北京專用高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十四熱學(xué)課件

高考物理

(北京市選考專用)專題十四熱學(xué)1.(2019北京理綜,15,6分)下列說法正確的是

()D.氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低,分子的平均動(dòng)能可能不變五年高考考點(diǎn)一分子動(dòng)理論A組自主命題·北京卷題組答案

A本題為熱學(xué)中的基本概念的辨析問題,主要考查考生對(duì)物理觀念的理解能力,體現(xiàn)

了能量觀念、模型建構(gòu)等核心素養(yǎng)。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,故A項(xiàng)正確;內(nèi)能是所有分子的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,B錯(cuò)

誤;氣體壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和分子密集程度有關(guān),故C錯(cuò)誤;氣體溫度降低,則氣體分子

的平均動(dòng)能減小,故D錯(cuò)誤。試題評(píng)析

物理觀念是物理學(xué)科重要的核心素養(yǎng)之一,體現(xiàn)著人們對(duì)客觀事實(shí)的基本認(rèn)識(shí)。

這些認(rèn)識(shí)往往以基本的物理概念呈現(xiàn),是否牢固掌握這些概念,體現(xiàn)著對(duì)物理認(rèn)識(shí)水平的高低,

所以用辨析題目考查這些概念是高考中的常見形式。2.(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)則運(yùn)動(dòng)

C.分子間同時(shí)存在著引力和斥力

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。

3.(2017北京理綜,13,6分)以下關(guān)于熱運(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

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,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。易錯(cuò)點(diǎn)撥分子熱運(yùn)動(dòng)與物體運(yùn)動(dòng)、物態(tài)變化的關(guān)系水流速度大,只是說明水流整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能大,是宏觀運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn),而分子熱運(yùn)動(dòng)是指物體內(nèi)部

的分子微觀層面的運(yùn)動(dòng),兩者沒有必然聯(lián)系;水凝結(jié)成冰的過程,溫度保持不變,分子熱運(yùn)動(dòng)的

平均動(dòng)能不變,這一過程中物體放出熱量,內(nèi)能減少。4.(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10μm、2.5μm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

()×10-6m的懸浮顆粒物答案

C

PM10的直徑小于或等于10×10-6×10-5m,A錯(cuò)誤;處于靜穩(wěn)態(tài)的顆粒受力平衡,

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。評(píng)析本題聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn)問題,考查相關(guān)的熱學(xué)知識(shí)。5.[2018課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分]對(duì)于實(shí)際的氣體,下列說法正確的是

。D.氣體的體積變化時(shí),其內(nèi)能可能不變B組統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組答案

BDE

解析本題考查氣體的內(nèi)能。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)。6.[2017課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分]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別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是

。C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形E.與0℃時(shí)相比,100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400m/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解析本題考查氣體分子速率及分布率。每條曲線下面積的意義是各種速率的分子數(shù)總和占總分子數(shù)的百分比,故面積相等,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,大速率的分子數(shù)所占總分

子數(shù)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0~400m/s區(qū)間圖線下的面

積可知0℃時(shí)出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大,E錯(cuò)誤。7.(2009北京理綜,13,6分)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

()C組教師專用題組答案

D微粒在周圍液體分子無規(guī)則碰撞作用下,做布朗運(yùn)動(dòng),軌跡是無規(guī)則的,實(shí)際操作中

不易描繪出微粒的實(shí)際軌跡;而按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線的無規(guī)則

性,也能充分反映微粒布朗運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性,本實(shí)驗(yàn)記錄描繪的正是某一微粒位置的連線,故選D。8.(2008北京理綜,15,6分)假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1g水的分子個(gè)數(shù),每人每小時(shí)可以數(shù)5000

個(gè),不間斷地?cái)?shù),則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取6×1023mol-1)

()答案

C1g水所含水分子的個(gè)數(shù)為

×6×1023,要數(shù)完水分子個(gè)數(shù)所需時(shí)間為t=

年=1×105年,所以答案為C。9.[2019江蘇單科13A(1)]在沒有外界影響的情況下,密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間后,

該氣體

。答案

CD解析本題考查了分子動(dòng)理論與學(xué)生對(duì)分子動(dòng)理論基本內(nèi)容的理解能力,體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)與相互

作用觀念的素養(yǎng)要素。由分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容可知,分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在無外界影響下,靜

置的理想氣體溫度不變,因此分子的平均動(dòng)能不變,但每個(gè)分子的速度大小無法確定,選項(xiàng)B錯(cuò)

誤,C正確;因靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)在各個(gè)位置的概率相等,故分子的密集程度保持

不變,選項(xiàng)D正確。易錯(cuò)警示

溫度不變則分子平均動(dòng)能不變,分子平均速率保持不變,但每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)情況無

法確定。10.[2015課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分,0.425]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D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生答案

ACD解析擴(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。1.(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)能可能不變考點(diǎn)二熱力學(xué)定律A組自主命題·北京卷題組答案

