2020高考二輪復習物理學案(8)熱學

2020高考二輪復習物理學案（8）熱學典例精析題型1.〔氣體〕以下講法正確的選項是A.氣體對器壁的壓強確實是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B.氣體對器壁的壓強確實是大量氣體分子單位時刻作用在器壁上的平均沖量C.氣體分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強一定減小D.單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大解析：依照壓強的定義A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,講明溫度降低,但不能講明壓強也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強減小,D錯。題型2.〔布朗運動〕做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是A．分子無規(guī)那么運動的情形B．某個微粒做布朗運動的軌跡C．某個微粒做布朗運動的速度——時刻圖線D．按等時刻間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線解析：布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)那么運動，而非分子的運動，故A項錯誤；既然無規(guī)那么因此微粒沒有固定的運動軌跡，故B項錯誤，關于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，因此無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描畫其速度-時刻圖線，故C項錯誤；故只有D項正確。題型3.〔內能〕氣體內能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分不取決于氣體的A．溫度和體積 B．體積和壓強C．溫度和壓強 D．壓強和溫度解析：由于溫度是分子平均動能的標志，因此氣體分子的動能宏觀上取決于溫度；分子勢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下粗的密閉細管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)固后，體積變化量為VA、VB，壓強變化量為pA、pB，對液面壓力的變化量為FA、FB，那么A．水銀柱向上移動了一段距離 B．VA＜VBC．pA＞pB D．FA＝FB解析：第一假設液柱不動，那么A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：；對氣體B：，又初始狀態(tài)滿足，可見使A、B升高相同溫度，，，因此，因此液柱將向上移動，A正確，C正確；由于氣體的總體積不變，因此VA=VB，因此B、D錯誤。題型5.〔熱學基礎知識〕〔1〕遠古時代，取火是一件困難的事，火一樣產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進步，顯現(xiàn)了〝鉆木取火〞等方法。〝鉆木取火〞是通過方式改變物體的內能，把轉變?yōu)閮饶堋！?〕某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐步膨脹起來，如下圖。這是因為燒瓶里的氣體吸取了水的，溫度，體積。解析：做功能夠增加物體的內能；當用氣球封住燒瓶，在瓶內就封閉了一定質量的氣體，當將瓶子放到熱水中，瓶內氣體將吸取水的熱量，增加氣體的內能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大〔1〕做功，機械能；(2)熱量，升高，增大題型6.〔物質是由大量分子組成的〕在國際單位制中,金屬銅的密度為,它的摩爾質量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,那么以下結論正確是()A.1kg銅所含銅原子的數(shù)目是NAB.1m3的銅所含銅原子的數(shù)目是NA/MC.1個銅原子占有的體積是M/NAD.1個銅原子的質量是/NA解析：BC題型7.〔分子做永不停息的熱運動〕從比較暗的房間里觀看到入射陽光的細光束中有懸浮在空氣里的微粒,這些微粒的運動是布朗運動嗎？什么緣故？解析：只有足夠小的顆粒才能產(chǎn)生顯著的布朗運動,用肉眼是不能看到布朗運動的,只有在顯微鏡下才能看到.這些微粒在空氣里的運動不屬布朗運動.因為這些肉眼所能看到的微粒在微觀領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穩(wěn),微粒的運動要緊是由于受到空氣對流、擾動和受到重力、浮力作用等多種阻礙而形成的.題型8.〔p、V、T間的關系〕專門多家庭都用壇子腌菜.腌菜用的壇子要求密閉性良好,否那么里面的菜就容易壞.如何樣才能選到一個不漏氣的壇子呢?在民間流行一種如此的方法:先在壇子邊緣的水槽中灌上水,然后將一張點燃的紙丟進壇里,稍等片刻再合上壇子蓋,這時槽中的水假如能被吸進壇子里面,講明壇子不漏氣;假如水不能被吸進壇子里面,講明壇子漏氣.試講明這種方法的原理.解析：將點燃的紙張丟進壇中,壇子內的氣體溫度升高,這時再合上壇子蓋,壇子內的火焰在燒完壇內的氧氣后專門快熄滅,壇子內的氣體迅速降溫,假如壇子不漏氣,依照氣體壓強與溫度的關系,隨著溫度下降,壇內氣體的壓強隨之減小,使外界的大氣壓大于壇內氣體壓強,槽中的水被〝吸〞進壇中,假如某處漏氣,那么壇子內外相通,合上蓋子后,內外沒有壓強差,水就不能被吸到里面去題型9.〔油膜法估測分子的大小〕用油膜法估測油酸分子的大小,實驗器材有:濃度為0.05%(體積分數(shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的45×50cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙.(1)下面是實驗步驟,請?zhí)顚懰钡牟襟ECA.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1mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)NB.將痱子粉平均地撒在淺盤內水面上,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.將畫有油膜薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位,運算輪廓內正方形的個數(shù),算出油酸薄膜的面積S(2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的直徑大小cm.解析：(1)將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上(2)專題突破針對典型精析的例題題型，訓練以下習題。1.如圖，水平放置的密封氣缸內的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在氣缸內無摩擦滑動，右側氣體內有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等?，F(xiàn)給電熱絲提供一柔弱電流，通電一段時刻后切斷電源。當缸內氣體再次達到平穩(wěn)時，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．左邊氣體壓強增大D．