选修3-3

1.(05夏季高考物理江苏卷)某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和Vo，则阿伏加德罗常数NA可表示为 (BC )

A． B． C． D．

2.（08全国卷1）已知地球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为 ( B )

A.4×1016 m3 B.4×1018 m3 C. 4×1020 m3 D. 4×1022 m3

[解析]：大气压是由大气重量产生的。大气压强p==，带入数据可得地球表面大气质量m=5.2×1018kg。标准状态下1mol气体的体积为v=22.4×10-3m3，故地球表面大气体积为V=v=×22.4×10-3m3=4×1018m3，B对。

3.（08北京卷）假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol－1) (C )

A．10年 B．1千年 C．10万年 D．1千万年

[解析]：1 g水的分子个数个，则完成任务所需时间t = =6×1018小时，约为1000年。

4.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，有下列操作步骤，请补充实验步骤C的内容及实验步骤E中的计算式：

A．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入 1 mL 的油酸酒精溶液的滴数N；

B．将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数n；

C．________________________________________________________________________

D．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长1cm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数m；

E．用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径 d = _______________ cm．

5.用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：

①向体积为的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为;②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入滴时体积为；③往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴1滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓性状的玻璃板，放在画有许多边长为的小正方形的坐标纸上，计算出轮廓范围内正方形的总数为.

则上述过程遗漏的步骤是 ；油酸分子直径的表达式 。

6.（09·北京·13）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是 （ D ）

A．分子无规则运动的情况

B．某个微粒做布朗运动的轨迹

C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线

D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线

7.（08天津卷）下列说法正确的是 ( D )

A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能

C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数

D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

8.(05年夏季高考物理江苏卷)下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是 (C )

A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

9.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)设有一分子位于如图所示的坐标系原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间作用力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则 （C ）

A．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－15m

B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－10m

C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－10m

D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－15m

10.（07年江苏卷）分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误的（ B )

A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B． 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素

11.（08全国卷2）对一定量的气体， 下列说法正确的是 (BC )

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．气体分子的热运动越剧烈， 气体温度就越高

C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少

[解析]：气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。

12.（09·上海物理·2）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 （A）

A．温度和体积 B．体积和压强 C．温度和压强 D．压强和温度

13.（05广东卷）封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是 (BD )

Ａ．气体的密度增大 Ｂ．气体的压强增大

Ｃ．气体分子的平均动能减小 Ｄ．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多

14.（09·江苏卷物理·12.A）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是 。（填写选项前的字母）

（A）气体分子间的作用力增大 （B）气体分子的平均速率增大

（C）气体分子的平均动能减小 （D）气体组成的系统地熵增加

（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡 （填“吸收”或“放出”）的热量是 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。

（3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。

答案：A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 设气体体积为，液体体积为，

气体分子数, (或)

则 （或）解得 (都算对)

15.（09·山东物理·36）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。

（1）求气体在状态B时的体积。

（2）说明BC过程压强变化的微观原因

（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体 放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。

解析：设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，,代入数据得。

(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。

(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于

16.下列说法中正确的是　BEFG　　　

A．多晶体具有确定的几何形状

B．单晶体的各向异性是由晶体微观结构决定的

C．由于液体可以流动，因此液体表面有收缩的趋势

D．饱和气压与液面上饱和汽的体积无关

E.晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点

F.控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大

G.液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的

F．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力

17.关于液晶与饱和汽，正确的说法是 B

A．液晶是液体和晶体的混合物 B．不是所有物质都具有液晶态

C．密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水汽饱和

D．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,测得水汽的压强为，体积为，当保持温度不变时，下压活塞使水汽的体积变为时．水汽的压强变为2

18.在以下事例中，能用液体表面张力来解释的是：（ACD　 ）

A．草叶上的露珠呈圆球形； B．油滴在水面上会形成一层油膜；

C．用湿布不易擦去玻璃窗上的灰尘； D．油瓶外总是附有一层薄薄的油。

19.（09·海南物理·14）（I）下列说法正确的是

（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；

（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；

（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；

（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；

（E）一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；

（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

（II）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：

（1）氦气在停止加热前的体积；

（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

答案：（1）ADEF （4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）

（II）（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。

根据玻意耳—马略特定律有

式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得

②

（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖—吕萨克定律有 ③

式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得 ④

20.（08年上海卷）已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能 (B )

A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.单调变化 D.保持不变

21.（08海南卷）⑴下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 BCE

A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故

B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加

C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大

E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和

F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加

22.（08江苏卷）(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J．

(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 (填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)．

(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为，结果保留一位有效数字)

答案：放出；；（2）；增加；（3）（都算对）

解析：（1）由热力学第一定律,得,说明气体放出热量.

