l2′＝4.00 cm＋ cm－h(huán)⑥ 由玻意耳定律得p2l2＝p2′l2′⑦ 聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得h＝9.42 cm。⑧ 答案：144 cmHg　9.42 cm 典型試題 難度 主要

21、考查知識(shí)點(diǎn) 2017·全國(guó)Ⅰ卷 ★★★ 氣體壓強(qiáng)、氣體實(shí)驗(yàn)定律 2017·全國(guó)Ⅱ卷 ★★★ 2017·全國(guó)Ⅲ卷 ★★★ 2016·全國(guó)Ⅰ卷 ★★★ 2016·全國(guó)Ⅱ卷 ★★★ 充氣、玻意耳定律 2016·全國(guó)Ⅲ卷 ★★★ 分子動(dòng)理論 [必備知能] 1．分子大小 (1)阿伏加德羅常數(shù)：NA＝6.02×1023 mol－1。 (2)分子體積：V0＝(占有空間的體積)。 (3)分子質(zhì)量：m0＝。 (4)油膜法估測(cè)分子的直徑：d＝。 2．分子熱運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng) (1)擴(kuò)散現(xiàn)象特點(diǎn)：溫度越高，擴(kuò)散越快。 (2)布朗運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：液體內(nèi)

22、固體微粒做永不停息、無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，微粒越小、溫度越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈。 [演練沖關(guān)] 1．易錯(cuò)辨析(正確的打“√”號(hào)，錯(cuò)誤的打“×”號(hào)) (1)布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(　　) (2)布朗運(yùn)動(dòng)并不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但它說(shuō)明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(　　) (3)液體溫度越高，固體微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)越激烈(　　) (4)布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮顆粒中分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性(　　) (5)懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯(　　) (6)懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越容易平衡(　　) (7)布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分溫度不同引起的(　　) (8)在較暗的房間

23、里，看到透過(guò)窗戶的“陽(yáng)光柱”里粉塵的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)(　　) (9)布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(　　) (10)顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性(　　) (11)懸浮在空氣中做布朗運(yùn)動(dòng)的PM2.5微粒，氣溫越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈(　　) (12)擴(kuò)散現(xiàn)象就是布朗運(yùn)動(dòng)(　　) (13)擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都與溫度有關(guān)(　　) (14)擴(kuò)散現(xiàn)象不僅能發(fā)生在氣體和液體中，固體中也可以發(fā)生(　　) (15)“酒香不怕巷子深”與分子熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)(　　) (16)只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)(　

24、　) (17)用阿伏加德羅常數(shù)和某種氣體的密度，就可以求出該種氣體的分子質(zhì)量(　　) (18)已知某氣體的摩爾體積V，再知道阿伏加德羅常數(shù)NA，就可以求出一個(gè)氣體分子的體積(　　) (19)只要知道氣體的摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的質(zhì)量(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)√　(9)×　(10)√　(11)√　(12)×　(13)√　(14)√　(15)√　(16)√　(17)×　(18)×　(19)√ 分子力、分子勢(shì)能和內(nèi)能 [必備知能] 1．分子力 分子間引力與斥力的合力。分子間距離增大，引力和

25、斥力均減小；分子間距離減小，引力和斥力均增大，但斥力總比引力變化得快。 2．分子勢(shì)能 分子力做正功，分子勢(shì)能減小；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)分子間距為r0(分子間的距離為r0時(shí)，分子間作用力的合力為0)時(shí)，分子勢(shì)能最小。 3．內(nèi)能 物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和。組成任何物體的分子都在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，所以任何物體都具有內(nèi)能。 [演練沖關(guān)] 2．易錯(cuò)辨析(正確的打“√”號(hào)，錯(cuò)誤的打“×”號(hào)) (1)水不易被壓縮說(shuō)明分子間存在分子力(　　) (2)用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒(méi)有斷，說(shuō)明此時(shí)分子間只存在引力而不存在斥力(　　) (3)分子間引力總是隨著分子間的距離減小

26、而減小(　　) (4)將一個(gè)分子從無(wú)窮遠(yuǎn)處無(wú)限靠近另一個(gè)分子，則這兩個(gè)分子間的分子力先增大后減小最后再增大(　　) (5)當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力減小，斥力增大(　　) (6)若兩分子間距離減小，分子間斥力增大，引力減小，合力表現(xiàn)為斥力(　　) (7)當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，分子間的距離越大，分子勢(shì)能越小(　　) (8)分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增加時(shí)，分子間的引力增大，斥力減小(　　) (9)分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，先減小后增大(　　) (10)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力、斥力都減小(　　) (11)隨著分子間距離增大，

