2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十二章熱學(xué)實(shí)驗(yàn)十三用油膜法估測(cè)分子的大?。ㄟx修3-3）

PAGEPAGEPAGE2實(shí)驗(yàn)十三用油膜法估測(cè)分子的大小突破點(diǎn)(一)實(shí)驗(yàn)原理與操作[典例1](2022·南寧模擬)“用油膜法估測(cè)分子的大小〞實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟如下：A．將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(缺乏半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè))，再根據(jù)方格的邊長(zhǎng)求出油酸膜的面積S。B．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆將薄膜的形狀描畫(huà)在玻璃板上。C．用淺盤(pán)裝入約2cm深的水。D．用公式d＝eq\f(V,S)，求出薄膜厚度，即油酸分子直徑的大小。E．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。(1)上述步驟中有步驟遺漏或不完整的，請(qǐng)指出：①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。(2)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是________。(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比擬，數(shù)據(jù)偏大，對(duì)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，以下說(shuō)法中可能正確的選項(xiàng)是________。A．錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算B．計(jì)算油酸膜面積時(shí)，錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理C．計(jì)算油酸膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)D．水面上痱子粉撒得較多，油酸膜沒(méi)有充分展開(kāi)[解析](1)①C步驟中，要在水面上均勻撒上痱子粉或細(xì)石膏粉。②實(shí)驗(yàn)時(shí)，還需要：F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時(shí)液滴的數(shù)目。(2)實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是CFBAED。(3)由d＝eq\f(V,S)可知，測(cè)量結(jié)果偏大有兩個(gè)原因，一是體積比正常值偏大，二是面積比正常值偏小，故可能正確的說(shuō)法是A、C、D。[答案]見(jiàn)解析(2)CFBAED(3)ACD[集訓(xùn)沖關(guān)]1．采用油膜法估測(cè)分子的直徑，需要測(cè)量的物理量是()A．1滴油酸的質(zhì)量和它的密度B．1滴油酸的體積和它的密度C．1滴油酸的體積和它散成油膜的最大面積D．所散成的油膜的厚度和它的密度解析：選C據(jù)油膜法測(cè)分子直徑的原理d＝eq\f(V,S)，只需測(cè)量1滴油酸的體積和它形成的單分子油膜的最大面積即可，故C正確。2．在“用油膜法估測(cè)分子的大小〞的實(shí)驗(yàn)中：某同學(xué)操作步驟如下：①取一定量的無(wú)水酒精和油酸，配制成一定濃度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴該溶液，測(cè)出它的體積；③在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待散開(kāi)穩(wěn)定；④在蒸發(fā)皿上覆蓋玻璃板，描出油酸薄膜形狀，用透明方格紙測(cè)量油酸薄膜的面積。請(qǐng)指出錯(cuò)誤或有遺漏的步驟，并改正其錯(cuò)誤：錯(cuò)誤的步驟：__________________________________；有遺漏的步驟：________________________________。解析：②由于一滴溶液的體積太小，直接測(cè)量時(shí)，相對(duì)誤差太大，應(yīng)用微小量累積法減小測(cè)量誤差；③液面上不撒痱子粉時(shí)，滴入的油酸酒精溶液揮發(fā)后剩余的油膜不能形成一塊完整的油膜，油膜間的縫隙會(huì)造成測(cè)量誤差增大甚至實(shí)驗(yàn)失敗。答案：見(jiàn)解析突破點(diǎn)(二)數(shù)據(jù)處理與誤差分析[典例2]油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，假設(shè)把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤(pán)中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開(kāi)，穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如下圖。假設(shè)每一小方格的邊長(zhǎng)為25mm，試問(wèn)：(1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)油酸分子視為_(kāi)_______模型，讓油酸盡可能地在水面上散開(kāi)，那么形成的油膜可視為_(kāi)______油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的________。圖中油酸膜的面積為_(kāi)_______m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是________m。(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在距水面約2cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到，油膜的面積先擴(kuò)張后又收縮了一些，這是為什么呢？請(qǐng)寫(xiě)出你分析的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)油膜面積約占70小格，面積約為S＝70×25×25×10－6m2≈4.4×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝eq\f(1,50)×eq\f(0.6,1000)×10－6m3＝1.2×10－11m油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d＝eq\f(V,S)＝eq\f(1.2×10－11,4.4×10－2)m≈2.7×10－10m。(2)略。[答案](1)球體單分子直徑4.4×10－21.2×10－112.7×10－10(2)主要有兩個(gè)原因：①水面受到落下的油酸酒精溶液的沖擊，先陷下后又恢復(fù)水平，因此油膜的面積擴(kuò)張；②油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā)，使液面收縮[集訓(xùn)沖關(guān)]3．(多項(xiàng)選擇)(2022·九江模擬)某學(xué)生在“用油膜法估測(cè)分子大小〞的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于()A．油酸未完全散開(kāi)B．油酸中含有大量酒精C．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有缺乏一格的方格D．