（新課標(biāo)Ⅲ）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十五 熱學(xué)課件.ppt

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1、專題十五熱學(xué),高考物理 (課標(biāo)專用),考點(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能 1.2018課標(biāo),33(1),5分(多選)對(duì)于實(shí)際的氣體,下列說法正確的是() A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能 B.氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能 C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 D.氣體的體積變化時(shí),其內(nèi)能可能不變 E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,五年高考,A組 統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組,答案BDE氣體的內(nèi)能是指所有氣體分子的動(dòng)能和分子間的勢(shì)能之和,故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。,知識(shí)歸納氣體的內(nèi)能 對(duì)于質(zhì)量一定的氣體,所有分子的勢(shì)能和動(dòng)能之和等于氣體的內(nèi)能。對(duì)于理想氣體,分子的勢(shì)能可忽略不計(jì)。,,,2.2015課標(biāo),3

2、3(1),5分,0.425(多選)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象,下列說法正確的是() A.溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生 E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的,答案ACD擴(kuò)散現(xiàn)象是分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映,C正確,E錯(cuò)誤;溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈,擴(kuò)散越快,A正確;氣體、液體、固體的分子都在不停地進(jìn)行著熱運(yùn)動(dòng),擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生,D正確;在擴(kuò)散現(xiàn)象中,分子本身結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化,不屬于化學(xué)變化,B錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)擴(kuò)散現(xiàn)象,易錯(cuò)警示液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引

3、起的。,,,3.2014課標(biāo),33(1),5分,0.396(多選)下列說法正確的是() A.懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng) B.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果 C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn) D.高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 E.干濕泡濕度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度,這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果,答案BCE水中花粉的布朗運(yùn)動(dòng),反映的是水分子的熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律,則A項(xiàng)錯(cuò)。正是表面張力使空中雨滴呈球形,則B項(xiàng)正確。液晶的光學(xué)性質(zhì)是各向異性,液晶顯示器正是利用了這種性質(zhì),C項(xiàng)正確。高原地區(qū)大氣壓較低,對(duì)應(yīng)的水的沸點(diǎn)

4、較低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)榧啿贾械乃舭l(fā)吸熱,則同樣環(huán)境下濕泡溫度計(jì)顯示的溫度較低,E項(xiàng)正確。,考查點(diǎn)布朗運(yùn)動(dòng)、表面張力、液晶、沸點(diǎn)、蒸發(fā)吸熱,易錯(cuò)警示分清“花粉顆粒運(yùn)動(dòng)”、“花粉分子運(yùn)動(dòng)”、“液體分子運(yùn)動(dòng)”。懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在水中的“花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)”,反映的是“液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)”,與“花粉分子運(yùn)動(dòng)”無關(guān)。,,,4.(2014大綱全國,16,6分)(多選)對(duì)于一定量的稀薄氣體,下列說法正確的是() A.壓強(qiáng)變大時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈 B.保持壓強(qiáng)不變時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈 C.壓強(qiáng)變大時(shí),分子間的平均距離必然變小 D.壓強(qiáng)變小時(shí),分子間的平均距離可能變小,答案BD對(duì)一定

5、量的稀薄氣體,壓強(qiáng)變大,溫度不一定升高,因此分子熱運(yùn)動(dòng)不一定變得劇烈,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在保持壓強(qiáng)不變時(shí),如果氣體體積變大則溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈,選項(xiàng)B正確;在壓強(qiáng)變大或變小時(shí)氣體的體積可能變大,也可能變小或不變,因此選項(xiàng)C錯(cuò)D對(duì)。,考查點(diǎn)氣體的壓強(qiáng),解題關(guān)鍵氣體壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的,壓強(qiáng)的大小既與氣體分子的分子數(shù)密度有關(guān),也與氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度有關(guān)。宏觀理解就是氣體的壓強(qiáng)既與體積有關(guān),也與溫度有關(guān)。,,,考點(diǎn)二熱力學(xué)定律 5.2018課標(biāo),33(1),5分(多選)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過程中()

6、A.氣體溫度一直降低 B.氣體內(nèi)能一直增加 C.氣體一直對(duì)外做功 D.氣體一直從外界吸熱 E.氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功,答案BCD本題考查熱力學(xué)第一定律、理想氣體狀態(tài)方程。對(duì)于一定量的理想氣體有=恒量。從a到b,p逐漸增大,V逐漸增大,所以p與V的乘積pV增大,可知T增大,則氣體的內(nèi)能一直增加,故A錯(cuò)誤、B正確。由于V逐漸增大,可知?dú)怏w一直對(duì)外做功,故C正確。由熱力學(xué)第一定律U=Q+W,因U0,W0,即氣體一直從外界吸熱,且吸收的熱量大于對(duì)外做的功,故D正確、E錯(cuò)誤。,,知識(shí)歸納熱力學(xué)常見用語的含義 理想氣體溫度升高:內(nèi)能增大。 氣體體積增大:氣體對(duì)外做功。氣體體積減小:外界對(duì)氣體做

7、功。 絕熱:沒有熱交換。 導(dǎo)熱性能良好:表示與外界溫度相同。,6.2017課標(biāo),33(1),5分(多選)如圖,用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有理想氣體,隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空。現(xiàn)將隔板抽開,氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是() A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同 B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大 C.在自發(fā)擴(kuò)散過程中,氣體對(duì)外界做功 D.氣體在被壓縮的過程中,外界對(duì)氣體做功 E.氣體在被壓縮的過程中,氣體分子的平均動(dòng)能不變,答案ABD本題考查理想氣體內(nèi)能的改變途徑、熱力學(xué)第一定律。氣體自發(fā)擴(kuò)散時(shí)不對(duì)