27、分子間作用力減小，分子勢(shì)能也減小(　　) (12)分子間的距離為平衡位置的間距r0時(shí)，分子間作用力的合力為零，分子勢(shì)能最小(　　) (13)達(dá)到熱平衡的兩個(gè)物體具有相同的熱量(　　) (14)物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子的平均動(dòng)能越大(　　) (15)溫度升高時(shí)，物體內(nèi)的每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率一定增大(　　) (16)物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和叫做物體的內(nèi)能(　　) (17)物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和(　　) (18)溫度升高，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能一定增大(　　) (19)相同質(zhì)量0 ℃的水的分子勢(shì)能比0 ℃的冰的分子勢(shì)能大(　　) 答案：(1

28、)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)√　(11)×　(12)√　(13)×　(14)√　(15)×　(16)×　(17)√　(18)×　(19)√ 固體、液體 [必備知能] 1．晶體和非晶體 比較 晶體 非晶體 單晶體 多晶體 形狀 規(guī)則 不規(guī)則 不規(guī)則 熔點(diǎn) 固定 固定 不固定 特性 各向異性 各向同性 各向同性 2.液晶的性質(zhì) 液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流動(dòng)，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點(diǎn)，在光學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性。 3．液體的表面張力 使液體表面有收縮到球形的趨勢(shì)，表面

29、張力的方向跟液面相切。 4．飽和汽壓的特點(diǎn) 液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無(wú)關(guān)。 5．相對(duì)濕度 某溫度時(shí)空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)與同溫度水的飽和汽壓的百分比。即：B＝×100%。 [演練沖關(guān)] 3．易錯(cuò)辨析(正確的打“√”號(hào)，錯(cuò)誤的打“×”號(hào)) (1)同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)(　　) (2)大顆粒的食鹽磨成了細(xì)鹽，就變成了非晶體(　　) (3)單晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的(　　) (4)單晶體和多晶體都有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)(　　) (5)晶體在各個(gè)方向上的導(dǎo)熱性能

30、相同，表現(xiàn)為各向同性(　　) (6)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化(　　) (7)太空中水滴成球形，是液體表面張力作用的結(jié)果(　　) (8)漂浮在熱菜湯表面上的油滴，可以觀察到是圓形的，是油滴液體呈各向同性的緣故(　　) (9)液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引(　　) (10)由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間只有引力，沒(méi)有斥力，所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)(　　) (11)液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部(　　) (12)液體表面的分子距離大于分子間的平衡距離，使得液面有表面張力(　　) (13)葉面上的小露

31、珠呈球形，是由于液體表面張力的作用(　　) (14)肥皂水的水面能托住小的硬幣，主要與液體的表面張力有關(guān)(　　) (15)雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘，是因?yàn)橐后w表面存在張力(　　) (16)液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的各向異性特征(　　) (17)液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn)(　　) (18)當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大(　　) (19)空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越快(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√　(7)√　(8)×　(9)√　(10)×　(11)×　(12)√　(13)√　(

32、14)√　(15)√　(16)√　(17)√　(18)×　(19)× 氣體分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) [必備知能] 1．氣體壓強(qiáng)是由氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，壓強(qiáng)大小與分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度和分子密集程度有關(guān)。 2．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。 3．溫度變化時(shí)，物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能隨之變化，并非物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都發(fā)生同樣的變化。 [演練沖關(guān)] 4．易錯(cuò)辨析(正確的打“√”號(hào)，錯(cuò)誤的打“×”號(hào)) (1)氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力(　　) (2)單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大(　　) (3)

33、氣體的壓強(qiáng)是由于大量分子所受的重力產(chǎn)生的(　　) (4)若氣體的溫度不變，壓強(qiáng)增大，說(shuō)明每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多(　　) (5)一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而減少(　　) (6)從微觀角度看，氣體壓強(qiáng)只與分子平均動(dòng)能有關(guān)(　　) (7)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁發(fā)生碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度都有關(guān)(　　) (8)單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)× 熱力學(xué)定律