C根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W判斷,只有C項(xiàng)正確?？疾辄c(diǎn)內(nèi)能及熱力學(xué)第一定律。思路點(diǎn)撥做功和熱傳遞都可以改變內(nèi)能,物體內(nèi)能的變化要綜合分析這兩個(gè)因素。2.(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、體積和物質(zhì)的量,故C、D錯(cuò)誤?？疾辄c(diǎn)內(nèi)能和分子動(dòng)理論。思路點(diǎn)撥溫度反映分子平均動(dòng)能的大小,而內(nèi)能包括了所有的分子動(dòng)能和勢(shì)能兩部分。3.(2013北京理綜,13,6分)下列說法正確的是

()C.物體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加D.物體對(duì)外界做功,其內(nèi)能一定減少答案

A布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運(yùn)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ΔU=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?？疾辄c(diǎn)布朗運(yùn)動(dòng)和熱力學(xué)第一定律。易錯(cuò)警示布朗運(yùn)動(dòng)是對(duì)分子運(yùn)動(dòng)的間接體現(xiàn)。4.[2017課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分]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

。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B組統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組答案

ABD解析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)外做功,

W=0,汽缸絕熱,Q=0,由熱力學(xué)第一定律得ΔU=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,W>0,Q=0,故ΔU>0,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。5.(2007北京理綜,16,6分)為研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素,某同學(xué)在保溫瓶中灌入熱

水,現(xiàn)測(cè)量初始水溫,經(jīng)過一段時(shí)間后再測(cè)量末態(tài)水溫。改變實(shí)驗(yàn)條件,先后共做了6次實(shí)驗(yàn),實(shí)

驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表:C組教師專用題組序號(hào)瓶?jī)?nèi)水量(mL)初始水溫(℃)時(shí)間(h)末態(tài)水溫(℃)11000914782100098874315009148041500981075520009148262000981277下列研究方案中符合控制變量方法的是

()A.若研究瓶?jī)?nèi)水量與保溫效果的關(guān)系,可用第1、3、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)B.若研究瓶?jī)?nèi)水量與保溫效果的關(guān)系,可用第2、4、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C.若研究初始水溫與保溫效果的關(guān)系,可用第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)D.若研究保溫時(shí)間與保溫效果的關(guān)系,可用第4、5、6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)答案

A要研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素,首先要猜想有哪些因素影響到保溫效果,

然后在研究某個(gè)因素對(duì)保溫效果的影響時(shí),需要保證其他因素不變,即用控制變量的方法進(jìn)行

研究。保溫效果可以用初、末態(tài)水溫之差來表示,題中已給出了影響到保溫效果的因素有瓶

內(nèi)水量、時(shí)間、初態(tài)水溫,而要研究某一個(gè)因素對(duì)保溫效果的影響,則需要保證其他因素相

同。若研究瓶?jī)?nèi)水量與保溫效果的關(guān)系,則應(yīng)保證初態(tài)水溫、時(shí)間相同,選擇不同的水量比較

它們的末態(tài)水溫情況,因此應(yīng)選擇第1、3、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),所以選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。若研究

初始水溫與保溫效果的關(guān)系,則應(yīng)保證水量、時(shí)間相同,選擇不同的初態(tài)水溫比較它們的末態(tài)

水溫情況,而題中的記錄表格中沒有符合此條件的記錄,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。若研究保溫時(shí)間與

保溫效果的關(guān)系,則應(yīng)保證水量、初態(tài)水溫相同,選擇不同的保溫時(shí)間比較它們的末態(tài)水溫情

況,而題中的記錄表格中沒有符合此條件的記錄,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.(2006北京理綜,15,6分)如圖所示,兩個(gè)相通的容器P、Q間裝有閥門K。P中充滿氣體,Q內(nèi)為真空,整個(gè)系統(tǒng)與外界沒有熱交換,打開閥門K后,P中的氣體進(jìn)入Q中,最終達(dá)到平衡,則

(

)A.氣體體積膨脹,內(nèi)能增加B.氣體分子勢(shì)能減少,內(nèi)能增加C.氣體分子勢(shì)能增加,壓強(qiáng)可能不變D.Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中答案

D題給條件有“Q內(nèi)為真空”“系統(tǒng)與外界沒有熱交換”。K打開后,P中的氣體進(jìn)

入Q中,此過程氣體體積增大,外界對(duì)氣體不做功,系統(tǒng)與外界又沒有熱交換,由ΔU=W+Q知,在Q

=0,W不大于零的情況下,ΔU不可能大于零,A、B錯(cuò);內(nèi)能不可能增加就表示氣體分子的平均動(dòng)

能不可能增大,氣體體積增大將造成單位體積的分子數(shù)減少,由氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因知?dú)怏w壓

強(qiáng)將減小,C錯(cuò);觀察和探究過液體擴(kuò)散現(xiàn)象的學(xué)生將知道,擴(kuò)散這一過程具有不可逆性,由此很

容易確定D正確。7.[2016課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分]關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是

。E.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定

達(dá)到熱平衡答案

BDE解析若氣體吸熱的同時(shí)對(duì)外做功,則其溫度不一定升高,選項(xiàng)A錯(cuò);做功是改變物體內(nèi)能的途

徑之一,選項(xiàng)B正確;理想氣體等壓膨脹,氣體對(duì)外做功,由理想氣體狀態(tài)方程

=C知,氣體溫度升高,內(nèi)能增加,故一定吸熱,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第二定律知選項(xiàng)D正確;如果兩個(gè)系統(tǒng)分別