8、外做功,W=0,汽缸絕熱,Q=0,由熱力學(xué)第一定律得U=W+Q=0,故氣體內(nèi)能不變,選項(xiàng)A正確,C錯(cuò)誤;氣體被壓縮的過程中體積縮小,外界對(duì)氣體做功,W0,Q=0,故U0,氣體內(nèi)能增大,故理想氣體的溫度升高,則分子平均動(dòng)能增大,選項(xiàng)B、D正確,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。,知識(shí)歸納對(duì)氣體做功及理想氣體內(nèi)能的理解 氣體自由擴(kuò)散時(shí),體積雖變大,但沒有施力和受力物體,因此不做功;氣體被壓縮時(shí),體積減小,外界對(duì)氣體做功;理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能,因此理想氣體的內(nèi)能等于所有分子的動(dòng)能。,,7.2017課標(biāo),33(1),5分(多選)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c,

9、最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a。下列說法正確的是( ) A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加 B.在過程ca中外界對(duì)氣體做功 C.在過程ab中氣體對(duì)外界做功 D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量 E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量,答案ABD判斷理想氣體的內(nèi)能變化情況可以通過兩種方法:根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=W+Q,通過判斷做功和熱傳遞來得出內(nèi)能的變化情況;通過直接判斷溫度的變化得出內(nèi)能的變化情況。在過程ab中,V不變,說明對(duì)外不做功,W=0,但不確定熱傳遞情況,故利用熱力學(xué)第一定律判斷不出內(nèi)能變化情況,那么看溫度T,一定質(zhì)量的理想氣體=定值,V不變,壓強(qiáng)p增大, 則溫度升高,說明內(nèi)能增加,故A選項(xiàng)正確,

10、C選項(xiàng)錯(cuò)誤。ca過程中,體積V減小,說明外界對(duì)氣體做功,故B選項(xiàng)正確。ca過程中,壓強(qiáng)p不變,據(jù)=定值可知,溫度T降低,則其內(nèi)能減小,即U0,據(jù)熱力學(xué)第一定律U=W+Q可知Q0,即氣體從外界吸收熱量,故D選項(xiàng)正確。,審題指導(dǎo)p-V圖像問題的審題思路 看軸確定圖像為p-V圖像,8.2016課標(biāo),33(1),5分(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p-T圖像如圖所示,其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)O。下列判斷正確的是() A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等 B.氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能 C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外

11、界對(duì)氣體做的功 D.在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功 E.在過程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過程da中氣體對(duì)外界做的功,答案ABE由理想氣體狀態(tài)方程=C知,p=T,因此氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等,故A 項(xiàng)正確;對(duì)理想氣體而言,內(nèi)能由溫度決定,因TaTc,故氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能,選項(xiàng)B正確;過程cd為等溫變化,內(nèi)能不變(U=0),壓強(qiáng)變大,體積減小,外界對(duì)氣體做功(W0),由熱力學(xué)第一定律U=W+Q,知Q0,對(duì)外做功,W|W|,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;bc和da過程中溫度改變量相同,故體積變化量與壓強(qiáng)的乘積相同,由W=Fl=pSl=pV知,選項(xiàng)E正確。,考查點(diǎn)熱力

12、學(xué)第一定律、理想氣體狀態(tài)方程,解題關(guān)鍵將理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律結(jié)合起來靈活應(yīng)用是解答本題的關(guān)鍵。,,9.2016課標(biāo),33(1),5分(多選)關(guān)于氣體的內(nèi)能,下列說法正確的是() A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體,內(nèi)能一定相同 B.氣體溫度不變,整體運(yùn)動(dòng)速度越大,其內(nèi)能越大 C.氣體被壓縮時(shí),內(nèi)能可能不變 D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,內(nèi)能一定增加,答案CDE由于非理想氣體分子間作用力不可忽略,內(nèi)能包括分子勢(shì)能,則氣體的內(nèi)能與體積有關(guān),再者即使是理想氣體,內(nèi)能取決于溫度和分子數(shù)目,質(zhì)量相同的氣體,當(dāng)分子數(shù)目不同、溫度相同時(shí),內(nèi)能也不相

13、同,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能與其機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第一定律知,氣體被壓縮時(shí),若同時(shí)向外散熱,則內(nèi)能可能保持不變,C項(xiàng)正確;對(duì)于一定量的某種理想氣體,體積變化時(shí)分子勢(shì)能不變,其內(nèi)能只取決于分子平均動(dòng)能的變化,而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以D項(xiàng)正確;由理想氣體狀態(tài)方程=C知,p不變V增大,則T增大,故E項(xiàng)正 確。,溫馨提示物體的內(nèi)能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān)。 一定量的實(shí)際氣體的內(nèi)能與氣體體積、溫度都有關(guān)。而一定量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。,,,10.2014課標(biāo),33(1),6分,0.303(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其p-T圖像如圖

14、所示。下列判斷正確的是(),A.過程ab中氣體一定吸熱 B.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱 C.過程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱 D.a、b和c三個(gè)狀態(tài)中,狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小 E.b和c兩個(gè)狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同,答案ADE對(duì)封閉氣體,由題圖可知ab過程,氣體體積V不變,沒有做功,而溫度T升高,則為吸熱過程,A項(xiàng)正確。bc過程為等溫變化,壓強(qiáng)減小,體積增大,對(duì)外做功,則為吸熱過程,B項(xiàng)錯(cuò)。ca過程為等壓變化,溫度T降低,內(nèi)能減少,體積V減小,外界對(duì)氣體做功,依據(jù)W+Q=U,外界對(duì)氣體所做的功小于氣體所放的熱,C項(xiàng)錯(cuò)。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志

15、,Tapc,顯然E項(xiàng)正確。,考查點(diǎn)熱力學(xué)第一定律、理想氣體狀態(tài)方程,解題關(guān)鍵理解熱力學(xué)第一定律U=W+Q。 理解體積增大,氣體對(duì)外做功,W0。,易錯(cuò)警示理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),與體積無關(guān)。,,考點(diǎn)三固體、液體、氣體 11.2018課標(biāo),33(1),5分(多選)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷過程、、、到達(dá)狀態(tài)e。對(duì)此氣體,下列說法正確的是() A.過程中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小 B.過程中氣體對(duì)外界做正功 C.過程中氣體從外界吸收了熱量 D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等 E.狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小,答案BDE本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程。過程是等容升溫過程,由= ,可知壓強(qiáng)逐漸