34、的理解與應(yīng)用 [必備知能] 1．熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q＋W 2．熱力學(xué)第二定律 (1)熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化。 (2)不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，并使之完全變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他影響。 [演練沖關(guān)] 5．易錯(cuò)辨析(正確的打“√”號(hào)，錯(cuò)誤的打“×”號(hào)) (1)外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)能一定增加(　　) (2)系統(tǒng)從外界吸收熱量，系統(tǒng)內(nèi)能一定增加(　　) (3)一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生絕熱膨脹時(shí)，其內(nèi)能不變(　　) (4)一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大(　　) (5)在輪胎爆裂這一短暫過(guò)程中，氣體膨脹，溫度下降(　

35、　) (6)密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過(guò)程外界對(duì)其做功，瓶?jī)?nèi)空氣內(nèi)能增加(　　) (7)熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體(　　) (8)利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是可能的(　　) (9)自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，是不可逆的(　　) (10)功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過(guò)程一定是可逆過(guò)程(　　) (11)空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明熱傳遞不存在方向性(　　) (12)不斷改進(jìn)工藝，熱機(jī)的效率可能達(dá)到100%(　　) (13)熱量不可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，

36、是因?yàn)檫`背了熱力學(xué)第一定律(　　) (14)“第一類永動(dòng)機(jī)”不可能制成，是因?yàn)樗`背了能量守恒定律(　　) (15)“第二類永動(dòng)機(jī)”不可能制成，是因?yàn)樗`背了能量守恒定律(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)√　(9)√　(10)×　(11)×　(12)×　(13)×　(14)√　(15)× “汽缸”類問(wèn)題 [必備知能] [典例示法] [例1]　(2017·東北三省四市模擬)如圖所示，兩豎直且正對(duì)放置的導(dǎo)熱汽缸底部由細(xì)管道(體積忽略不計(jì))連通，兩活塞a、b用剛性輕桿相連，可在兩汽缸內(nèi)無(wú)摩擦地移動(dòng)。上下兩活塞(厚度不計(jì))

37、的橫截面積分別為S1＝10 cm2、S2＝20 cm2，兩活塞總質(zhì)量為M＝5 kg，兩汽缸高度均為H＝10 cm。汽缸內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，系統(tǒng)平衡時(shí)，活塞a、b到汽缸底部距離均為l＝5 cm(圖中未標(biāo)出)。已知大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105 Pa，環(huán)境溫度為T(mén)0＝300 K，重力加速度g取 10 m/s2。 (1)若緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞緩慢移到一側(cè)汽缸的底部，求此時(shí)的環(huán)境溫度； (2)若保持溫度不變，用豎直向下的力緩慢推活塞b，在活塞b由開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到汽缸底部過(guò)程中，求向下推力的最大值。 [解析]　(1)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，氣體體積變大，故活塞向上移動(dòng)，由蓋—呂薩克定律

38、得： ＝ 代入數(shù)據(jù)得：T＝400 K。 (2)設(shè)初始?xì)怏w壓強(qiáng)為p1，由平衡條件有： p0S1＋p1S2＝Mg＋p0S2＋p1S1 代入數(shù)據(jù)得：p1＝1.5×105 Pa 由題意知，活塞b剛要到達(dá)汽缸底部時(shí)，向下的推力最大，此時(shí)氣體的體積為HS1，設(shè)壓強(qiáng)為p2 由玻意耳定律得：p1(lS1＋lS2)＝p2HS1 代入數(shù)據(jù)得：p2＝2.25×105 Pa 由平衡條件有：p0S1＋p2S2＝Mg＋p0S2＋p2S1＋F 代入數(shù)據(jù)得：F＝75 N。 [答案]　(1)400 K　(2)75 N 應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律的三個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié) [演練沖關(guān)] 6．(2018屆高三·焦作四

39、校聯(lián)考)如圖1所示，開(kāi)口向上、內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直放置，在汽缸P、Q兩處設(shè)有卡口，使厚度不計(jì)的活塞只能在P、Q之間運(yùn)動(dòng)。開(kāi)始時(shí)活塞停在Q處，氣體溫度為300 K，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直至活塞運(yùn)動(dòng)到P處，整個(gè)過(guò)程中的pV圖線如圖2所示。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa。 (1)寫(xiě)出圖2中氣體狀態(tài)的變化過(guò)程，求卡口Q下方氣體的體積以及兩卡口之間的體積； (2)求活塞剛離開(kāi)Q處時(shí)氣體的溫度以及缸內(nèi)氣體的最高溫度。 解析：(1)從題圖2可以看出，氣體先做等容變化，然后做等壓變化，最后做等容變化。 由題圖2可知，卡口Q下方氣體的體積 V0＝1.0×10－3 m3 兩卡口之間

