高考物理總復(fù)習(xí)選考部分專題十五熱學(xué)習(xí)題課件_2.ppt

1、題目15:熱，高考物理(課程標(biāo)準(zhǔn)專用)，1.2015課程標(biāo)準(zhǔn)，33(1)，5分，0.307(多選題)下列陳述是正確的：(一)打碎一個(gè)晶體后，得到的小顆粒是無(wú)定形的(二)固體可分為兩種類型：晶體和無(wú)定形，有些晶體在不同方向有不同的光學(xué)性質(zhì)。由相同元素組成的固體。由于原子排列的不同，它可能變成不同的晶體。在適當(dāng)?shù)臈l件下，一些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶晶體，一些非晶晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體。在熔化過(guò)程中，晶體應(yīng)該吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能保持不變。五年高考，一組統(tǒng)一命題的試卷，答案BCD晶體破碎，其空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)保持不變，出現(xiàn)錯(cuò)誤；單晶具有各向異性，b是正確的；由于空間排列結(jié)構(gòu)，相同的元素形成不同物質(zhì)的晶體，

2、C是正確的；如果外部條件改變了分子或原子的空間排列結(jié)構(gòu)，晶體和無(wú)定形晶體可以相互轉(zhuǎn)化，而d是正確的；在晶體熔化的過(guò)程中，分子勢(shì)能會(huì)改變，內(nèi)能也會(huì)改變，而E是錯(cuò)的。解決問(wèn)題的關(guān)鍵掌握晶體和非晶的特性。晶體特征：?jiǎn)尉Ь哂幸?guī)則的幾何形狀；晶體有一定的熔點(diǎn)，在熔化過(guò)程中溫度保持不變；單晶具有各向異性。由于原子排列的不同，由相同元素組成的固體可能變成不同的晶體，如石墨和金剛石。在適當(dāng)?shù)臈l件下，一些晶體可以轉(zhuǎn)變成非晶晶體，例如，巖石晶體是晶體，而熔化后凝固的晶體是非晶的。晶體的熔化過(guò)程吸熱，內(nèi)能增加，溫度保持不變。2.2015課程標(biāo)準(zhǔn)，33(1)，5分，0.425(多項(xiàng)選擇)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，以下陳述是正確的

3、：(1)溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快(2)擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)(3)擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的(4)擴(kuò)散現(xiàn)象可以發(fā)生在氣體、液體和固體中(5)擴(kuò)散在液體中。溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散越快，是正確的；氣體、液體和固體的分子不斷地進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)，氣體、液體和固體都會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，d是正確的；在擴(kuò)散現(xiàn)象中，分子本身的結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變，這不是化學(xué)變化，而B(niǎo)是錯(cuò)誤的。鍵擴(kuò)散現(xiàn)象表明，所有的物質(zhì)分子都在不斷地進(jìn)行不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。3.2014課程標(biāo)準(zhǔn)，33(1)，6分，0.303(多項(xiàng)選擇)一定量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)過(guò)ab、bc、ca三個(gè)過(guò)程回到初始狀態(tài)，其p-T圖像如圖所示。以下判斷

4、是正確的：(1)過(guò)程ab中的氣體必須吸熱。過(guò)程bc中的氣體既不吸熱也不放熱。外界對(duì)加工過(guò)程中氣體所做的功等于氣體釋放的熱量。在三種狀態(tài)下，甲、乙和丙，甲狀態(tài)下分子的平均動(dòng)能最小。在兩種狀態(tài)下，即E.b和C，容器壁在單位時(shí)間內(nèi)每單位面積內(nèi)受到氣體分子影響的次數(shù)是不同的。答案是封閉氣體。根據(jù)標(biāo)題圖，ab過(guò)程，Bc過(guò)程是等溫變化，壓力降低，體積增加，外部功是吸熱過(guò)程，而B(niǎo)項(xiàng)是錯(cuò)誤的。ca過(guò)程是等壓變化，溫度T降低，內(nèi)能降低，體積V減小，外界對(duì)氣體做功。根據(jù)W Q=U，外界對(duì)氣體所做的功小于氣體釋放的熱量，C項(xiàng)是錯(cuò)誤的。溫度是分子平均動(dòng)能Tapc的標(biāo)志，顯然e項(xiàng)是正確的。解題指令根據(jù)圖像判斷氣體的狀態(tài)

