高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 考前回扣篇 倒計時第2天 熱學(xué)部分檢測(選修3-3)-人教版高三選修3-3物理試題

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1、倒計時第2天 選修3-3 熱學(xué)部分 A.主干回顧 B.精要檢索 1.分子動理論與統(tǒng)計觀點 (1)分子動理論的基本觀點、實驗依據(jù)和阿伏加德羅常數(shù) ①物體是由大量分子組成的 a.分子模型:球體,直徑d=; 立方體,邊長d=. 式中V0為分子體積,只適用于求固體或液體分子的直徑;一般分子直徑大小的數(shù)量級為10-10 m.油膜法測分子直徑:d=,V是純油滴體積,S是單分子油膜的面積. b.一般分子質(zhì)量的數(shù)量級為10-26 kg,1 mol任何物質(zhì)含有的分子數(shù)為6.02×1023個. ②分子永不停息地做無規(guī)則熱運動 擴散現(xiàn)象和布朗運動是分子無規(guī)則運動的證明.溫度越高,擴散越

2、快;顆粒越小,溫度越高,布朗運動越劇烈. 圖1 ③分子間存在著相互作用力 a.分子間同時存在引力和斥力,實際表現(xiàn)的分子力是它們的合力. b.引力和斥力都隨著距離的增大 而減小,但斥力比引力變化得快. c.分子間的作用力與距離的關(guān)系如圖1所示,圖中斥力用正值表示,引力用負值表示,F(xiàn)為斥力和引力的合力,即分子力. (2)氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布 在一定狀態(tài)下,氣體大多數(shù)分子的速率在某個值附近,速率離這個值越遠,具有這種速率的分子就越少,即氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的分布特征. (3)溫度 內(nèi)能 ①分子動能:分子由于熱運動而具有的能叫分子動能. 分子平均動

3、能:所有分子動能的平均值叫分子平均動能. 溫度是所有分子平均動能的標志. 圖2 ②分子勢能:由于分子間的相對位置決定的能量. 分子勢能的大小與分子間距離有關(guān),其關(guān)系曲線如圖2所示. ③物體的內(nèi)能:物體所有分子動能和分子勢能的總和.物體的內(nèi)能與溫度、體積及物質(zhì)的量有關(guān). 2.固體、液體與氣體 (1)固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體、非晶體和液晶的微觀結(jié)構(gòu) ①晶體分為單晶體和多晶體.晶體有確定的熔點.晶體內(nèi)原子排列是有規(guī)則的.單晶體物理性質(zhì)各向異性,多晶體的物理性質(zhì)各向同性. ②非晶體無確定的熔點,外形不規(guī)則,原子排列不規(guī)則. ③液晶:具有液體的流動性,具有單晶體的各向異性.光學(xué)性質(zhì)隨

4、所加電壓的改變而改變. (2)液體的表面張力現(xiàn)象 ①表面張力的作用:液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢. ②表面張力的方向:表面張力的方向跟液面相切,跟這部分液面的分界線垂直. ③表面張力的大小:液體的溫度越高,表面張力越?。灰后w中溶有雜質(zhì)時,表面張力變??;液體的密度越大,表面張力越大. (3)氣體實驗定律 ①氣體實驗定律 玻意耳定律(等溫變化):pV=C或p1V1=p2V2. 查理定律(等容變化):=C或=. 蓋—呂薩克定律(等壓變化):=C或=. ②一定質(zhì)量氣體的不同圖象的比較 特點 舉例 p-V pV=CT(其中C為恒量),即pV之積越大的等溫線溫度越高,

5、線離原點越遠 p- p=CT,斜率k=CT,即斜率越大,溫度越高 p-T p=T,斜率k=,即斜率越大,體積越小 V-T V=T,斜率k=,即斜率越大,壓強越小 (4)飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓 ①飽和汽:與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽. ②未飽和汽:沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽. ③飽和汽壓:飽和汽所具有的壓強. 特點:液體的飽和汽壓與溫度有關(guān),溫度越高,飽和汽壓越大,且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān). (5)相對濕度 濕度是指空氣的干濕程度. 描述濕度的物理量:①絕對濕度:空氣中所含水蒸氣的壓強. ②相對濕度:空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓的百分比.

6、 3.熱力學(xué)定律與能量守恒 (1)熱力學(xué)第一定律 如果系統(tǒng)和外界同時發(fā)生做功和熱傳遞,那么外界對系統(tǒng)所做的功(W)加上外界傳遞給系統(tǒng)的熱量(Q)等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量(ΔU). 表達式:ΔU=W+Q 式中,系統(tǒng)內(nèi)能增加,ΔU>0;系統(tǒng)內(nèi)能減小,ΔU<0;外界向系統(tǒng)傳熱,Q>0,系統(tǒng)向外界傳熱,Q<0;外界對系統(tǒng)做功,W>0,系統(tǒng)對外界做功,W<0. (2)能量守恒定律 ①能量守恒定律:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量保持不變. ②能量守恒定律說明自然界中的能量是守恒的,一切違背能

