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高考物理总复习专题选考3-3课件


项,图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例,但无 法确定分子具体数目,故 D 项错误;E 项,由图可知,0~400 m/s 段内,100 ℃对应的占据的比例均小于与 0 ℃时所占据的比值, 因此 100 ℃时氧气分子速率出现在 0~400 m/s 区间内的分子数 占总分子数的百分比较小,故 E 项错误.故选 A、B、C 三项.
则:对 A 缸内(活塞下方)气体:3p0V=p1(2V-V1), 对 B 缸内(活塞上方)气体:p0V=p1V1, 联立以上两式得:p1=2p0,V1=12V; 即稳定时活塞上方体积为12V,压强为 2p0;
②打开 K3,活塞上方与大气相连通,压强变为 p0,则活塞 下方气体等温膨胀,假设活塞下方气体压强可降为 p0,则降为 p0 时活塞下方气体体积为 V2,则 3p0V=p0V2,
专题十二 选考3-3
思维网络建构
高考审题例析
(2017·课标全国Ⅰ)如图,容积均 为 V 的气缸 A、B 下端有细管(容积可忽略) 连通,阀门 K2 位于细管的中部,A、B 的 顶部各有一阀门 K1、K3,B 中有一可自由 滑动的活塞(质量、体积均可忽略).初始时, 三个阀门均打开,活塞在 B 的底部;关闭 K2、K3,通过 K1 给气 缸充气,使 A 中气体的压强达到大气压 p0 的 3 倍后关闭 K1.已知 室温为 27_℃,气缸导热.
出表达式
过程表示两个状态之间的一种变化方式,除题中条件已
确定研究 指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象与周
过程 围环境的相互关系的分析才能确定,认清变化过程是正
确选用物理规律的前提
列气体状 态方程
根据研究对象状态变化的具体方式,选用气态方程或某 一实验定律,代入具体数值,最后分析讨论所得结果的 合理性及其物理意义
答案 ABE 解析 A 项,布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动,故 A 项正确.B 项,液体温度越高,分子热运动越激烈,液体中悬 浮微粒的布朗运动越剧烈,故 B 项正确.C 项,悬浮颗粒越大, 惯性越大,碰撞时受到冲力越趋于平衡,所以大颗粒不做布朗运 动,故 C 项错误.D 项,布朗运动是悬浮在液体中颗粒的无规则 运动,不是液体分子的无规则运动,故 D 项错误.E 项,布朗运 动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起 的,故 E 项正确.故选 A、B、E 三项.
2.利用方程求出的不是气体分子的体积,而是气体分子所 占的平均空间,一般把一个气体分子所占的平均空间当成立方 体.
1.(2016·上海)(多选)某气体的摩尔质量为 M,分子质量为
m.若 1 摩尔该气体的体积为 Vm,密度为 ρ,则该气体单位体积
分子数为(阿伏加德罗常数为 NA)( )
A.VNmA
理想气体状态方程解题模式 确定研究 根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在
对象 状态变化过程中,其质量必须保持一定 分别找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后
确定气体 的 p、V、T 数值或表达式,压强的确定往往是个关键, 状态参量 常需结合力学知识(如平衡条件或牛顿运动定律)才能写
将位于 B 气缸的顶端,如果不大,则 方程
塞的位置 p2V2
活塞下方气体压强为 p0,研究活塞下
方的气体的体积Biblioteka 缓慢加热气缸内气体使其温度升高
求此时活
克拉珀龙
20 ℃,研究活塞下方的气体,其体 积不变为 2V
方程
塞下方气 体的压强
Tp11=Tp22
第三步:定“模式” 该试题属于:“克拉珀龙方程的应用”
B.ab 为引力曲线,cd 为斥力曲线,e 点横坐标的数量级为 10-10m
C.若两个分子间距离大于 e 点的横坐标,则分子间作用力 表现为斥力
D.若两个分子间距离越来越大,则分子势能亦越来越大
答案 B 解析 A、B 项,在 F-r 图像中,随着距离的增大斥力比引 力变化的快,所以 ab 为引力曲线,cd 为斥力曲线,当分子间的 距离等于分子直径数量级时,引力等于斥力.所以 e 点的横坐标 的数量级为 10-10m.故 A 项错误,B 项正确;C 项,若两个分子 间距离大于 e 点的横坐标,则分子间作用力的合力表现为引力.故 C 项错误;D 项,若两个分子间距离越来越大,小于平衡位置距 离时,受到斥力的作用,斥力做正功;大于平衡位置距离时,受 到引力的作用,引力做负功,故分子势能先减小后增大.故 D 项 错误.故选 B 项.
【答案】 ①打开 K2,稳定时活塞上方气体的体积为12V, 压强为 2p0;
②打开 K3,稳定时位于气缸最顶端; ③缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ℃,此时活塞下方 气体的压强为 1.6p0.
高考分类调研
高考热点一:热学基本概念常识的考查 这类问题包括一些基本的概念及常识,例如,内能、扩散、 布朗运动、热运动、分子力、分子势能、分子平均动能、晶体、 非晶体、饱和汽、压强、温度等考查.