與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個(gè)系統(tǒng)與第三個(gè)系統(tǒng)的溫度均相等,則這兩個(gè)

系統(tǒng)之間也必定達(dá)到熱平衡,故選項(xiàng)E正確。易錯(cuò)點(diǎn)撥(1)吸放熱與溫度的升降沒有直接因果關(guān)系;(2)內(nèi)能改變的兩個(gè)途徑為熱傳遞和做

功;(3)分析等壓膨脹過程的吸放熱時(shí)要分析其內(nèi)能的變化;(4)弄清熱平衡的含義。評(píng)析此題考查熱力學(xué)基本知識(shí),難度為易,考生須弄清每個(gè)選項(xiàng)的意思,結(jié)合相關(guān)概念的含

義、熱力學(xué)定律內(nèi)容及理想氣體狀態(tài)方程等知識(shí),逐項(xiàng)分析判斷。8.[2016課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分]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)能一定增加知識(shí)歸納物體的內(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)。答案

CDE解析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。評(píng)析本題考查了物體內(nèi)能的概念、實(shí)際氣體與理想氣體的區(qū)別、應(yīng)用熱力學(xué)第一定律分

析問題的能力。9.[2019課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分]某容器中的空氣被光滑活塞封住,容器和活塞絕熱性能良好,空氣可

視為理想氣體。初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同,壓強(qiáng)大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng),直

至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí),容器中空氣的溫度

(填“高于”“低于”或

“等于”)外界溫度,容器中空氣的密度

(填“大于”“小于”或“等于”)外界空氣

的密度。答案低于大于解析本題通過理想氣體狀態(tài)變化過程考查了熱力學(xué)定律與能量守恒定律,以及學(xué)生的綜合

分析與計(jì)算能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的核心素養(yǎng)要素。由題意可知,封閉氣體經(jīng)歷了絕熱膨脹的過程,此過程中氣體對(duì)外界做功,W<0,與外界的熱交

換為零,即Q=0,則由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w內(nèi)能降低,而一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度

有關(guān),故其溫度降低,即容器中空氣的溫度低于外界溫度。由于此時(shí)容器中空氣壓強(qiáng)與外界相

同,而溫度低于外界溫度,若假設(shè)容器中空氣經(jīng)歷等壓升溫過程而達(dá)到與外界相同狀態(tài),由

=C可知其體積必然膨脹,則升溫后的容器中空氣密度必然比假設(shè)的等壓升溫過程前密度小,而

假設(shè)的等壓升溫過程后容器中空氣的密度等于外界空氣密度,故此時(shí)容器中空氣的密度大于

外界空氣的密度。10.[2019江蘇單科,13A(3)]如圖所示,一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程,B→C的絕熱過

程(氣體與外界無熱量交換),其中B→C過程中內(nèi)能減少900J。求A→B→C過程中氣體對(duì)外界

做的總功。

答案1500J解析本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用與學(xué)生的綜合分析能力和理解能力,體現(xiàn)了科學(xué)探

究中的問題和證據(jù)的素養(yǎng)要素。A→B過程,W1=-p(VB-VA);B→C過程,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,W2=ΔU;則氣體對(duì)外界做的總功W=-(W1+W2),代入數(shù)據(jù)得W=1500J。審題指導(dǎo)

①等壓做功,W1=p·ΔV。②絕熱過程中Q=0,故W2=ΔU。1.[2017課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分]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,最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a。下列說法正確的是

。ab中氣體的內(nèi)能增加ca中外界對(duì)氣體做功ab中氣體對(duì)外界做功bc中氣體從外界吸收熱量ca中氣體從外界吸收熱量考點(diǎn)三固體、液體和氣體統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組答案

ABD解析判斷理想氣體的內(nèi)能變化情況可以通過兩種方法:①根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,通

過判斷做功和熱傳遞來得出內(nèi)能的變化情況;②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,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ΔU<0,外界對(duì)氣體做功,即W>0,據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知Q<0,說明此過程中,氣體向外界放熱,故E選

項(xiàng)錯(cuò)誤;bc過程為等溫變化,內(nèi)能不變,即ΔU=0,而體積V增大,即氣體對(duì)外做功,W<0,據(jù)熱力學(xué)第

一定律ΔU=W+Q可知Q>0,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2.[2016課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分]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、c兩狀態(tài)的體積相等a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過程da中氣體對(duì)外界做的功解析由理想氣體狀態(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Ta>Tc,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(ΔU=0),壓強(qiáng)變大,體積減小,外界對(duì)氣體做功(W>0),由

熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,知Q<0,故為放熱過程且W=|Q|,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;過程da為等壓變化,溫度

升高,體積變大,氣體的內(nèi)能增大,ΔU>0,對(duì)外做功,W<0,由ΔU=W+Q,知該過程吸熱且Q>|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=p·ΔV