16、增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤。過程中氣體膨脹,故氣體對(duì)外界做正功,B項(xiàng)正確。過程 為等容降溫過程,氣體向外放出熱量,C項(xiàng)錯(cuò)誤。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),而Tc=Td,所以狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等,D項(xiàng)正確。由理想氣體狀態(tài)方程=C得p=C,由題圖可知 ,則pbpd,E項(xiàng)正確。,審題指導(dǎo)圖像語言的理解,物理情景的構(gòu)建 清晰理解過程的規(guī)律,明確a、b、c、d、e各狀態(tài)下氣體狀態(tài)參量關(guān)系。物體的內(nèi)能與物體的質(zhì)量、物態(tài)、溫度及體積有關(guān),而一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與T有關(guān)。,,12.2017課標(biāo),33(1),5分(多選)氧氣分子在0 和100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分

17、別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是(),A.圖中兩條曲線下面積相等 B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形 C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 時(shí)的情形,D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E.與0 時(shí)相比,100 時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大,答案ABC每條曲線下面積的意義是各種速率的分子總和占總分子數(shù)的百分比,故面積為1,A正確、D錯(cuò)誤。氣體溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子平均動(dòng)能越大,大速率的分子所占的百分比越大,故虛線對(duì)應(yīng)的溫度較低,B、C皆正確。由圖中0400 m/s區(qū)間圖線下的面積可知0 時(shí)出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)

18、間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大,E錯(cuò)誤。,13.2015課標(biāo),33(1),5分,0.307(多選)下列說法正確的是() A.將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體 B.固體可以分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì) C.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 D.在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w E.在熔化過程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變,答案BCD晶體被敲碎后,其空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)未變,仍是晶體,A錯(cuò)誤;單晶體光學(xué)性質(zhì)各向異性,B正確;同種元素由于空間的排列結(jié)構(gòu)而形成不同物質(zhì)的晶體,C正確

19、;如果外界條件改變了分子或原子的空間排列結(jié)構(gòu),晶體和非晶體之間可以互相轉(zhuǎn)化,D正確;在晶體熔化過程中,分子勢(shì)能會(huì)發(fā)生改變,內(nèi)能也會(huì)改變,E錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)晶體、非晶體,易錯(cuò)警示單晶體具有各向異性,多晶體具有各向同性。 物體的內(nèi)能既與溫度有關(guān),也與物體的體積有關(guān)。,,,14.2018課標(biāo),33(2),10分在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱,水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí),左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0 cmHg。現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上,沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)

20、兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過程中,氣體溫度不變。,答案見解析,解析本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律。 設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí),左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí),兩邊氣體壓強(qiáng)相等,設(shè)為p,此時(shí)原左、右兩邊氣柱長(zhǎng)度分別變?yōu)閘1和l2。 由力的平衡條件有 p1=p2+g(l1-l2) 式中為水銀密度,g為重力加速度大小。 由玻意耳定律有 p1l1=pl1 p2l2=pl2,,兩邊氣柱長(zhǎng)度的變化量大小相等 l1-l1=l2-l2 由式和題給條件得 l1=22.5 cm l2=7.5 cm,審題指導(dǎo)液柱移動(dòng)問題的分析方法,,15.2018課標(biāo),33(2),10分如圖,容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成

21、,面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分,汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥門K。開始時(shí),K關(guān)閉,汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0?，F(xiàn)將K打開,容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸,當(dāng)流入的液體體積為時(shí),將K關(guān)閉,活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了。不計(jì)活塞的 質(zhì)量和體積,外界溫度保持不變,重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。,答案,解析本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律、氣體壓強(qiáng)計(jì)算等知識(shí)。 設(shè)活塞再次平衡后,活塞上方氣體的體積為V1,壓強(qiáng)為p1;下方氣體的體積為V2,壓強(qiáng)為p2。在活塞下移的過程中,活塞上、下方氣體的溫度均保持不變,由玻意耳定律得 p0=p1V1 p0=p2V2

22、由已知條件得 V1=+-=V V2=-= 設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m,由力的平衡條件得 p2S=p1S+mg 聯(lián)立以上各式得 m=,,審題指導(dǎo)關(guān)鍵詞理解,隱含條件顯性化 關(guān)鍵詞“導(dǎo)熱”說明氣體上下兩部分溫度相等,且與環(huán)境溫度相同。 外界溫度保持不變,說明氣體做等溫變化。 流入液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)p=。 K關(guān)閉,說明外部液體對(duì)氣體壓強(qiáng)不產(chǎn)生影響。,16.2018課標(biāo),33(2),10分如圖,一豎直放置的汽缸上端開口,汽缸壁內(nèi)有卡口a和b,a、b間距為h,a距缸底的高度為H;活塞只能在a、b間移動(dòng),其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m,面積為S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均絕熱,不計(jì)它們之間的摩

23、擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0,溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體,直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。,答案T0(p0S+mg)h,解析本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律等知識(shí)。 開始時(shí)活塞位于a處,加熱后,汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程,直至活塞開始運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1,壓強(qiáng)為p1,根據(jù)查理定律有 = 根據(jù)力的平衡條件有 p1S=p0S+mg 聯(lián)立式可得 T1=T0 此后,汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程,直至活塞剛好到達(dá)b處,設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2;活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋

24、呂薩克定律有 = 式中 V1=SH,,V2=S(H+h) 聯(lián)立式解得 T2=T0 從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中,汽缸中的氣體對(duì)外做的功為 W=(p0S+mg)h,審題指導(dǎo)抓住關(guān)鍵詞,挖掘隱含條件。 “緩慢加熱”表示活塞始終處于平衡狀態(tài),因此才有p1S=p0S+mg。“活塞剛好到達(dá)b處”,表示氣體的末狀態(tài)壓強(qiáng)為p1,活塞與b卡口處無彈力作用?！敖^熱”時(shí)氣體溫度才能逐漸升高,若“導(dǎo)熱良好”,“緩慢加熱”時(shí)汽缸內(nèi)、外的氣體就始終處于熱平衡狀態(tài)。,,17.2017課標(biāo),33(2),10分一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2。K1長(zhǎng)為l,頂端