求每滴溶液體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多計(jì)了10滴解析：選AC用油膜法估測(cè)分子直徑，是利用油酸的體積與形成的單分子油膜面積的比值來(lái)估算分子直徑，分子直徑值明顯偏大可能的原因：一是油酸體積測(cè)量值偏大；二是油膜面積測(cè)量值偏小，油酸未完全散開(kāi)和舍去缺乏一格的方格均會(huì)造成油膜面積測(cè)量值偏小，故A、C正確；油酸中酒精更易溶于水，故不會(huì)產(chǎn)生影響，B錯(cuò)誤；D項(xiàng)中計(jì)算每滴溶液中所含油酸的體積偏小，會(huì)使分子直徑估算值偏小，D錯(cuò)誤。4．(2022·銀川質(zhì)檢)在“用油膜法估測(cè)分子的大小〞實(shí)驗(yàn)中，用amL的純油酸配制成bmL的油酸酒精溶液，再用滴管取1mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴。現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤(pán)內(nèi)，待油膜充分展開(kāi)后，測(cè)得油膜的面積為Scm2，那么：(1)估算出油酸分子的直徑大小是________cm。(2)用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油滴的________。A．摩爾質(zhì)量B．摩爾體積C．質(zhì)量D．體積解析：(1)油酸酒精溶液的濃度為eq\f(a,b)，一滴油酸酒精溶液的體積為eq\f(1,n)mL，一滴油酸酒精溶液含純油酸eq\f(a,bn)mL，那么油酸分子的直徑大小為d＝eq\f(a,bSn)cm。(2)設(shè)一個(gè)油酸分子體積為V，那么V＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))3，由NA＝eq\f(Vmol,V)可知，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需知道油滴的摩爾體積，故B正確。答案：(1)eq\f(a,bSn)(2)B5．(2022·連云港摸底)測(cè)量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微法。(1)在“用油膜法估測(cè)分子大小〞的實(shí)驗(yàn)中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入標(biāo)注250mL的容量瓶中，再參加酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面到達(dá)量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤(pán)中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標(biāo)格的玻璃板下觀察油膜，如圖(甲)所示。坐標(biāo)格的正方形大小為2cm×2cm。由圖可以估算出油膜的面積是________cm2，由此估算出油酸分子的直徑是________m(保存一位有效數(shù)字)。(2)如圖(乙)是用掃描隧道顯微鏡拍下的一個(gè)“量子圍欄〞的照片。這個(gè)量子圍欄是由48個(gè)鐵原子在銅的外表排列成直徑為1.43×10－8m解析：(1)數(shù)油膜所占的正方形格數(shù)，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到油膜的面積S＝格數(shù)×2cm×2cm＝256cm2。溶液濃度為eq\f(1,1000)，每滴溶液體積為eq\f(1,100)mL,2滴溶液中所含油酸體積為V＝2×10－5cm3。油膜厚度即油酸分子的直徑是d＝eq\f(V,S)≈8×10－10m。(2)直徑為1.43×10－8m的圓周周長(zhǎng)為D＝πd≈4.5×10－8m，可以估算出鐵原子的直徑約為d′＝eq\f(4.5×10－8,48)m≈9.4×10－10m。答案：(1)2568×10－10(2)9.4×10－106.(2022·南陽(yáng)質(zhì)檢)在做“用油膜法估測(cè)分子的大小〞的實(shí)驗(yàn)中，將油酸溶于酒精，其濃度為每104mL溶液中有6mL油酸。用注射器測(cè)得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和大小如下圖，坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)為1cm，求：(1)油酸膜的面積；(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積；(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子的直徑。解析：(1)根據(jù)題圖，數(shù)得格子數(shù)為131個(gè)，那么油膜面積是S＝131×1cm2＝131cm2。(2)根據(jù)條件可知，1mL溶液中有75滴，1滴溶液的體積是eq\f(1,75)mL。又每104mL溶液中有純油酸6mL，一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積是V＝eq\f(6,104)×eq\f(1,75)mL＝8×10－6mL。(3)油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－6,131)cm≈6.1×10－10m。答案：(1)131cm2(2)8×10－6mL(3)6.1×10－10[真題集訓(xùn)·章末驗(yàn)收]高考真題集中演練——把脈命題規(guī)律和趨勢(shì)1．(2022·全國(guó)乙卷)(1)(多項(xiàng)選擇)關(guān)于熱力學(xué)定律，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)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)到達(dá)熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定到達(dá)熱平衡(2)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡外表外側(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＝eq\f(2σ,r)，其中σ＝0.070N/m?，F(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升。大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度大小g＝10m/s2。(ⅰ)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差；(ⅱ)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)半徑之比的近似值。解析：(1)根據(jù)熱力學(xué)定律，氣體吸熱后如果對(duì)外做功，那么溫度不一定升高，說(shuō)法A錯(cuò)誤；改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能，說(shuō)法B正確；理想氣體等壓膨脹對(duì)外做功，根據(jù)eq\f(pV,T)＝恒量知，膨脹過(guò)程一定吸熱，說(shuō)法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，說(shuō)法D正確；兩個(gè)系統(tǒng)到達(dá)熱平衡時(shí)，溫度相等，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)到達(dá)熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定到達(dá)熱平衡，說(shuō)法E正確。