知,選項(xiàng)E正確。答案

ABE評(píng)析本題考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律、p-T圖象、熱力學(xué)第一定律。試題涉及的過程多,有一定的

難度。3.[2019課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分]如p-V圖所示,1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不

同狀態(tài),對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位

時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù),則N1

N2,T1

T3,N2

N3。(填

“大于”“小于”或“等于”)

答案大于等于大于解析本題考查氣體的狀態(tài)參量及理想氣體狀態(tài)方程的內(nèi)容,考查學(xué)生對(duì)三個(gè)氣體狀態(tài)參量

及氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解能力,培養(yǎng)學(xué)生物理觀念素養(yǎng)的形成,提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。由理想氣體狀態(tài)方程可得

=

=

,可知T1=T3>T2。由狀態(tài)1到狀態(tài)2,氣體壓強(qiáng)減小,氣體體積相同,溫度降低,則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)減少,N1>N2。對(duì)狀態(tài)2和狀態(tài)3,壓強(qiáng)相同,溫度大的次數(shù)少,則N3<N2。4.(2018課標(biāo)Ⅲ,33,15分)(1)(5分)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

。(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=18.0cm和l2=12.0cm,左

邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg。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)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過程中,氣體溫度不變。答案(1)BCD(2)見解析解析(1)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

ΔU=Q+W,因ΔU>0,W<0,可知Q>0,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。(2)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+ρg(l1-l2)

①式中ρ為水銀密度,g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1'

②p2l2=pl2'

③兩邊氣柱長(zhǎng)度的變化量大小相等l1'-l1=l2-l2'

④由①②③④式和題給條件得l1'=22.5cm⑤l2'=7.5cm⑥知識(shí)歸納

熱力學(xué)常見用語的含義①理想氣體溫度升高:內(nèi)能增大。②氣體體積增大:氣體對(duì)外做功。氣體體積減小:外界對(duì)氣體做功。③絕熱:沒有熱交換。④導(dǎo)熱性能良好:表示與外界溫度相同。審題指導(dǎo)

液柱移動(dòng)問題的分析方法

5.[2019課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]如圖,一粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置,管內(nèi)有一段高度為2.0cm

的水根柱,水銀柱下密封了一定量的理想氣體,水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm。若將細(xì)

管倒置,水銀柱下表面恰好位于管口處,且無水銀滴落,管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大

氣壓強(qiáng)為76cmHg,環(huán)境溫度為296K。(ⅰ)求細(xì)管的長(zhǎng)度;(ⅱ)若在倒置前,緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體,直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止,求此

時(shí)密封氣體的溫度。答案(ⅰ)41cm(ⅱ)312K解析本題考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問

題的能力,體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的科學(xué)推理要素。(ⅰ)設(shè)細(xì)管的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面的面積為S,水銀柱高度為h;初始時(shí),設(shè)水銀柱上表面到管口的距

離為h1,被密封氣體的體積為V,壓強(qiáng)為p;細(xì)管倒置時(shí),氣體體積為V1,壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律有pV=p1V1

①由力的平衡條件有p=p0+ρgh

②p1=p0-ρgh

③式中,ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小,p0為大氣壓強(qiáng)。由題意有V=S(L-h1-h)

④V1=S(L-h)

⑤由①②③④⑤式和題給條件得L=41cm⑥(ⅱ)設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T,由蓋—呂薩克定律有

=

⑦由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得T=312K⑧易錯(cuò)警示

(1)研究對(duì)象是封閉部分的氣體,計(jì)算氣體壓強(qiáng)時(shí)應(yīng)注意氣體壓強(qiáng)、外部大氣壓強(qiáng)

還有液柱壓強(qiáng)之間的關(guān)系。(2)計(jì)算氣體體積時(shí),2cm是細(xì)管中氣體長(zhǎng)度的變化量,同時(shí)計(jì)算細(xì)

管中氣體長(zhǎng)度時(shí)不能遺漏液柱長(zhǎng)度2cm。(3)緩慢加熱時(shí)液柱緩慢移動(dòng),可以認(rèn)為液柱處于平

衡狀態(tài)。6.[2017課標(biāo)Ⅱ,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ρ0,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。(ⅰ)求該熱氣球所受浮力的大小;(ⅱ)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力;(ⅲ)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(ⅰ)Vgρ0

(ⅱ)Vgρ0

(ⅲ)Vρ0T0(

-

)-m0解析(ⅰ)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ρ0=

①在溫度為T時(shí)的體積為VT,密度為ρ(T)=

②由蓋—呂薩克定律得

=

③聯(lián)立①②③式得ρ(T)=ρ0

④氣球所受到的浮力為f=ρ(Tb)gV

⑤聯(lián)立④⑤式得f=Vgρ0

⑥(ⅱ)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G=ρ(Ta)Vg

⑦聯(lián)立④⑦式得G=Vgρ0

⑧(ⅲ)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

⑨聯(lián)立⑥⑧⑨式得m=Vρ0T0(

-

)-m0

⑩7.[2016課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]一氧氣瓶的容積為0.08m3,開始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓。

某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36m3。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

