三維設(shè)計(jì)2016年高考物理一輪專版習(xí)題課件題庫考點(diǎn)通關(guān)第十二章熱學(xué)選修

第十二章熱學(xué)[ 阿伏伽德羅常數(shù)氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志、內(nèi)能固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體液晶的微觀結(jié)構(gòu)液體的表面張力現(xiàn)象氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓相對濕度熱力學(xué)第一定律能量守恒定律熱力學(xué)第二定律第1單 分子動(dòng)理論內(nèi)m31kg鋁所含鋁原子的個(gè)數(shù)分別是多少？1個(gè)鋁原子的質(zhì)量和占有的體積分別是多少？提示：ρMV＝M1m3鋁所含原子個(gè)數(shù)為 。M。當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，分子力為0。r>r0時(shí)，F(xiàn)引>F斥，分子力表現(xiàn)為引力。Ep與兩分子間距離的變化關(guān)系如圖中曲線所示。圖中分子勢能的最小值為－E0。若兩分子所具有的總能量為0，則下列說法中正確的是()解析：BDx200，故選項(xiàng)A錯(cuò)，Bx10Cx1處因分子勢能為零，故分子動(dòng)能為零，速度為零，故乙分子會(huì)沿原路返回，故選項(xiàng)D正確。 解析：B根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志知，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。晶體熔化或凝固時(shí)溫度不變，但是內(nèi)能變化，熔化時(shí)吸收熱量，內(nèi)能增大；凝固時(shí)放出熱量，內(nèi)能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。又向低溫?zé)嵩捶艧酫2，工質(zhì)完全恢復(fù)初始狀態(tài)，內(nèi)能沒有變化。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在[記一記[試一試 A．在一定條件下物體的溫度可以降到0K解析：選B 項(xiàng)錯(cuò)；故選B。33π

(球體模型)d＝V(分子所占有的平均空間。如圖12－1－4所示，此時(shí)每個(gè)分子占有的空間視為棱長為d的 ＝NA＝ 物體所含的分子數(shù)：n＝V·NA＝M·NAn＝M·NA＝ρV·NA [例1](2012·廣州一模)油滴在水面上形成如圖12－1－5所示的單分子油膜可估測分 S S 況F引F斥斥，F(xiàn)表現(xiàn)為斥力F引F斥斥，F(xiàn)表現(xiàn)為引力F引＝F斥r>10r0[2]下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法中，正確的是()[解析]r0r>r0rA、Br<r0時(shí)分子間表現(xiàn)為斥力，rrC正確，D錯(cuò)。[答案]WQ＋—①高溫物

②

[例3]根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說法正確的是 [解析]體傳遞，故A正確?？照{(diào)機(jī)在制冷過程中，把室內(nèi)的熱量向室外釋放，消耗電能，產(chǎn)生熱用能源越來越少，故而形成能源危機(jī)，故D錯(cuò)誤。[答案 [隨堂鞏固落實(shí)1(2014· 解析：選B 度升高，體積增大，對外做功，內(nèi)能增加，選項(xiàng)B正確。 D．?dāng)z氏溫度變化1℃，熱力學(xué)溫度變化1K解析：BD布朗運(yùn)動(dòng)證明，液體的分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A內(nèi)能不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；攝氏溫度變化1℃，熱力學(xué)溫度變化1K，選項(xiàng)D正確。 解析：選CD車胎爆胎是車胎內(nèi)氣體溫度升高，內(nèi)能增加，分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇，無關(guān)，A、B錯(cuò)誤，C正確；在車胎突然爆裂的極短時(shí)間內(nèi)，氣體體積增大，對外做功，溫度降低，對外放熱，根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，氣體內(nèi)能減少，D正確。如圖12－1－7所示，用F表示兩分子間的作用力，Ep表示分子間的分子勢能，在兩個(gè)分子之間的距離由10r0變?yōu)閞0的過程中( (1)2×105J的熱量，則是氣體對外界做功，還是外界對氣體做功？做了多少(2)4×105J的功，則是氣體放熱還是從外界吸熱？放出或吸收的熱答案：(1)外界對氣體做功1×105(2)氣體從外界吸熱7×105

