2020高考二輪復(fù)習(xí)物理學(xué)案（8）熱學(xué)

1、專(zhuān)題八 熱學(xué) 學(xué)案 一 典例精析題型1.（氣體）下列說(shuō)法正確的是A. 氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B. 氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均沖量C. 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小D. 單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大解析：根據(jù)壓強(qiáng)的定義A正確,B錯(cuò).氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小,說(shuō)明溫度降低,但不能說(shuō)明壓強(qiáng)也一定減小,C錯(cuò).單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強(qiáng)減小,D錯(cuò)。題型2.（布朗運(yùn)動(dòng)）做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖。圖中記錄的是ww

2、A分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖線D按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子的運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；既然無(wú)規(guī)則所以微粒沒(méi)有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，對(duì)于某個(gè)微粒而言在不同時(shí)刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無(wú)法確定其在某一個(gè)時(shí)刻的速度，故也就無(wú)法描繪其速度-時(shí)間圖線，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；故只有D項(xiàng)正確。題型3.（內(nèi)能）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動(dòng)

3、的平均動(dòng)能與分子間勢(shì)能分別取決于氣體的A溫度和體積B體積和壓強(qiáng)C溫度和壓強(qiáng)D壓強(qiáng)和溫度解析：由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以氣體分子的動(dòng)能宏觀上取決于溫度；分子勢(shì)能是由于分子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積因此答案A正確。 題型4.（氣體狀態(tài)方程）如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為DVA、DVB，壓強(qiáng)變化量為DpA、DpB，對(duì)液面壓力的變化量為DFA、DFB，則A水銀柱向上移動(dòng)了一段距離BDVADVBCDpADpBDDFADFB解析：首

4、先假設(shè)液柱不動(dòng)，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對(duì)氣體A：；對(duì)氣體B：，又初始狀態(tài)滿(mǎn)足，可見(jiàn)使A、B升高相同溫度，因此，因此液柱將向上移動(dòng)，A正確，C正確；由于氣體的總體積不變，因此DVA=DVB，所以B、D錯(cuò)誤。題型5. （熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)）（1）遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類(lèi)文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過(guò) 方式改變物體的內(nèi)能，把 轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。（2）某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿(mǎn)熱水的燒杯

5、里，氣球逐漸膨脹起來(lái)，如圖所示。這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的 ，溫度 ，體積 。解析：做功可以增加物體的內(nèi)能；當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶?jī)?nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶?jī)?nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大（1）做功，機(jī)械能；(2)熱量，升高，增大題型6.（物質(zhì)是由大量分子組成的）在國(guó)際單位制中,金屬銅的密度為,它的摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則下列結(jié)論正確是 ( )A.1 kg銅所含銅原子的數(shù)目是NA B.1 m3的銅所含銅原子的數(shù)目是NA/MC.1個(gè)銅原子占有的體積是M/NA D.1個(gè)銅原子的質(zhì)量是/NA解

6、析：BC 題型7.（分子做永不停息的熱運(yùn)動(dòng)）從比較暗的房間里觀察到入射陽(yáng)光的細(xì)光束中有懸浮在空氣里的微粒,這些微粒的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？解析：只有足夠小的顆粒才能產(chǎn)生顯著的布朗運(yùn)動(dòng),用肉眼是不能看到布朗運(yùn)動(dòng)的,只有在顯微鏡下才能看到.這些微粒在空氣里的運(yùn)動(dòng)不屬布朗運(yùn)動(dòng).因?yàn)檫@些肉眼所能看到的微粒在微觀領(lǐng)域里是屬于大體積的,它所受到各方面空氣分子的撞擊作用幾乎相平衡,微粒的運(yùn)動(dòng)主要是由于受到空氣對(duì)流、擾動(dòng)和受到重力、浮力作用等多種影響而形成的.題型8. （p、V、T間的關(guān)系）很多家庭都用壇子腌菜.腌菜用的壇子要求密閉性