40、的體積ΔV＝(1.2×10－3－1.0×10－3)m3＝0.2×10－3 m3。 (2)從題圖2可以看出，開(kāi)始時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為 p1＝0.9×105 Pa 活塞剛離開(kāi)Q處時(shí)，氣體壓強(qiáng)p2＝1.2×105 Pa 由查理定律有：＝ 解得：T2＝400 K 活塞最終運(yùn)動(dòng)到P處，由題圖2可知，此時(shí)氣體壓強(qiáng) p3＝1.5×105 Pa，體積V3＝1.2×10－3 m3 由理想氣體狀態(tài)方程有：＝ 解得：T3＝600 K。 答案：(1)變化過(guò)程見(jiàn)解析　1.0×10－3 m3　0.2×10－3 m3 (2)400 K　600 K “液柱”類問(wèn)題 [典例示法] [例2]　(2

41、017·南昌重點(diǎn)中學(xué)模擬)如圖所示，兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)玻璃管插在大水銀槽中，管的上部有一定長(zhǎng)度的水銀柱，兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中。開(kāi)啟上部連通左右水銀的閥門(mén)A，當(dāng)溫度為300 K，平衡時(shí)水銀柱的位置如圖(h1＝h2＝5 cm，L1＝50 cm)，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg。求： (1)右管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度L2； (2)關(guān)閉閥門(mén)A，當(dāng)溫度升至405 K時(shí)，左側(cè)豎直管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度L3。(大氣壓強(qiáng)保持不變) [解析]　(1)左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)：p1＝p0＋ρgh2＝80 cmHg， 右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)： p2＝p1＋ρgh1＝85 cmHg， 設(shè)右管內(nèi)外液面高度差為h3，則

42、p2＝p0＋ρgh3， 解得h3＝10 cm， 右管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度L2＝L1－h(huán)1－h(huán)2＋h3＝50 cm。 (2)設(shè)玻璃管橫截面積為S，由理想氣體狀態(tài)方程 ＝， 解得：L3＝60 cm。 [答案]　(1)50 cm　(2)60 cm [演練沖關(guān)] 7.(2017·晉城模擬)如圖甲所示，一上端開(kāi)口、下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管豎直放置，管長(zhǎng)為L(zhǎng)，管里一段長(zhǎng)L的水銀柱封住一段長(zhǎng)L的氣柱，溫度為T(mén)0，大氣壓強(qiáng)為p0。 (1)現(xiàn)通過(guò)降低氣柱溫度，使水銀柱下降L，氣柱溫度應(yīng)降為多少？ (2)若氣柱溫度不變，在管口加一個(gè)厚度、重力不計(jì)的活塞，給活塞加一個(gè)向下的力，使活塞緩慢向下移動(dòng)，當(dāng)水銀柱

43、下降L時(shí)，活塞下降的距離為多少？ 解析：(1)氣柱發(fā)生等壓變化，由蓋—呂薩克定律得： ＝，解得：T2＝T0。 (2)對(duì)下部氣柱由玻意耳定律得： ×LS＝p下2×LS， 解得：p下2＝2， 對(duì)上部氣柱，p上2＝p下2－L＝2p0＋L， 對(duì)上部氣柱由玻意耳定律得： p0×LS＝×h上2S， 解得：h上2＝， 則活塞向下移動(dòng)的距離： d＝L－＋L＝L－。 答案：(1)T0　(2)L－ [選考題保分練] 分子動(dòng)理論　氣體及熱力學(xué)定律 1．(2018屆高三·第一次全國(guó)大聯(lián)考Ⅱ卷)(1)[多選]下列說(shuō)法中正確的是_

44、_______。 A．氣體溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān) B．懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越容易平衡 C．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間的距離增大，分子勢(shì)能減小 D．PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡只由大量空氣分子對(duì)PM2.5無(wú)規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動(dòng)決定 E．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體 (2)內(nèi)壁光滑且厚度不計(jì)的汽缸通過(guò)活塞封閉有壓強(qiáng)為1.0×105 Pa、溫度為27 ℃ 的氣體，初始活塞到汽缸底部的距離為50 cm，現(xiàn)對(duì)汽缸加熱，氣體膨脹而活塞右移。已知汽缸橫截面積為200 cm2，總長(zhǎng)為100 c

