專題限時(shí)集訓(xùn)(十二)[第12講選修3－3](時(shí)間：40分鐘)1．下列說(shuō)法中正確的是()A．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素B．單晶體有固定的熔點(diǎn)，多晶體和非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)C．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律D．小昆蟲(chóng)能在水面上自由來(lái)往而不陷入水中靠的是液體表面張力的作用2．下列說(shuō)法正確的是()A．溫度越高，水的飽和汽壓越大B．氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小C．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體D．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大能量耗散說(shuō)明能量不會(huì)憑空產(chǎn)生，但可以憑空消失E．單晶體具有規(guī)則的幾何外形，物理性質(zhì)具有各向異性3．一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化如圖12－1所示，則該氣體()圖12－1A．狀態(tài)b的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c的壓強(qiáng)B．狀態(tài)a的壓強(qiáng)大于狀態(tài)b的壓強(qiáng)C．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，體積減小D．從狀態(tài)a到狀態(tài)c，溫度不變4．下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．分子力與分子間距離的關(guān)系B．水面上單分子油膜示意圖C．食鹽晶體中鈉、氯離子分布D．牛角點(diǎn)火器圖12－2A．分子間距離為r0時(shí)，分子間不存在引力和斥力B．在測(cè)量油膜分子直徑d大小時(shí)可把分子當(dāng)做球形處理C．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D．猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，氣體對(duì)外界做正功5．PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物，其指標(biāo)直接反映空氣質(zhì)量的好壞．若某城市PM2.5指標(biāo)數(shù)為160μg/m3，已達(dá)到重度污染的程度．若該種微粒的平均摩爾質(zhì)量為40g/mol，試求該地區(qū)1m3空氣含有該種微粒的數(shù)目．(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)6．一定質(zhì)量的理想氣體體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖像如圖12－3所示，氣體在狀態(tài)A時(shí)的體積為V0，溫度為T(mén)0，在狀態(tài)B時(shí)的體積為2V0.(1)求狀態(tài)B時(shí)的溫度；(2)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，對(duì)外界做功10J，吸收熱量30J，求該過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量．圖12－37．(1)對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是________．A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B．氣體溫度越高，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈C．氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)容器不斷碰撞而產(chǎn)生的D．當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體的內(nèi)能一定減少(2)如圖12－4所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為V0，氣體最初的壓強(qiáng)為eq\f(p0,2)；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的．開(kāi)始活塞被固定，打開(kāi)固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g.求：①活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的體積V；②整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q(一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定)．圖12－48．如圖12－5所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，管的橫截面積為S，內(nèi)裝有密度為ρ的液體．右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無(wú)摩擦且不漏氣．溫度為T(mén)0時(shí)，左右管內(nèi)液面等高，兩管內(nèi)空氣柱(可視為理想氣體)長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)p0，重力加速度為g，現(xiàn)使左、右兩管溫度同時(shí)緩慢升高，在活塞離開(kāi)卡口上升前，左右兩管液面保持不動(dòng)．求：(1)溫度升高到T1為多少時(shí)，右管活塞開(kāi)始離開(kāi)卡口上升；(2)溫度升高到T2為多少時(shí)，兩管液面高度差為L(zhǎng).圖12－59．(2)下列說(shuō)法正確的是________．A．已知阿伏伽德羅常數(shù)，氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可估算氣體分子間的平均距離B．在自然過(guò)程中熵總是增加的，其原因是因?yàn)橛行蚴遣豢赡軐?shí)現(xiàn)的C．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性D．氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開(kāi)，這是因?yàn)闅怏w分子間斥力大于引力的緣故E．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大(2)在一個(gè)密閉的氣缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，如圖12－6乙所示是它從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的V－T圖像，已知AB的反向延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，氣體在A點(diǎn)的壓強(qiáng)為p＝1.0×105Pa，在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體吸收的熱量Q＝7.0×102J，求此過(guò)程中氣體內(nèi)能的增量ΔU.甲乙圖12－6

