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1、十二.选修 3-3 热学1.（2014 北京）13.下列说法中正确的是A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低，其内能一定增大D.物体温度不变，其内能一定不变13.【答案】B【考点】热力学第一定律【解析】温度是分子平均动能的标志，温度降低分子热运动的平均动能减小，反之增大，A 项错误；B 项正确；物体的内能包括所有分子的动能和势能之和，温度降低，分子动能减小但是分子势能不能确定，所以内能不能确定，CD 项错误。2.（2014 年 大纲卷）16对于一定量的稀 薄气体，下列说法正确的是( )A压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B保持
2、压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C压强变大时，分子间的平均距离必然变小 D压强变小时，分子间的平均距离可能变小16 【答案】BD【考点】分子动理论、影响压强的原因【解析】一定质量的稀薄气体可以看做理想气体，分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动的越剧烈；压强变大可能是的原因是体积变小或温度升高，所以压强变大，分子热运动不一定剧烈，AC 项错误，B 项正确；压强变小时，也可能体积不变，可能变大，也可能变小；温度可能降低，可能不变，可能升高，所以分子间距离不能确定，D 项正确。3.（2014 福建卷）29. 物理- 选修 3-3（本题共有两小题，每小题 6 分，共 12 分。每小题只有
3、一个选项符合题意）（1）如图，横坐标 v 表示分子速率，纵坐标 f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是 。 （填选项前的字母）A,曲线 B.曲线 C.曲线 D.曲线 4. （2014 福建卷） （2）图为一定质量理想气体的压强 p 与体积 V 关系图像，它由状态 A经等容过程到状态 B，再经等压过程到状态 C 设 A、B 、 C 状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是 。 （填选项前的字母）A.TA TB，TB TC B. TATB ，TB=TCC. TATB，TBTC D. TA=TB，TBT
4、C29【答案】 （1）D （2）C【考点】气体分子的麦克斯韦速率分布规律、理想气体状态方程【解析】 （1）气体分子速率分布是有规律的，其分布特征是“中间多两头少，即随着速率增加分子数目逐渐增大，再增加又逐渐减少，故应选曲线，D 项错误。（2）从 A 到 B 属于等容变化 ，因为 ，所以 ，排除 AD 项；ABpT=ABp ABT从 B 到 C 属于等压变化 ，因为 ，所以 ，排除 D 项，CCV C项正确。5. （2014 年 广东卷）17、用密封性好、充满气体的袋包裹易碎品，如图 10 所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热 交换，则袋内气体充气囊易碎品图 10A体积减小，内能增大
5、B体积减小，压强减小C对外界做负功，内能增大D对外界做正功，压强减小17.【答案】：AC 【解析】：充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做正功，气体内能增加，所以 A正确,D 错误;气体的体积减小且内能增加，气体压强变大，所以 C 正确,B 错误。6（2014 海南卷）15模块 3-3 试题（1）下列说法正确的是 A液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性D通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体E液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征7.（2014 海南卷）（2）一竖直放置
6、、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成、两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为 P0 ，如图（a）所示，若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为 3:1，如图（b）所示。设外界温度不变，已知活塞面积为 S，重力加速度大小为 g，求活塞的质量。15. 【答案】 (1) CE (4 分。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分;有选错的不给这 4 分)【解析】 (2) (8 分)设活塞的质量为 m，气缸倒置前下部气体的压强为，倒置后上下气体的压强分别为 、 ，由力的平衡条件有20p2p1Smg12倒置过程中，两部分气体均经历等温过
7、程，设气体的总体积为 V0，由玻意耳定律得 420101Vp0202解得 gSpm54108.(2014 江苏卷）A选修 3-3(12 分)一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。(1)下列对理想气体的理解，正确的有 。A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B只要气体压强不是很高就可视为理想气体C一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中，两个阀门均
8、关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3. 410 4 J，则该气体的分子平均动能 (选填“增大” 、 “减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功 (选填“大于 ”、 “小于”或“等于”)3. 4104 J。(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27，体积为0. 224m3，压强为1个标准大气压。已知1 mol气体在1个标准大气压、0时的体积为22. 4L，阿伏加德罗常数N A=6. 021023 mol-1。计算此时气室中气体的分子数。 (计算结果保留一位有效数字)12. A【答案】 （1）AD （2）增大 等于（3）510 24（或 61024）【考点】理想气体状态方