右邊氣體內能的增加量等于電熱絲放出的熱量點撥：此題考查氣體.當電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對左邊的氣體做功,依照熱力學第一定律,內能增加,氣體的溫度升高.依照氣體定律左邊的氣體壓強增大.BC正確,右邊氣體內能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。2.如圖，粗細平均的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內有一段水銀柱，右管內氣體柱長為39cm，中管內水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm。先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設整個過程溫度不變，穩(wěn)固后右管內水銀面比中管內水銀面高2cm，求：〔1〕穩(wěn)固后右管內的氣體壓強p；〔2〕左管A端插入水銀槽的深度h?！泊髿鈮簭妏0＝76cmHg〕點撥：此題考查氣體狀態(tài)方程〔1〕插入水銀槽后右管內氣體：由玻意耳定律得：p0l0S＝p〔l0－h(huán)/2〕S因此p＝78cmHg；〔2〕插入水銀槽后左管壓強：p’＝p＋gh＝80cmHg，左管內外水銀面高度差h1＝EQ\F(p’－p0,g)＝4cm，中、左管內氣體p0l＝p’l’，l’＝38cm，左管插入水銀槽深度h＝l＋h/2－l’＋h1＝7cm。3.水的密度=1.0×103kg/m3,水的摩爾質量M=1.8×10-2kg/mol,求:(1)1cm3的水中有多少個水分子?(2)估算一個水分子的直徑.點撥：此題考查微觀量估算咨詢題答案：(1)3.4×1022個(2)3.8×10-10m4.如下圖,甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示,F>0為斥力,F<0為引力,a、b、c、d為x軸上四個特定的位置.現(xiàn)把乙分子從a處由靜止開釋,那么()A.乙分子由a到b做加速運動,由b到c做減速運動B.乙分子由a到c做加速運動,到達c時速度最大C.乙分子由a到b的過程中,兩分子間的分子勢能一直減少D.乙分子由b到d的過程中,兩分子間的分子勢能一直增加點撥：此題考查分子力的應用答案：BC5.以下圖為焦耳實驗裝置簡圖,用絕熱性良好的材料將容器包好.重物下落帶動葉片攪拌容器里的水,引起水溫升高.關于那個實驗,以下講法正確的選項是()A.那個裝置可測定熱功當量B.做功增加了水的熱量C.做功增加了水的內能D.功和熱量是完全等價的,無區(qū)不點撥：改變內能的兩種方式。答案：AC6.圖為電冰箱的工作原理示意圖.壓縮機工作時,強迫致冷劑在冰箱內外的管道中不斷循環(huán).在蒸發(fā)器中致冷劑汽化吸取箱體內的熱量,通過冷凝器時致冷劑液化,放出熱量到箱體外.以下講法正確的選項是()A.熱量能夠自發(fā)地從冰箱內傳到冰箱外B.電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界,是因為其消耗了電能C.電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律D.電冰箱的工作原理不違反熱力學第二定律點撥：熱力學第二定律的應用答案：BCD學法導航復習指導：①回來課本夯實基礎，認真看書把書本中的知識點把握到位②練習為主提升技能，做各種類型的習題，在做題中強化知識③整理歸納舉一反三，對易錯知識點、易錯題反復鞏固④加強對差不多概念和差不多規(guī)律的明白得。強化概念和規(guī)律的經(jīng)歷，如布朗運動、分子動能、分子勢能、物體內能、熱傳遞、分子力等概念；分子力的特點、分子力隨分子距離的變化關系、分子勢能隨分子間距的變化關系、分子動能與溫度的關系、熱力學第一、二定律及三個氣體實驗定律等差不多定律。⑤建立宏觀量與微觀量的關系。對一個物體而言，其分子動能與物體的溫度相對應，其分子勢能與物體的體積相對應。物體的內能與物體的溫度、體積、物質的量相對應。物體內能的改變同做功和熱傳遞相對應。專題綜合1.〔壓強的微觀意義+理想氣體狀態(tài)方程+熱力學第一定律〕一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K?！?〕求氣體在狀態(tài)B時的體積。〔2〕講明BC過程壓強變化的微觀緣故〔3〕沒AB過程氣體吸取熱量為Q，BC過氣體放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小講明緣故。解：設氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，,代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀緣故：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內能與BC減小的內能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知大于2．〔熱學綜合〕〔1〕假設一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，那么在此過程中關于氣泡中的氣體，以下講法正確的選項是。〔填寫選項前的字母〕〔A〕氣體分子間的作用力增大〔B〕氣體分子的平均速率增大〔C〕氣體分子的平均動能減小〔D〕氣體組成的系統(tǒng)地熵增加〔2〕假設將氣泡內的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，那么此過程中的氣泡〔填〝吸取〞或〝放出〞〕的熱量是J。氣泡到達湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時吸取了0.3J的熱量，那么此過程中，氣泡內氣體內能增加了J。〔3〕氣泡內氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，假設氣泡內的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原先氣體體積的比值?！步Y果保留一位有效數(shù)字〕。解：〔1〕把握分子動理論和熱力學定律才能準確處理此題。氣泡的上升過程氣泡內的壓強減小，溫度不變，由玻意爾定律知，上升過程中體積增大，微觀上表達為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變因此氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大。D項正確。〔2〕此題從熱力學第一定律入手，抓住理想氣內能只與溫度有關的特點進行處理。理想氣體等溫過程中內能不變，由熱力學第一定律，物體對外做功0.6J，那么一定同時從外界吸取熱量0.6J，才能保證內能不變。而溫度上升的過程，內能增加了0.2J?！?〕微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結論，最終結果只要保證數(shù)量級正確即可。設氣體體積為，液體體積為，氣體分子數(shù),(或)那么〔或〕解得(都算對)3．〔熱學綜合〕帶有活塞的汽缸內封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a，然后通過過程ab到達狀態(tài)b或進過過程ac到狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分不為Pb、和PC，在過程ab和ac中吸取的熱量分不為Qab和Qac，那么〔填入選項前的字母，有填錯的不得分〕A.Pb>Pc，Qab>QacB.Pb>Pc，Qa