①重新充氣前,用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為V3=V2-V1

②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

③設(shè)實(shí)驗(yàn)室每天用去的氧氣在p0下的體積為ΔV,則氧氣可用的天數(shù)為N=V0/ΔV

④聯(lián)立①②③④式,并代入數(shù)據(jù)得N=4(天)

⑤解題指導(dǎo)解答此題的關(guān)鍵是將用去的氧氣在p2狀態(tài)下的體積轉(zhuǎn)化為在p0(1個(gè)大氣壓)狀態(tài)下

的體積,從而可以計(jì)算出氧氣在p0下的可用天數(shù)。易錯(cuò)點(diǎn)撥沒有將開始時(shí)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,不在同一狀

態(tài)的氣體,不能直接進(jìn)行計(jì)算。8.[2019課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中。該設(shè)備工作時(shí),先在室溫下

把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中,然后爐腔升溫,利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放

入爐腔中的材料加工處理,改善其性能。一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩

余的容積為0.13m3,爐腔抽真空后,在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬

×10-2m3×107×106

Pa;室溫溫度為27℃。氬氣可視為理想氣體。(ⅰ)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng);(ⅱ)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃,求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)。教師專用題組答案×107×108Pa解析(ⅰ)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0,壓強(qiáng)為p0;使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1。假設(shè)

體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí),其體積膨脹為V1。由玻意耳定律p0V0=p1V1

①被壓入到爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為V1'=V1-V0

②設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為p2,體積為V2。由玻意耳定律p2V2=10p1V1'

③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得p2×107Pa④(ⅱ)設(shè)加熱前爐腔的溫度為T0,加熱后爐腔溫度為T1,氣體壓強(qiáng)為p3。由查理定律

=

⑤聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得p3×108Pa⑥三年模擬A組2017—2019年高考模擬·考點(diǎn)基礎(chǔ)題組考點(diǎn)一分子動(dòng)理論1.(2019北京豐臺(tái)期末,2)關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)和溫度,下列說法正確的是

()A.分子的平均動(dòng)能越大,物體的溫度越高B.波濤洶涌的海水上下翻騰,說明水分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈C.水凝結(jié)成冰,表明水分子的熱運(yùn)動(dòng)已停止D.運(yùn)動(dòng)快的分子溫度高,運(yùn)動(dòng)慢的分子溫度低答案

A溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,物體的溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子平均動(dòng)能越

大,故A正確;海水上下翻騰是宏觀運(yùn)動(dòng),而分子熱運(yùn)動(dòng)是微觀現(xiàn)象,二者不是一回事,故B錯(cuò)誤;

分子熱運(yùn)動(dòng)永不停息,水凝結(jié)成冰,但分子熱運(yùn)動(dòng)沒有停止,故C錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)

志,與單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的快慢無關(guān),故D錯(cuò)誤。思路點(diǎn)撥根據(jù)分子動(dòng)理論進(jìn)行分析。2.(2017北京海淀一模,14)下列說法中正確的是

()A.懸浮在液體中的微粒質(zhì)量越大,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著B.將紅墨水滴入一杯清水中,一會(huì)兒整杯清水都變成紅色,說明分子間存在斥力C.兩個(gè)表面平整的鉛塊緊壓后會(huì)“粘”在一起,說明分子間存在引力D.用打氣筒向籃球內(nèi)充氣時(shí)需要用力,說明氣體分子間有斥力答案

C溫度越高,微粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,A錯(cuò)。B選項(xiàng)是擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子永不停息

地運(yùn)動(dòng)著。D選項(xiàng),充氣需要用力是因?yàn)闅怏w分子對(duì)器壁頻繁撞擊產(chǎn)生壓強(qiáng)。3.(2018北京西城一模,13)關(guān)于兩個(gè)分子之間的相互作用力,下列判斷正確的是

()A.兩分子處于平衡位置時(shí),分子間沒有引力和斥力B.兩分子處于平衡位置時(shí),分子間的引力和斥力大小相等C.兩分子間距離減小時(shí),分子間的引力增大斥力減小D.兩分子間距離增大時(shí),分子間的引力減小斥力增大答案

B兩分子間的引力和斥力隨分子間距的增大而減小,分子力隨分子間距的變化如圖

所示,兩分子處于平衡位置時(shí),F引=F斥,B對(duì)。解題關(guān)鍵

分子間作用力與分子間距的關(guān)系。4.(2018北京豐臺(tái)一模,13)分子間的距離減小時(shí)

()答案

D分子間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大,因此D項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)分

子間距離為平衡距離r0時(shí),對(duì)應(yīng)分子間作用力為0,分子勢(shì)能最小,當(dāng)分子間距離由無窮遠(yuǎn)逐漸

減小時(shí),分子勢(shì)能先減小后增大,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵

會(huì)畫分子間作用力及分子勢(shì)能隨分子間距離變化的關(guān)系圖像。5.(2017北京海淀二模,13)下列說法中正確的是

()A.物體的溫度升高時(shí),其內(nèi)部每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都一定增大B.氣體的壓強(qiáng)越大,單位體積內(nèi)氣體的分子個(gè)數(shù)一定越多C.物體的溫度越高,其內(nèi)部分子的平均動(dòng)能就一定越大D.分子間距離減小,分子間的引力和斥力都一定減小答案

