高三物理二轮复习选考题15分强化练选修3

1、选考题15分强化练（选修3-3）（1）（5分）给体积相同的两个容器 A、B分别装满温度为60 C的热水和6 c的冷水.下 列说法中正确的是（）A.由于温度是分子平均动能的标志，所以容器A中水分子的平均动能比容器B中水分子的平均动能大B.由于温度越高，布朗运动越剧烈，所以容器A中水分子的布朗运动比容器B中水分子的布朗运动更剧烈C.若把A B两个容器靠在一起，则 A B两容器内水的内能都将发生改变，这种改变 内能的方式叫热传递D.由于A B两容器内水的体积相等，所以 A B两容器中水分子间的平均距离相等E.已知水的相对分子质量是18,若容器B中水的质量为 3 kg ,水的密度为1.0 X103kg

2、/m3,阿伏加德罗常数 N.= 6.02 x 10 23mol1,则容器B中水分子个数约为 1.0 X1026图1（2）（10分）如图1所示，在圆柱形气缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在气缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，已知外界大气压为p0= 75 cmHg,室温t0=27 C,稳定后两边水银面的高度差为Ah=1.5 cm ,此时活塞离容器底部的高度为L= 50 cm.已知柱形容器横截面积S= 0.01 m 2, 75 cmHg= 1.0X10 5Pa.求活塞的质量；使容器内温度降至-63 C,求此时 U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的 高度L.【解析】（1）

3、布朗运动不是水分子的运动，而是水中小颗粒的无规则运动，所以选项B错误；由于A、B两容器中水的密度不同（热水的密度较小）,所以A、B两容器中水的质量 不同，水分子的个数不同，水分子间的平均距离也不相等，选项D错误；根据题意，水的摩尔质量为18 g/mol ,容器B中水的物质的量为3 000500廿二mOl = l-mol ,所以容器B中水分子个数约为 N=nN= 1.0 X 1026,选项E正确.（2）根据U形管两侧水银面的高度差为A h = 1.5 cm ,可知 A中气体压强 pA1=pc)+pAh=75 cmHg+ 1.5 cmHg = 76.5 cmHg而 Pai= P0+P 塞所以活塞产

4、生的压强 p 塞=1.5 cmHg = 1.5 x /x 105Pa= 0.02 x 10 5 Pa 7 5由 p ai=mgS,解得 m= 2 kg.由于活塞光滑，所以气体等压变化，U形管两侧水银面的高度差不变仍为 A h= 1.5 cm初状态：温度 T1 = 300 K ,体积V1 = 50 cm - S;末状态：温度 T2=210 K ,体积%=L S由盖-吕萨克定律得V1=V2I 1 I 2解得活塞离容器底部的高度L = 35 cm.【答案】 （1）ACE （2）2 kg 1.5 cm 35 cm（1）（5分）下列说法中正确的是 （填正确答案标号. 选又1个得2分，选2 个得4分，选对

5、3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.已知某物质的摩尔质量为M密度为p ,阿伏加德罗常数为 NA,则这种物质的分子体积为V= M-p NAB.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小C.饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相 等D.自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生E. 一定质量理想气体对外做功，内能不一定减小，但密度一定减小（2）（10分）如图2所示，两端开口、粗细均匀的U型管竖直放置，其中储有水银，水银柱的高度如图所示.将左管上端封闭，在右管的上端用一不计厚度的活塞封闭右端.现将活塞缓慢下推，当两管水银面高度差

6、为20 cm时停止推动活塞，已知在推动活塞的过程中不漏气，大气压强为 76 cmHg,环境温度不变.求活塞在右管内下移的距离.（结果保留两位有效数字.）图2【解析】（1）若该种物质是固体或液体，物质的摩尔质量为M密度为p ,阿伏加德罗常数为则该种物质的分子体积为 M = 2，对气体分子该计算方式不成立，故A错误；p Na当分子间的引力和斥力平衡时，分子力为零，分子势能最小，故B正确；饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等，C正确；自然界发生的一切过程能量都守恒，但是根据嫡增原理， 一切与热运动有关的宏观过程都是不可逆的，故D错误；一定质量理想气体对外做功，但

7、可能吸收热量，根据热力学第一定律公式AU= W+ Q内能不一定减少；体积变大，密度变小，故 E正确，选B、G E.（2）设活塞下移x cm, U型管的截面积为 SL左=40 cmL右=（60 x）cmp右=（p左+ 20）cmHgp左L左S= p左L左Sp右1右5= p右L右S解得：p左=95 cmHgp右=115 cmHg x= 27 cm.【答案】（1）BCE （2）27 cm（1）（5分）下列有关热现象的说法正确的是 （填正确答案标号.选又1个彳导2 分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.分子力随分子间距离增大而增大B.气体放出热量，其分子的平均动能可

8、能增大C.布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动D.缓慢压缩一定量理想气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功但气体内 能不变E.气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数 越多（2）（10分）如图3所示，汽缸呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d.筒内一个很薄的质 量不计的活塞封闭一定量的理想气体，开始时活塞处于离底部2的高度，外界大气压强为 1X105 Pa,温度为27 C,现对气体加热.求:图3当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度；气体温度达到 387 C时气体的压强.【解析】(1)根据热力学第一定律可得气体放出热量，有可能外界对气

