2019版一轮创新思维物理（人教版）课件：第十三章 高考题题型专项突破（十四）　选做题（选修3－3） .ppt

高考题题型专项突破高考题题型专项突破(十四十四)选做题选做题(选选修修 3 33)3)考向考向1 考查气体分子的运动特点、玻意耳定律、考查气体分子的运动特点、玻意耳定律、查理定律查理定律 真题真题1 (2017 高考全国卷高考全国卷)(1)(多选多选)氧气分子在氧气分子在 0 和和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示下列说法正确的是分子速率的变化分别如图中两条曲线所示下列说法正确的是()A图中两条曲线下面积相等图中两条曲线下面积相等 B图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C图中实线对应于氧气分子在图中实线对应于氧气分子在 100 时的情形时的情形 D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E与与 0 时相比，时相比，100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出现在 0400 m/s 区间内的分子数占总分区间内的分子数占总分子数的百分比较大子数的百分比较大(2)如图，容积均为如图，容积均为 V 的汽缸的汽缸 A、B 下端有下端有细管细管(容积可忽略容积可忽略)连通，阀门连通，阀门 K2位于细管位于细管的中部，的中部，A、B 的顶部各有一阀门的顶部各有一阀门 K1、K3；B 中有一可自由滑动的活塞中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均质量、体积均可忽略可忽略)初始时，三个阀门均打开，活塞初始时，三个阀门均打开，活塞在在 B 的底部；关闭的底部；关闭 K2、K3，通过，通过 K1给汽缸充气，使给汽缸充气，使 A 中气体中气体的压强达到大气压的压强达到大气压 p0的的 3 倍后关闭倍后关闭 K1.已知室温为已知室温为 27，汽，汽缸导热缸导热 打开打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；接着打开接着打开 K3，求稳定时活塞的位置；，求稳定时活塞的位置；再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20，求此时活塞下，求此时活塞下方气体的压强方气体的压强 解析：解析：(1)根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项等，选项 A 正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项 B 正确；题图中实线占正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在 100 时的情形，选时的情形，选项项 C 正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项的氧气分子数目，选项 D 错误；由分子速率分布图可知，与错误；由分子速率分布图可知，与 0 时时相比，相比，100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出现在 0400 m/s 区间内的分子数占区间内的分子数占总分子数的百分比较小，选项总分子数的百分比较小，选项 E 错误错误(2)设打开设打开 K2后，稳定时活塞上方气体的压强为后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积为，体积为V1.依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意耳定律得耳定律得 p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)联立联立式得式得 V1V2 p12p0 打开打开 K3后，由后，由式知，活塞必定上升设在活塞下方气体式知，活塞必定上升设在活塞下方气体与与 A 中气体的体积之和为中气体的体积之和为 V2(V22V)时，活塞下气体压强为时，活塞下气体压强为 p2.由玻意耳定律得由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2 由由式得式得 p23VV2p0 由由式知，打开式知，打开 K3后活塞上升直到后活塞上升直到 B 的顶部为止；此时的顶部为止；此时 p2为为p232p0.设加热后活塞下方气体的压强为设加热后活塞下方气体的压强为 p3，气体温度从，气体温度从 T1300 K升高到升高到 T2320 K 的等容过程中，由查理定律得的等容过程中，由查理定律得p2T1p3T2 将有关数据代入将有关数据代入式得式得 p31.6p0 答案：答案：(1)ABC(2)V2 2p0 上升到上升到 B 的顶部的顶部 1.6p0 考向考向2 考查热力学定律、气体实验定律考查热力学定律、气体实验定律 真题真题 2 (2014 高考全国卷高考全国卷)(1)(多选多选)一一定量的理想气体从状态定量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过开始，经历三个过程程 ab、bc、ca 回到原状态，其回到原状态，其 pT 图象如图图象如图所示下列判断正确的是所示下列判断正确的是()A过程过程 ab 中气体一定吸热中气体一定吸热 B过程过程 bc 中气体既不吸热也不放热中气体既不吸热也不放热 C过程过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热中外界对气体所做的功等于气体所放的热 Da、b 和和 c 三个状态中，状态三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小分子的平均动能最小 Eb 和和 c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同子撞击的次数不同(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸圆柱形汽缸内汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动开始时内汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动开始时气体压强为气体压强为 p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为 h，外界，外界的温度为的温度为 T0.