45、m，大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa。 (ⅰ)當(dāng)溫度升高到927 ℃時(shí)，求缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)； (ⅱ)若在此過(guò)程中封閉氣體共吸收了800 J的熱量，試計(jì)算氣體增加的內(nèi)能。 解析：(1)氣體溫度升高過(guò)程吸收的熱量要根據(jù)氣體升溫過(guò)程是否伴隨做功來(lái)決定，選項(xiàng)A對(duì)；懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越少，就越不容易平衡，選項(xiàng)B錯(cuò)；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，選項(xiàng)C錯(cuò)；PM2.5是懸浮在空氣中的固體小顆粒，受到氣體分子無(wú)規(guī)則撞擊和氣流影響而運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D對(duì)；熱傳遞具有方向性，能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物

46、體，選項(xiàng)E對(duì)。 (2)(ⅰ)由題意可知，在活塞移動(dòng)到汽缸口的過(guò)程中，氣體發(fā)生的是等壓變化。設(shè)活塞未移動(dòng)時(shí)封閉氣體的溫度為T(mén)1，當(dāng)活塞恰好移動(dòng)到汽缸口時(shí)，封閉氣體的溫度為T(mén)2，則由蓋—呂薩克定律可知： ＝，又T1＝300 K 解得：T2＝600 K，即327 ℃，因?yàn)?27 ℃<927 ℃，所以氣體接著發(fā)生等容變化， 設(shè)當(dāng)氣體溫度達(dá)到927 ℃時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為p，由查理定律可以得到： ＝， 解得：p＝2×105 Pa。 (ⅱ)由題意可知，氣體膨脹過(guò)程中活塞移動(dòng)的距離Δx＝L2－L1＝0.5 m， 故大氣壓力對(duì)封閉氣體所做的功為W＝－p0SΔx， 解得：W＝－1 000 J，

47、 由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q 解得：ΔU＝－200 J。 答案：(1)ADE　(2)(ⅰ)2×105 Pa　(ⅱ)－200 J 2．(2018屆高三·第二次全國(guó)大聯(lián)考Ⅱ卷)(1)[多選]下列說(shuō)法中正確的是________。 A．絕對(duì)濕度大，相對(duì)濕度一定大 B．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)不一定變小 C．密封在體積不變的容器中的氣體，溫度升高，氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大 D．兩個(gè)鐵塊用力擠壓不能粘合在一起，說(shuō)明分子之間存在斥力 E．液體表面張力的作用是使液體表面收縮 (2)如圖所示汽缸內(nèi)壁光滑，敞口端通過(guò)一個(gè)質(zhì)量為m、橫截面積為S的活

48、塞密閉一定質(zhì)量氣體，通電后汽缸內(nèi)的電熱絲緩慢加熱氣體，由于汽缸絕熱，使得汽缸內(nèi)的氣體吸收熱量Q后溫度由T1升高到T2，加熱前活塞到汽缸底部距離為h。大氣壓強(qiáng)用p0表示，求： (ⅰ)活塞上升的高度； (ⅱ)加熱過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加量。 解析：(1)相對(duì)濕度表示空氣中的絕對(duì)濕度與同溫度下水的飽和汽壓的比值，絕對(duì)濕度大時(shí)，同溫度下水的飽和汽壓也可能大，所以相對(duì)濕度不一定大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，氣體體積變大，但氣體的溫度可能也變大，壓強(qiáng)不一定變小，選項(xiàng)B正確；密封在體積不變的容器中的氣體，溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大，說(shuō)明氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用

49、力增大，選項(xiàng)C正確；兩個(gè)鐵塊擠壓時(shí)，分子之間的距離超過(guò)了分子力作用的范圍，所以不能說(shuō)明分子斥力的存在，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；液體的表面張力使液體表面具有收縮的趨勢(shì)，選項(xiàng)E正確。 (2)(ⅰ)由題意可知，氣體發(fā)生等壓變化，由蓋—呂薩克定律可知＝ 解得Δh＝h。 (ⅱ)加熱過(guò)程中氣體對(duì)外做功為 W＝pSΔh＝(p0S＋mg)h 由熱力學(xué)第一定律知，氣體內(nèi)能的增加量為 ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)h。 答案：(1)BCE　(2)(ⅰ)h (ⅱ)Q－(p0S＋mg)h 3．(2018屆高三·第三次全國(guó)大聯(lián)考Ⅲ卷)(1)[多選]關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是________。 A．氣體的