2．(2013·上海嘉定期未)1所示，用細(xì)線將一塊玻璃板水平地懸掛在彈簧秤下端，突然增大，主要原因是()解析：D在玻璃板脫離水面的一瞬間，彈簧秤讀數(shù)會(huì)突然增大的主要原因是：水與玻璃間存在分子引力作用，選項(xiàng)D正確。 解析：CA錯(cuò)誤；從平某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖2所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對應(yīng)的溫度分別為TⅠ、TⅡ、TⅢ，則( vvvⅠEkⅢ>EkⅡ>EkⅠ，所以B正確，A、C、D A0℃0℃的冰，所以一定質(zhì)量0℃水的分子勢能比0℃冰的分子勢能大，選項(xiàng)B正確；物體吸收熱量后，若對C100℃100℃的水蒸氣，對外做功，吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 動(dòng)在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10－9m)減小到很難再靠近的過程中，分子間作用解析：選AB布朗運(yùn)動(dòng)雖然不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但是它可以說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏B正確；在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(r>10－9m)減小到很難再靠近的過第二定律，不能夠研制出內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。度變化如圖3所示，則此過程( 解析：ABP－TAB溫度保持不變，故氣體分子A、B正確。8．(2015·湛江市高中畢業(yè)班調(diào)研測試題)如圖4所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進(jìn)一 溫度計(jì)示數(shù)變 B．溫度計(jì)示數(shù)變C．氣體內(nèi)能減 9L1＝7mL2＝5mh＝3.2m。假設(shè)臥室內(nèi)的空氣處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，已知阿伏伽德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1。解析：(1)V＝L1L2h＝112m3＝112×103L，Vm＝22.4L/moln＝VNA＝3.01×1027答案 氣體，下列說法中正確的是。(填寫選項(xiàng)前的字母)J的功，則此過程中氣泡(選填“吸收”或“放出”)的熱量是J。氣泡到達(dá)中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了J。NA＝6.02×1023mol－12×10－10m。若氣泡內(nèi)的氣體能完全變解析：(1)考慮氣體分子間作用力時(shí)，分子力是引力，分子間距從r0增大，分子力先增大后減小，A錯(cuò)誤。氣泡上升過程中溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，分子平均速率也不變，B、C錯(cuò)誤。氣泡上升過程中體積膨脹，分子勢能增加，內(nèi)能增大，而對外做功，故氣體一定吸收熱量，又因?yàn)闇囟炔蛔儯势潇乇卦黾?，D正確。對外做功，W＝－0.6J，ΔU＝Q＋WQ＝ΔU－W＝0.6J>0，即需從外界吸收0.6J的熱量。 ，＝πd3 M n6 nd則V1＝ρπd3NA(或V1＝ρ (2)吸收0.6 第2單元固體、液體和氣的關(guān)系如圖(4)所示。則由此可判斷出甲、乙、丙分別為、、。 解析：BC金剛石、水晶和食鹽是晶體，玻璃是非晶體，A錯(cuò)誤；晶體的分子排列晶體的物理性質(zhì)是各向異性，多晶體和非晶體的物理性質(zhì)是各向同性，故D錯(cuò)誤。 解析：A使用鋼筆難以在油紙上寫字，是由于墨水與油紙不浸潤造成的，與液體表面張力無關(guān)，符合題意，故A正確；由于雨水表面存在表面張力，雖然布傘有孔，但不漏水，與表面張力有關(guān)，故B錯(cuò)誤；草葉上的露珠存在表面張力，它表面的水分子表現(xiàn)為引故D錯(cuò)誤。 F ②公式：p＝T或T＝C(常量

＝·ΔT ②公式：V＝T或T＝C(常量 ＝ T1＝T2T＝C(常量)[試一試1atm0.5L1atm0.1L，設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的有()解析：選 出，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

解析：DA錯(cuò)誤；暑，故D正確。[1]12－2－4M的汽缸，汽缸內(nèi)放有一質(zhì)汽缸和活塞達(dá)到相對靜止?fàn)顟B(tài)，求此時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p。(已知外界大氣壓為p0) S

p＋ 2p V T1＝T2T＝C[2(2012·新課標(biāo)高考)12－2－5UA、BC浸0℃的水槽中，BA3SAB兩部分隔開。A內(nèi)為統(tǒng)穩(wěn)定后，UU形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡[審題指導(dǎo)[解析 (1)在打開閥門S前，兩水槽水溫均為T0＝273K。設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)ABpC＝VBΔp＝180壓強(qiáng)為pC′＝pB＋Δp⑥ (1)180 (2)364[3](2014·浙江自選模塊)12－2－6所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形金屬容器內(nèi)有一個(gè) h