现取质量为现取质量为 m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了沙子倒完时，活塞下降了h4.若此后外界的温度变为若此后外界的温度变为 T，求重新，求重新达到平衡后气体的体积已知外界大气的压强始终保持不变，达到平衡后气体的体积已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为重力加速度大小为 g.解析：解析：(1)因为因为pVTC，从图中可以看出，从图中可以看出，ab 过程过程pT不变，则体积不变，则体积 V不变，因此不变，因此 ab 过程外力做功过程外力做功 W0，气体温度升高，则，气体温度升高，则 U0，根，根据热力学据热力学第一定律第一定律 UQW 可知可知 Q0，即气体吸收热量，即气体吸收热量，A 正确；正确；bc 过程气体温度不变，过程气体温度不变，U0，但气体压强减小，由，但气体压强减小，由pVTC 知知 V增大，气体对外做功，增大，气体对外做功，W0，即气体吸收，即气体吸收热量，热量，B 错误；错误；ca 过程气体压强不变，温度降低，则过程气体压强不变，温度降低，则 U0，由，由 UWQ 可知可知|W|Q|，C 错误；状态错误；状态 a 温度最低，而温度是分子平均动能的标志，温度最低，而温度是分子平均动能的标志，D 正确；正确；bc 过程体积增大了，容器内分子数密度减小，温度不变，分子平过程体积增大了，容器内分子数密度减小，温度不变，分子平均动能不变，因此容器壁单位均动能不变，因此容器壁单位面积单位时间受到分子撞击的次数减面积单位时间受到分子撞击的次数减少了，少了，E 正确正确(2)设汽缸的横截面积为设汽缸的横截面积为 S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为压强为 p，由玻意耳定律得，由玻意耳定律得 phS(pp)(h14h)S 解得解得 p13p 外界的温度变为外界的温度变为 T 后，设活塞距底面的高度为后，设活塞距底面的高度为 h，根据盖，根据盖吕萨克定律，得吕萨克定律，得 h14h ST0hST 解得解得 h3T4T0h 据题意可得据题意可得 pmgS 气体最后的体积为气体最后的体积为 VSh 联立联立式得式得 V9mghT4pT0.答案：答案：(1)ADE (2)9mghT4pT0 考向考向3 考查分子动理论、液体和液晶的性质、玻意考查分子动理论、液体和液晶的性质、玻意 耳定律及盖耳定律及盖吕萨克定律吕萨克定律 真题真题 3 (2014 高考全国卷高考全国卷)(1)(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()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点 D高原地高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故区水的沸点较低，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是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果(2)如图所示，两汽缸如图所示，两汽缸 A、B 粗细均匀、等高粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；通；A 的直径是的直径是 B 的的 2 倍，倍，A 上端封闭，上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除上端与大气连通；两汽缸除 A 顶部导热外，顶部导热外，其余部分均绝热 两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞其余部分均绝热 两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞 a、b，活塞下方充有氮气，活塞，活塞下方充有氮气，活塞 a 上方充有氧气当大气压为上方充有氧气当大气压为 p0、外界和汽缸内气体温度均为外界和汽缸内气体温度均为 7 且平衡时，活塞且平衡时，活塞 a 离汽缸顶的离汽缸顶的距离是汽缸高度的距离是汽缸高度的14，活塞，活塞 b 在汽在汽缸正中间缸正中间 现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞 b 恰好升至顶部时，求恰好升至顶部时，求氮气的温度；氮气的温度；继续缓慢加热，使活塞继续缓慢加热，使活塞 a 上升当活塞上升当活塞 a 上升的距离是汽缸上升的距离是汽缸高度的高度的116时，求氧气的压强时，求氧气的压强 解析：解析：(1)水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，则则 A 项错误 正是表面张力使空中雨滴呈球形，则项错误 正是表面张力使空中雨滴呈球形，则 B 项正确 液项正确 液晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，C 项正确高原地区大气压较低，对应的水的沸点较低，项正确高原地区大气压较低，对应的水的沸点较低，D 项项错误因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡显示的温错误因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡显示的温度较低，度较低，E 项正确项正确(2)活塞活塞 b 升至顶部的过程升至顶部的过程中，活塞中，活塞 a 不动，活塞不动，活塞 a、b 下方下方的氮气做等压变化，设汽缸的氮气做等压变化，设汽缸 A 的容积为的容积为 V0，氮气状态体积为，氮气状态体积为V1，温度为，温度为 T1，末态体积为，末态体积为 V2，温度为，温度为 T2，按题意，汽缸，按题意，汽缸 B的容积为的容积为V04，由题给数据和盖，由题给数据和盖吕萨克定律得吕萨克定律得 V134V012V0478V0 V234V014V0V0 V1T1V2T2