【复习必备】(京津琼)2020高考物理总复习 专用优编提分练:选修3-3专练(二)

选修3-3专练(二)

1.(1)(2018·广东省高考第一次模拟)下列说法正确的是__________.

A .布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动

B .1 kg 0 ℃的冰比1 kg 0 ℃的水的体积大,说明1 kg 0 ℃冰的内能比1 kg 0 ℃水的内能大

C .密封在容积不变的容器中的气体,若温度升高,则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大

D .当系统不受外界影响且经过足够长的时间时,其内部各部分状态参量将会相同

E .非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的

(2)(2018·广东省深圳市第一次调研)如图1所示,有一上部开有小孔的圆柱形汽缸,汽缸的高度为2L ,横截面积为S ,一厚度不计的轻质活塞封闭1 mol 的单分子理想气体,开始时活塞距底部的距离为L ,气体的热力学温度为T 1,已知外界大气压强为p 0,1 mol 的单分子理想气体

的内能公式为U =32

RT ,现对气体缓慢加热,不计活塞与汽缸间的摩擦,求:

【复习必备】(京津琼)2020高考物理总复习 专用优编提分练:选修3-3专练(二)

图1

①活塞恰好上升到汽缸顶部时气体的温度和气体吸收的热量;

②当加热到热力学温度为3T 1时气体的压强.

答案 (1)CDE (2)见解析

解析 (1)布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动,是由大量液体分子撞击固体微粒形成的,是液体分子无规则运动的反映,A 错误;0 ℃的水凝固成冰时放出热量,所以1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大,B 错误;密封在容积不变的容器内的气体,若温度升高,分子的无规则热运动的动能增加,故气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大,C 正确;当系统不受外界影响且经过足够长的时间时,其内部各部分状态参量将会相同,D 正确;非晶体具有各向同性,非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,E 正确.

(2)①开始加热后活塞上升的过程中封闭气体做等压变化,V 1=LS ,V 2=2LS ,

由盖-吕萨克定律得V 1T 1=V 2T 2

解得T 2=2T 1,由热力学第一定律

ΔU =W +Q ,ΔU =32R (T 2-T 1)=32

RT 1, W =-p 0(V 2-V 1),解得Q =32RT 1+p 0LS

②设当加热到3T 1时气体的压强变为p ,在此之前活塞上升到汽缸顶部,对于封闭气体,由理想气体状态方程得,p ·2LS 3T 1=p 0LS T 1

,解得p =1.5p 0. 2.(1)下列说法正确的是________.

A .气体扩散现象表明气体分子间存在斥力

B .对于同一理想气体,温度越高,分子平均动能越大

C .热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体

D .当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

E .在阳光照射下,可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动,灰尘的运动属于布朗运动

(2)一艘潜水艇位于水面下h =200 m 处,艇上有一个容积V 1=2 m 3

的钢筒,筒内贮有压强p 1=200p 0的压缩气体,其中p 0为大气压强,p 0=1×105 Pa.已知海水的密度ρ=1×103 kg/m 3,取重力加速度g =10 m/s 2,设海水的温度不变.有一个与海水相通的装满海水的水箱,现在通过细管道将钢筒中部分气体压入该水箱,再关闭管道,水箱中排出海水的体积为V 2=10 m 3,此时钢筒内剩余气体的压强为多少?

答案 (1)BCD (2)9.5×106 Pa

解析 (1)气体扩散现象表明气体分子永不停息地做无规则运动,选项A 错误;对于同一理想气体,温度越高,分子平均动能越大,选项B 正确;热量总是自发地从高温物体传到低温物体,即从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体,选项C 正确;当分子力表现为斥力时,分子力随分子间距离的减小而增大,分子距离减小时,分子力做负功,则分子势能随分子间距离的减小而增大,选项D 正确;灰尘的运动不属于布朗运动,选项E 错误.

(2)钢筒中气体初始状态: p 1=200p 0,V 1=2 m 3

与海水相通的水箱中的压强:p 2=p 0+ρgh =21p 0

设钢筒内剩余气体的压强为p 3,钢筒中排出的气体在压强为p 3时的体积为V 3,

则有p 3V 3=p 2V 2

对钢筒中所有的气体有:p 1V 1=p 3(V 1+V 3)

解得:p 3=9.5×106

Pa.

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