(2)(ⅰ)當(dāng)氣泡在水下h＝10m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp1，那么Δp1＝eq\f(2σ,r1)①代入題給數(shù)據(jù)得Δp1＝28Pa。②(ⅱ)設(shè)氣泡在水下10m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＋Δp1④p2＝p0＋Δp2⑤氣泡體積V1和V2分別為V1＝eq\f(4,3)πr13⑥V2＝eq\f(4,3)πr23⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r1,r2)))3＝eq\f(p0＋Δp2,ρgh＋p0＋Δp1)⑧由②式知，Δpi?p0，i＝1,2，故可略去⑧式中的Δpi項(xiàng)。代入題給數(shù)據(jù)得eq\f(r2,r1)＝eq\r(3,2)≈1.3。⑨答案：(1)BDE(2)(ⅰ)28Pa(ⅱ)eq\r(3,2)或1.32．(2022·全國(guó)甲卷)(1)(多項(xiàng)選擇)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回到原狀態(tài)，其p-T圖像如下圖。其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O。以下判斷正確的選項(xiàng)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(2)一氧氣瓶的容積為0.08m3，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0.36m解析：(1)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，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：eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pbVb,Tb)＝eq\f(pcVc,Tc)＝eq\f(pdVd,Td)＝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。(2)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個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0，那么有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，那么氧氣可用的天數(shù)為N＝eq\f(V0,ΔV)④聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得N＝4(天)。⑤答案：(1)ABE(2)4天3．(2022·全國(guó)卷Ⅰ)(1)(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B．固體可以分為晶體和非晶體兩類(lèi)，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在適宜的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE．在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變(2)如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞。大活塞的質(zhì)量為m1＝2.50kg，橫截面積為S1＝80.0cm2；小活塞的質(zhì)量為m2＝1.50kg，橫截面積為S2＝40.0cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l＝40.0cm；汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p＝1.00×105Pa，溫度為T(mén)＝303K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距eq\f(l,2)，兩活塞間封閉氣體的溫度為T(mén)1＝495K?，F(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移。忽略?xún)苫钊c汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10m/s2。求：(ⅰ)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度；(ⅱ)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣到達(dá)熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。解析：(1)將一晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤；單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上的光學(xué)性質(zhì)不同，應(yīng)選項(xiàng)B正確；例如金剛石和石墨由同種元素構(gòu)成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，應(yīng)選項(xiàng)C正確；晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。如天然水晶是晶體，熔融過(guò)的水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體，應(yīng)選項(xiàng)D正確；熔化過(guò)程中，晶體的溫度不變，但內(nèi)能改變，應(yīng)選項(xiàng)E錯(cuò)誤。(2)(ⅰ)設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2，溫度為T(mén)2。由題給條件得V1＝S1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,2)))＋S2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l－\f(l,2)))①V2＝S2l在活塞緩慢下移的過(guò)程中，用p1表示缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，由力的平衡條件得S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p故缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變。由蓋—呂薩克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)④聯(lián)立①②④式并代入題給數(shù)據(jù)得T2＝330K。⑤(ⅱ)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1。在此后與汽缸外大氣到達(dá)熱平衡的過(guò)程中，被封閉氣體的體積不變。設(shè)到達(dá)熱平衡時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為p′，由查理定律，有eq\f(p′,T)＝eq\f(p1,T2)⑥聯(lián)立③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得p′＝1.01×105Pa。⑦答案：(1)BCD(2)(ⅰ)330K(ⅱ)1.01×105Pa4．