高三熱學(xué)周末

1、第12講熱學(xué)中常考的2個(gè)問(wèn)題1(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是()A一定溫度下飽和汽的壓強(qiáng)隨體積的增大而減小B人對(duì)空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對(duì)濕度C產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象時(shí)，液體在毛細(xì)管中一定上升D能量耗散雖然不會(huì)使能的總量減少，卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低(2)(多選)下列說(shuō)法中，正確的是()A晶體具有確定的熔點(diǎn)B多晶體具有各向異性C晶體和非晶體之間不能相互轉(zhuǎn)化D碳原子按照不同規(guī)則排列，可以成為石墨，也可以成為金剛石(3)如圖124所示，用活塞封閉一定質(zhì)量理想氣體的導(dǎo)熱汽缸放在水平桌面上，汽缸正上方有一個(gè)沙漏正在漏沙，導(dǎo)致活塞緩慢下降若大氣壓和外界溫度恒定，隨著沙子不斷漏下，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)逐漸_(

2、填“增大”或“減小”)，氣體_(填“吸收”或“放出”)熱量圖1242(2012·福建卷，28)(1)關(guān)于熱力學(xué)定律和分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是_(填選項(xiàng)前的字母)A一定量氣體吸收熱量，其內(nèi)能一定增大B不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體C若兩分子間距離增大，分子勢(shì)能一定增大D若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大(2)空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)有1.0 atm的空氣6.0 L，現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L設(shè)充氣過(guò)程為等溫過(guò)程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為_(kāi)(填選項(xiàng)前的字母)A2.5 atm B2.0 atm C1.5 atm D1.0 atm3(2012

3、·濟(jì)南高考模擬)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的有_(填入正確選項(xiàng)前的字母)A第二類永動(dòng)機(jī)和第一類永動(dòng)機(jī)一樣，都違背了能量守恒定律B自然界中的能量雖然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源C若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高，其壓強(qiáng)也一定不斷增大D晶體都具有固定的熔點(diǎn)(2)如圖125所示，用銷釘固定的導(dǎo)熱活塞把水平放置的導(dǎo)熱汽缸分隔成容積相同的兩部分，分別封閉著A、B兩部分理想氣體：A部分氣體壓強(qiáng)為pA02.5×105 Pa，B部分氣體壓強(qiáng)為pB01.5×105 Pa.現(xiàn)拔去銷釘，待活塞重新穩(wěn)定后(外界溫度保持不變，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計(jì)，整個(gè)過(guò)程無(wú)漏

4、氣發(fā)生)圖125求此時(shí)A部分氣體體積與原來(lái)體積之比；判斷此過(guò)程中A部分氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述理由4(1)(多選)關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，以下說(shuō)法正確的有_A布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)B液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力C隨分子間的距離增大，分子間的引力減小，分子間的斥力也減小D晶體熔化時(shí)吸收熱量，分子平均動(dòng)能一定增大(2)在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，用a mL的純油酸配制成了b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共n滴，現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開(kāi)后，測(cè)得油膜的面積為S cm2，則估算油酸分子的大小是_cm

5、.用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需知道油滴的_A摩爾質(zhì)量 B摩爾體積C質(zhì)量 D體積(3)如圖126所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)始時(shí)封閉一定長(zhǎng)度的空氣柱，現(xiàn)用力向下壓活塞，在壓縮過(guò)程中活塞對(duì)封閉氣體做功10 J，若此壓縮過(guò)程中封閉氣體向外界放出的熱量為2 J，則氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？(請(qǐng)寫(xiě)出必要的解答過(guò)程)圖1265(2012·山東卷，36)(1)(多選)以下說(shuō)法正確的是_A水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大B擴(kuò)散現(xiàn)象表明，分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)C當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，分子間斥力減小D一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過(guò)程中，氣

6、體分子的平均動(dòng)能減小(2)如圖127所示，粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長(zhǎng)l120 cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫(huà)出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h10 cm.(環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p075 cmHg)求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)(用“cmHg”作單位)圖127此過(guò)程中左管內(nèi)的氣體對(duì)外界_(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”)，氣體將_(填“吸熱”或“放熱”).6(1)以下說(shuō)法中正確的是()A掃地時(shí)揚(yáng)起的塵埃在空氣中的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)B液晶既具有液體的流動(dòng)性，又具有光學(xué)各向異性C相同物質(zhì)在不同的條件下能夠生成不