25、封閉,K2上端與待測(cè)氣體連通;M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測(cè)量時(shí),M與K2相通;逐漸提升R,直到K2中水銀面與K1頂端等高,此時(shí)水銀已進(jìn)入K1,且K1中水銀面比頂端低h,如圖(b)所示。設(shè)測(cè)量過程中溫度、與K2相通的待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑均為d,M的容積為V0,水銀的密度為,重力加速度大小為g。求: ()待測(cè)氣體的壓強(qiáng); ()該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)。,答案()(),解析()水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住,設(shè)此時(shí)被封閉的氣體的體積為V,壓強(qiáng)等于待測(cè)氣體的壓強(qiáng)p。提升R,直到K2中水銀面與K1頂端等高時(shí),K1中水銀面比頂端低h;設(shè)此時(shí)封閉氣體

26、的壓強(qiáng)為p1,體積為V1,則 V=V0+d2l V1=d2h 由力學(xué)平衡條件得 p1=p+gh 整個(gè)過程為等溫過程,由玻意耳定律得 pV=p1V1 聯(lián)立式得 p= ()由題意知 hl,,聯(lián)立式有 p 該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)為 pmax=,18.2017課標(biāo),33(2),10分一熱氣球體積為V,內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣,氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度T0時(shí)的密度為0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓,重力加速度大小為g。 ()求該熱氣球所受浮力的大小; ()求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力; ()設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。,答案()Vg0(

27、)Vg0 ()V0T0(-)-m0,,解析()設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T0時(shí)的體積為V0,密度為 0= 在溫度為T時(shí)的體積為VT,密度為 (T)= 由蓋呂薩克定律得 = 聯(lián)立式得 (T)=0 氣球所受到的浮力為 f=(Tb)gV 聯(lián)立式得 f=Vg0,()氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為 G=(Ta)Vg 聯(lián)立式得G=Vg0 ()設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m,由力的平衡條件得 mg=f-G-m0g 聯(lián)立式得m=V0T0(-)-m0,19.2017課標(biāo),33(2),10分如圖,容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管(容積可忽略)連通,閥門K2位于細(xì)管的中部,A、B的頂部各有一閥門K1、K3,B中

28、有一可自由滑動(dòng)的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時(shí),三個(gè)閥門均打開,活塞在B的底部;關(guān)閉K2、K3,通過K1給汽缸充氣,使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27 ,汽缸導(dǎo)熱。 ()打開K2,求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng); ()接著打開K3,求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置; ()再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ,求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)。,答案()2p0()B的頂部()1.6p0,解析本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律。 ()設(shè)打開K2后,穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為V1。依題意,被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得 p0V=p1V1 (3p0)V=p1(2V-V

29、1) 聯(lián)立式得 V1= p1=2p0 ()打開K3后,由式知,活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V22V)時(shí),活塞下氣體壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得 (3p0)V=p2V2 由式得 p2=p0,,由式知,打開K3后活塞上升直到B的頂部為止;此時(shí)p2為p2=p0。 ()設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3,氣體溫度從T1=300 K升高到T2=320 K的等容過程中,由查理定律得 = 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式得 p3=1.6p0,思路點(diǎn)撥活塞封閉的氣體 通過分析活塞的受力,利用平衡條件可獲得活塞兩側(cè)氣體壓強(qiáng)之間的關(guān)系。注意輕質(zhì)物體在任意狀態(tài)下所受合外力均為0。,,20.2016課標(biāo),3

30、3(2),10分在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng),兩壓強(qiáng)差p與氣泡半徑r之間的關(guān)系為p=,其中=0.070 N/m?，F(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣 泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0105 Pa,水的密度=1.0103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2。 ()求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差; ()忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時(shí),求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。,答案()28 Pa()1.3,解析()當(dāng)氣泡在水下h=10 m處時(shí),設(shè)其半徑為r1,氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為p1,則 p1= 代入題給數(shù)據(jù)得 p1=28 Pa ()設(shè)氣泡在水

31、下10 m處時(shí),氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1,氣泡體積為V1;氣泡到達(dá)水面附近時(shí),氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2,內(nèi)外壓強(qiáng)差為p2,其體積為V2,半徑為r2。 氣泡上升過程中溫度不變,根據(jù)玻意耳定律有 p1V1=p2V2 由力學(xué)平衡條件有 p1=p0+gh+p1 p2=p0+p2 氣泡體積V1和V2分別為 V1=,,V2= 聯(lián)立式得 = 由式知,pip0,i=1,2,故可略去式中的pi項(xiàng)。代入題給數(shù)據(jù)得 =1.3,考查點(diǎn)玻意耳定律,解題關(guān)鍵準(zhǔn)確寫出氣體初、末態(tài)的壓強(qiáng)。 計(jì)算過程中進(jìn)行合理近似。,,21.2016課標(biāo),33(2),10分一氧氣瓶的容積為0.08 m3,開始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓。某實(shí)驗(yàn)

32、室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36 m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí),需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變,求這瓶氧氣重新充氣前可供該實(shí)驗(yàn)室使用多少天。,答案4天,解析設(shè)氧氣開始時(shí)的壓強(qiáng)為p1,體積為V1,壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí),體積為V2。根據(jù)玻意耳定律得 p1V1=p2V2 重新充氣前,用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為 V3=V2-V1 設(shè)用去的氧氣在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0,則有 p2V3=p0V0 設(shè)實(shí)驗(yàn)室每天用去的氧氣在p0下的體積為V,則氧氣可用的天數(shù)為N=V0/V 聯(lián)立式,并代入數(shù)據(jù)得 N=4(天),解題指導(dǎo)解答此題的關(guān)鍵是將用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積轉(zhuǎn)化為