(2022·全國(guó)卷Ⅱ)(1)(多項(xiàng)選擇)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反響C．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的(2)如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度l＝10.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)＝3.0cm?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)K翻開(kāi)，從U形管中放出局部水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10.0cm時(shí)將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉。大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg。(ⅰ)求放出局部水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度；(ⅱ)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面到達(dá)同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度。解析：(1)擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，選項(xiàng)A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子的無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)引起的，不是一種化學(xué)反響，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項(xiàng)D正確。(2)(ⅰ)以cmHg為壓強(qiáng)單位。設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l＝10.0cm時(shí)的壓強(qiáng)為p；當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10.0cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律得pl＝p1l1由力學(xué)平衡條件得p＝p0＋h②翻開(kāi)開(kāi)關(guān)K放出水銀的過(guò)程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止。由力學(xué)平衡條件有p1＝p0－h(huán)1③聯(lián)立①②③式，并代入題給數(shù)據(jù)得l1＝12.0cm。④(ⅱ)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面到達(dá)同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得pl＝p2l2由力學(xué)平衡條件有p2＝p0⑥聯(lián)立②⑤⑥式，并代入題給數(shù)據(jù)得l2＝10.4cm⑦設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為Δh，依題意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧聯(lián)立④⑦⑧式，并代入題給數(shù)據(jù)得Δh＝13.2cm。⑨答案：(1)ACD(2)(ⅰ)12.0cm(ⅱ)13.2cm5．(2022·全國(guó)卷Ⅰ)(1)(多項(xiàng)選擇)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p-T圖像如下圖。以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．過(guò)程ab中氣體一定吸熱B．過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱D．a(chǎn)、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小E．b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同(2)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)。氣缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿氣缸壁無(wú)摩擦地滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p，活塞下外表相對(duì)于氣缸底部的高度為h，外界的溫度為T(mén)0。現(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上外表，沙子倒完時(shí)，活塞下降了eq\f(h,4)。假設(shè)此后外界的溫度變?yōu)門(mén)，求重新到達(dá)平衡后氣體的體積。外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度大小為g。解析：(1)過(guò)程ab，理想氣體等容變化，溫度升高，理想氣體的內(nèi)能增大，氣體一定吸熱，A正確；過(guò)程bc，理想氣體等溫變化，壓強(qiáng)減小，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到分子撞擊的次數(shù)減小，E正確；而體積變大，氣體對(duì)外做功，氣體一定吸熱，B錯(cuò)誤；過(guò)程ca，理想氣體的壓強(qiáng)不變，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體對(duì)外放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功，C錯(cuò)誤；根據(jù)上述三過(guò)程可知：在a、b、c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a的溫度最低，根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，其分子的平均動(dòng)能最小，D正確。(2)設(shè)氣缸的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Δp，由玻意耳定律得phS＝(p＋Δp)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h－\f(1,4)h))S①解得Δp＝eq\f(1,3)p②外界的溫度變?yōu)門(mén)后，設(shè)活塞距底面的高度為h′。根據(jù)蓋—呂薩克定律，得eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h－\f(1,4)h))S,T0)＝eq\f(h′S,T)③解得h′＝eq\f(3T,4T0)h④根據(jù)題意可得Δp＝eq\f(mg,S)⑤氣體最后的體積為V＝Sh′⑥聯(lián)立②④⑤⑥式得V＝eq\f(9mghT,4pT0)。⑦答案：(1)ADE(2)eq\f(9mghT,4pT0)6．(2022·全國(guó)卷Ⅱ)(1)(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)B．空中的小雨滴呈球形是水的外表張力作用的結(jié)果C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)D．高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，