50、溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，從而氣體的壓強(qiáng)一定增大 B．自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的 C．在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)不變 D．液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向同性的特點(diǎn) E．一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)能增加 (2)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為－3 ℃，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過(guò)程的p–V圖象如圖所示，求： (ⅰ)該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度； (ⅱ)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中與外界交換的熱量。 解析：(1)氣體的溫度升高

51、時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，但氣體的壓強(qiáng)還與氣體的密集程度有關(guān)，不一定增大，A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的，B正確；氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的，所以在完全失重的情況下，氣體壓強(qiáng)不變，C正確；液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn)，D錯(cuò)誤；一定量100 ℃的水變成100 ℃ 的水蒸氣，分子動(dòng)能之和不變，由于此過(guò)程中吸熱，內(nèi)能增大，則其分子之間的勢(shì)能增大，E正確。 (2)(ⅰ)對(duì)于理想氣體：A→B的過(guò)程，由查理定律有 ＝ TA＝270 K，解得TB＝90 K， 所以tB＝TB－273

52、℃＝－183 ℃。 (ⅱ)B→C的過(guò)程，由蓋—呂薩克定律有＝ 解得TC＝270 K，即tC＝TC－273 ℃＝－3 ℃ 由于狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同，氣體內(nèi)能相等，而A→B的過(guò)程是等容變化，氣體對(duì)外不做功，B→C的過(guò)程中，氣體體積膨脹對(duì)外做功，即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對(duì)外做功，故氣體應(yīng)從外界吸收熱量 Q＝pΔV＝2×105×(6×10－3－2×10－3)J＝800 J。 答案：(1)BCE　(2)(ⅰ)－183 ℃　(ⅱ)800 J 4．(2018屆高三·第三次全國(guó)大聯(lián)考Ⅰ卷)(1)[多選]下列說(shuō)法正確的是_________。 A．空調(diào)機(jī)既能制熱又能制冷，說(shuō)明熱傳遞不存在方向性 B

53、．當(dāng)分子間距離減小時(shí)，分子勢(shì)能不一定減小 C．把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面，這是水表面存在表面張力的緣故 D．氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)，是由氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞造成的 E．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積 (2)如圖所示，一豎直放置的薄壁汽缸，由截面積不同的兩個(gè)圓筒連接而成，上端與大氣相連，下端封閉，但有閥門(mén)K與大氣相連。上側(cè)圓筒內(nèi)有一厚度不計(jì)、質(zhì)量為m＝314 kg的活塞A，它可以在筒內(nèi)無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)且不漏氣。圓筒的深度和直徑數(shù)值如圖所示(圖中d＝0.2 m)。開(kāi)始時(shí)，活塞在如圖位置，室溫為27 ℃，現(xiàn)關(guān)閉閥門(mén)K，對(duì)密封氣體進(jìn)行加熱

54、，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0 × 105 Pa，重力加速度為g＝10 m/s2，π＝3.14。則： (ⅰ)活塞A剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封氣體的溫度是多少？ (ⅱ)活塞A升到圓筒最上端時(shí)，密封氣體的溫度是多少？ 解析：(1)根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱傳遞的方向性指的是自發(fā)的過(guò)程，熱量不能自發(fā)從低溫物體傳給高溫物體，故A錯(cuò)誤；分子間距離減小時(shí)，若分子力為引力，則做正功，分子勢(shì)能減小，若分子力為斥力，則分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，故B正確；一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面，是由于水表面存在表面張力的緣故，故C正確；氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)，是由氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞造成的，故D正確；知道氣體的摩爾體積和阿伏加

55、德羅常數(shù)，可以計(jì)算出每個(gè)氣體分子占據(jù)的平均空間，但不是氣體分子的體積，故E錯(cuò)誤。 (2)(ⅰ)活塞A剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞只受重力、大氣對(duì)它向下的壓力和密封氣體對(duì)它向上的作用力，且合力為0，p0πd2＋mg＝p1π2 解得密封氣體的壓強(qiáng)p1＝5×105 Pa 活塞A運(yùn)動(dòng)前氣體體積不變，由查理定律得：＝， T0＝(27＋273)K＝300 K 解得T1＝1 500 K。 (ⅱ)當(dāng)活塞A升到圓筒最上端時(shí)，滿足 p0πd2＋mg＝p2πd2 解得密封氣體的壓強(qiáng)p2＝1.25×105 Pa 初狀態(tài)：p0＝1.0×105 Pa，V0＝πd3，T0＝300 K 末狀態(tài)：p2＝1.25×105