33、在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積,從而可以計(jì)算出氧氣在p0壓強(qiáng)下的可用天數(shù)。 易錯(cuò)點(diǎn)撥沒有將氧氣的體積轉(zhuǎn)化為1個(gè)大氣壓下的體積而直接進(jìn)行計(jì)算。,考查點(diǎn)玻意耳定律,,,22.2015課標(biāo),33(2),10分,0.307如圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個(gè)活塞。已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50 kg,橫截面積為S1=80.0 cm2;小活塞的質(zhì)量為m2=1.50 kg,橫截面積為S2=40.0 cm2;兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0 cm;汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00105 Pa,溫度為T=303 K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距,兩活塞間封閉氣 體的

34、溫度為T1=495 K?，F(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移。忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10 m/s2。求 ()在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度; ()缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí),缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。,答案()330 K()1.01105 Pa,解析()設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1,在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2,溫度為T2。由題給條件得 V1=S2+S1 V2=S2l 在活塞緩慢下移的過程中,用p1表示缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng),由力的平衡條件得 S1(p1-p)=m1g+m2g+S2(p1-p) 故缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變。由蓋呂薩

35、克定律有 = 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 T2=330 K ()在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí),被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1。在此后與汽缸外大氣達(dá)到熱平衡的過程中,被封閉氣體的體積不變。設(shè)達(dá)到熱平衡時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為p,由查理定律,有 =,,聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 p=1.01105 Pa 第()問6分,式各1分,式2分,式各1分;第()問4分,式各2分。,考查點(diǎn)蓋呂薩克定律、查理定律,解題關(guān)鍵判斷出第一個(gè)過程為等壓變化過程,第二個(gè)過程為等容變化過程。,審題技巧內(nèi)外氣體達(dá)到“熱平衡”表示末狀態(tài)溫度與汽缸外氣溫相同。,,23.2015課標(biāo),33(2),10分,0.425如圖,一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,A

36、側(cè)上端封閉,B側(cè)上端與大氣相通,下端開口處開關(guān)K關(guān)閉;A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l=10.0 cm,B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0 cm。現(xiàn)將開關(guān)K打開,從U形管中放出部分水銀,當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=10.0 cm時(shí)將開關(guān)K關(guān)閉。已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0 cmHg。 ()求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度; ()此后再向B側(cè)注入水銀,使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度,求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度。,答案()12.0 cm()13.2 cm,解析()以cmHg為壓強(qiáng)單位。設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l=10.0 cm時(shí)的壓強(qiáng)為p;當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=10.0 cm時(shí),空氣柱的長(zhǎng)度為l1,壓強(qiáng)為p1。由玻意

37、耳定律得 pl=p1l1 由力學(xué)平衡條件得 p=p0+h 打開開關(guān)K放出水銀的過程中,B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0,而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小,B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小,直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止。由力學(xué)平衡條件有 p1=p0-h1 聯(lián)立式,并代入題給數(shù)據(jù)得 l1=12.0 cm ()當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí),設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2,壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得 pl=p2l2,,由力學(xué)平衡條件有 p2=p0 聯(lián)立式,并代入題給數(shù)據(jù)得 l2=10.4 cm 設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為h,依題意得 h=2(l1-l2)+h1 聯(lián)立式,并代入題給數(shù)

38、據(jù)得 h=13.2 cm,考查點(diǎn)玻意耳定律,解題關(guān)鍵利用平衡知識(shí)求初、末態(tài)的壓強(qiáng)。 找出“空氣柱長(zhǎng)度”、“液面高度差”這兩者的變化與所加水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度之間的關(guān)系。,,24.2014課標(biāo),33(2),9分,0.303一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi),汽缸壁導(dǎo)熱良好,活塞可沿汽缸壁無摩擦地滑動(dòng)。開始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p,活塞下表面相對(duì)于汽缸底部的高度為h,外界的溫度為T0?，F(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完時(shí),活塞下降了h/4。若此后外界的溫度變?yōu)門,求重新達(dá)到平衡后氣體的體積。已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變,重力加速度大小為g。,答案,解析設(shè)汽缸的橫截面積為S,沙

39、子倒在活塞上后,對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p,由玻意耳定律得 phS=(p+p)(h-h)S 解得p=p 外界的溫度變?yōu)門后,設(shè)活塞距底面的高度為h。根據(jù)蓋呂薩克定律,得 = 解得h=h 據(jù)題意可得p= 氣體最后的體積為V=Sh 聯(lián)立式得V=,,考查點(diǎn)玻意耳定律、蓋呂薩克定律,審題技巧關(guān)鍵詞“汽缸壁導(dǎo)熱良好”、“緩慢”說明缸內(nèi)氣體與外界大氣溫度相同,第一個(gè)過程為等溫變化過程。,解題關(guān)鍵正確得出第一個(gè)過程為等溫變化過程,第二個(gè)過程為等壓變化過程。,考點(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能 1.(2018北京理綜,14,6分)關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說法正確的是() A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān) B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則

40、運(yùn)動(dòng) C.分子間同時(shí)存在著引力和斥力 D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大,B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,答案C本題考查分子動(dòng)理論。溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,氣體擴(kuò)散越快,A錯(cuò);布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),不是液體分子的運(yùn)動(dòng),B錯(cuò);分子間同時(shí)存在著引力和斥力,且隨著分子間距的增大,引力和斥力均減小,故C對(duì)、D錯(cuò)。,,易錯(cuò)點(diǎn)撥分子力與分子間距離的關(guān)系 分子間同時(shí)存在引力與斥力,兩力的大小均與分子間距有關(guān),分子力是指這兩個(gè)力的合力,下圖為斥力f斥、引力f引及分子力f分隨分子間距離r的變化關(guān)系圖線。,2.(2017北京理綜,13,6分)以下關(guān)于熱

41、運(yùn)動(dòng)的說法正確的是() A.水流速度越大,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 B.水凝結(jié)成冰后,水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止 C.水的溫度越高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 D.水的溫度升高,每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大,答案C溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,故溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān),故選項(xiàng)A錯(cuò)C對(duì);水凝結(jié)成冰后,分子熱運(yùn)動(dòng)依然存在,B項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度升高,分子運(yùn)動(dòng)的平均速率增大,但不是每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,,3.(2016北京理綜,20,6分)霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述,是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果。霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀

42、不規(guī)則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10 m、2.5 m的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)。 某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內(nèi),PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化。 據(jù)此材料,以下敘述正確的是() A.PM10表示直徑小于或等于1.010-6 m的懸浮顆粒物 B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力 C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng) D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大,答案C

43、PM10的直徑小于或等于1010-6 m=1.010-5 m,A錯(cuò)誤;處于靜穩(wěn)態(tài)的顆粒受力平衡,B錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒物的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),C正確;根據(jù)題意不能判斷PM2.5的濃度隨高度的增加而增大,D錯(cuò)誤。,失分警示本題易錯(cuò)選D而失分,題目中明確提出“近地面高度百米的范圍內(nèi),PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小”,并沒有明確PM2.5的濃度隨高度的變化情況。,,4.2015福建理綜,29(1),6分下列有關(guān)分子動(dòng)理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),其中正確的是() A.分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小 B.溫度越高,物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈 C.物體內(nèi)熱

44、運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無關(guān) D.非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性,答案B在分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),隨著分子間距離的減小分子勢(shì)能增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;溫度越高,物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,選項(xiàng)B正確;物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例隨溫度升高而增多,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;單晶體的物理性質(zhì)是各向異性,而多晶體則是各向同性的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,,5.(2014北京理綜,13,6分)下列說法中正確的是() A.物體溫度降低,其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大 B.物體溫度升高,其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大 C.物體溫度降低,其內(nèi)能一定增大 D.物體溫度不變,其內(nèi)能一定不變,答案B溫度

45、是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度升高則其分子平均動(dòng)能增大,反之,則其分子平均動(dòng)能減小,故A錯(cuò)誤B正確。物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,宏觀上取決于物體的溫度、體積和質(zhì)量,故C、D錯(cuò)誤。,,6.2017江蘇單科,12A(2)(3)(2)圖甲和圖乙是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片,記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30 s,兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同。比較兩張圖片可知:若水溫相同,(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。 (3)科學(xué)家可以運(yùn)用無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來研究生物蛋白分子。資料顯示,某種蛋白的摩爾質(zhì)量為

46、66 kg/mol,其分子可視為半徑為310-9 m的球,已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol-1。請(qǐng)估算,該蛋白的密度。(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字),答案(2)甲乙(3)見解析,解析(2)相同溫度的條件下,炭粒較大的其布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度較弱,炭粒在30 s始、末時(shí)刻所在位置連線的距離就較短,故甲圖中炭粒的顆粒較大;炭粒大小相同時(shí),溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,做布朗運(yùn)動(dòng)的炭粒運(yùn)動(dòng)也越劇烈,故乙中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。 (3)摩爾體積V=r3NA或V=(2r)3NA 由密度=,解得=(或=) 代入數(shù)據(jù)得=1103 kg/m3(或=5102 kg/m3,51021103 kg/m3都算對(duì))

47、,友情提醒物體的體積與分子體積的關(guān)系 對(duì)于固體和液體,可以忽略分子間的空隙,其體積=單個(gè)分子的體積分子的個(gè)數(shù)。對(duì)于氣體,上述結(jié)論不成立,因?yàn)闅怏w分子的間隙較大,不能忽略。,,,7.2015山東理綜,37(1)墨滴入水,擴(kuò)而散之,徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是。(雙選,填正確答案標(biāo)號(hào)) a.混合均勻主要是由于碳粒受重力作用 b.混合均勻的過程中,水分子和碳粒都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) c.使用碳粒更小的墨汁,混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速 d.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的,答案bc,解析墨汁與水混合均勻的過程,是水分子和碳粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的過程,這種運(yùn)動(dòng)與重力無關(guān),也不是化學(xué)反應(yīng)引起的。

48、微粒越小、溫度越高,無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,可見,b、c正確,a、d均錯(cuò)。,,,8.2015海南單科,15(1),4分已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R,空氣平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,地面大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g。由此可估算得,地球大氣層空氣分子總數(shù)為,空氣分子之間的平均距離為。,答案,解析可認(rèn)為地球大氣對(duì)地球表面的壓力是由其重力引起的,即mg=p0S=p04R2,故大氣層的空氣總質(zhì)量m=,空氣分子總數(shù)N=NA=。由于hR,則大氣層的總體積V=4 R2h,每個(gè)分子所占空間設(shè)為一個(gè)棱長(zhǎng)為a的正方體,則有Na3=V,可得分子間的平均距離a=,,,考點(diǎn)二熱力學(xué)定律 9.2017

49、江蘇單科,12A(1)(多選)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,其V-T圖像如圖所示。下列說法正確的有() A.AB的過程中,氣體對(duì)外界做功 B.AB的過程中,氣體放出熱量 C.BC的過程中,氣體壓強(qiáng)不變 D.ABC的過程中,氣體內(nèi)能增加,答案BCAB的過程中,氣體體積減小,外界壓縮氣體做功,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度不變,則氣體的內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體應(yīng)該放出熱量,故B項(xiàng)正確。由V-T圖像可知,BC的過程中,氣體壓強(qiáng)不變,即C項(xiàng)正確。ABC的過程中,溫度先不變后降低,故氣體的內(nèi)能先不變后減少,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。,知識(shí)鏈接決定內(nèi)能的因素 物體的內(nèi)能決定于分子個(gè)數(shù)、分子動(dòng)能、分子勢(shì)

50、能三個(gè)因素。對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,分子個(gè)數(shù)一定,分子勢(shì)能忽略不計(jì),故其內(nèi)能只決定于溫度。,,10.(2015北京理綜,13,6分)下列說法正確的是() A.物體放出熱量,其內(nèi)能一定減小 B.物體對(duì)外做功,其內(nèi)能一定減小 C.物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能增加 D.物體放出熱量,同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能可能不變,答案C根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q+W判斷,只有C項(xiàng)正確。,,11.2015福建理綜,29(2),6分如圖,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac。則(