7、同的晶體D在液體表面分子之間總表現(xiàn)為斥力(2)如圖128所示是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的pV圖象，ab平行于p軸，氣體從狀態(tài)a到b的變化過(guò)程中內(nèi)能_(填“增加”或“減少”)；氣體_(填“吸熱”或“放熱”)圖128(3)1 mol氣體在某狀態(tài)下的體積是1.62×102m3，阿伏加德羅常數(shù)取NA6.0×1023 mol1, 則氣體分子之間的平均距離是多少？(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)7(2012·浙江自選13)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從ABCDA的變化過(guò)程可用如圖129所示的pV圖線描述，圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量圖129(1)氣體狀態(tài)從A到B是_過(guò)程(填

8、“等容”“等壓”或“等溫”)；(2)狀態(tài)從B到C的變化過(guò)程中，氣體的溫度_(填“升高”“不變”或“降低”)；(3)狀態(tài)從C到D的變化過(guò)程中，氣體_(填“吸熱”或“放熱”)；(4)狀態(tài)從ABCD的變化過(guò)程中，氣體對(duì)外界所做的總功為_(kāi)8(1)下列說(shuō)法中正確的是_A由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可以估算該種氣體分子的大小B懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯C分子間的引力隨分子間距離的增大而增大，分子間斥力隨分子間距離的增大而減小D根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體(2)內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸開(kāi)口向上豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉著體積為2

9、.73×103 m3的理想氣體，活塞面積為2.00×104m2.現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的，然后將汽缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體體積重新變?yōu)?.73×103m3(大氣壓強(qiáng)p01.00×105 Pa，g取10 m/s2)求：所加沙子的質(zhì)量；汽缸內(nèi)氣體最終的溫度9(1)以下說(shuō)法中正確的是_A分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力增大、斥力減小B物體的溫度升高時(shí)，其中的每個(gè)分子的動(dòng)能都將增大C物體吸熱時(shí)，它的內(nèi)能不一定增加D熱量可以由低溫物體傳到高溫物體E物體對(duì)外界做功，它的內(nèi)能可能增加(2)圖1210中A、B汽缸的長(zhǎng)度和截面積均為30 c

10、m和20 cm2，C是可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞，D為閥門整個(gè)裝置均由導(dǎo)熱材料制成起初閥門關(guān)閉，A內(nèi)有壓強(qiáng)pA2.0×105 Pa的氮?dú)釨內(nèi)有壓強(qiáng)pB1.0×105 Pa的氧氣閥門打開(kāi)后，活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡求：圖1210活塞C移動(dòng)的距離及平衡后B中氣體的壓強(qiáng)；活塞C移動(dòng)過(guò)程中A中氣體是吸熱還是放熱(簡(jiǎn)要說(shuō)明理由)(假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w，連接汽缸的管道體積可忽略)10(1)如圖1211所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A沿直線AB變化到B，在此過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能的變化情況是_圖1211A不斷增大B不斷減小C先減小后增大D先增大后減小(2)一水

11、銀氣壓計(jì)的玻璃管頂端高出水銀槽液面90 cm，如圖1212所示因上部混入少量空氣，導(dǎo)致示數(shù)不準(zhǔn)當(dāng)氣溫為27 ，標(biāo)準(zhǔn)氣壓計(jì)示數(shù)為76 cmHg時(shí)，該氣壓計(jì)示數(shù)為70 cmHg.氣溫為87 時(shí)，用該氣壓計(jì)測(cè)氣壓，氣壓計(jì)示數(shù)為67.5 cmHg，則實(shí)際氣壓為多少厘米水銀柱？圖121211(1)關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是_A若兩個(gè)分子只受到它們間的分子力作用，在兩分子間距離減小的過(guò)程中，分子的動(dòng)能一定增大B用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示鐵的摩爾質(zhì)量，表示鐵的密度，那么固體鐵的一個(gè)鐵原子的體積可表示為C布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子對(duì)懸浮顆粒的不均衡持續(xù)碰撞作用造成的D容器中的氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體

12、分子受到重力作用而產(chǎn)生的E保持理想氣體溫度不變，增大其體積時(shí)，氣體從外界吸收熱量(2)一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平固定的汽缸內(nèi)，開(kāi)始時(shí)氣體的體積為V0，溫度為27 ，在活塞上施加壓力，將氣體的體積壓縮到V0，溫度升高到57 .設(shè)大氣的壓強(qiáng)p01.0×105 Pa，活塞與汽缸壁摩擦不計(jì)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)；保持溫度不變，緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復(fù)到V0，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)12(1)若以表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、v分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面關(guān)系式正確的有_ANA BC< D