5、變化過(guò)程，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行求解。結(jié)果表明，一定質(zhì)量的理想氣體的分子勢(shì)能為0，內(nèi)能取決于溫度。，4.2014課程標(biāo)準(zhǔn)，33(1)，5分，0.396(多選)以下陳述是正確的：(1)懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)(2)空氣中小雨滴的球形是水的表面張力的結(jié)果(3)彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)特性。高原地區(qū)水的沸點(diǎn)很低，這是由于高原地區(qū)溫度低。e .濕泡濕度計(jì)顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中水分蒸發(fā)吸熱的結(jié)果。答案是花粉在BCE水中的布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子的熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所以A項(xiàng)是錯(cuò)誤的。是表面張力使空氣中的雨滴呈球形，所以B項(xiàng)是正確的。液晶的光學(xué)性質(zhì)是各向異性，

6、用于液晶顯示，C項(xiàng)是正確的。高原地區(qū)大氣壓力低，相應(yīng)的水沸點(diǎn)低，所以D項(xiàng)是錯(cuò)誤的。由于紗布中的水分蒸發(fā)并吸收熱量，在相同的環(huán)境下，濕泡溫度計(jì)顯示的溫度較低，E是正確的。易出錯(cuò)的布朗運(yùn)動(dòng)不是花粉分子的運(yùn)動(dòng)，而是液體分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)小花粉顆粒的影響。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是液體的表面有張力；液晶的光學(xué)性質(zhì)是各向異性的。氣壓越低，水的沸點(diǎn)就越低。蒸發(fā)是一種蒸發(fā)現(xiàn)象，它需要吸收熱量。5.(2014年國(guó)家大綱，16，6分)(多項(xiàng)選擇)對(duì)于一定量的稀薄氣體，下面的說(shuō)法是正確的：(一)當(dāng)壓力增加時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)將不可避免地變得強(qiáng)烈(二)當(dāng)壓力保持不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得強(qiáng)烈(三)當(dāng)壓力增加時(shí)，分子之間的平均距離不

7、可避免地減小(四)當(dāng)壓力減小時(shí)，分子之間的平均距離可能減小。當(dāng)壓力保持不變時(shí)，如果氣體體積增加，溫度將升高，分子熱運(yùn)動(dòng)將變得強(qiáng)烈，選項(xiàng)B是正確的；當(dāng)壓力增加或減少時(shí)，氣體的體積可能增加，或減少或保持不變，因此選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。解題說(shuō)明表明分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，表明氣體溫度升高，分子間的平均距離減小，表明氣體體積減小。結(jié)合=C，分析了溫度升高或體積變化時(shí)氣體壓力的變化。6.2013課程標(biāo)準(zhǔn)，33(1)，6分，0.257(多項(xiàng)選擇)，兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的分子只有在分子力的作用下才會(huì)從靜止?fàn)顟B(tài)移動(dòng)，直到它們不再靠近。在這個(gè)過(guò)程中，下列陳述是正確的：(a)分子力先增加，然后一直減少；b)分子力先

8、做正功，然后做負(fù)功；c)分子動(dòng)能先增大后減??；d)分子勢(shì)能先增大后減?。籩)分子勢(shì)能和動(dòng)能的總和保持不變；答案是BCE分子力f和分子間距r之間的關(guān)系是：當(dāng)rr0，f是重力?？偠灾?dāng)兩個(gè)分子之間的距離逐漸達(dá)到最近時(shí)，分子力先增加，然后減少，然后增加，這是一個(gè)錯(cuò)誤。當(dāng)分子力為重力時(shí)，將做正功，分子勢(shì)能將減少；當(dāng)分子力是排斥力時(shí)，將做負(fù)功，分子勢(shì)能將增加，所以項(xiàng)B是正確的，項(xiàng)D是錯(cuò)誤的。因?yàn)橹挥蟹肿恿Γ灾话l(fā)生分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)換，即當(dāng)分子勢(shì)能減少時(shí)，分子動(dòng)能增加，而當(dāng)分子勢(shì)能增加時(shí)，分子動(dòng)能減少，其和不變，項(xiàng)C和E是正確的。解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵分子之間既有引力也有斥力，斥力隨著分子間距

9、離的增加而減小，斥力的變化快于引力，分子力所做的功等于分子勢(shì)能的減小。，7.2013課程標(biāo)準(zhǔn)，33(1)，5分，0.33(多項(xiàng)選擇)關(guān)于一定量的氣體，下列說(shuō)法是正確的()氣體體積是指氣體分子所能達(dá)到的空間體積，而不是氣體所有分子體積的總和。只要?dú)怏w分子的熱運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度減弱，氣體的溫度就會(huì)降低。在完全失重的情況下，容器壁上的氣體壓力為零。氣體從外部吸收熱量，其內(nèi)部能量必須增加。在等壓膨脹過(guò)程中，氣體的溫度必須升高。答案是在ABE氣體分子之間有一個(gè)間隙，所以氣體體積是指氣體分子可以到達(dá)的空間。選項(xiàng)一是正確的；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，反映分子熱運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，所以只要?dú)怏w分子熱運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度減弱，氣體溫度就可