7、量守恒定律的設(shè)想都是不可能實現(xiàn)的,第一類永動機不可能制成. C.考前熱身 1.(2016·東臺模擬) (1)下列說法中正確的是__________. 【導(dǎo)學(xué)號:25702086】 圖3 A.給車胎打氣,越壓越吃力,是由于分子間存在斥力 B.大頭針能浮在水面上,是由于水的表面存在張力 C.人感覺到空氣濕度大,是由于空氣中水蒸氣的飽和汽壓大 D.單晶體呈現(xiàn)各向異性,是由于晶體內(nèi)部原子按照一定規(guī)則排列 (2)如圖3為利用飲料瓶制作的水火箭.先在瓶中灌入一部分水,蓋上活塞后豎直倒置,利用打氣筒充入空氣,當內(nèi)部氣壓達到一定值時可頂出活塞,便能噴水使水火箭發(fā)射升空.在噴水階段,可以

8、認為瓶內(nèi)氣體與外界絕熱,則噴水階段瓶內(nèi)氣體的溫度________(選填“升高”“降低”或“不變”),瓶內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力________(選填“增大”“減小”或“不變”). (3)充氣前瓶內(nèi)已有壓強為1個標準大氣壓的空氣2 L,設(shè)充氣過程中瓶內(nèi)氣體溫度保持不變、瓶的體積不變,當水火箭內(nèi)部氣體壓強達到3個大氣壓時方可將活塞頂出.則充氣裝置需給飲料瓶再充入1個標準大氣壓的空氣多少升,火箭方可發(fā)射? 【解析】 (1)給車胎打氣,越壓越吃力,是因為胎內(nèi)氣壓增大造成的,此時氣體分子間表現(xiàn)為引力,A錯誤;大頭針能浮在水面上,是水的表面張力造成的,B正確;空氣濕度越大,空氣中水蒸氣壓

9、強越接近水的飽和汽壓,而空氣中水蒸氣的飽和汽壓不變,C錯誤;單晶體內(nèi)部分子按照一定規(guī)則排列,呈現(xiàn)各向異性,D正確. (2)噴水階段瓶內(nèi)氣體膨脹對外做功,而氣體與外界絕熱,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體內(nèi)能減少,溫度降低,氣體的壓強減小,瓶內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力減?。? (3)根據(jù)充氣過程溫度不變,由玻意耳定律可知,p2V2=p0V,可求得瓶內(nèi)氣體相當于p0狀態(tài)下V=6 L,故需要充入1個標準大氣壓的空氣4 L. 【答案】 (1)BD (2)降低 減小 (3)4 L 2.(2016·鹽城模擬)(1)下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是__________. 【導(dǎo)學(xué)號:2570208

10、7】                 D.牛角點火器 A.分子間距離為r0時,分子間不存在引力和斥力 B.水面上的單分子油膜,在測量油膜直徑d大小時可把他們當做球形處理 C.食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上的周期性 D.猛推木質(zhì)推桿,密閉的氣體溫度升高,壓強變大,氣體對外界做正功 (2)已知汞的摩爾質(zhì)量M=0.20 kg/mol,密度ρ=1.36×104 kg/m3,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1,將體積V0=1.0 cm3的汞變?yōu)閂=3.4×103 cm3的汞蒸氣,則1 cm3的汞蒸氣所含的原子數(shù)為________. (3)如圖4所示,

11、一圓柱形絕熱汽缸豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體.活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底都相距h,此時封閉氣體的溫度為T1.現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當氣體吸收熱量Q時,氣體溫度上升到T2.已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計活塞與汽缸的摩擦.求: 圖4 ①活塞上升的高度; ②加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量. 【解析】 (1)分子間同時存在引力和斥力,分子間距離為r0時,分子力的合力為零,故A錯誤; 從B圖看出,水面上的單分子油膜,在測量油膜直徑d大小時可把它們當做球形處理,故B正確; 從C圖可以看出,食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布,具有空間上的周期性,故C

12、正確; 猛推木質(zhì)推桿,密閉的氣體溫度升高,壓強變大,外界對氣體做正功,故D錯誤;故選BC. (2)將體積V0=1.0 cm3的汞變?yōu)閂=3.4×103 cm3的汞蒸氣,則汞蒸氣的密度為ρ′= 1 cm3汞蒸氣的質(zhì)量為:m=ρ′V′ 摩爾數(shù)為:n= 故:1 cm3汞蒸氣所含的汞原子數(shù)為N===1.2×1019(個). (3)①設(shè)溫度為T2時活塞與容器底部相距h2.因為氣體做等壓變化,由蓋-呂薩克定律= 得:= 活塞上升了:Δh=h′-h(huán)=. ②氣體對外做功為: W=pS·Δh=(p0+)·S·=(p0S+mg) 由熱力學(xué)第一定律可知: ΔU=Q-W=Q-(p0S+mg). 【答案】 (1)BC (2)1.2×1019個 (3)①?、赒-(p0S+mg)

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