56、 Pa，V2＝πd3，T2＝？ 由理想氣體的狀態(tài)方程＝ 解得T2＝1 875 K。 答案：(1)BCD　(2)(ⅰ)1 500 K　(ⅱ)1 875 K 5．(2018屆高三·第三次全國(guó)大聯(lián)考Ⅱ卷)(1)[多選]下列說(shuō)法中正確的是________。 A．利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是可行的 B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大 C．系統(tǒng)在吸收熱量時(shí)內(nèi)能一定增大 D．葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 E．一定量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子對(duì)單位面積器壁的平均作用力隨著溫度的降低而增大 (2)

57、如圖所示，粗細(xì)均勻的U形管左端封閉、右端開(kāi)口，一段空氣柱將水銀分為A、B兩部分，水銀柱A的長(zhǎng)度h1＝25 cm，位于封閉端的頂部，B部分位于U型管的底部。右管內(nèi)有一輕活塞，活塞與管壁之間的摩擦不計(jì)。活塞自由靜止時(shí)，底面與左側(cè)空氣柱的下端平齊，此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度L0＝12.5 cm，B部分水銀兩液面的高度差h2＝45 cm，外界大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg。保持溫度不變，將活塞緩慢上提，當(dāng)A部分的水銀柱恰好對(duì)U形管的頂部沒(méi)有壓力時(shí)，活塞移動(dòng)的距離為多少？ 解析：(1)只要有溫度差就會(huì)有能量的轉(zhuǎn)移，用熱機(jī)把轉(zhuǎn)移的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是可行的，選項(xiàng)A對(duì)；當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，隨分子間距離的減小，分子力做

58、負(fù)功，分子勢(shì)能增大，選項(xiàng)B對(duì)；改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞兩種，而吸熱時(shí)是否對(duì)外做功不確定，所以內(nèi)能不一定增大，選項(xiàng)C錯(cuò)；葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，選項(xiàng)D對(duì)；一定量的理想氣體，若壓強(qiáng)不變，溫度降低，則分子的平均動(dòng)能變小，分子對(duì)單位面積器壁的平均作用力減小，選項(xiàng)E錯(cuò)。 (2)活塞自由靜止時(shí)，右管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)：p1＝p0， 左管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)：p2＝p1－ρgh2 活塞上提后再平衡時(shí)，左管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)：p3＝ρgh1 設(shè)此時(shí)B部分水銀柱兩端液面的高度差為h3，則右管中被封氣體的壓強(qiáng)為：p4＝p3＋ρgh3 設(shè)左管中的氣體長(zhǎng)度為L(zhǎng)，右管中被封氣體的長(zhǎng)度為l，管的橫截面積為

59、S，根據(jù)玻意耳定律： 對(duì)右管中的被封氣體：p1h2S＝p4lS 對(duì)左管中的氣體：p2L0S＝p3LS 根據(jù)幾何關(guān)系知：h3＝h2－2(L－L0) 設(shè)活塞上移的距離為x，則：x＝(l－h(huán)2)＋(L－L0) 解得：x≈9.4 cm。 答案：(1)ABD　(2)9.4 cm 選修3－4 振動(dòng)與波動(dòng)　光與電磁波 一、聚焦選擇、填空題考法——振動(dòng)與波動(dòng)　光與電磁波 1．(2017·全國(guó)Ⅰ卷)如圖(a)，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S1(0,4)和S2(0，－2)。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示。兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A

60、(8，－2)的路程差為_(kāi)_______m，兩列波引起的點(diǎn)B(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)。 解析：點(diǎn)波源S1(0,4)的振動(dòng)形式傳播到點(diǎn)A(8，－2)的路程為L(zhǎng)1＝10 m，點(diǎn)波源S2(0，－2)的振動(dòng)形式傳播到點(diǎn)A(8，－2)的路程為L(zhǎng)2＝8 m，兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8，－2)的路程差為ΔL＝L1－L2＝2 m。由于兩列波的波源到點(diǎn)B(4,1)的路程相等，路程差為零，且t＝0時(shí)兩列波的波源的振動(dòng)方向相反，所以兩列波到達(dá)點(diǎn)B時(shí)振動(dòng)方向相反，引起點(diǎn)B處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互減弱；由振