22熱力學(xué)第一律ΔU＝W＋Q知?dú)怏w放出熱量，氣體分子的平均速率減小。 mgcos 放熱 是單晶體，故C正確。單晶體和多晶體都具有一定的熔點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。 解析：選 氣體從a到b的變化過程中，體積V減小，溫度T升高，由理想氣體TT回到初始狀態(tài)的壓強(qiáng)，那么使用下列哪些過程可以實(shí)現(xiàn)()解析：BD根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體等溫膨脹，壓強(qiáng)減小，再將氣體等容故B對；氣體等容升溫，壓強(qiáng)增大，再將氣體等溫壓縮，壓強(qiáng)增大，故C錯(cuò)；氣體等容降溫，壓強(qiáng)減小，再將氣體等溫壓縮，壓強(qiáng)增大，故D對。 解析：選BD等溫變化，分子平均動(dòng)能不變，即氣體分子每次撞擊器壁的平均沖力不質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，缸內(nèi)氣體。(多選，填正確答案標(biāo)號(hào)) h1＝40mV1＝1m3。在拉力作用下浮筒緩慢上升。當(dāng)筒內(nèi)求V2和h2。體由于外界環(huán)境溫度升高，理想氣體的內(nèi)能要增大，所以選項(xiàng)aTb正確，c錯(cuò)誤；理想氣體沒有分子間的相互作用力，因此分子間的作用力始終為零，故d選項(xiàng)錯(cuò)誤。代入數(shù)據(jù)得V2＝2.5p1、p2，由題意得答案 解析：選A露珠呈球形是由于表面張力所致，選項(xiàng)A正確；不浸潤現(xiàn)象說明固體分子對液體分子的吸引力小于液體分子之間的吸引力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在一定溫度下當(dāng)氣體容壓強(qiáng)大于大氣壓造成的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 TT距離也可能變小，選項(xiàng)D正確。TC，則下列關(guān)系式中正確的是() B.C. D.解析：選C由狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中，氣體體積不變，由查理定律可知，隨壓強(qiáng)減TA＞TB，A、DBC過程中，氣體壓強(qiáng)不變，由蓋-呂薩克定律可知，隨體積增大，溫度升高，即TB＜TC，B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)對。 解析：C分子間距離為平衡距離時(shí)，分子勢能最小，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，根據(jù)熱力學(xué)第二升高，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 T解析：選A一定質(zhì)量的理想氣體，pV＝常量，p、V不變，則T不變，分子平均動(dòng)能TT不變，由pV＝常量知，pV可以變化，故狀態(tài)可以變化，BTCΔU＝Q＋W1K，內(nèi)能增量ΔUW與經(jīng)歷的過程可能有關(guān)(如體積變化時(shí))，因此吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程也有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 關(guān) A錯(cuò)誤；當(dāng)液晶中電場強(qiáng)度不同時(shí)，液晶對不同顏色光的吸收強(qiáng)度不同，選項(xiàng)B正確；D正確。7．(2014·寶山區(qū)一模)圖2中A、B兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量的某種理想氣體的兩個(gè)狀態(tài)，當(dāng)氣體自狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B時(shí)( T解析：ADABAA、B與O點(diǎn)的連線表示等容變化，直線AO的斜率大，p大，由理想氣體狀態(tài)方TT程pV＝C(常數(shù))，AABB錯(cuò)誤。由于氣體氣體必須從外界吸熱，故C錯(cuò)誤，D正確。T活塞的重力不可忽略。現(xiàn)對氣缸緩慢加熱，則氣缸內(nèi)()解析ACA做的功和內(nèi)能的增加值，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。9．(2014·焦作模擬)4U形管豎直放置，左端封閉，右端開口，L＝10cm27Δh＝2cm1.0×105Pa(75cmHg)。為了使左、右兩管中的水銀面相平，求：若溫度保持 代入數(shù)據(jù)300 即封閉管水銀柱上升了0.27cm，答案：(1)66℃(2)2.5410cmTTC＝ 360＋10×0.2cm3/K＝362C＝ 即這個(gè)氣溫計(jì)測量的范圍是23.4～26.6℃答案：(1)見解析(2)23.4～26.6利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜(如圖實(shí)－12－1所示)，將油酸分子d＝V/S計(jì)算出油膜的

