高考物理二輪復習 專題七 選考部分 第1講 熱學課件.ppt

第1講熱學 1 2016 全國卷 33 物理 選修3 3 1 5分 關于熱力學定律 下列說法正確的是 填正確答案標號 選對1個得2分 選對2個得4分 選對3個得5分 每選錯1個扣3分 最低得分為0分 A 氣體吸熱后溫度一定升高B 對氣體做功可以改變其內能C 理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D 熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E 如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡 那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡 2 2016 全國卷 33 物理 選修3 3 1 5分 一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始 經歷等溫或等壓過程ab bc cd da回到原狀態(tài) 其p T圖象如圖1所示 其中對角線ac的延長線過原點O 下列判斷正確的是 填正確答案標號 選對1個得2分 選對2個得4分 選對3個得5分 每選錯1個扣3分 最低得分為0分 圖1 A 氣體在a c兩狀態(tài)的體積相等B 氣體在狀態(tài)a時的內能大于它在狀態(tài)c時的內能C 在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D 在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功E 在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功 2 10分 一氧氣瓶的容積為0 08m3 開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓 某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0 36m3 當氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時 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驗室使用多少天 方法二對氧氣瓶內的氧氣 由于溫度保持不變 由玻意耳氣體實驗定律和總質量不變得p1V1 np2V2 p3V1其中p1 20個大氣壓V1 0 08m3p2 1個大氣壓V2 0 36m3p3 2個大氣壓代入數值得n 4 天 答案 1 ABE 2 4天 3 2016 全國卷 33 物理 選修3 3 1 5分 關于氣體的內能 下列說法正確的是 填正確答案標號 選對1個得2分 選對2個得4分 選對3個得5分 每選錯1個扣3分 最低得分為0分 A 質量和溫度都相同的氣體 內能一定相同B 氣體溫度不變 整體運動速度越大 其內能越大C 氣體被壓縮時 內能可能不變D 一定量的某種理想氣體的內能只與溫度有關E 一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中 內能一定增加 2 10分 一U形玻璃管豎直放置 左端開口 右端封閉 左端上部有一光滑的輕活塞 初始時 管內汞柱及空氣柱長度如圖2所示 用力向下緩慢推活塞 直至管內兩邊汞柱高度相等時為止 求此時右側管內氣體的壓強和活塞向下移動的距離 已知玻璃管的橫截面積處處相同 在活塞向下移動的過程中 沒有發(fā)生氣體泄漏 大氣壓強p0 75 0cmHg 環(huán)境溫度不變 圖2 答案 1 CDE 2 144cmHg9 42cm 備考指導 考情分析 備考策略 氣體實驗規(guī)律 理想氣體 熱力學第一定律是近年來的必考點 相關的氣體狀態(tài)變化圖象 分子數的計算 溫度和內能 分子熱運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律也是復習的要點 要重視油膜法估測分子的大小 分子力等近些年未曾涉及的內容的復習 分子動理論 內能與氣體實驗定律的組合 規(guī)律方法 1 1 1 對于分子動理論和物體內能的理解 下列說法正確的是 填正確答案標號 A 溫度高的物體內能不一定大 