7、良好,否則里面的菜就容易壞.怎樣才能選到一個(gè)不漏氣的壇子呢?在民間流行一種這樣的方法:先在壇子邊緣的水槽中灌上水,然后將一張點(diǎn)燃的紙丟進(jìn)壇里,稍等片刻再合上壇子蓋,這時(shí)槽中的水如果能被吸進(jìn)壇子里面,說(shuō)明壇子不漏氣;如果水不能被吸進(jìn)壇子里面,說(shuō)明壇子漏氣.試說(shuō)明這種方法的原理.解析： 將點(diǎn)燃的紙張丟進(jìn)壇中,壇子內(nèi)的氣體溫度升高,這時(shí)再合上壇子蓋,壇子內(nèi)的火焰在燒完壇內(nèi)的氧氣后很快熄滅,壇子內(nèi)的氣體迅速降溫,如果壇子不漏氣,根據(jù)氣體壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系,隨著溫度下降,壇內(nèi)氣體的壓強(qiáng)隨之減小,使外界的大氣壓大于壇內(nèi)氣體壓強(qiáng),槽中的水被“吸”進(jìn)壇中,如果某處

8、漏氣,則壇子內(nèi)外相通,合上蓋子后,內(nèi)外沒(méi)有壓強(qiáng)差,水就不能被吸進(jìn)去題型9. （油膜法估測(cè)分子的大小）用油膜法估測(cè)油酸分子的大小,實(shí)驗(yàn)器材有:濃度為 0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的4550 cm2淺盤(pán)、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙.(1)下面是實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)所缺的步驟CA.用滴管將濃度為0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下滴入1 mL油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)NB.將痱子粉均勻地撒在淺盤(pán)內(nèi)水面上,用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液,從低處向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸

9、薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數(shù)n. C. .D.將畫(huà)有油膜薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1 cm的正方形為單位,計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),算出油酸薄膜的面積S(2)用已給的和測(cè)得的物理量表示單個(gè)油酸分子的直徑大小 cm.解析： (1) 將玻璃板放在淺盤(pán)上,用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上 (2)二、 專(zhuān)題突破針對(duì)典型精析的例題題型，訓(xùn)練以下習(xí)題。1. 如圖，水平放置的密封氣缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時(shí)

10、隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等。現(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時(shí)間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時(shí)，與初始狀態(tài)相比A右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變B左右兩邊氣體溫度都升高C左邊氣體壓強(qiáng)增大D右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量點(diǎn)撥：本題考查氣體.當(dāng)電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對(duì)左邊的氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能增加,氣體的溫度升高.根據(jù)氣體定律左邊的氣體壓強(qiáng)增大.BC正確,右邊氣體內(nèi)能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對(duì)左邊的氣體所做的功,D錯(cuò)。2. 如圖，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開(kāi)口，管內(nèi)有一段

11、水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長(zhǎng)為40cm。先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個(gè)過(guò)程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求： （1）穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p；（2）左管A端插入水銀槽的深度h。（大氣壓強(qiáng)p076cmHg）點(diǎn)撥：此題考查氣體狀態(tài)方程（1）插入水銀槽后右管內(nèi)氣體：由玻意耳定律得：p0l0Sp（l0Dh/2）S，所以p78cmHg；（2）插入水銀槽后左管壓強(qiáng)：pprgDh80cmHg，左管內(nèi)外水銀面高度差h14cm，中、左管內(nèi)氣體p0lpl，l38cm，左管插入水銀槽深度hlD

12、h/2lh17cm。3.已知水的密度=1.0103 kg/m3,水的摩爾質(zhì)量M=1.810-2 kg/mol,求: (1)1 cm3的水中有多少個(gè)水分子?(2)估算一個(gè)水分子的直徑.點(diǎn)撥：此題考查微觀量估算問(wèn)題答案： (1)3.41022個(gè) (2)3.810-10 4. 如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于x軸上,甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F0為斥力,FPc，QabQac B. Pb Pc，QabQacC. Pb QacD. Pb Pc，QabQac答案：

13、C (2)(10分)圖中系統(tǒng)由左右連個(gè)側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開(kāi)，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)?，B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)p0，溫度為T(mén)0=273K，連個(gè)活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如圖所示?，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時(shí)A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求（i）第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積；（ii）水的溫度。解：（i）考慮氫氣的等溫過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)壓強(qiáng)為，體積為hS，末態(tài)體