C溫度升高時(shí)分子的平均動(dòng)能增大,A錯(cuò),C正確。氣體的壓強(qiáng)越大,單位體積內(nèi)氣體的

分子個(gè)數(shù)不一定越多,可能是分子平均動(dòng)能變大,B錯(cuò)。分子間距離減小,分子間的引力和斥力

都變大,D錯(cuò)?？疾辄c(diǎn)

熱學(xué)相關(guān)知識(shí)。知識(shí)拓展

微觀角度:壓強(qiáng)由分子數(shù)密度(單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù))、分子平均動(dòng)能共同決定。宏觀角度:壓強(qiáng)由溫度、體積共同決定。6.(2019北京西城一模,14)關(guān)于熱學(xué)中的一些基本概念,下列說法正確的是

()A.物體是由大量分子組成的,分子是不可再分的最小單元B.分子間的斥力和引力總是同時(shí)存在的,且隨著分子之間的距離增大而增大C.分子做永不停息的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的熱運(yùn)動(dòng)答案

D分子可以再分,A錯(cuò)。分子間引力、斥力隨距離增大而減小,B錯(cuò)。布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮

顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是分子熱運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)。7.(2019北京海淀二模,13)關(guān)于花粉顆粒在液體中的布朗運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是

()A.液體溫度越低,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著B.花粉顆粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著答案

C布朗運(yùn)動(dòng)本身是液體或氣體中的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),其產(chǎn)生原因是固體顆粒

所在的氣體或液體分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),撞擊固體顆粒,使固體顆粒受力不平衡產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,

故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。溫度越高,顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈,故選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵明確固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)即布朗運(yùn)動(dòng),知道布朗運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生原因和影響因素。考點(diǎn)二熱力學(xué)定律1.(2019北京朝陽一模,14)下列說法正確的是

()B.物體溫度升高,其中每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能均增大D.氣體對(duì)外做功,內(nèi)能一定減少答案

C固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤。溫度升高,分子平均動(dòng)能增大,B錯(cuò)

誤。由ΔU=W+Q,氣體對(duì)外做功,W為負(fù),但可從外界吸熱,Q為正,所以ΔU可為正,可為零,因此內(nèi)

能也可能增加或不變,D錯(cuò)誤。易錯(cuò)警示對(duì)于概念的理解容易出錯(cuò),如ΔU=W+Q各物理量正、負(fù)的意義。2.(2019北京海淀一模,15)下列說法正確的是

()A.物體溫度升高,每個(gè)分子的動(dòng)能都增加B.物體溫度升高,分子的平均動(dòng)能增加C.物體從外界吸收熱量,物體的內(nèi)能一定增加D.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能一定增加答案

B溫度升高,分子的平均動(dòng)能增加;改變物體的內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞,在考慮

內(nèi)能變化時(shí),兩種方式都要考慮。易錯(cuò)警示分子的熱運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的,溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大,但不是每個(gè)分子的動(dòng)能

都變大。3.(2019北京大興一模,14)如圖所示,導(dǎo)熱的汽缸固定在水平地面上,一個(gè)可自由移動(dòng)的活塞把

氣體封閉在汽缸中,汽缸的內(nèi)壁光滑?，F(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿,使活塞緩慢地向右移動(dòng),

保持汽缸內(nèi)氣體溫度不變,則對(duì)于封閉氣體

()答案

B氣體對(duì)外做功,A錯(cuò)誤。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度不變,故氣體分子平均動(dòng)

能不變,B對(duì)。氣體分子總數(shù)不變,體積變大,故單位體積內(nèi)氣體分子個(gè)數(shù)減少,D錯(cuò)誤。分子平

均動(dòng)能不變,但是單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)減少,故壓強(qiáng)減小,C錯(cuò)誤。4.(2018北京海淀一模,13)關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法正確的是

()A.物體溫度不變,其內(nèi)能一定不變B.物體溫度升高,其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大C.外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能一定增加D.物體放出熱量,物體的內(nèi)能一定減小答案

B由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q知,物體內(nèi)能的變化由做功和熱傳遞共同決定,A、C、

D錯(cuò)誤。溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,B正確。解題關(guān)鍵

熟知熱力學(xué)第一定律。5.(2017北京西城二模,14)對(duì)一定質(zhì)量的氣體,忽略分子間的相互作用力。當(dāng)氣體溫度升高時(shí),

下列判斷正確的是

()答案

B氣體內(nèi)能等于氣體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和,由于忽略分子間的

相互作用力,分子勢(shì)能為零,所以氣體內(nèi)能等于氣體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,溫度升高,分子

平均動(dòng)能增大,內(nèi)能增大,B正確,A錯(cuò)誤。由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知,內(nèi)能增大,W、Q不

一定都是正值,C、D錯(cuò)誤?？疾辄c(diǎn)