但分子平均動能一定大B 外界對物體做功 物體內能一定增加C 溫度越高 布朗運動越顯著D 當分子間的距離增大時 分子間作用力就一直減小E 當分子間作用力表現為斥力時 分子勢能隨分子間距離的減小而增大 精典題組 2 如圖3是一種氣壓保溫瓶的結構示意圖 其中出水管很細 體積可忽略不計 出水管口與瓶膽口齊平 用手按下按壓器時 氣室上方的小孔被堵塞 使瓶內氣體壓強增大 水在氣壓作用下從出水管口流出 最初瓶內水面低于水管口10cm 此時瓶內氣體 含氣室 的體積為2 0 102cm3 已知水的密度為1 0 103kg m3 按壓器的自重不計 大氣壓p0 1 01 105Pa g取10m s2 求 圖3 要使水從出水管口流出 瓶內水面上方的氣體壓強至少要多大 當瓶內壓強為1 16 105Pa時 瓶內氣體體積的壓縮量是多少 忽略瓶內氣體的溫度變化 解析 1 溫度高的物體分子平均動能一定大 但是內能不一定大 選項A正確 外界對物體做功 若散熱 物體內能不一定增加 選項B錯誤 溫度越高 布朗運動越顯著 選項C正確 當分子間的距離增大時 分子間作用力可能先增大后減小 選項D錯誤 當分子間作用力表現為斥力時 分子勢能隨分子間距離的減小而增大 選項E正確 2 由題意知 瓶內外氣壓以及水的壓強存在以下關系 p內 p0 p水 p0 gh水 1 01 105Pa 1 0 103 10 0 1Pa 1 02 105Pa 當瓶內氣體壓強為p 1 16 105Pa時 設瓶內氣體的體積為V 由玻意耳定律有p0V0 pV壓縮量為 V V0 V 已知瓶內原有氣體體積V0 2 0 102cm3解得 V 25 9cm3答案 1 ACE 2 1 02 105Pa 25 9cm3 2 如圖4所示 水平面上有一個兩端密封的玻璃管 管內封閉有一定質量的理想氣體 管內的氣體被可以自由移動的活塞P分成體積相等的兩部分A B 一開始 兩部分氣體的溫度均為T0 600K 保持B部分氣體的溫度不變 將A部分氣體緩慢加熱至T 1000K 求此時A B兩部分氣體的體積之比 活塞絕熱且不計體積 圖4 答案 1 BCD 2 5 3 固體 液體與氣體實驗定律的組合 規(guī)律方法 1 固體和液體 1 晶體和非晶體 2 液晶的性質液晶是一種特殊的物質 既可以流動 又可以表現出單晶體的分子排列特點 在光學 電學物理性質上表現出各向異性 3 液體的表面張力使液體表面有收縮到球形的趨勢 表面張力的方向跟液面相切 4 飽和汽壓的特點液體的飽和汽壓與溫度有關 溫度越高 飽和汽壓越大 且飽和汽壓與飽和汽的體積無關 1 1 下列說法正確的是 填正確答案標號 A 液體的分子勢能與體積有關B 落在荷葉上的水呈球狀是因為液體表面存在張力C 飽和蒸汽是指液體不再蒸發(fā) 蒸汽不再液化時的狀態(tài)D 布朗運動表明了分子越小 分子運動越劇烈E 物體的溫度升高 并不表示物體中所有分子的動能都增大 精典題組 2 如圖5甲所示 豎直放置的汽缸中的活塞上放置一重物 活塞可在汽缸內無摩擦滑動 汽缸導熱性良好 其側壁有一個小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通 汽缸內封閉了一段高為80cm的理想氣體柱 U形管內的氣體體積不計 U形管足夠長且水銀始終沒有進入汽缸 此時缸內氣體處于圖乙中的A狀態(tài) 溫度為27 已知大氣壓強p0 1 0 105Pa 75cmHg 重力加速度g取10m s2 圖5 求A狀態(tài)時U形管內水銀面的高度差h1和活塞及重物的總質量m 若對汽缸緩慢加熱 使缸內氣體變成B狀態(tài) 求此時缸內氣體的溫度 答案 1 ABE 2 37 5cm625kg 327 2 1 下列說法中正確的是 填正確答案標號 A 氣體如果失去了容器的約束就會散開 這是因為氣體分子之間存在斥力的緣故B 液體表面具有收縮的趨勢 這是液體表面層分子的分布比內部稀疏的緣故C 黃金 白銀等金屬容易加工成各種形狀 沒有固定的外形 所以金屬不是晶體D 某溫度的空氣的相對濕度是此時空氣中水蒸氣的壓強與同溫度下水的飽和汽壓之比的百分數E 水很難被壓縮 這是分子間存在斥力的宏觀表現 2 如圖6所示 水平地面上放置有一內壁光滑的圓柱形導熱汽缸 汽缸內部有一質量和厚度均可忽略的活塞 活塞的橫截面積S 2 5 10 3m2 到汽缸底部的距離為L 0 5m 活塞上固定有一個質量可忽略的力傳感器 該力傳感器通過一根豎直細桿固定在天花板上 汽缸內密封有溫度t1 27 