高考物理一輪復(fù)習(xí) 第13章 原子物理 微專題64 選修部分試題 粵教版選修3-3-粵教版高三選修3-3物理試題

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1、選修3-3 1．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．空氣的相對(duì)濕度定義為空氣中所含水蒸氣壓強(qiáng)與同溫度下水的飽和汽壓的比值 C．盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機(jī)卻可以使溫度降至熱力學(xué)零度 D．將一個(gè)分子從無(wú)窮遠(yuǎn)處無(wú)限靠近另一個(gè)分子，則這兩個(gè)分子間分子力先增大后減小最后再增大，分子勢(shì)能是先減小再增大 E．附著層內(nèi)分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離時(shí)，液體與固體間表現(xiàn)為浸潤(rùn) 2．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．在較暗的房間里，看到透過(guò)窗戶的“陽(yáng)光柱”里粉塵的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng) B．氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律 C

2、．隨著分子間距離增大，分子間作用力減小，分子勢(shì)能也減小 D．一定量的理想氣體發(fā)生絕熱膨脹時(shí)，其內(nèi)能不變 E．一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行 3．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體放出熱量，其分子的平均動(dòng)能可能增大 B．一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹過(guò)程，其溫度一定升高 C．懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越容易平衡 D．當(dāng)液體表面的分子間距離大于分子間的平衡距離時(shí)，液面有表面張力 E．某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝ 4．下列四幅圖(圖1)的有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) 圖1 A．分子間距離

3、為r0時(shí)，分子間不存在引力和斥力 B．分子間距小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時(shí)，引力和斥力都增大，分子力表現(xiàn)為斥力 C．水面上的單分子油膜，在測(cè)量分子直徑d大小時(shí)可把分子當(dāng)做球體處理 D．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性 E．猛推木質(zhì)推桿,密閉的氣體溫度升高,壓強(qiáng)變大,分子間表現(xiàn)為斥力,可看做是絕熱變化 5．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈時(shí)，壓強(qiáng)一定變大 B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大 C．在水平玻璃板上，散落的水銀呈球形或橢球形是因?yàn)樗y的表面張力使之收縮

4、D．滿足能量守恒定律的宏觀過(guò)程并不是都可以自發(fā)進(jìn)行 E．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是液體分子的運(yùn)動(dòng) 6．如圖2所示，p－V圖中的每個(gè)方格均為正方形，一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)沿直線變化到b狀態(tài)，再沿直線變化到c狀態(tài)，最后沿直線回到a狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖2 A．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體分子的平均動(dòng)能先增大后減小 B．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體的密度不斷增大 C．從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過(guò)程中氣體一定吸熱 D．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中氣體放出的熱量一定大于外界對(duì)氣體做的功 E．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中氣體的內(nèi)能不斷

5、增大 7．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．液面上部的蒸汽達(dá)到飽和時(shí)就不會(huì)有液體分子從液面飛出 B．質(zhì)量相等的80 ℃的液態(tài)萘和80 ℃的固態(tài)萘相比，具有不同的分子勢(shì)能 C．單晶體的某些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，多晶體和非晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性 D．液體表面層分子的勢(shì)能比液體內(nèi)部分子的勢(shì)能大 E．理想氣體等溫膨脹時(shí)從單一熱源吸收的熱量可以全部用來(lái)對(duì)外做功，這一過(guò)程違反了熱力學(xué)第二定律 8.如圖3所示，一個(gè)封閉的絕熱汽缸，被中間的擋板分割成左右相等的兩部分．左邊充滿一定量的某種理想氣體，右邊真空．現(xiàn)將中間的擋板移去，待氣體穩(wěn)定后，則(　　) 圖3 A．氣體的溫度不發(fā)生變化

6、 B．因?yàn)闅怏w的體積膨脹了，所以內(nèi)能降低 C．氣體分子的平均動(dòng)能減小 D．雖然氣體的體積膨脹了，但是沒(méi)有對(duì)外做功 E．氣體分子在器壁單位面積上單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞的平均次數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半 9．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．液體在某溫度下的飽和汽壓不僅與溫度有關(guān)還與大氣壓有關(guān) B．一定質(zhì)量的理想氣體在溫度不變的條件下，壓強(qiáng)增大，則外界對(duì)氣體做正功 C．機(jī)械能可以自發(fā)全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以自發(fā)全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．當(dāng)分子間距離減小時(shí)，分子勢(shì)能不一定減小 E．一切自然過(guò)程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行 10．一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收了4×105 J的熱量，同時(shí)氣體