9、体做功，温度升高，平均动能增大，B正确；布朗运动是悬浮在液体中颗粒的运动，是由于液体分子的撞击形成，它不是液体分子的热运动，但是是液体分子热运动的反映，C错误；缓慢压缩一定量气体，若此过程气体温度不变， 则外界对气体做正功，由于一定质量的理想气体的内能只PV与温度有关，所以气体内能不变，故D正确；根据公式 岸=。可得气体体积不变时，温度越高，压强越大，即单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多，E正确；故选B D、E.d(2)以封闭气体为研允对像：pi= P0, Vi= S2, Ti = 300 K设温度升高到 T2时，活塞刚好到达汽缸口，此时：p2=p。，Va=Sd根据理想气体状态

10、方程：丝1 =吧解得 T2=600 K.T3 = 387 C= 660 KTa,封闭气体先做等压变化，活塞到达汽缸口之后做等容变化此时有 Vs= Sd, 丁3= 660 K由理想气体状态方程:piVP3U解得 p3= 1.1 x 105 Pa.【答案】(1)BDE (2)600 K 1.1X105 Pa(1)(5分)关于热力学定律，下列说法正确的是 A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程(2)(10分)很多轿车为了

11、改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氤气灯,这是因为氤气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半， 氤气灯使用寿命则是普通灯的 5倍.若氤气充入灯头后的容积 V= 1.6 L,氤气密度p =6.0 kg/m3. 已知氤气的摩尔质量 M= 0.131 kg/mol ，阿伏加德罗常数 Nx=6xi023 mol 1.试估算：（结果 保留一位有效数字）灯头中氤气分子的总个数；灯头中氤气分子间的平均距离.【解析】（1）由VW Q可知做功和热传递是改变内能的两种途径，它们是等效的，故A正确、B错误.由热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之全部变为功， 但会产生其

12、他影响， 故C正确.由热力学第二定律知， 热量只是不能自发地从低温物体传向 高温物体，则 D项错.一切与热现象有关的宏观过程不可逆，则 E正确.（2）设氤气的物质的量为n,则n=*分子总个数 N= nN=*N代入数据得 N= 4X 1022个.平均每个分子占空间 V0=N分子间的平均距离 d=3V）解得 d=3X10 9 m.【答案】 （1）ACE （2）4X 10 22个 3X10 9m（1）（5分）下列说法正确的是 .A.液面上部的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B,质量相等的80 c的液态泰和80 c的固态泰相比，具有不同的分子势能C.单晶体的某些物理性质表现为各向异性，多晶体和

13、非晶体的物理性质表现为各向同 性D.液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大E.理想气体等温膨胀时从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功，这一过程违反 了热力学第二定律（2）（10分）如图4甲所示，左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L = 20 cm的空气柱，两管水银面相平， 水银柱足够长.已知大气压强为 p= 75 cmHg.若将装置翻转180。，使U形细玻璃管竖直倒置（水银未溢出），如图4乙所示.当管 中水银静止时，求左管中空气柱的长度；若将图4甲中的阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S,右管水银面下降了 HH 35 cm,求左管水银面下降的高度【导学号

14、：37162122【解析】(1)液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，故 A错误；液态泰凝固成 80 C的固态泰的过程中 放出热量，温度不变，温度不变则分子的平均动能不变，蔡放出热量的过程中内能减小，而分子平均动能不变，所以一定是分子势能减小， 故B正确；根据多晶体与单晶体的特点可知， 单晶体的某些物理性质表现为各向异性，多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性，故C正确；液体表面层的分子比液体内部的分子之间的距离大，分子之间的作用力表现为引力， 分子之间的距离有缩小的趋势，可知液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势 能，故D正

15、确；根据热力学第二定律，理想气体等温膨胀时从单一热源吸收的热量可以全部 用来对外做功，但会引起其他的变化，这一过程不违反热力学第二定律，故E错误.故选 日C D.(2)设左管中空气柱的长度增加h,由玻意耳定律：poL= ( po 2h)( L+ h)代入数据解得：h=0或h= 17.5 cm ,所以，左管中空气柱的长度为20 cm或37.5 cm.设左管水银面下降的高度为x,左、右管水银面的高度差为 y,由几何关系：x+y=H由玻意耳定律：PoL= ( p0-y)( L+x) 2联立两式解得：x + 60 x 700 = 0解方程得：x= 10 cm或x= - 70 cm(舍去)，故左管水银面

16、下降的高度为10 cm.【答案】(1)BCD (2)20 cm 或 37.5 cm 10 cm6. (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3分，最低得分为0分).A.液体中悬浮的颗粒越大，某时刻撞击它的分子越多，布朗运动越不明显B.用“油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子直径等于滴在液面上的纯油酸体 积除以相应油酸膜的面积C.温度升高，每个分子的动能都增大，导致分子平均动能增大D.冰箱内低温食品的热量自发地传到了冰箱外高温的空气E.温度升高，有的分子动能可能增大，有的分子动能可能减小，但分子平均动能一定增大(2)(

17、10分)如图5甲所示为“，”型上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗细部分截面积分别为 S=2 cR、&=1 cm2.封闭气体初始温度为57 C,气体长度为L=22 cm,乙图为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线.（摄氏温度t与热力学温度T的关系是T= t + 273 K)求:乙封闭气体初始状态的压强;若缓慢升高气体温度，升高至多少可以将所有水银全部压入细管内.【解析】（1）液体中悬浮的颗粒越大，某时刻撞击它的分子越多，越容易达到平衡,布朗运动越不明显， 故A正确；用“油膜法估测分子的大小”的实验中， 油酸分子直径等于 滴在液面上的纯油酸体积除以相应油酸膜的面积，故B正确；温度升高，导致分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大， 有的动能减小，故C错误；冰箱内低温食品的热量不可能自发地传到了冰箱外高温的空气，之所以内部温度降低是因为压缩机工作的原因，同 时消耗了电能，故 D