的理想氣體 此時力傳感器的讀數恰好為0 已知外界大氣壓強P0 1 2 105Pa保持不變 圖6 如果保持活塞不動 當力傳感器的讀數達到F 300N時 密封氣體的溫度升高到多少攝氏度 現取走豎直細桿 從初狀態(tài)開始將活塞往下壓 當下壓的距離為x 0 2m時力傳感器的示數達到F 450N 則通過壓縮氣體可以使此密封氣體的溫度升高到多少攝氏度 解析 1 氣體如果失去了容器的約束就會散開 這是氣體分子無規(guī)則運動的緣故 選項A錯誤 液體表面具有收縮的趨勢 這是液體表面層分子的分布比內部稀疏的緣故 選項B正確 黃金 白銀等金屬一般是多晶體 容易加工成各種形狀 沒有固定的外形 選項C錯誤 某溫度的空氣的相對濕度是此時空氣中水蒸氣的壓強與同溫度下水的飽和汽壓之比的百分數 選項D正確 水很難被壓縮 這是分子間存在斥力的宏觀表現 選項E正確 答案 1 BDE 2 327 177 熱學基本知識 熱力學定律與氣體實驗定律的組合 規(guī)律方法 2 應用氣體實驗定律的解題思路 1 選擇對象 即某一定質量的理想氣體 2 找出參量 氣體在始末狀態(tài)的參量p1 V1 T1及p2 V2 T2 3 認識過程 認清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提 4 列出方程 選用某一實驗定律或氣態(tài)方程 代入具體數值求解 并討論結果的合理性 3 牢記以下幾個結論 1 熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳遞給高溫物體 2 氣體壓強是由氣體分子頻繁地碰撞器壁產生的 壓強大小與分子熱運動的劇烈程度和分子密集程度有關 3 做功和熱傳遞都可以改變物體的內能 理想氣體的內能只與溫度有關 4 溫度變化時 意味著物體內分子的平均動能隨之變化 并非物體內每個分子的動能都隨之發(fā)生同樣的變化 1 1 關于熱學 下列說法正確的是 填正確答案標號 A 物體內熱運動速率大的分子數占總分子數的比例與溫度有關B 功可以全部轉化為熱 但熱量不能全部轉化為功C 空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比叫做空氣的相對濕度D 一定質量的理想氣體 在體積不變時 分子每秒與器壁的碰撞次數隨著溫度降低而減小E 一定質量的理想氣體 當氣體溫度升高時 因做功情況不明確 其內能不一定增大 精典題組 2 如圖7甲所示 一質量為2m的汽缸中用質量為m的活塞密封有一定質量的空氣 可視為理想氣體 當汽缸開口向上且通過懸掛活塞靜止時 密封空氣柱長度為L1 現將汽缸緩慢旋轉180 懸掛缸底靜止 如圖乙所示 已知大氣壓強為p0 外界溫度不變 活塞的橫截面積為S 汽缸與活塞之間不漏氣且無摩擦 氣缸導熱性良好 求 圖7 圖乙中密封空氣柱的長度L2 從圖甲到圖乙 密封空氣柱是吸熱還是放熱 并說明理由 解析 1 溫度越高 熱運動速率大的分子數占總分子數的比例越大 A正確 功可以全部轉化為熱 根據熱力學第二定律可知 在外界的影響下熱量也可以全部轉化為功 B錯誤 空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時水的飽和汽壓之比叫做空氣的相對濕度 C正確 一定質量的理想氣體 在體積不變時 溫度降低 壓強減小 根據氣體壓強的微觀解釋可知分子每秒碰撞器壁的次數減小 D正確 一定質量的理想氣體 不計分子勢能 當氣體溫度升高時 分子熱運動的平均動能增大 故內能一定增大 E錯誤 2 1 在一個標準大氣壓下 1g水在沸騰時吸收了2260J的熱量后變成同溫度的水蒸氣 對外做了170J的功 已知阿伏加德羅常數NA 6 0 1023mol 1 水的摩爾質量M 18g mol 下列說法中正確的是 填正確答案標號 A 分子間的平均距離增大B 水分子的熱運動變得更劇烈了C 水分子總勢能的變化量為2090JD 在整個過程中能量是不守恒的E 1g水所含的分子數為3 3 1022個 2 如圖8所示 U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍 在左管內用水銀封閉一段長為26cm 溫度為280K的空氣柱 左 右兩管水銀面高度差為36cm 外界大氣壓為76cmHg 若給左管的封閉氣體加熱 使管內氣柱長度變?yōu)?0cm 則此時左管內氣體的溫度為多少 圖8 答案 1 ACE 2 371 5K