7、對(duì)外界做了6×105 J的功，則氣體內(nèi)能改變量是________J，分子的平均動(dòng)能________(選填“變大”“變小”或“不變”)． 圖4 11．在一端封閉、內(nèi)徑均勻的光滑直玻璃管內(nèi)，有一段長(zhǎng)為l＝16 cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體．當(dāng)玻璃管水平放置達(dá)到平衡時(shí)，如圖4甲所示，被封閉的氣柱長(zhǎng)度l1＝23 cm；當(dāng)管口向上豎直放置時(shí)，如圖乙所示，被封閉的氣柱長(zhǎng)度l2＝19 cm.已知重力加速度g＝ 10 m/s2，不計(jì)溫度的變化．求： (1)大氣壓強(qiáng)p0(用cmHg表示)； (2)當(dāng)玻璃管開(kāi)口向上以a＝5 m/s2的加速度勻加速上升，水銀柱和玻璃管相對(duì)靜止時(shí)被封閉氣柱的長(zhǎng)度

8、． 12．如圖5，在汽缸內(nèi)用橫截面積為S的活塞封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m，現(xiàn)對(duì)汽缸緩慢加熱使汽缸內(nèi)空氣的熱力學(xué)溫度從T1升高到T2，且空氣柱的高度增加了Δl，已知加熱時(shí)空氣吸收的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，求： 圖5 (1)在此過(guò)程中，活塞對(duì)空氣的壓力所做的功； (2)此過(guò)程中被封閉空氣的內(nèi)能變化； (3)被封閉空氣初始狀態(tài)的體積． 13．如圖6，在導(dǎo)熱良好的圓柱形汽缸內(nèi)，可以自由移動(dòng)的活塞a和b密封了A、B兩部分氣體，處于平衡狀態(tài)．已知活塞橫截面積SA∶SB＝2∶1，密封氣體的長(zhǎng)度LA∶LB＝1∶4.若用外力把活塞a向右緩慢移動(dòng)d(d

9、)的距離，求活塞b向右移動(dòng)的距離． 圖6 圖7 14．如圖7所示,兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)玻璃管插在大水銀槽中,管的上部有一定長(zhǎng)度的水銀柱,兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中.開(kāi)啟上部連通左右水銀的閥門A,當(dāng)溫度為300 K,平衡時(shí)水銀柱的位置如圖(h1＝h2＝5 cm，L1＝50 cm)，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg.求: (1)右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度L2； (2)關(guān)閉閥門A，當(dāng)溫度升至405 K時(shí)，左側(cè)豎直管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度L3.(大氣壓強(qiáng)保持不變) 15．如圖8所示，內(nèi)徑均勻的L形玻璃管，A端封閉，D端開(kāi)口，

10、AC段水平，CD段豎直．AB段長(zhǎng)L1＝30 cm，BC段長(zhǎng)L＝30 cm，CD段長(zhǎng)h＝29 cm.AB段充有理想氣體，BCD段充滿水銀，外界大氣壓p0＝76 cmHg，環(huán)境溫度t1＝27 ℃. 圖8 (1)若玻璃管內(nèi)的氣柱長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)2＝45 cm，則環(huán)境溫度應(yīng)升高到多少攝氏度？ (2)若保持環(huán)境溫度t1＝27 ℃不變，玻璃管繞AC段緩慢旋轉(zhuǎn)180°，求狀態(tài)穩(wěn)定后管中水銀柱的長(zhǎng)度． 答案精析 1．BDE　2.ABE　3.ABD　4.BCD 5．ACD　[當(dāng)氣體體積不變，分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)增加，對(duì)器壁單位面積的撞擊作用力增大，壓強(qiáng)變大，A正確；若分子間距

