2020高考二輪復(fù)習(xí)物理學(xué)案（8）熱學(xué)

1、專題八 熱學(xué) 學(xué)案 一 典例精析題型1.（氣體）下列說法正確的是A. 氣體對器壁的壓強(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. 氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量C. 氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減少，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.氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強(qiáng)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(qiáng)減小,D錯。題型2.（布朗運(yùn)動）做布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是ww

2、A分子無規(guī)則運(yùn)動的情況B某個微粒做布朗運(yùn)動的軌跡C某個微粒做布朗運(yùn)動的速度時間圖線D按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線解析：布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，而非分子的運(yùn)動，故A項(xiàng)錯誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運(yùn)動軌跡，故B項(xiàng)錯誤，對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，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度-時間圖線，故C項(xiàng)錯誤；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)動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動

3、的平均動能與分子間勢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能的標(biāo)志，所以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(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，對液面壓力的變化量為DFA、DFB，則A水銀柱向上移動了一段距離BDVADVBCDpADpBDDFADFB解析：首

4、先假設(shè)液柱不動，則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DVA=DVB，所以B、D錯誤。題型5. （熱學(xué)基礎(chǔ)知識）（1）遠(yuǎn)古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過 方式改變物體的內(nèi)能，把 轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。（2）某同學(xué)做了一個小實(shí)驗(yàn)：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(jìn)盛滿熱水的燒杯

5、里，氣球逐漸膨脹起來，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，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶內(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個銅原子占有的體積是M/NA D.1個銅原子的質(zhì)量是/NA解

6、析：BC 題型7.（分子做永不停息的熱運(yùn)動）從比較暗的房間里觀察到入射陽光的細(xì)光束中有懸浮在空氣里的微粒,這些微粒的運(yùn)動是布朗運(yùn)動嗎？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,用肉眼是不能看到布朗運(yùn)動的,只有在顯微鏡下才能看到.這些微粒在空氣里的運(yùn)動不屬布朗運(yùn)動.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)動主要是由于受到空氣對流、擾動和受到重力、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,這時槽中的水如果能被吸進(jìn)壇子里面,說明壇子不漏氣;如果水不能被吸進(jìn)壇子里面,說明壇子漏氣.試說明這種方法的原理.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)外沒有壓強(qiáng)差,水就不能被吸進(jìn)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(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、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?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1 mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)NB.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(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)紙上邊長為1 cm的正方形為單位,計(jì)算輪廓內(nèi)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)二、 專題突破針對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)無摩擦滑動，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時

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，通電一段時間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時，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(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)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。2. 如圖，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段

11、水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長為39cm，中管內(nèi)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(shè)整個過程溫度不變，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的水中有多少個水分子?(2)估算一個水分子的直徑.點(diǎn)撥：此題考查微觀量估算問題答案： (1)3.41022個 (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，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞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T0=273K，連個活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時，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A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定，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）第二次平衡時氮?dú)獾捏w積；（ii）水的溫度。解：（i）考慮氫氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為，體積為hS，末態(tài)體