10、以降低，選項(xiàng)B是正確的；氣體的壓力是由氣體分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)與壁面碰撞的力引起的，與超重和失重?zé)o關(guān)。選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的；有兩種方法可以改變氣體的內(nèi)能，即做功和傳熱，所以氣體從外部吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加。選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的；根據(jù)蓋盧斯薩克定律，當(dāng)氣體在恒定壓力下膨脹時(shí)，溫度必須上升，選項(xiàng)E是正確的。功和熱傳遞都可以改變內(nèi)能，所以氣體從外部吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加。在完全失重的情況下，氣體分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。氣體在容器壁上的壓力是由氣體分子與容器壁的碰撞引起的，與分子重力無(wú)關(guān)。(2)如圖所示，帶V的A缸和B缸的下端通過(guò)一根細(xì)管(體積可忽略不計(jì))相互連通，閥門K2位于細(xì)管

11、的中間。在A和B的頂部分別有閥門K1和K3，B，在B中有一個(gè)可自由滑動(dòng)的活塞(質(zhì)量和體積可以忽略不計(jì))。最初，所有三個(gè)閥門都是打開(kāi)的，活塞在B的底部；關(guān)閉K2和K3，通過(guò)K1給氣缸充氣，當(dāng)a中的氣體壓力達(dá)到大氣壓力p0的3倍后，關(guān)閉K1。眾所周知，室溫是27，圓柱體導(dǎo)熱。()打開(kāi)K2，當(dāng)活塞穩(wěn)定時(shí)，計(jì)算活塞上方氣體的體積和壓力；()然后打開(kāi)K3，找到活塞穩(wěn)定時(shí)的位置；()然后慢慢加熱氣缸中的氣體，使其溫度上升20度，并找出此時(shí)活塞下方氣體的壓力。答案(1)ABC(2)(2p 0)(b的頂部)(1.6p0)，分析(1)每條曲線下面積的含義是各種速率下分子總數(shù)的百分比，所以面積為1，A是正確的，d

12、是錯(cuò)誤的。氣體溫度越高，分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子的平均動(dòng)能越大，高速分子的百分比越大，所以對(duì)應(yīng)于虛線的溫度越低，B和C都是正確的。根據(jù)圖中0400 m/s區(qū)間下的面積，0400 m/s區(qū)間出現(xiàn)的分子數(shù)占分子總數(shù)的百分比較大，為0，e為錯(cuò)誤。(2)(當(dāng)K2打開(kāi)時(shí)，活塞上方的氣體壓力為p1，體積為V1。根據(jù)問(wèn)題的含義，被活塞分離的兩部分氣體經(jīng)歷等溫過(guò)程。根據(jù)波義耳定律，當(dāng)K3打開(kāi)時(shí)，p0V=p1V1 (3p0)V=p1(2V-V1)，V1=p1=2p0()，活塞必須上升。當(dāng)活塞下方的氣體和A中的氣體的體積之和為V2(V22V)時(shí)，活塞下方的氣體壓力為p2。根據(jù)波義耳定律，(3p0)V=p2V2

13、，p2=p0。打開(kāi)K3后，活塞上升，直到b的頂部；此時(shí)，p2為p2=p0。()假設(shè)活塞下方加熱氣體的壓力為p3，在定容過(guò)程中，當(dāng)氣體溫度從T1=300 K上升到T2=320 K時(shí)，我們可以通過(guò)將相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式得到p3=1.6p0。通過(guò)分析活塞上的力，我們可以得到活塞兩側(cè)氣壓之間的關(guān)系。請(qǐng)注意，在任何狀態(tài)下，輕物體的組合外力都是0。9。(2017課程標(biāo)準(zhǔn)，33，15分)(1)如圖所示，絕熱圓筒被隔板分成兩部分，隔板的左側(cè)充滿理想氣體，其余部分之間存在真空A.氣體的內(nèi)能在自發(fā)擴(kuò)散前后是相同的。氣體的內(nèi)能在壓縮過(guò)程中增加。在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外做功。在壓縮過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功。在壓縮過(guò)程中，