11、從很小開(kāi)始增大，分子間作用力先減小后增大再減小，B錯(cuò)誤；散落在水平玻璃板上的水銀呈球形或橢球形是表面張力作用的結(jié)果，C正確；滿足能量守恒定律的自發(fā)宏觀過(guò)程都是有方向性的，如熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，但不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體，D正確；液體中的小顆粒做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)——布朗運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，E錯(cuò)誤．] 6．ACD　[根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C，從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中pV值先增大后減小，溫度T也先增大后減小，對(duì)理想氣體，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，A正確；從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體的體積V不斷增大，氣體的密度不斷減小，B錯(cuò)誤；從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)

12、的過(guò)程中氣體做等容變化，外界對(duì)氣體做的功W＝0，根據(jù)查理定律知?dú)怏w溫度不斷升高，ΔU>0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得Q>0，即氣體一定吸熱，C正確；從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中，氣體等壓壓縮，外界對(duì)氣體做的功W>0，根據(jù)蓋－呂薩克定律知溫度降低，ΔU<0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得Q<0且|Q|>W，D正確，E錯(cuò)誤．] 7．BCD　8.ADE　9.BDE 10．2×105　變小 11．(1)76 cmHg　(2)17.48 cm 解析　(1)由玻意耳定律可得：p0l1S＝(p0＋ρgl)l2S 解得：p0＝76 cmHg (2)當(dāng)玻璃管開(kāi)口向上加速上升時(shí)，設(shè)封閉氣體的壓

13、強(qiáng)為p，氣柱的長(zhǎng)度為l3，水銀柱質(zhì)量為m，對(duì)水銀柱，由牛頓第二定律可得：pS－p0S－mg＝ma 解得：p＝p0＋＝100 cmHg 由玻意耳定律可得：p0l1S＝pl3S 解得：l3＝17.48 cm. 12．見(jiàn)解析 解析　(1)活塞對(duì)空氣的壓力所做的功W＝－mgΔl－p0SΔl (2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：ΔU＝W＋Q＝－mgΔl－p0SΔl＋Q (3)此過(guò)程為等壓變化，由蓋－呂薩克定律得：＝ 由題意得：V2＝V1＋SΔl 聯(lián)立解得：V1＝. 13.d 解析　設(shè)外界大氣壓為p0，活塞b向右移動(dòng)x后汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，對(duì)A部分氣體，初狀態(tài)：pA1＝p0，VA1＝LASA

14、 末狀態(tài)：pA2＝p，VA2＝(LA－d)SA＋xSB 由于是等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，則有：pA1VA1＝pA2VA2 對(duì)B部分氣體，初狀態(tài)：pB1＝p0，VB1＝LBSB 末狀態(tài)：pB2＝p，VB2＝(LB－x)SB 由于是等溫變化，根據(jù)玻意耳定律， 則有：pB1VB1＝pB2VB2 聯(lián)立可解得：x＝d. 14．(1)50 cm　(2)60 cm 解析　(1)左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)：p1＝p0＋ρgh2＝80 cmHg 右管內(nèi)氣體壓強(qiáng)：p2＝p1＋ρgh1＝85 cmHg 設(shè)水銀槽中右管內(nèi)、外液面高度差為h3， 則p2＝p0＋ρgh3 得h3＝10 cm，則L2＝L1－h(huán)

15、1－h(huán)2＋h3＝50 cm (2)設(shè)玻璃管橫截面積為S，由理想氣體狀態(tài)方程得 ＝ 解得L3＝60 cm. 15．(1)177 ℃　(2)26 cm 解析　(1)若玻璃管內(nèi)的氣柱長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)2＝45 cm， 則水銀柱溢出的長(zhǎng)度為15 cm，管內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化， 根據(jù)蓋－呂薩克定律有＝， 得T2＝T1＝450 K 環(huán)境溫度應(yīng)升高到(450－273) ℃＝177 ℃ (2)旋轉(zhuǎn)前管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1＝p0＋ρgh＝105 cmHg 管內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，設(shè)狀態(tài)穩(wěn)定后CD段管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度為x， 則管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2＝p0－ρgx 假設(shè)AC段已經(jīng)沒(méi)有水銀，根據(jù)玻意耳定律有 p1L1S＝p2(L＋L1＋h－x)S 代入數(shù)據(jù)得x＝26 cm