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1、选考部分 选修 3-3 第十一章 第 2 单元 固体、液体和气体智能演练场1如图 1125 所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板初始时，外界大气压为 p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图 1126 所示的 pT图象能正确反应缸内气体压强变化情况的是 ()解析：初始时刻，活塞紧压小 挡板， 说明汽缸中的气体压强 小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容 变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等 压变化，温度升高，体积增大，A、D 是错误的在 pT 图象中，等容线为通过原点的直线，所以
2、 C 图 是错误的答案：B2(2010上海模拟)(1)研成粉末后的物体已无法从外形特征和物理性质各向异性上加以判断时，可以通过_方法来判断它是否为晶体(2)在严寒的冬天，房间玻璃上往往会结一层雾，雾珠是在窗玻璃的_表面(填 “外”或“内”) (3)密闭容器里液体上方的蒸汽达到饱和后，还有没有液体分子从液面飞出？为什么这时看起来不再蒸发？答：_解析：(1)加热时，晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，因而可以用加热时有无确定熔点的实验来判断(2)靠近窗的温度降低时， 饱和汽压也变小，这时会有部分水蒸气液化变成水附着在玻璃上，故在内侧出现雾珠(3)还有液体分子从液面飞出，但同时也有气体分子被碰
3、撞飞回到液体中去，当液体上方的蒸汽达到饱和时，单位 时间内逸出液体表面的分子数与回到液体表面的分子数相等而呈动态平衡即饱和汽液体不再减少，从宏观上看好像不再蒸发了答案：(1)用加热时有无确定熔点的实验(2)内(3)见解析3 (2010东城模拟)如图 11 27 所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中(状态)，汽缸的内壁光滑现用水平外力 F 作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离(状态)，在此过程中：(1)如果环境保持恒温，下列说法正确的是 ()A每个气体分子的速率都不变B气体分子平均动能不变C水平外力 F 逐渐变大D气体内能减少E气体放热F气体内能不变，却
4、对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现G气体是从单一热库吸热，全部用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律(2)如果环境保持恒温，分别用 p、V、T 表示该理想气体的压强、体积、温度气体从状态变化到状态，此过程可用图 1128 中的哪几个图象表示 ()解析：(1)温度不变，分子平均动能不变，分子平均速率不变，由于热运动频繁碰撞，不是每个分子的速率都不变， B 对， A 错；由玻意耳定律知体积增大，压强减小，活塞内、外压强差增大，水平拉力 F 增大， C 对；由温度不变、体 积增大知，气体内能不变，对外做功，由热力学第一定律知，气体一定从外界吸收热量，D、E、F 均错；题中气体虽从单一热
5、库吸热，全部用来对外做功，但必须有外力作用于杆并引起气体的体积增大，因而引起了其他 变化，不 违反 热力学第二定律，G对(2)由题意知，从 到，温度不变，体 积增大，压强减小，所以只有 A、D 正确答案：(1)BCG(2)AD4内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为 1.0105 Pa、体积为 2.0103 m3 的理想气体现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为 127.(大气压强为 1.0105 Pa)(1)求汽缸内气体的最终体积；(2)在图 1129 所示的 pV 图上画出整个过程中汽缸
6、内气体的状态变化解析：(1)在活塞上方倒沙的全过程中温度保持不变，即 p0V0p 1V1解得：p 1 p0 1.0105 Pa2.010 5PaV0V1 2.010 31.010 3在缓慢加热到 127的过程中压强保持不变，则V1T0 V2T2所以 V2 V1 1.0103 m3T2T0 273 1272731.4710 3 m3.(2)如下图所示答案：(1)1.4710 3 m3(2)见解析图5(2009山东高考)一定质量的理想气体由状态 A 经状态 B 变为状态 C，其中 AB 过程为等压变化，BC 过程为等容变化已知 VA0.3 m 3， TAT C300 K，T B400 K.(1)求
