《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-選修3－3 第2講 隨堂

選修3－3第2講1．(多選)(2017屆銀川校級(jí)四模)下列說(shuō)法正確的是()A．液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性B．當(dāng)人們感覺(jué)到悶熱時(shí)，說(shuō)明空氣的相對(duì)濕度較小C．液體表面的分子分布比液體內(nèi)部分子的分布要稀疏D．草葉上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用E．由于液體表面具有收縮趨勢(shì)，故液體表面的分子之間不存在斥力【答案】ACD【解析】液晶既具有流動(dòng)性，又具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性，故A正確．當(dāng)人們感覺(jué)到悶熱時(shí)，說(shuō)明空氣的相對(duì)濕度較大，皮膚蒸發(fā)水份散熱困難，故B錯(cuò)誤．由于揮發(fā)，液體表面的分子分布比液體內(nèi)部分子的分布要稀疏，故存在液體的表面張力．草葉上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故C、D正確．由于液體表面具有收縮趨勢(shì)，故液體表面的分子之間斥力和吸引力的合力表現(xiàn)為引力．即液體的表面張力，故E錯(cuò)誤．2．(多選)(2016年海南卷)一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過(guò)程1或者過(guò)程2到達(dá)狀態(tài)N，其p－V圖像如圖所示．在過(guò)程1中，氣體始終與外界無(wú)熱量交換；在過(guò)程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化．對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A．氣體經(jīng)歷過(guò)程1，其溫度降低B．氣體經(jīng)歷過(guò)程1，其內(nèi)能減小C．氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外放熱D．氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外做功E．氣體經(jīng)歷過(guò)程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過(guò)程2的相同【答案】ABE【解析】氣體經(jīng)歷過(guò)程1，壓強(qiáng)減小，體積變大，膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能減小，故溫度降低．故A、B正確．氣體在過(guò)程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，剛開(kāi)始時(shí)，體積不變，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，對(duì)外放熱．然后壓強(qiáng)不變，體積變大，膨脹對(duì)外做功，則溫度升高，吸熱．故C、D錯(cuò)誤．無(wú)論是過(guò)程1還是過(guò)程2，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，故E正確．3．(2016年江蘇卷)(1)如圖甲所示，在斯特林循環(huán)的p－V圖像中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個(gè)過(guò)程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過(guò)程組成．B→C的過(guò)程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目_________(填“增大”“減小”或“不變”)，狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布圖像如圖乙所示，則狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的是_________(填“①”或“②”)．(2)如圖甲所示，在A→B和D→A的過(guò)程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J．在B→C和C→D的過(guò)程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J．求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功．【答案】(1)不變①(2)8J【解析】(1)由圖可知，圖線BC與縱坐標(biāo)平行，表示氣體的體積不變，所以B→C的過(guò)程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目不變．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，氣體的溫度越高，壓強(qiáng)與體積的乘積pV值越大，所以由圖可知TD＞TA．氣體分子的運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律：中間多，兩頭少．溫度高，最大占比速率向速度較大的方向移動(dòng)，故T1＜T2.因此狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的是①.(2)在氣體完成一次循環(huán)后的內(nèi)能與開(kāi)始時(shí)是相等的，所以內(nèi)能不變，即ΔU＝0.由圖可知，A→B和D→A的過(guò)程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J．在B→C和C→D的過(guò)程中氣體吸收的熱量分別為20J和12J，則吸收的熱量Q＝QAB＋QBC＋QCD＋QDA＝－4＋20＋12－20＝8J．由熱力學(xué)第一定律得ΔU＝Q＋W，所以W＝－8J．所以氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做功8J.4．(2016年新課標(biāo)Ⅲ卷)一U形玻璃管豎直放置，左端開(kāi)口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞．初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示．用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止．求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離．已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg；環(huán)境溫度不變．解：設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)度為l1＝20.0cm；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0，長(zhǎng)度為l2＝4.0cm.該活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p′1，長(zhǎng)度為l′1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p′2，長(zhǎng)度為l′p1＝p0＋(20.00－5.00)cmHg ①l′1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20.0－\f(20.0－5.00,2)))cm ②由玻意耳定律得p1l1＝p′1l′聯(lián)立①②③式和題給條件得p′1＝144cmHg ④依題意有p′2＝p′1 ⑤l′2＝4.00cm＋eq\f(20.0－5.00,2)cm－h(huán) ⑥由玻意耳定律得p2l2＝p′2l′聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得h＝9.425．(2016年上海卷)如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB．(1)若A、B兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，水銀柱將如何移動(dòng)？某同學(xué)解答如下：兩部分氣體壓強(qiáng)不變，由eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，…，ΔV＝eq\f(ΔT,T)V，…，所以水銀柱將向下移動(dòng)．上述解答是否正確？若正確，請(qǐng)寫出完整的解答；若不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由并給出正確的解答．(2)在上下兩部分氣體升高相同溫度的過(guò)程中，水銀柱位置發(fā)生變化，最后穩(wěn)定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強(qiáng)的變化量分別為ΔpA和ΔpB，分析并比較二者的大小關(guān)系．解：(1)不正確．水銀柱移動(dòng)的原因是升溫后，由于壓強(qiáng)變化造成受力平衡被破壞．因此應(yīng)該假設(shè)氣體體積不變，由壓強(qiáng)變化判斷移動(dòng)方向．正確解法：設(shè)升溫后上下部分氣體體積不變，則由查理定律可得eq\f(p,T)