51、) A.TbTc,QabQacB.TbTc,QabQacD.Tb=Tc,Qab

52、,內(nèi)能增大,答案D中午比清晨時(shí)溫度高,所以中午胎內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大,理想氣體的內(nèi)能由分子動(dòng)能決定,因此內(nèi)能增大;車胎體積增大,則胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功,所以只有D項(xiàng)正確。,,13.(2015廣東理綜,17,6分)(多選)圖為某實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖,金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣,內(nèi)筒中有水,在水加熱升溫的過程中,被封閉的空氣(),A.內(nèi)能增大 B.壓強(qiáng)增大 C.分子間引力和斥力都減小,D.所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大,答案AB由于金屬內(nèi)筒導(dǎo)熱而隔熱外筒絕熱,故水升溫過程中封閉空氣不停地從內(nèi)筒吸收熱量而不向外放熱,且封閉空氣的體積不能改變即不做功,故由熱力學(xué)第一定律可知其內(nèi)能一定增大,A正確

53、;由=C知溫度升高時(shí)封閉空氣的壓強(qiáng)一定增大,B正確;氣體分子間作用力微 弱,即使考慮分子間作用力,也因氣體體積不變,分子間平均距離不變,某兩分子間距離變化情況不能確定,而不能判定分子間作用力變化情況,C錯(cuò)誤;溫度升高時(shí),分子平均動(dòng)能增大,但這并不意味著每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大,D錯(cuò)誤。,14.2018江蘇單科,12A(3)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0105 Pa,經(jīng)歷ABCA的過程,整個(gè)過程中對(duì)外界放出61.4 J熱量。求該氣體在AB過程中對(duì)外界所做的功。,答案138.6 J,解析本題考查V-T圖像和熱力學(xué)第一定律。 整個(gè)過程中,外界對(duì)氣體做功 W=WAB+WCA,且WC

54、A=pA(VC-VA) 由熱力學(xué)第一定律U=Q+W得WAB=-(Q+WCA) 代入數(shù)據(jù)得WAB=-138.6 J,即氣體對(duì)外界做的功為138.6 J。,,,關(guān)聯(lián)知識(shí)氣體狀態(tài)變化圖像與熱力學(xué)定律綜合 氣體狀態(tài)變化圖像問題的分析技巧、理想氣體內(nèi)能改變的決定因素、等壓變化過程氣體做功W=pV及熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用。,考點(diǎn)三固體、液體、氣體 15.(2017上海單科,8,3分)一個(gè)密閉容器由固定導(dǎo)熱板分隔為體積相同的兩部分,分別裝有質(zhì)量不等的同種氣體。當(dāng)兩部分氣體穩(wěn)定后,它們的() A.密度相同 B.分子數(shù)相同 C.分子平均速率相同 D.分子間平均距離相同,答案C根據(jù)=可知,m不等,V相等

55、,則不相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤。質(zhì)量不等的同種氣體的分子數(shù) 不相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)兩部分氣體穩(wěn)定后,二者的溫度是相等的,故同種氣體分子的平均速率相同,C項(xiàng)正確。同體積不同質(zhì)量的同種氣體分子間距不相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,,16.(2017上海單科,12,4分)如圖,豎直放置的U形管內(nèi)裝有水銀,左端開口,右端封閉一定量的氣體,底部有一閥門。開始時(shí)閥門關(guān)閉,左管的水銀面較高?，F(xiàn)打開閥門,流出一些水銀后關(guān)閉閥門。當(dāng)重新平衡時(shí)() A.左管的水銀面與右管等高 B.左管的水銀面比右管的高 C.左管的水銀面比右管的低 D.水銀面高度關(guān)系無法判斷,答案D初態(tài)時(shí)右側(cè)封閉氣體的壓強(qiáng)pp0,打開閥門,流出一些水銀后關(guān)閉閥門,當(dāng)重新

56、平衡時(shí),因封閉氣體的體積變大,由pV=C知壓強(qiáng)p減小,因氣體末態(tài)壓強(qiáng)p有可能大于p0、等于p0或小于p0,故左右兩管水銀面的高度關(guān)系無法判斷,選項(xiàng)D正確。,,17.2015江蘇單科,12A(1)(多選)對(duì)下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí),正確的有() A.食鹽熔化過程中,溫度保持不變,說明食鹽是晶體 B.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形,說明蜂蠟是晶體 C.天然石英表現(xiàn)為各向異性,是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則 D.石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同,是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同,答案AD晶體才有固定的熔點(diǎn),A正確。熔化的蜂蠟呈橢圓形說明云母片導(dǎo)熱具有各向異性的特點(diǎn),故此

57、現(xiàn)象說明云母片是晶體,B錯(cuò)誤;晶體具有各向異性的原因是物質(zhì)微粒在空間的排列是規(guī)則的,而在不同方向上單位長(zhǎng)度內(nèi)的物質(zhì)微粒數(shù)目不同,引起不同方向上性質(zhì)不同,故C錯(cuò)誤。石墨的物質(zhì)微粒在空間上是片層結(jié)構(gòu),而金剛石的物質(zhì)微粒在空間上是立體結(jié)構(gòu),從而引起二者在硬度、熔點(diǎn)等物理性質(zhì)上的差異,D正確。,,18.(2017上海單科,16)如圖,汽缸固定于水平面,用截面積為20 cm2的活塞封閉一定量的氣體,活塞與缸壁間摩擦不計(jì)。當(dāng)大氣壓強(qiáng)為1.0105 Pa、氣體溫度為87 時(shí),活塞在大小為40 N、方向向左的力F作用下保持靜止,氣體壓強(qiáng)為Pa。若保持活塞不動(dòng),將氣體溫度降至27 ,則F變?yōu)镹。,答案1.210

58、50,,解析以活塞為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行受力分析,如圖所示(其中封閉氣體的壓強(qiáng)為p1), 由平衡條件可得, F+p0S=p1S 則,p1=p0+ 代入數(shù)據(jù),得 p1=1.2105 Pa 保持活塞不動(dòng),就意味著氣體的體積沒有發(fā)生變化,即氣體發(fā)生的是等容變化,設(shè)氣體溫度降至27時(shí)的壓強(qiáng)為p2,則 = 代入數(shù)據(jù),得 p2=1.0105 Pa 對(duì)活塞列平衡狀態(tài)方程,F+p0S=p2S 得F=0 N,19.(2016江蘇單科,12A,12分)(1)在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋。水燒開后,鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽。停止加熱,高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻。在冷卻過程中,鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況為。 A.壓強(qiáng)變小 B.