7、气体在状态 B 时的体积(2)说明 BC 过程压强变化的微观原因(3)设 AB 过程气体吸收热量为 Q1，BC 过程气体放出热量为 Q2，比较 Q1、Q 2 的大小并说明原因解析：(1)设气体在状态 B 时的体积为 VB，由盖 -吕萨克定律得 VATA VBTB代入数据得 VB0.4 m 3(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低)，气体分子平均动能变化(减小) ，导致气体 压强变化 (减小)(3)Q1 大于 Q2；因为 TAT C，故 AB 增加的内能与 BC 减少的内能相同，而 AB 过程气体对外做正功，BC 过程气体不做功，由热力学第一定律可知 Q1 大于 Q2.答
8、案：(1)0.4 m 3(2)见解析(3)Q 1 大于 Q2，原因见解析6.某同学在夏天游玩时，看到有一些小昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中，尤其是湖水中鱼儿戏水时吐出小气泡的情景，觉得很美，于是画了一幅鱼儿戏水的图画如图 11210 所示但旁边的同学考虑到上层水温较高和压强较小的情况，认为他的画有不符合物理规律之处，请根据你所掌握的物理知识指出正确的画法(用简单的文字表述，不要画图)，并指出这样画的物理依据(1)正确的画法应为：_.(2)物理学依据：_.(3)试分析小昆虫在水面上不会沉入水中的原因_ 解析：(1)正确的画法应为：上面的气泡体积比下面的气泡体 积要大(2)物理学依
9、据：由理想气体状态方程得 V2 V1.p1T2p2T1因为 p1p 2，T2T 1，所以 V2V 1.(3)由于水的表面张力作用，当昆虫在水面上时，水的表面向下凹，像张紧的橡皮膜，小昆虫受到向上的弹力与重力平衡，所以昆虫可以在水面上停留或能跑来跑去而不会沉入水中答案：见解析7(2009上海高考)如图 11211 所示，粗细均匀的弯曲玻璃管 A、B 两端开口管内有一段水银柱，右管内气柱长为 39 cm，中管内水银面与管口 A 之间气柱长为 40 cm.先将 B 端封闭，再将左管竖直插入水银槽，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高 2 cm.求：(1)稳定后右管内的气体压强 p；
10、(2)左管 A 端插入水银槽的深度 h.(大气压强 p076 cmHg)解析：(1)设均匀玻璃管的横截面积为 S，插入水银槽后对右管内气体，由玻意耳定律得：p0l0Sp(l 0h/2)S ，所以 p78 cmHg.(2)插入水银槽后左管内气体压强：ppgh80 cmHg，左管内、外水银面高度差 h1 4 cm，p p0g对中、左管内气体有 p0lSp lS，得 l38 cm ，左管插入水银槽深度hlh/2lh 17 cm.答案：(1)78 cmHg(2)7 cm8有人设计了一种测温装置，其结构如图 11212 所示玻璃泡 A内封有一定量气体，与管 A 相连的 B 管插在水银槽中，管内水银面的高
11、度 x 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由 B 管上的刻度直接读出设 B 管的体积与 A 泡的体积相比可略去不计(1)B 管刻度线是在 1 标准大气压下制作的(1 标准大气压相当于 76 cm 水银柱的压强)已知当温度 t27时的刻度线在 x 16 cm处，问 t0的刻度线在 x 为多少厘米处？(2)若大气压已变为相当于 75 cm 水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为 27，问此时实际温度为多少？解析：(1)A 中气体为等容过程，有 p p1TT1把 p1761660 (cmHg)，T127327300 (K) ，T273 K 代入上式得：p 60 cmHg54.6 c
12、mHg273300x(7654.6) cm21.4 cm(2)此时 A 泡内气体压强为pp 0x751659 (cmHg)而体积未变，由查理定律：T T1 300 K295 K 22.pp1 5960答案：(1)21.4 cm (2)22 9如图 11213 所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为 t 的理想气体活塞的质量为 m，横截面积为 S，与容器底部相距 h.现通过电热丝给气体加热一段时间，结果活塞缓慢上升了 h，若这段时间内气体吸收的热量为 Q，已知大气压强为p0，重力加速度为 g，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，求：(1)气体的压强；(2)这段时间内气体的内能增加了多少？(3)这段时间内气体的温度升高了多少？解析：(1)pp 0mgS(2)气体对外做功为WpSh(p 0 )Sh( p0Smg )hmgS由热力学第一定律得：UQWQ(p 0Smg)h(3)由盖-吕萨克定律得： V1T1 V2T2hS273 t 2hS273 t解得：t2732tttt273t.答案：见解析
