《高考备考指南 理科综合 物理》课件-选修3－3 第2讲 随堂

选修3－3第2讲1．(多选)(2017届银川校级四模)下列说法正确的是()A．液晶的光学性质具有各向异性B．当人们感觉到闷热时，说明空气的相对湿度较小C．液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏D．草叶上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用E．由于液体表面具有收缩趋势，故液体表面的分子之间不存在斥力【答案】ACD【解析】液晶既具有流动性，又具有光学性质的各向异性，故A正确．当人们感觉到闷热时，说明空气的相对湿度较大，皮肤蒸发水份散热困难，故B错误．由于挥发，液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏，故存在液体的表面张力．草叶上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C、D正确．由于液体表面具有收缩趋势，故液体表面的分子之间斥力和吸引力的合力表现为引力．即液体的表面张力，故E错误．2．(多选)(2016年海南卷)一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p－V图像如图所示．在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化．对于这两个过程，下列说法正确的是()A．气体经历过程1，其温度降低B．气体经历过程1，其内能减小C．气体在过程2中一直对外放热D．气体在过程2中一直对外做功E．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同【答案】ABE【解析】气体经历过程1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，内能减小，故温度降低．故A、B正确．气体在过程2中，根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热．然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热．故C、D错误．无论是过程1还是过程2，初、末状态相同，故内能改变量相同，故E正确．3．(2016年江苏卷)(1)如图甲所示，在斯特林循环的p－V图像中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目_________(填“增大”“减小”或“不变”)，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示，则状态A对应的是_________(填“①”或“②”)．(2)如图甲所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J．在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J．求气体完成一次循环对外界所做的功．【答案】(1)不变①(2)8J【解析】(1)由图可知，图线BC与纵坐标平行，表示气体的体积不变，所以B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目不变．根据理想气体的状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，气体的温度越高，压强与体积的乘积pV值越大，所以由图可知TD＞TA．气体分子的运动的统计规律：中间多，两头少．温度高，最大占比速率向速度较大的方向移动，故T1＜T2.因此状态A对应的是①.(2)在气体完成一次循环后的内能与开始时是相等的，所以内能不变，即ΔU＝0.由图可知，A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J．在B→C和C→D的过程中气体吸收的热量分别为20J和12J，则吸收的热量Q＝QAB＋QBC＋QCD＋QDA＝－4＋20＋12－20＝8J．由热力学第一定律得ΔU＝Q＋W，所以W＝－8J．所以气体完成一次循环对外做功8J.4．(2016年新课标Ⅲ卷)一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0cmHg；环境温度不变．解：设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1＝20.0cm；左管中空气柱的压强为p2＝p0，长度为l2＝4.0cm.该活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p′1，长度为l′1；左管中空气柱的压强为p′2，长度为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′联立①②③式和题给条件得p′1＝144cmHg ④依题意有p′2＝p′1 ⑤l′2＝4.00cm＋eq\f(20.0－5.00,2)cm－h ⑥由玻意耳定律得p2l2＝p′2l′联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h＝9.425．(2016年上海卷)如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初始温度相等，且体积VA＞VB．(1)若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？某同学解答如下：两部分气体压强不变，由eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，…，ΔV＝eq\f(ΔT,T)V，…，所以水银柱将向下移动．上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答．(2)在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为ΔpA和ΔpB，分析并比较二者的大小关系．解：(1)不正确．水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏．因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向．正确解法：设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得eq\f(p,T)