14、氣體分子的平均動(dòng)能保持不變；(2)熱空氣氣球的體積為v，充滿溫度為ta的熱空氣，氣球外的冷空氣溫度為Tb。眾所周知，在1個(gè)大氣壓和溫度T0下，空氣的密度是0，氣球內(nèi)外的氣壓總是1個(gè)大氣壓，重力加速度是g .(計(jì)算熱氣球的浮力；()計(jì)算熱氣球中空氣的重力；()讓熱氣球充氣前的質(zhì)量為m0，并找出充氣后它能承受的最大質(zhì)量。回答(1)ABD(2)(Vg0)(Vg0)(V0T 0(-)-m0，分析(1)當(dāng)氣體自發(fā)擴(kuò)散時(shí)，不向外做功，W=0，圓柱體是絕緣的，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，Q=0，U=W，Q=0，所以氣體的內(nèi)能不變，選項(xiàng)a是正確的。在氣體壓縮過(guò)程中，體積減小，外界對(duì)氣體做功。W0，Q=0，所以U0，氣

15、體的內(nèi)能增加，所以分子的平均動(dòng)能隨著理想氣體溫度的增加而增加。選項(xiàng)B和D是正確的，而選項(xiàng)E是錯(cuò)誤的。(2)(假設(shè)在1個(gè)大氣壓下，質(zhì)量為m的空氣的體積在溫度T0時(shí)為V0，密度為0=體積在溫度T時(shí)為VT，密度為(T)=通過(guò)Gellussac定律得到=get (T)=0，氣球的浮力為f=(Tb)gV。G=(Ta)Vg G=Vg0(G)=Vg0(G)=Vg0(m)是氣球能夠提升的最大質(zhì)量，m=V0T0(-)-m0是根據(jù)力平衡條件通過(guò)mg=f-G-m0g得到的。知識(shí)導(dǎo)致對(duì)氣體功和理想氣體內(nèi)能的理解。當(dāng)氣體自由擴(kuò)散時(shí)，當(dāng)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)算分子勢(shì)能，所以理想氣體的內(nèi)能等于

16、所有分子的動(dòng)能。10。(2017課程標(biāo)準(zhǔn)，33，15分)(1)如圖所示，具有一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，通過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，然后通過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后通過(guò)等壓過(guò)程ca返回初始狀態(tài)a。以下說(shuō)法是正確的。a .工藝ab中氣體的內(nèi)能增加，b .工藝ca中外部對(duì)氣體起作用，c .工藝ab中氣體對(duì)外部起作用，d .工藝bc中氣體從外部吸熱，e .工藝ca中氣體從外部吸熱，以及(2)圖(a)所示為測(cè)量稀薄氣體壓力的儀器。玻璃泡m的上下兩端分別連接有兩根垂直的細(xì)玻璃管K1和K2。K1長(zhǎng)度為l，頂端封閉，K2上端與待測(cè)氣體相通；m的下端通過(guò)橡膠軟管與裝有水銀的容器r相通。在測(cè)量開(kāi)始時(shí)，m

17、與K2通信；逐漸升高r，直到K2中的汞含量等于K1的頂部，此時(shí)汞已進(jìn)入K1，K1中的汞含量低于頂部，如圖(b)所示。假設(shè)與K2連通的待測(cè)氣體的溫度和壓力在測(cè)量過(guò)程中保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑為d，M的體積為V0，汞的密度為0，重力加速度為g。計(jì)算：()處待測(cè)氣體的壓力；()儀器可以測(cè)量的最大壓力。答案(1)ABd(2)(1)，分析(1)從p-V圖可以看出，在過(guò)程AB中，體積不變，氣體不對(duì)外做功，W=0，壓力增加，溫度增加，氣體內(nèi)能增加。選項(xiàng)甲是正確的，但選項(xiàng)丙是錯(cuò)誤的；bc過(guò)程是一個(gè)等溫過(guò)程，其中理想氣體的內(nèi)能保持不變，但體積增加，氣體在外部做功，W0，氣體從外部吸熱，選項(xiàng)D是正確的；過(guò)程ca是一個(gè)等壓變化過(guò)程，體積減小，外部對(duì)氣體W0做功。根據(jù)蓋盧斯薩克定律，氣體溫度降低，內(nèi)能降低。根據(jù)能量密度，氣體放出熱量。選項(xiàng)B是正確的，但選項(xiàng)E是錯(cuò)誤的。(2)()汞表面上升到m的下端，將氣體密封在玻璃泡中。此時(shí)密封氣體的體積為V，壓力等于被測(cè)氣體的壓力P。提高關(guān)稅A.質(zhì)量和溫度相同的氣體的內(nèi)能必須相同。氣體溫度是恒定的，整體運(yùn)動(dòng)速度越快，其內(nèi)能就越大。當(dāng)氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能是恒定的。一定量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。在