（2）由气态方程（常量）易判断出过程是等压变化，该过程温度升高，理想气体的内能增加。

（3） ① 的分子数 ②

由①②的个。

23.（05夏季高考物理江苏卷）分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度．一定质量的理想气体，其初始状态表示为(p0、V0、T0)．若分别经历如下两种变化过程：

①从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中，温度保持不变(T1=T0)；

②从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中，既不吸热，也不放热．

在上述两种变化过程中，如果V1=V2>V0，则 (A )

A． p1 >p2，T1> T2 B． p1 >p2，T1< T2 C． p1 2，T1< T2 D． p1 2，T1> T2

24.（05江苏卷）一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是 (A )

A.温度升高，体积增大 B.温度升高，体积减小 C.温度不变，体积增大 D.温度不变，体积减小

25.（上海市静安区）一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是 （ACD ）

A．A→B温度升高，压强不变；

B．B→C体积不变，压强变大；

C．C→D体积变小，压强变大；

D．D点的压强比A点的压强小。

26.(虹口区)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.0×l0 -3m3。用 DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和1.0×105Pa。推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×105Pa。

( 1)求此时气体的体积；

( 2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积。

解析：（1）从气体状态Ⅰ到状态Ⅱ的变化符合理想气体状态方程

=m3=2.0×10-3 m3

（2）气体状态Ⅱ到状态Ⅲ的变化为等温过程

p2V2=p3V3 = m3=4.0×10-3 m3

27.(上海市南汇区)当气体温度升高时，下面说法中正确的是 （A ）

A．气体分子的平均动能会增大 B．所有气体分子的动能都相同

C．每个气体分子的动能都会增大 D．每个气体分子的速率都会增大

28.（06江苏卷）关于物体的内能，下列说法中正确的是 (B )

A．物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越小B．物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大

C．只有做功才能改变物体的内能 D．只有热传递才能改变物体的内能

29.（07四川理综）56如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容器口后 (C )

A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少

B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加

C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少

D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加

30.（南京市2008年高三总复习试卷）某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能变化情况，车胎内气体温度随时问变化的情况如图所示。可获取的信息是 （C ）

A．从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大

B．打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少

C．拔掉气门芯后由手气体冲出对外做功，其内能急剧减少

D．放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增大

31.（2008年镇江市高三年级教学调研测试）下列说法中正确的是 （D ）

A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

B．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大

C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加

D．有一分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的分子力为零处时，a具有的动能一定最大

32.（09·四川·16）关于热力学定律，下列说法正确的是 （ B ）

A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

C.吸收了热量的物体，其内能一定增加 D.压缩气体总能使气体的温度升高

33.（徐州市2008届摸底考试）关于热现象和热学规律，有以下说法中正确的是 （B ）

A．布朗运动就是液体分子的运动 B．物体的温度越高，分子平均动能越大

C．分子间的距离增大，分子间的引力增大，分子间的斥力减小

D．第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律

34.(上海市南汇区)下列说法中正确的是 （ABE ）

A．摩擦生热的过程是不可逆过程 B．气体自由膨胀的过程是不可逆过程

C．由于总能量守恒，所以不会发生能源危机

D．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性

E.熵增加原理说明一切自然过程总是活着分子热运动的无序性增大的方向进行

35.（镇江市2008届期初教学情况调查）当质量一定的气体保持体积不变时，气体的压强 p 与热力学温度 T 之间存在着正比关系，如图（a）所示．在图（b）所示的 u 形管中装有水银，左右两部分都密封着空气，两水银面的高度差为 h ，把水银管浸没在热水中，则高度差 h 将_____ （选填“增大”、“减小”或“不变” ) ，请你运用气体的等容线（即p一 T 图象）写出判断的过程．

解析：因P/T=P0/T0 ;△P=K△T

K右>K左

由图知在△T左= △T右

△P左= △P右

故h增大

36.（江苏省南京市2008届高三质量检测）某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时，停止加热。

（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。

（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？

（3）若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg，排气孔直径为d=0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？设压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（外界大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2）

解析：（1）设锅内气体分子数为n NA （2分）

（2）根据热力学第一定律 △U=W+Q=－4J （2分）

锅内气体内能减少，减少了4J （2分）

（3）当限压阀受到的向上的压力等于限压阀的重力和大气压力的合力时，气体将排出锅外，锅内气体压强不再升高，压强达最大，此时温度最高。

锅内最大压强为 （1分）

代入数据得 p=2.4×105 Pa （1分）

此时水的沸点 ℃ （2分）

37.（盐城市2008届第一次调研）如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0 。若活塞固定，密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q ；若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q 2

（1）Q 1和Q 2哪个大些？气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同？

（2）求在活塞可自由滑动时，密封气体温度升高1℃，活塞上升的高度h。

解析：⑴设密闭气体温度升高1℃，内能的增量为△U，则有

△U=Q1 ① △U=Q2+W ②

对活塞用动能定理得：

W内+W大气－Gh=0 ③ W大气=－P0Sh ④

W=－W内 ⑤ 解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h ⑥ ∴Q1 ＜Q2 ⑦

由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同

⑵解①⑥两式得：h=( Q2－Q1)/ （P0S+G）

38．（江苏扬州市2008届第四次调研卷．物理．28）

（１）下列说法中正确的是（　　　　）

Ａ．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数

Ｂ．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显

Ｃ．在使两个分子间的距离由很远（r＞10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大

Ｄ．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大

Ｅ．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大

Ｆ．内能向机械能转化是有条件的，即环境中必须存在温度差，通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机

（２）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图13所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则：

①该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？

②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？

③该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？ 图13

6．【解析】(1)ADE

(2)①对于理想气体：

A→B ∴

B→C ∴

②A→C 由温度相等得：

⑶A→C的过程中是吸热.吸收的热量

【答案】（1）ADE （2） （3）吸收的热量

高考物理选修3-3试题