9、程、热力学第一定律、理想气体【解析】 （1）理想气体是指气体本身的体积和分子间作用力都忽略不计的气体，是一种理想模型，A 项正确；B 项错误；理想气体的内能只有气体的温度决定，C 项错误；理想气体在任何情况下都严格遵守三大定律，D 项正确。（2）根据热力学第一定律可知改变气体的内能的方式是做功和热传递，与外界绝热的情况下，对气体做功，气体的内能增加，又因为气体的内能由温度决定，所以温度升高，气体分子热运动加剧，分子平均动能增大；由： 可知气体内能的增量等于活塞对UWQ气体所做的功；（3）设气体在标准状态时的体积为 V1，等压过程： 1VT气体物质的量： ,且分子数为：10nANn解得 10AV
10、TN代入数据得： （或 61024）245.09.（2014 年全国卷 1）33.物理选修 3-3(15 分) (1) (6 分)一定量的理想气体从状态 a开始，经历三个过程 ab、 bc、 ca 回到原状态，其 p-T 图像如图所示。下列判断正确的是 . (填正确答案标号。选对 1 个得 3 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A.过程 ab 中气体一定吸热B.过程 bc 中气体既不吸热也不放热C.过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D. a、 b 和 c 三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小E. b 和 c 两个
11、状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同33 （1） 【答案】：ADE【 解析】 从 a 到 b 的过程，根据图线过原点可得 ，所abPT以为等容变化过程，气体没有对外做功，外界也没有对气体做功，所以温度升高，只能是吸热的结果， A 正确；从 b 到 c 的过程温度不变，可是压强变小，说明体积膨胀，对外做功，理应内能减少温度降低，而温度不变说明从外界吸热，B 错误；从 c 到 a 的过程，压强不变，根据温度降低说明内能减少，根据改变内能的两种方式及做功和热传递的结果是内能减少，所以外界对气体做的功小于气体放出的热量， C 错误。分子的平均动能与温度有关，状态 a 的温度最低，
12、所以分子平均动能最小，D 正确； b 和 c 两个状态，温度相同，即分子运动的平均速率相等，单个分子对容器壁的平均撞击力相等，根据 b 压强大，可判断状态 b 单位时间内容器壁受到分子撞击的改数多，E 正确。10.（2014 年全国卷 1）(2) (9 分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为 P，活塞下表面相对于气缸底部的高度为 h，外界的温度为 To。现取质量为 m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了 h/4.若此后外界的温度变为 T，求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变，
13、重力加速度大小为 g。【答案】 094mgTp【解析】设气缸的横截面积为 S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为 p，由玻意耳定律得phS =(p +p)(h - h)S 14解得 p = p 3外界的温度变为 T 后，设活塞距底面的高度为 h。根据盖吕萨克定律，得= 014hS解得 h= h 3T据题意可得 p = mgS气体最后的体积为 V =Sh 联立式得V = 094hTp11.（2014 年 全国卷 2）33物理选修 3-3（15 分）(1) ( 5 分）下列说法正确的是 。 （填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣
14、 3 分，最低得分为 0 分） A悬浮在水中的花粉的布期运动反映了花粉分子的热运动 B空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中水蒸发吸热的结果【答案】BCE【解析】悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，A 错误；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，B 正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，C 正确；高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，D 错误；干湿泡
15、温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是由于湿泡外纱布中水蒸发吸收热量，使湿泡的温度降低的缘故，E 正确。12.（2014 年 全国卷 2） (2) ( 10 分）如图，两气缸 A、B 粗细均匀、等高且内壁光滑。其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是 B 的 2 倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除 A 顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞 a、b，活塞下方充由氮气，活塞 a 上方充有氧气。当大气压为 P0，外界和气缸内气体温度均为 7且平衡时，活塞 a 离气缸顶的距离是气缸高度的 ，活塞 b 在气缸正中间。14（i）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞 b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；（ii）继续缓慢加热，使活塞 a 上升，当活塞 a 上升的距离是气缸高度的 时，求氧气16的压强。【答案】 （i）320K （ii）4P 0/3【命题立意】考察理想气体方程；考察物理问题的综合分析能力。【解析】 （i）活塞 b 升至顶部的过程中，活塞 a 不动，活塞 ab 下方的氮气经历等压过程，设气缸 A 的容积为 V0，氮气初始状态的体积为 Vl，温度为 T1，末态体积 V2，温度为 T2，按题意，气缸 B 的容积为 V0/4，由题给数据及盖吕萨克定律有： 1