13、m Ev(2)如圖1213所示，豎直放置且粗細(xì)均勻的U形玻璃管與容積為V090 cm3的金屬球形容器連通，用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)環(huán)境溫度為27 時(shí)，U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h116 cm，水銀柱上方空氣柱長(zhǎng)h020 cm.現(xiàn)在對(duì)金屬球形容器緩慢加熱，當(dāng)U形玻璃管左側(cè)水銀面比右側(cè)水銀面高出h224 cm時(shí)停止加熱，求此時(shí)金屬球形容器內(nèi)氣體的溫度為多少攝氏度？(已知大氣壓p076 cmHg，U形玻璃管的橫截面積為S0.5 cm2)圖121313(1)以下說(shuō)法正確的是_A滿足能量守恒定律的宏觀過(guò)程都是可以自發(fā)進(jìn)行的B熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的量度C若容器中用活

14、塞封閉著剛好飽和的一些水汽，當(dāng)保持溫度不變向下緩慢壓活塞時(shí)，水汽的質(zhì)量減少，密度不變D當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，而分子間斥力減小(2)如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過(guò)程相符合的是_圖，該過(guò)程為_(kāi)過(guò)程(選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”)(3)如右圖，一集熱箱里面封閉著一定量的氣體，集熱板作為箱的活塞且始終正對(duì)著太陽(yáng)，其面積為S，在t時(shí)間內(nèi)集熱箱里氣體膨脹對(duì)外做功

15、的數(shù)值為 W，其內(nèi)能增加了U，不計(jì)封閉氣體向外散的熱已知照射到集熱板上太陽(yáng)光的能量有50%被箱內(nèi)氣體吸收，求：這段時(shí)間內(nèi)集熱箱里氣體共吸收的熱量；太陽(yáng)光照在集熱板單位面積上的輻射功率第12講熱學(xué)中?？嫉?個(gè)問(wèn)題 參考答案1(1)BD(2)AD(3)增大放出2解析(1)由熱力學(xué)第一定律UWQ知，一定量氣體吸收熱量?jī)?nèi)能不一定增大，例如當(dāng)氣體對(duì)外做功，且W>Q時(shí)，那么內(nèi)能將會(huì)減少，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；熱力學(xué)第二定律的一種表述為：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化，關(guān)鍵理解“而不引起其他變化”，如果“引起其他變化”，完全可以實(shí)現(xiàn)將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)r<

16、r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子勢(shì)能減小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)分子引力、斥力隨分子間距的變化規(guī)律知，D項(xiàng)正確(2)初狀態(tài)：p11.0 atm，V1(6.09.0)L15.0 L末狀態(tài)：p2，V26.0 L根據(jù)玻意耳定律p1V1p2V2得p2，代入數(shù)據(jù)得p22.5 atm，故A項(xiàng)正確，B、C、D三項(xiàng)均錯(cuò)答案(1)D(2)A3解析(1)第二類永動(dòng)機(jī)違背熱力學(xué)第二定律，A錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)與氣體的體積和溫度都有關(guān)，不由單個(gè)物理量決定，C錯(cuò)誤(2)設(shè)A部分氣體原來(lái)體積為V，由玻意耳定律得PA0VpA(VV)，PB0VpB(VV)，又pApB，由以上各式可解得VV，因此，A部分氣體此時(shí)體積與原來(lái)

17、體積之比為54吸熱；A部分氣體由于溫度不變，所以內(nèi)能不變；體積膨脹，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，一定從外界吸收熱量答案(1)BD(2)54吸熱；理由見(jiàn)解析4解析(1)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；晶體吸收熱量熔化過(guò)程中的固液共存態(tài)溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，D選項(xiàng)錯(cuò)誤，B、C選項(xiàng)正確；(2)油酸酒精的濃度為，一滴油酸酒精溶液中含有的純油酸為，把充分展開(kāi)的油膜看作緊密排列的單分子，所以可估算油酸分子的直徑為；測(cè)出油酸分子的直徑可以求出一個(gè)油酸分子的體積V0，如果能知道摩爾體積V，則可求阿伏加德羅常數(shù)NA；(3)壓縮氣體做的正功大于放出的熱量，故氣體內(nèi)能增加

18、；由熱力學(xué)第一定律可得：UWQ，可得：U10 J2 J8 J.答案(1)BC(2)B(3)增加；8 J5解析(1)飽和汽壓隨溫度的升高而增大，選項(xiàng)A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力和斥力都減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)C知，一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹時(shí)，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤(2)設(shè)U型管橫截面積為S，右端與大氣相通時(shí)左管中封閉氣體壓強(qiáng)為p1，右端與一低壓艙接通后，左管中封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，氣柱長(zhǎng)度為l2，穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)為p.左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p1V1p2V2p1p0p2pphV1l1SV2l2S