專題限時(shí)集訓(xùn)(十二)1．AD[解析]晶體(包括單晶體和多晶體)都有固定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，即能量轉(zhuǎn)化的方向性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)A、D正確．2．ACE[解析]液體的飽和汽壓均隨溫度的升高而增大，不同液體在相同溫度下的飽和汽壓不同，選項(xiàng)A正確；熱交換情況不確定，僅知道氣體的做功情況不能判斷內(nèi)能的變化情況，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能從低溫物體傳遞給高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，選項(xiàng)C正確；絕對(duì)濕度用空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)表示，感到潮濕時(shí)空氣的相對(duì)濕度一定較大，但絕對(duì)濕度不一定較大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；單晶體具有規(guī)則的幾何外形，物理性質(zhì)各向異性，選項(xiàng)E正確．3．A[解析]連接Oa、Ob、Oc、Od，根據(jù)V—T圖像的意義，四條輔助線均為等壓線，其斜率越大表示對(duì)應(yīng)狀態(tài)的壓強(qiáng)越小，故狀態(tài)b的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c的壓強(qiáng)，狀態(tài)a的壓強(qiáng)小于狀態(tài)b的壓強(qiáng)，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，體積增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從狀態(tài)a到狀態(tài)c，溫度升高，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4．BC[解析]分子間距離為r0時(shí)，分子間同時(shí)存在引力和斥力，只是二者的合力為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；水面上的油膜可看成由球型分子密排形成的單分子層油膜，選項(xiàng)B正確；單晶體中分子或離子的排列具有空間上的周期性，選項(xiàng)C正確；猛推木質(zhì)推桿時(shí)，外界對(duì)氣體做功，氣體與外界幾乎不發(fā)生熱傳遞，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知封閉氣體的內(nèi)能增加，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，外界對(duì)氣體做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5.2×1018[解析]1m3空氣中含PM2.5微粒物質(zhì)的量為n＝eq\f(m,M)＝eq\f(160×10－6g,40g)＝4×10－6mol，故1m3空氣中含PM2.5微粒數(shù)n′＝nNA＝4×10－6×6.02×1023≈2×1018.6．(1)2T0(2)20J[解析](1)A→B過(guò)程為等壓變化，根據(jù)蓋·呂薩克定律得eq\f(V0,T0)＝eq\f(2V0,TB)，解得TB＝2T0.(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能的增量ΔU＝W＋Q＝30J－10J＝20J.7．(1)BC(2)①eq\f(p0V0S,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p0S＋mg)))②eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p0,2)＋\f(mg,S)))V0[解析](1)氣體體積是指氣體的分子能夠到達(dá)的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氣體溫度越高，氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈，選項(xiàng)B正確；氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器頻繁碰撞而產(chǎn)生的，選項(xiàng)C正確；氣體膨脹時(shí)，氣體對(duì)外界做功，如果氣體又從外界吸收熱量，氣體的內(nèi)能不一定減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．(2)①設(shè)活塞在B處時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為p，活塞受力平衡，有p0S＋mg＝pS解得p＝p0＋eq\f(mg,S)由玻意耳定律得eq\f(1,2)p0V0＝pV解得氣體體積V＝eq\f(p0V0S,2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p0S＋mg))).②氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化ΔU＝0活塞下降的高度為h＝eq\f(V0,S)－eq\f(V,S)外界對(duì)氣體做功W＝(p0S＋mg)h＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p0,2)＋\f(mg,S)))V0根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q解得通過(guò)缸壁傳遞的熱量Q＝W＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(p0,2)＋\f(mg,S)))V0.8．(1)(1＋eq\f(mg,p0S))T0(2)eq\f(3T0,2p0)(p0＋eq\f(mg,S)＋ρgL)[解析](1)右側(cè)氣體：活塞恰要離開(kāi)卡口時(shí)，對(duì)活塞有p0S＋mg＝p1S解得氣體壓強(qiáng)p1＝p0＋eq\f(mg,S)因左右兩管液面不動(dòng)，故狀態(tài)變化為等容變化，由查理定律，有eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T1)解得T1＝eq\f(p1T0,p0)＝(1＋eq\f(mg,p0S))T0(2)對(duì)左側(cè)氣體：p2＝p1＋ρgL＝p0＋eq\f(mg,S)＋ρgLV2＝eq\f(3L,2)·S由理想氣體狀態(tài)方程有eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(p2V2,T2)解得T2＝eq\f(p2V2T0,p0V0)＝eq\f(3T0,2p0)(p0＋eq\f(mg,S)＋ρgL)．9．(1)ACE(2)5.0×102J[解析](1)氣體分子平均占據(jù)的體積等于摩爾體積除以阿伏伽德羅常數(shù)，將該體積視為球模型均可估算氣體分子間的平均距離，選項(xiàng)A正確；對(duì)于孤立的系統(tǒng)而言，一切自然過(guò)程總是自發(fā)地向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，即熵總是向著增加的方向進(jìn)行，但是有序是可以通過(guò)外界條件實(shí)現(xiàn)的，如果有外界影響的話，熵也可以減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；液晶是一種介于液體和晶體之間的特殊狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性，又具有晶體的各向異性(光學(xué)性質(zhì))，選項(xiàng)C正確；氣體失去約束而散開(kāi)是分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而造成的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