2018届高考物理二轮复习文档：寒假作业（八）　选修3－3

2018届高考物理二轮复习文档：寒假作业（八）　选修3－3

寒假作业(八)　选修3－3‎ ‎1．(2018届高三·湖南师大附中检测)‎ ‎(1)下列说法中正确的是(　　)‎ A．悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则的，说明液体分子的运动也是无规则的 B．物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能 C．橡胶无固定熔点，是非晶体 D．热机的效率可以等于100%‎ E．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大 ‎(2)标准状况下的压强为p0＝1×105 Pa，在标准状况下用打气筒给一个体积为2.5 L的足球充气。充气前足球内部空气的压强为1×105 Pa，设充气过程中足球体积不变，且球内、外的温度均保持20 ℃不变。在打气最后的时刻，对打气筒活塞施加的压力为F＝200 N，设打气筒为圆柱形、其活塞的截面积为S＝10 cm2，打气筒每次打气压下的高度为20 cm。不计各种摩擦，打气筒的活塞与连杆、把手的重力均不计。充气过程中，打气筒的活塞下压了多少次？‎ 解析：(1)根据布朗运动可知，悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动间接说明液体分子的运动也是无规则的，所以A项正确。因为物体的内能是分子热运动的动能和分子势能之和，所以B项错误。晶体有固定的熔点，非晶体无固定熔点，C项正确。因为热机工作时必有能量耗散，所以热机的效率不可能达到100%，D项错误。因为温度是分子平均动能的唯一标志，所以E项正确。‎ ‎(2)充气的最后的末态，设足球内气体的压强为p，以活塞为研究对象，由平衡条件得p0S＋F＝pS 每次压下打气筒的体积为lS，设共需要压下打气筒n次。‎ 取足球内原有气体与外面打进的气体整体为研究对象，做等温变化，由玻意耳定律得p0(2.5×103＋nlS)＝p·2.5×103，代入数据解得n＝25(次)。‎ 答案：(1)ACE　(2)25‎ ‎2．(1)下列说法正确的是(　　)‎ A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 ‎(2)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝，其中σ＝0.070 N/m。现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升。已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2。‎ ‎(ⅰ)求在水下10 m处气泡内外的压强差；‎ ‎(ⅱ)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。‎ 解析：(1)悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，A项错误；空中的小雨滴呈球形是由于水的表面张力作用，使得小雨滴表面积最小而呈球形，B项正确；彩色液晶中的染料分子利用液晶具有光学各向异性的特点，与液晶分子结合而定向排列，当液晶中电场强度不同时，染料分子对不同颜色的光吸收强度不同而显示各种颜色，C项正确；高原地区水的沸点较低是由于高原地区大气压强较小，D项错误；由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热而使其显示的温度低于干泡显示的温度，E项正确。‎ ‎(2)(ⅰ)当气泡在水下h＝10 m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为Δp1，则 Δp1＝ ①‎ 代入题给数据得Δp1＝28 Pa。 ②‎ ‎(ⅱ)设气泡在水下10 m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p2，气泡内外压强差为Δp2，其体积为V2，半径为r2。‎ 气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有 p1V1＝p2V2 ③‎ 由力学平衡条件有 p1＝p0＋ρgh＋Δp1 ④‎ p2＝p0＋Δp2 ⑤‎ 气泡体积V1和V2分别为 V1＝πr13 ⑥‎ V2＝πr23 ⑦‎ 联立③④⑤⑥⑦式得 3＝ ⑧‎ 由②式知，Δpi≪p0，i＝1,2，故可略去⑧式中的Δpi项。‎ 代入题给数据得 ＝≈1.3。 ⑨‎ 答案：(1)BCE　(2)(ⅰ)28 Pa　(ⅱ)或1.3‎ ‎3．(1)下列说法正确的是(　　)‎ A．布朗运动就是悬浮在液体中小颗粒分子的无规则运动 B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C．第二类永动机违反了热传导的方向性 D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 E．一定质量的理想气体先经等容降温，再经等温压缩，压强可以回到初始的数值 ‎(2)如图所示，质量为m、横截面积为S的两个密闭活塞将开口向上竖直放置的导热气缸内的理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分，当在活塞A上放有质量为2m的铁砂后，整个装置处于静止状态，此时Ⅰ、Ⅱ 两部分气体的高度均为l0。已知环境温度、大气压强p0均保持不变，且满足mg＝p0S，不计一切摩擦。当取走铁砂后，两活塞在某位置重新处于平衡，求活塞A上升的高度。‎ 解析：(1)布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，不是小颗粒分子的无规则运动，而是液体分子无规则运动的间接反映，故A错误。叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用形成的，故B正确。第二类永动机违反了热传导的方向性，即违反了热力学第二定律，故C正确。当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，绝对湿度不一定较大，人们感到干燥时，空气的相对湿度一定比较小，绝对湿度不一定较小，故D错误。根据理想气体的状态方程：＝C可知，一定质量的理想气体先经等容降温，压强减小；再经等温压缩，压强又增大，所以压强可以回到初始的数值，故E正确。‎ ‎(2)对气体Ⅰ，初状态p1＝p0＋＝4p0‎ 末状态p1′＝p0＋＝2p0‎ 由玻意耳定律p1l0S＝p1′l1S 解得l1＝2l0‎ 气体Ⅱ，初状态p2＝p1＋＝5p0‎ 末状态p2′＝p1′＋＝3p0‎ 由玻意耳定律p2l0S＝p2′l2S l2＝l0‎ A活塞上升的高度Δl＝(l1－l0)＋(l2－l0)＝l0。‎ 答案：(1)BCE　(2)l0‎ ‎4．(1)下列说法中正确的是(　　)‎ A．运送沙子的卡车停于水平地面，在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体从外界吸热 B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小 C．晶体的物理性质都是各向异性的 D．一定量的理想气体从外界吸收热量，其内能一定增加 E．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大 ‎(2)如图，横截面积相等的绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦，两气缸内都装有理想气体，初始时体积均为V0、温度为T0，且压强相等，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强变为原来的1.5倍，设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积VA和温度TA。‎ 解析：(1)在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体的压强减小，温度不变，根据理想气体状态方程＝C分析知，气体的体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体从外界吸热，故A正确。当火罐内的气体体积不变时，温度降低，根据理想气体状态方程＝C分析知，气体的压强减小，这样外界大气压大于火罐内气体的压强，从而使火罐紧紧地被“吸”在皮肤上，故B正确。单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体的物理性质是各向同性的，故C错误。一定量的理想气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，还与对外做功情况有关，故D错误。分子间的引力与斥力同时存在，分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大，故E正确。‎ ‎(2)设初态压强为p0，加热膨胀后A、B压强相等。‎ pB＝1.5p0 ①‎ B中气体始末状态温度相等，由玻意耳定律得：‎ p0V0＝1.5p0VB ②‎ ‎2V0＝VA＋VB ③‎ 解得VA＝V0 ④‎ 对A部分气体，由理想气体状态方程得：‎ ＝ ⑤‎ 解得TA＝2T0。‎ 答案：(1)ABE　(2)V0　2T0‎ ‎5．(1)下列说法正确的是(　　)‎ A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积 B．一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比 C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大 D．物理性质各向同性的一定是非晶体 E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的 ‎(2)如图甲所示的玻璃管上端开口，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，上、下管的截面积分别为S2＝1 cm2、S1＝2 cm2。封闭气体初始温度为57 ℃，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。求：(摄氏温度t与热力学温度T的关系是T＝t＋273 K)‎ ‎(ⅰ)封闭气体初始状态的压强；‎ ‎(ⅱ)若缓慢升高气体温度，升高至多少可将所有水银全部压入细管内。‎ 解析：(1)用油膜法测分子直径大小的实验中，油膜经充分扩散，形成单分子油膜，故纯油酸体积除以油膜面积即为分子直径大小，故A正确；由查理定律可知，一定质量的理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T 成正比，故B正确；气体分子平均动能大，说明气体温度较高，但不确定气体体积的大小，由理想气体状态方程可知无法确定气体压强大小，故C错误；多晶体也具有各向同性的特点，故D错误；液体的表面张力是由于表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力，故E正确。‎ ‎(2)(ⅰ)气体初状态体积为：‎ V1＝LS1＝44 cm3，‎ 由题图知此时压强为：p1＝80 cmHg。‎ ‎(ⅱ)由题意知：水银全部进入细管内时，p2＝82 cmHg，V2＝48 cm3‎ 从状态1到状态2由理想气体状态方程知：‎ ＝，其中T1＝(57＋273)K＝330 K 代入数据解得：T2＝369 K。‎ 答案：(1)ABE　(2)(ⅰ)80 cmHg　(ⅱ)369 K