內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律。解題關(guān)鍵

氣體忽略分子勢(shì)能。6.[2018北京豐臺(tái)一模,23(3)]機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化和守恒。理想氣體的分子可視為質(zhì)點(diǎn),分子間除相互碰撞外,無相互作用力。如圖所示,正方體容器內(nèi)密

封著一定質(zhì)量的某種理想氣體。每個(gè)氣體分子的質(zhì)量為m,已知該理想氣體分子平均動(dòng)能與

溫度的關(guān)系為

=

kT(k為常數(shù),T為熱力學(xué)溫度)。如果該正方體容器以水平速度u勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻突然停下來。求該容器中氣體溫度的變化量ΔT。(容器與外界不發(fā)生熱傳遞)

答案

解析設(shè)氣體初始溫度為T1,末溫度為T2,容器中氣體分子總數(shù)為N初始時(shí)分子平均動(dòng)能

=

kT1,末態(tài)時(shí)分子平均動(dòng)能

=

kT2

(2分)由能量守恒,氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能N

-N

=

Nmu2

(2分)得:ΔT=T2-T1=

(2分)解題關(guān)鍵

氣體(質(zhì)點(diǎn)系)宏觀動(dòng)能為質(zhì)心動(dòng)能(即正方體容器由于具有水平速度u所對(duì)應(yīng)的動(dòng)

能)和各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)能(對(duì)應(yīng)氣體分子相對(duì)于器壁的動(dòng)能之和)。當(dāng)容器停下來時(shí),其

內(nèi)部氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的無序化程度增強(qiáng),即氣體分子相對(duì)于器壁的熱運(yùn)動(dòng)更劇烈,氣體

由于宏觀運(yùn)動(dòng)具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。1.(多選)人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)是從宏觀到微觀不斷深入的過程。以下說法中正確的是

()C.溫度升高,每個(gè)分子的動(dòng)能都增大考點(diǎn)三固體、液體和氣體答案

AD液體分子之間的距離不同,分子力大小不同,所以分子勢(shì)能不同,故液體的分子勢(shì)

能與體積有關(guān),A正確;單晶體的物理性質(zhì)具有各向異性,而多晶體的物理性質(zhì)具有各向同性,故

B錯(cuò)誤;溫度越高,分子的平均動(dòng)能越大,但對(duì)于某個(gè)分子來說其分子動(dòng)能反而可能減小,故溫度

對(duì)單個(gè)分子來說沒有意義,故C錯(cuò)誤;由于液體表面張力的作用,因此液體的表面有收縮的趨勢(shì),

故露珠呈球狀,D正確。2.如圖所示,甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟,然后用燒熱的鋼針的針尖分別

接觸這兩種薄片,接觸點(diǎn)周圍熔化了的石蠟的形狀分別如圖所示。對(duì)這兩種薄片,下列說法正

確的是

()答案

B單晶體具有各向異性,多晶體和非晶體具有各向同性,故甲薄片一定是單晶體,從圖

中無法確定熔點(diǎn)的高低,B正確。3.如圖甲所示,先把一個(gè)棉線圈拴在鐵絲環(huán)上,再把環(huán)在肥皂液里浸一下,使環(huán)上布滿肥皂液薄

膜。如果用熱針刺破棉線圈里那部分薄膜,則棉線圈將成為圓形(圖乙),主要原因是

()答案

C由于液體表層內(nèi)分子間距離比較大,液體表面張力使得液體表面具有收縮的趨勢(shì),

故松弛的棉線圈變?yōu)閳A形,C正確。4.民間常用“拔火罐”來治療某些疾病,方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi),當(dāng)紙片燃燒完

時(shí),迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上,火罐就會(huì)緊緊地“吸”在皮膚上。其原因是,當(dāng)火罐內(nèi)的

氣體

()A.溫度不變時(shí),體積減小,壓強(qiáng)增大B.體積不變時(shí),溫度降低,壓強(qiáng)減小C.壓強(qiáng)不變時(shí),溫度降低,體積減小D.質(zhì)量不變時(shí),壓強(qiáng)增大,體積減小答案

B把火罐扣在皮膚上,火罐內(nèi)氣體的體積等于火罐的容積,體積不變,氣體經(jīng)過熱傳遞,

溫度不斷降低,氣體發(fā)生等容變化,由查理定律可知,氣體壓強(qiáng)減小,火罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界

大氣壓,大氣壓就將火罐緊緊地壓在皮膚上,故選B。5.一定質(zhì)量理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)b變化到c,如圖所示,則下列四圖中能正確反映出這一變化過

程的是

()

答案

C由題圖知,a→b過程為氣體等容升溫,壓強(qiáng)增大;b→c過程為氣體等溫降壓,體積增

大,由此可知選項(xiàng)C正確。6.若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,氣泡中的氣體可視為理想氣體,則在此

過程中關(guān)于氣泡中的氣體,下列說法正確的是

()答案

D理想氣體的分子間除了碰撞外沒有其他作用力,故分子間沒有作用力,A錯(cuò)誤;因氣

泡在上升過程中溫度不變,平均動(dòng)能不變,平均速率不變,B、C錯(cuò)誤;氣泡從湖底上升到湖面的

過程中溫度保持不變,氣泡內(nèi)氣體組成的系統(tǒng)的壓強(qiáng)減小,氣體體積增大,故D正確。1.(2017北京東城一模,13)能直接反映分子平均動(dòng)能大小的宏觀物理量是