M B.mVm
C.ρMNA
D.ρmNA
答案 ABC 解析 根据题意,气体单位体积分子数是指单位体积气体分 子的数量,A 项中 NA 是指每摩尔该气体含有的气体分子数量, Vm 是指每摩尔该气体的体积,两者相除刚好得到单位体积该气 体含有的分子数量,A 项正确;B 项中,摩尔质量 M 与分子质 量 m 相除刚好得到每摩尔该气体含有的气体分子数, 即为 NA, 此时就与 A 项相同了,故 B 项正确;C 项中,气体摩尔质量与 其密度相除刚好得到气体的摩尔体积 Vm,所以 C 项正确;D 项 错误.
5.(2018·淮安市 5 月最后一卷)(多选)下列说法中正确的是 ()
A.气体分子的平均速率增大,气体的压强也一定增大 B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性 D.因为布朗运动的激烈程度与温度有关,所以布朗运动也 叫作热运动
答案 BC 解析 气体压强由气体分子数密度和平均动能决定,气体分 子的平均速率增大,则气体分子的平均动能增大,而分子数密度 可能减小,故气压不一定增大,A 项错误;液体表面张力产生的 原因是:液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫作表面层,表 面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一 些,分子间的相互作用表现为引力,B 项正确;液晶的光学性质 与某些晶体相似,具有各向异性,C 项正确;热运动属于分子的 运动,而布朗运动是微小颗粒的运动,D 项错误.
①打开 K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强; ②接着打开 K3,求稳定时活塞的位置; ③再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20_℃,求此时活塞 下方气体的压强.
第一步:抓“题眼” 题眼:“关闭 K2、K3,通过 K1 给气缸充气,使 A 中气体的 压强达到大气压 p0 的 3 倍后关闭 K1”“打开 K2,稳定时”;“接 着打开 K3,求稳定时”;“再缓慢加热气缸内气体使其温度升 高 20 ℃”.
1.(2018·江苏)如图所示,一支温度计的玻璃泡外 包着纱布,纱布的下端浸在水中.纱布中的水在蒸 发时带走热量,使温度计示数低于周围空气温度.当 空气温度不变,若一段时间后发现该温度计示数减 小,则( )
A.空气的相对湿度减小 B.空气中水蒸气的压强增大 C.空气中水的饱和气压减小 D.空气中水的饱和气压增大
出热量
3.对一定质量的理想气体,由于除碰撞外忽略分子间的相互 作用力,因此不考虑分子势能.
高考热点二:估算微观物理量 1.对微观物理量的求解包括求分子的质量、分子的体积. (1)m 分=MNA摩=mN (2)V 分=VN=VN摩A=ρMN摩A=固 气、 体液 :: 立球 方形 体(V分气=体16π分d子3
所占平均空间)V分=d3 (3)N=n·NA(n:摩尔数) (4)n=Mmmol=VVmol
4.(2018·龙港区校级期中)如图所示,纵坐标表示两个分子 间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子的距离,图中两条曲 线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关 系,e 为两曲线的交点,则下列说法正确的是( )
A.ab 为斥力曲线,cd 为引力曲线,e 点横坐标的数量级为 10-10m
得 V2=3V>2V,即活塞下方气体压强不会降至 p0,此时活 塞将处于 B 气缸顶端,缸内气压为 p2,3p0V=p2×2V,得 p2=32 p0,即稳定时活塞位于气缸最顶端;
③缓慢加热气缸内气体使其温度升高,等容升温过程,升温 后温度为 T3=(300+20) K=320 K,由pT2=Tp33,得 p3=1.6p0,即 此时活塞下方压强为 1.6p0.
2.(2017·江苏)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生 物蛋白分子.资料显示,某种蛋白的摩尔质量为 66 kg/mol,其 分子可视为半径为 3×10-9 m 的球,已知阿伏加德罗常数为 6.0×1023 mol-1.请估算该蛋白的密度.(计算结果保留一位有效数 字)
答案 该蛋白的密度为 1.0×103 kg/m3 解析 该蛋白的摩尔体积:V=43πr3·NA 由密度:ρ=MV ,解得:ρ=4πr33M·NA 代入数据得:ρ=1.0×103 kg/m3
第二步:研“过程”
研究过程
应用规律 所求量 表达式
活塞上方
打开 K2,稳定时,研究活塞上方及下 克 拉 珀 龙 气 体 的 体 p1V1 =
方气体两者压强相等、体积之和为 2V 方程
积和压强 p2V2
接着打开 K3,稳定时,研究活塞下方 的气体,设其充满整个 B 气缸看其压
强是否比 p0 大,如果大,则活塞最终 克 拉 珀 龙 稳 定 时 活 p1V1 =
高考热点三:热力学第一定律应用
1.状态变化过程通常是做功和热传递同时发生,系统内能
的增加等于外界对系统做功与系统从外界吸收热量的总和.
2.公式:ΔU=W+Q
物理量
功W
热量 Q
内能的改变ΔU
物体从外界吸
取正值“+” 外界对物体做功
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