59、壓強(qiáng)不變 C.一直是飽和汽 D.變?yōu)槲达柡推?(2)如圖甲所示,在斯特林循環(huán)的p-V圖像中,一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A,整個(gè)過程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過程組成。BC的過程中,單位體積中的氣體分子數(shù)目(選填“增大”、“減小”或“不變”)。狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布圖像如圖乙所示,則狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的是(選填“”或“”)。,甲 乙 (3)如圖甲所示,在AB和DA的過程中,氣體放出的熱量分別為4 J和20 J。在BC和CD的過程中,氣體吸收的熱量分別為20 J和12 J。求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功。,答案(1)

60、AC(2)不變(3)8 J,解析(1)高壓鍋在密封狀態(tài)下,因?yàn)槔鋮s過程是緩慢進(jìn)行的,所以水和水蒸氣保持動(dòng)態(tài)平衡,即水蒸氣一直是飽和汽,故C對(duì)D錯(cuò)。飽和汽壓隨溫度的降低是減小的,故A對(duì)B錯(cuò)。 (2)BC過程氣體體積不變,氣體的總分子數(shù)也不變,故單位體積內(nèi)的分子數(shù)是不變的。 由=C可知,TA

61、),6分,0.257(多選)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),直至不再靠近。在此過程中,下列說法正確的是() A.分子力先增大,后一直減小 B.分子力先做正功,后做負(fù)功 C.分子動(dòng)能先增大,后減小 D.分子勢(shì)能先增大,后減小 E.分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變,C組 教師專用題組,答案BCE分子力F與分子間距r的關(guān)系是:當(dāng)rr0時(shí)F為引力。綜上可知,當(dāng)兩分子由相距較遠(yuǎn)逐漸達(dá)到最近過程中分子力是先變大再變小后又變大,A項(xiàng)錯(cuò)誤。分子力為引力時(shí)做正功,分子勢(shì)能減小,分子力為斥力時(shí)做負(fù)功,分子勢(shì)能增大,故B項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。因僅有分子力作用,故只有分子動(dòng)能與分子勢(shì)能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化,即分子勢(shì)能減小

62、時(shí)分子動(dòng)能增大,分子勢(shì)能增大時(shí)分子動(dòng)能減小,其總和不變,C、E項(xiàng)均正確。,,考查點(diǎn)分子力、分子勢(shì)能、分子動(dòng)能,解題關(guān)鍵知道分子力與分子間距的關(guān)系:當(dāng)r=r0時(shí),分子力為零;當(dāng)rr0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力;當(dāng)r

63、動(dòng),而不是液體(或氣體)分子的運(yùn)動(dòng),故A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第一定律U=W+Q知,若物體從外界吸收熱量同時(shí)對(duì)外做功,其內(nèi)能也可能不變或減少,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;物體對(duì)外做功同時(shí)從外界吸熱,其內(nèi)能也可能增加或不變,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。,,3.2013福建理綜,29(1)下列四幅圖中,能正確反映分子間作用力f和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是(),答案B分子間作用力f的特點(diǎn)是:rr0時(shí)f為引力;分子勢(shì)能Ep的特點(diǎn)是r=r0時(shí)Ep最小,因此只有B項(xiàng)正確。,,4.(2012大綱全國,14,6分)(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法,正確的是() A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) B.液體溫度越高,懸浮

64、粒子越小,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 C.布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的 D.布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子從各個(gè)方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬?答案BD布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的粒子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),而不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。液體溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,液體分子對(duì)懸浮粒子撞擊力越大;懸浮粒子越小,在某一瞬間對(duì)其撞擊的液體分子數(shù)越少,懸浮粒子受到液體分子撞擊作用的平衡性越弱,因而布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈,B、D正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。,,5.(2010全國 ,19,6分)(多選)如圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是() A.當(dāng)r大于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力 B.

65、當(dāng)r小于r1時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為斥力 C.當(dāng)r等于r2時(shí),分子間的作用力為零 D.在r由r1變到r2的過程中,分子間的作用力做負(fù)功,答案BC在Ep-r圖中,當(dāng)r=r2時(shí)Ep最小,說明r2=r0,即分子力為零時(shí)的分子間距。再利用F-r圖即可知答案為B、C。,,考點(diǎn)二熱力學(xué)定律 6.2013課標(biāo),33(1),5分,0.33(多選)關(guān)于一定量的氣體,下列說法正確的是() A.氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和 B.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低 C.在完全失重的情況下,氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零 D.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定

66、增加 E.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高,答案ABE氣體分子間有間隙,因此氣體體積指的是氣體分子所能到達(dá)的空間的體積,選項(xiàng)A正確;溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志,反映分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,因此只要減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低,選項(xiàng)B正確;氣體的壓強(qiáng)是氣體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)由與器壁表面碰撞時(shí)的作用力引起的,與超重、失重?zé)o關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;改變氣體內(nèi)能有兩個(gè)途徑,即做功和熱傳遞,因此氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能不一定增加,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由蓋呂薩克定律知?dú)怏w在等壓膨脹時(shí),=,溫度一定升高,選項(xiàng)E正確。,解題關(guān)鍵理解氣體溫度、壓強(qiáng)、體積的微觀解釋。 理解熱力學(xué)第一定律U=Q+W。,,,7.(2013廣東理綜,18,6分)(多選)圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的噴水裝置。內(nèi)部裝有2 L水,上部密封1 atm的空氣0.5 L。保持閥門關(guān)閉,再充入1 atm的空氣0.1 L。設(shè)在所有過程中空氣可看做理想氣體,且溫度不變。下列說法正確的有() A.充氣后,密封氣體壓強(qiáng)增加 B.充氣后,密封氣體的分子平均動(dòng)能增加 C.打開閥門后,密封氣體對(duì)外界做正功 D.打開閥門后,不再充氣也能把水噴光,答案AC充氣后密