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1、(京津瓊)2022高考物理總復(fù)習(xí) 專用優(yōu)編提分練:選修3-3專練(二)
1.(1)(2018·廣東省高考第一次模擬)下列說法正確的是__________.
A.布朗運動是液體分子的運動,它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動
B.1 kg 0 ℃的冰比1 kg 0 ℃的水的體積大,說明1 kg 0 ℃冰的內(nèi)能比1 kg 0 ℃水的內(nèi)能大
C.密封在容積不變的容器中的氣體,若溫度升高,則氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大
D.當(dāng)系統(tǒng)不受外界影響且經(jīng)過足夠長的時間時,其內(nèi)部各部分狀態(tài)參量將會相同
E.非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的
(2)(2018·廣東省深圳市第一次調(diào)研)如圖
2、1所示,有一上部開有小孔的圓柱形汽缸,汽缸的高度為2L,橫截面積為S,一厚度不計的輕質(zhì)活塞封閉1 mol的單分子理想氣體,開始時活塞距底部的距離為L,氣體的熱力學(xué)溫度為T1,已知外界大氣壓強為p0,1 mol的單分子理想氣體的內(nèi)能公式為U=RT,現(xiàn)對氣體緩慢加熱,不計活塞與汽缸間的摩擦,求:
圖1
①活塞恰好上升到汽缸頂部時氣體的溫度和氣體吸收的熱量;
②當(dāng)加熱到熱力學(xué)溫度為3T1時氣體的壓強.
答案 (1)CDE (2)見解析
解析 (1)布朗運動是懸浮在液體中固體微粒的無規(guī)則運動,是由大量液體分子撞擊固體微粒形成的,是液體分子無規(guī)則運動的反映,A錯誤;0 ℃的水凝固成冰時放出
3、熱量,所以1 kg 0 ℃的水的內(nèi)能比1 kg 0 ℃的冰的內(nèi)能大,B錯誤;密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體,若溫度升高,分子的無規(guī)則熱運動的動能增加,故氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大,C正確;當(dāng)系統(tǒng)不受外界影響且經(jīng)過足夠長的時間時,其內(nèi)部各部分狀態(tài)參量將會相同,D正確;非晶體具有各向同性,非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的,E正確.
(2)①開始加熱后活塞上升的過程中封閉氣體做等壓變化,V1=LS,V2=2LS,
由蓋-呂薩克定律得=,
解得T2=2T1,由熱力學(xué)第一定律
ΔU=W+Q,ΔU=R(T2-T1)=RT1,
W=-p0(V2-V1),解得Q=RT1+p0LS
4、②設(shè)當(dāng)加熱到3T1時氣體的壓強變?yōu)閜,在此之前活塞上升到汽缸頂部,對于封閉氣體,由理想氣體狀態(tài)方程得,=,解得p=1.5p0.
2.(1)下列說法正確的是________.
A.氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力
B.對于同一理想氣體,溫度越高,分子平均動能越大
C.熱量總是自發(fā)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體
D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大
E.在陽光照射下,可以觀察到教室空氣中飛舞的灰塵做無規(guī)則運動,灰塵的運動屬于布朗運動
(2)一艘潛水艇位于水面下h=200 m處,艇上有一個容積V1=2 m3的鋼筒,筒內(nèi)貯有壓強p1
5、=200p0的壓縮氣體,其中p0為大氣壓強,p0=1×105 Pa.已知海水的密度ρ=1×103 kg/m3,取重力加速度g=10 m/s2,設(shè)海水的溫度不變.有一個與海水相通的裝滿海水的水箱,現(xiàn)在通過細(xì)管道將鋼筒中部分氣體壓入該水箱,再關(guān)閉管道,水箱中排出海水的體積為V2=10 m3,此時鋼筒內(nèi)剩余氣體的壓強為多少?
答案 (1)BCD (2)9.5×106 Pa
解析 (1)氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子永不停息地做無規(guī)則運動,選項A錯誤;對于同一理想氣體,溫度越高,分子平均動能越大,選項B正確;熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體,即從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體,選項C正確;當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力隨分子間距離的減小而增大,分子距離減小時,分子力做負(fù)功,則分子勢能隨分子間距離的減小而增大,選項D正確;灰塵的運動不屬于布朗運動,選項E錯誤.
(2)鋼筒中氣體初始狀態(tài):
p1=200p0,V1=2 m3
與海水相通的水箱中的壓強:p2=p0+ρgh=21p0
設(shè)鋼筒內(nèi)剩余氣體的壓強為p3,鋼筒中排出的氣體在壓強為p3時的體積為V3,
則有p3V3=p2V2
對鋼筒中所有的氣體有:p1V1=p3(V1+V3)
解得:p3=9.5×106 Pa.