()一、選擇題（每題6分，共48分）B組2017—2019年高考模擬·專題綜合題組(時(shí)間：45分鐘分值：70分)答案

A溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。2.(2017北京海淀零模,13)僅利用下列某一組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)的是

()答案

D阿伏加德羅常數(shù)的定義:1mol任何物質(zhì)所含有的分子數(shù)。Mmol=m分×NA,D項(xiàng)符合題意。3.(2019北京東城一模,14)下列說法正確的是

()A.同一個(gè)物體,運(yùn)動(dòng)時(shí)的內(nèi)能一定比靜止時(shí)的內(nèi)能大B.物體溫度升高,組成物體的分子的平均動(dòng)能一定增加C.一定質(zhì)量的物體,內(nèi)能增加,溫度一定升高答案

B溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度升高時(shí)平均動(dòng)能增大,但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都

增大;溫度不升高時(shí),使分子的勢(shì)能增加,也可以使內(nèi)能增加;內(nèi)能由溫度、體積、物質(zhì)的量決

定,與宏觀機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān)。解題關(guān)鍵理解內(nèi)能的定義與決定因素,理解分子平均動(dòng)能與溫度的關(guān)系。4.(2018北京豐臺(tái)期末,1)物體的溫度升高時(shí),物體內(nèi)

()答案

C溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,因此C正確。易錯(cuò)警示

溫度升高,分子平均動(dòng)能增加,但不是每個(gè)分子動(dòng)能都增加。5.(2019北京海淀一模反饋,15)下列說法中正確的是

()A.物體的溫度不變,其內(nèi)能一定不變B.物體的溫度升高,一定是由于從外界吸收了熱量C.物體對(duì)外做功,其內(nèi)能一定減少D.溫度越高,物體內(nèi)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)越劇烈答案

D溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,D項(xiàng)正確。做功和熱傳

遞是改變內(nèi)能的兩種方式,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。物體的分子總動(dòng)能和分

子總勢(shì)能的和稱為內(nèi)能,物體溫度不變,但體積改變,對(duì)外做功或外界對(duì)物體做功,其內(nèi)能可能

變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。知識(shí)拓展熱力學(xué)第一定律公式ΔU=W+Q。內(nèi)能增大時(shí),ΔU為正,反之為負(fù),表示物體內(nèi)能的

變化。物體對(duì)外做功,W取負(fù)值;外界對(duì)物體做功,W取正值。物體從外界吸收熱量,Q取正值;物

體放熱,Q取負(fù)值。6.(2019北京豐臺(tái)一模,14)下列說法正確的是

()A.氣體的溫度升高,每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大B.從微觀角度講,氣體壓強(qiáng)只與氣體分子的密集程度有關(guān)C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大D.若一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功50J,則內(nèi)能一定減少50J答案

C氣體溫度升高,分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大,但不一定每個(gè)分子的速率都增大;氣體壓

強(qiáng)與分子的密集程度與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān);改變物體內(nèi)能的方式有兩種,做功和熱傳遞,

所以氣體對(duì)外做功,內(nèi)能不一定減少。知識(shí)拓展影響物體內(nèi)能的因素有溫度、體積和物質(zhì)的量,改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱

傳遞。7.(2019北京石景山一模,14)下列說法正確的是

()C.物體對(duì)外界放熱,其內(nèi)能一定減少D.物體對(duì)外界做功,其內(nèi)能一定減少答案

B布朗運(yùn)動(dòng)是液體、氣體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映,A錯(cuò)誤。物體內(nèi)能是所有分子的

熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能總和,B正確。由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,可知,C、D錯(cuò)誤。易錯(cuò)點(diǎn)將布朗運(yùn)動(dòng)認(rèn)為是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。8.(2017北京石景山一模,14)快遞公司用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品,如圖所

示。假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界沒有熱交換,當(dāng)充氣袋四周被擠壓時(shí),袋內(nèi)氣體

()

A.對(duì)外界做負(fù)功,內(nèi)能增大B.對(duì)外界做負(fù)功,內(nèi)能減小C.對(duì)外界做正功,內(nèi)能增大D.對(duì)外界做正功,內(nèi)能減小答案

A無熱交換Q=0,被擠壓W>0,即外界對(duì)氣體做功。由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,可知

ΔU>0,內(nèi)能增加。9.(11分)(2017北京朝陽二模,24節(jié)選)科學(xué)精神的核心是對(duì)未知的好奇與探究。小君同學(xué)想尋

找教科書中“溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志”這一結(jié)論的依據(jù)。她以氦氣為研究對(duì)象進(jìn)行了

一番探究。經(jīng)查閱資料得知:第一,理想氣體的模型為氣體分子可視為質(zhì)點(diǎn),分子間除了相互碰

撞外,分子間無相互作用力;第二,一定質(zhì)量的理想氣體,其壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系式為p=

nkT,式中n為單位體積內(nèi)氣體的分