19、由幾何關(guān)系得h2(l2l1)聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得p50 cmHg左管內(nèi)氣體膨脹，氣體對(duì)外界做正功，溫度不變，U0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，UQW且W<0，所以QW>0，氣體將吸熱答案(1)AB(2)50 cmHg做正功吸熱6解析(1)考查熱學(xué)基本概念掃地時(shí)揚(yáng)起的塵埃在空氣中的運(yùn)動(dòng)不是空氣分子對(duì)塵埃頻繁碰撞形成的，不是布朗運(yùn)動(dòng)；液體表面分子之間的距離大于r0，分子間表現(xiàn)為吸引力(2)考查氣態(tài)方程、pV圖象及熱力學(xué)第一定律，氣體從狀態(tài)a到b的變化過(guò)程中體積不變壓強(qiáng)增大，根據(jù)氣態(tài)方程可知，氣體的溫度升高，內(nèi)能增加；體積不變，外界對(duì)氣體沒(méi)有做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸熱(3)平均每個(gè)分子占有

20、的空間體積為V，把每個(gè)氣體分子占有的體積看成立方體，由幾何關(guān)系得l3V，求得l3×109m.答案(1)BC(2)增加吸熱(3)3×109m7解析(1)由題圖可知，氣體狀態(tài)從A到B的過(guò)程為等壓過(guò)程(2)狀態(tài)從B到C的過(guò)程中，氣體發(fā)生等容變化，且壓強(qiáng)減小，根據(jù)C(常量)，則氣體的溫度降低(3)狀態(tài)從C到D的過(guò)程中，氣體發(fā)生等壓變化，且體積減小，外界對(duì)氣體做功，即W>0，根據(jù)C(常量)，則氣體的溫度T降低，氣體的內(nèi)能減小，由UQW，則QUW<0，所以氣體放熱(4)狀態(tài)從ABCD的變化過(guò)程中氣體對(duì)外界所做的總功Wp2(V3V1)p1(V3V2)答案(1)等壓(2)降低(

21、3)放熱(4)p2(V3V1)p1(V3V2)8解析(2)氣體體積變?yōu)樵瓉?lái)的0.8倍的過(guò)程為等溫壓縮，由玻意耳定律p1V1p2V2，解得p21.25p0.p2p00.25p0，解得m0.5 kg.將汽缸取出后加熱為等壓膨脹設(shè)氣體原體積為V，則V10.8 V，V2V，T1273 K，由，得T2341.25 K.所以氣體最終的溫度是341.25 K.答案(1)B(2)0.5 kg241.25 K9解析(1)分子間距增大時(shí)，分子間的引力與斥力都減小；由于分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，溫度升高時(shí)，不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增加；物體吸熱的同時(shí)對(duì)外做功，且做的功等于吸的熱，則它的內(nèi)能不變；通過(guò)做功，熱量可以從低溫物體傳

22、到高溫物體；物體對(duì)外做功時(shí)又吸熱，且吸收的熱多于對(duì)外做的功，它的內(nèi)能將增加(2)由玻意耳定律，對(duì)A部分氣體有pALSp(Lx)S，對(duì)B部分氣體有pBLSp(Lx)S，x10 cm代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得p1.5×105 Pa.活塞C向右移動(dòng)的過(guò)程中A中氣體對(duì)外做功，而氣體發(fā)生等溫變化，內(nèi)能不變，故A中氣體從外界吸熱答案(1)CDE(2)10 cm1.5×105 Pa吸熱；理由見(jiàn)解析10解析(1)本題考查氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律pVnRT，一定質(zhì)量的理想氣體pV越大，其溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大(2)氣壓計(jì)示數(shù)為70 cmHg時(shí)，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為6 cmHg，氣體柱長(zhǎng)度20 cm.氣壓計(jì)示數(shù)為67.5 cmHg，設(shè)管外氣壓為h cmHg，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為(h67.5)cmHg，氣體柱長(zhǎng)度22.5 cm.故有，解得h73.9 cmHg.答案(1)D(2)73.9 cmHg11解析(1)分子間距離大于r0，分子力表現(xiàn)為引力，此時(shí)減小分子間距，分子力做正功；分子間距離小于r0，分子力表現(xiàn)為斥力，此時(shí)減小分子間距，分子力做負(fù)功，故A錯(cuò)；鐵原子緊密排