61、動(dòng)圖線可知，波動(dòng)周期為T(mén)＝2 s，波長(zhǎng)為λ＝vT＝2 m。由于兩列波的波源到點(diǎn)C(0,0.5)的路程分別為3.5 m和2.5 m，路程差為1 m，而t＝0時(shí)兩列波的波源的振動(dòng)方向相反，所以兩列波到達(dá)點(diǎn)C時(shí)振動(dòng)方向相同，引起點(diǎn)C處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互加強(qiáng)。 答案：2　減弱　加強(qiáng) 2．[多選](2017·全國(guó)Ⅲ卷)如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t＝0時(shí)的波形圖，虛線為t＝0.5 s時(shí)的波形圖。已知該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．波長(zhǎng)為2 m B．波速為6 m/s C．頻率為1.5 Hz D．t＝1 s時(shí)，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰

62、E．t＝2 s時(shí)，x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置 解析：選BCE　由題圖可知簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為λ＝4 m，A項(xiàng)錯(cuò)誤；波沿x軸正向傳播，t＝0.5 s＝T，可得周期T＝ s，頻率f＝＝1.5 Hz，波速v＝＝6 m/s，B、C項(xiàng)正確；t＝0時(shí)刻，x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，經(jīng)過(guò)1 s＝T，一定在波谷，D項(xiàng)錯(cuò)誤；t＝0時(shí)刻，x＝2 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，經(jīng)過(guò)2 s＝3T，質(zhì)點(diǎn)一定經(jīng)過(guò)平衡位置，E項(xiàng)正確。 3．[多選](2016·全國(guó)Ⅰ卷)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m/s的速率向著海灘傳播，但他并不向海灘靠近。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過(guò)身下的時(shí)間間隔為15 s。下

63、列說(shuō)法正確的是(　　) A．水面波是一種機(jī)械波 B．該水面波的頻率為6 Hz C．該水面波的波長(zhǎng)為3 m D．水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去 E．水面波沒(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移 解析：選ACE　水面波是一種機(jī)械波，A正確；根據(jù)題意得周期T＝ s＝ s，頻率f＝＝0.6 Hz，B錯(cuò)誤；波長(zhǎng)λ＝＝ m＝3 m，C正確；波傳播過(guò)程中，傳播的是振動(dòng)形式，能量可以傳遞出去，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，D錯(cuò)誤，E正確。 4．[多選](2016·全國(guó)Ⅲ卷)由波源S形成的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)的頻率為20 Hz，波速為16

64、 m/s。已知介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 m。P、Q開(kāi)始振動(dòng)后，下列判斷正確的是(　　) A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相同 B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向始終相反 C．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置 D．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰 E．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰 解析：選BDE　簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)λ＝＝ m＝0.8 m。P、Q兩質(zhì)點(diǎn)距離波源S的距離PS＝15.8 m＝19λ＋λ，SQ＝14.6 m＝18λ＋λ。因此P、Q兩質(zhì)點(diǎn)

65、運(yùn)動(dòng)的方向始終相反，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰的位置，Q在波谷的位置。當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波谷的位置，Q在波峰的位置，C錯(cuò)誤，D、E正確。 5．[多選](2016·全國(guó)Ⅱ卷)關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān) B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波 C．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直 D．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸 E．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失 解析：選AB

66、C　電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與電磁波的頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A正確； 周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波，選項(xiàng)B正確；電磁波傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直，選項(xiàng)C正確；電磁波可以通過(guò)光纜傳輸，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；電磁波波源的電磁振蕩停止，波源不再產(chǎn)生新的電磁波，但空間中已產(chǎn)生的電磁波仍可繼續(xù)傳播，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 6．[多選](2017·全國(guó)Ⅱ卷)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是(　　) A．改用紅色激光 B．改用藍(lán)色激光 C．減小雙縫間距 D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng) E．將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng) 解析：選ACD　由Δx＝λ可知，改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的激光照射在雙縫上，相鄰亮條紋的間距Δx增大，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；減小雙縫間距d，相鄰亮條紋的間距Δx增大，C項(xiàng)正確；將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)，增大了屏幕與雙縫的距離l，相鄰亮條紋的間距Δx增大，D項(xiàng)正確；相鄰亮條紋的間距與光源到雙縫的距離無(wú)關(guān)，E項(xiàng)錯(cuò)誤。 典型試題 難度 主要考查知識(shí)點(diǎn) 2017·全國(guó)Ⅰ卷 ★