30～40cm2cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地 1mL121211滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù)， 此估算出油酸分子的直徑為m(1位有效數(shù)字)。[解析 (2)d＝S＝300×50×0.13m≈5×10－10m[答案 (1)④①②⑤③[題組演練1．[多選]“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是()解析選AB“用油膜法估測分子的大小”的原理是將一滴油酸(體積為V)dSd＝V，所以，“S2．[多選]m的純油酸，滴在液面上擴(kuò)散后形成的最大面積有() ＝ *

C0.1mL30cm×40cm的淺盤、痱子粉、0.05%1mL油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)N；0.05%的油酸酒精溶液，與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n；；1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S。用已給的和測得的物理量表示單個(gè)油酸分子的大小(單位：cm)N(2)每滴油酸酒精溶液的體積為1NNV＝n×0.05%N＝ n×0.05%＝ 0.6mL1mL801滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，讓油膜在水面上盡可能散開，測得油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖實(shí)－12－2所示，圖中每一小方格的邊長為1cm，試求：

方格的面積S0＝L2＝1cm2，×(2)一滴純油酸的體積V＝ 1×1 ＝7.5×10－12V

d＝S＝114×10－4≈6.6×10－10m S S5．(2014·江蘇三校聯(lián)考)1mL500mL的油酸酒精溶液，待均勻溶解2001mL，則每滴油酸酒精溶液體積為mL?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得200cm2，則估算油酸分子的直徑是m(保留一位有效數(shù)字)。解析：1mL的純油酸配成500mL的油酸酒精溶液，油酸濃度為1/500，每滴油酸1/200mL＝0.005mLV＝0.005mL×1/500＝10－5mL，由V＝Sd解得油酸分子的直徑是d＝5×10－10m。 M＝0.283kg·mol－1ρ＝0.895×103kg·m－31001mL，則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？(取NA＝6.02×1023mol－1，球的體積6VD6

331×10－8 －3中油酸膜的面積為 。解析：70S＝70×25×25×10－6m2≈4.4×10－2m2，一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V＝1×0.6×10－6m3＝1.2×10－11m3， 1

－2m≈2.7×10－10答案：(1)球體單分子直徑 如圖1所示絕熱容器中間用隔板隔開左側(cè)裝有氣體右側(cè)為真空現(xiàn)將隔板抽掉， f引f斥兩部分組成，下列說法中正確的是()C．當(dāng)分子間距離減小時(shí)，f引f斥增大D．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，f引增大而f斥減小解析：A分子間同時(shí)存在引力和斥力，且它們都隨分子間距離的增大而減小，分子間距離的減小而增大，由于斥力變化的快，所以當(dāng)分子間距離小于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，分子間距離大于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，由此可以判斷只有A正確。 解析：選C布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體微粒在液體分子撞擊下所做的無規(guī)則運(yùn)AB錯(cuò)誤；液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，選項(xiàng)C正確；由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，故液體表面存在表面張力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。cpbpcabacQabQac，則() 解析：Cbc溫度相同，Vb>VcpbVb＝pcVcpb<pc；由于Tb＝Tc，所以過程ac和ab內(nèi)能變化相同，ab過程體積變大，氣體對外做功，W<0，ΔU＝Qab＋W；ac過程體積不變，氣體不做功，ΔU＝Qac，所以Qab>Qac。氣泡的體積會(huì)逐漸增大，不考慮氣泡內(nèi)氣體分子勢能的變化，則氣泡內(nèi)()A.氣體內(nèi)能增 B.外界對氣體做C.氣體從外界吸收了熱 D.每個(gè)氣體分子動(dòng)能都不T解析：選C由理想氣體狀態(tài)方程公式pV＝C知溫度不變，體積增大時(shí)壓