高考物理大二輪復習與增分策略 專題十 選考部分 第1講 熱 學-人教版高三全冊物理試題

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1、專題十 選考部分 [專題定位]　本專題用三講時分別解決選修3－3、3－4中高頻考查問題，高考對本部分內(nèi)容考查的重點和熱點有： 選修3－3：①分子大小的估算；②對分子動理論內(nèi)容的理解；③物態(tài)變化中的能量問題；④氣體實驗定律的理解和簡單計算；⑤固、液、氣三態(tài)的微觀解釋和理解；⑥熱力學定律的理解和簡單計算；⑦用油膜法估測分子大小等內(nèi)容. 選修3－4：①波的圖象；②波長、波速和頻率及其相互關系；③光的折射及全反射；④光的干涉、衍射及雙縫干涉實驗；⑤簡諧運動的規(guī)律及振動圖象；⑥電磁波的有關性質(zhì). [應考策略]　選修3－3內(nèi)容瑣碎、考查點多，復習中應以四塊知識(分子動理論、從微觀角度分析固體、液

2、體、氣體的性質(zhì)、氣體實驗定律、熱力學定律)為主干，梳理出知識點，進行理解性記憶. 選修3－4內(nèi)容復習時，應加強對基本概念和規(guī)律的理解，抓住波的傳播和圖象、光的折射定律這兩條主線，強化訓練、提高對典型問題的分析能力. 第1講　熱　學 解題方略 1.分子動理論 (1)分子大小 ①阿伏加德羅常數(shù)：NA＝6.02×1023 mol－1. ②分子體積：V0＝(占有空間的體積). ③分子質(zhì)量：m0＝. ④油膜法估測分子的直徑：d＝. (2)分子熱運動的實驗基礎：擴散現(xiàn)象和布朗運動. ①擴散現(xiàn)象特點：溫度越高，擴散越快. ②布朗運動特點：液體內(nèi)固體小顆粒永不停息、無規(guī)則的運動，顆

3、粒越小、溫度越高，運動越劇烈. (3)分子間的相互作用力和分子勢能 ①分子力：分子間引力與斥力的合力.分子間距離增大，引力和斥力均減小；分子間距離減小，引力和斥力均增大，但斥力總比引力變化得快. ②分子勢能：分子力做正功，分子勢能減??；分子力做負功，分子勢能增大；當分子間距為r0(分子間的距離為r0時，分子間作用的合力為0)時，分子勢能最小. 2.固體和液體 (1)晶體和非晶體的分子結構不同，表現(xiàn)出的物理性質(zhì)不同.晶體具有確定的熔點.單晶體表現(xiàn)出各向異性，多晶體和非晶體表現(xiàn)出各向同性.晶體和非晶體在適當?shù)臈l件下可以相互轉化. (2)液晶是一種特殊的物質(zhì)狀態(tài)，所處的狀態(tài)介于固態(tài)和液態(tài)

4、之間.液晶具有流動性，在光學、電學物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性. (3)液體的表面張力使液體表面具有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向跟液面相切. 例1　關于熱學基本知識的易錯點辨析(正確的打“√”號，錯誤的打“×”號) (1)布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動(　　) (2)布朗運動并不是液體分子的運動，但它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動(　　) (3)液體溫度越高，布朗運動會越激烈(　　) (4)布朗運動反映了懸浮顆粒中分子運動的無規(guī)則性(　　) (5)懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動就越明顯(　　) (6)懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越容易平衡(　　) (7)

5、布朗運動是由于液體各部分溫度不同而引起的(　　) (8)在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運動不是布朗運動(　　) (9)布朗運動是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無規(guī)則運動(　　) (10)顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性(　　) (11)懸浮在空氣中做布朗運動的PM2.5微粒，氣溫越高，運動越劇烈(　　) (12)擴散運動就是布朗運動(　　) (13)擴散現(xiàn)象與布朗運動都與溫度有關(　　) (14)擴散現(xiàn)象不僅能發(fā)生在氣體和液體中，固體中也可以(　　) (15)“酒香不怕巷子深”與分子熱運動有關(　　) (16)

6、水不容易被壓縮說明分子間存在分子力(　　) (17)用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，說明此時分子間只存在引力而不存在斥力(　　) (18)分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小(　　) (19)將一個分子從無窮遠處無限靠近另一個分子，則這兩個分子間的分子力先增大后減小最后再增大(　　) (20)當分子間距離增大時，分子間的引力減少，斥力增大(　　) (21)若兩分子間距離減小，分子間斥力增大，引力減小，合力為斥力(　　) (22)當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越小(　　) (23)分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增加時，分子間的引力增大，

7、斥力減小(　　) (24)分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，先減小后增大(　　) (25)分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減小(　　) (26)隨著分子間距離增大，分子間作用力減小，分子勢能也減小(　　) (27)分子間的距離為r0時，分子間作用力的合力為零，分子勢能最小(　　) (28)同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)(　　) (29)大顆粒的鹽磨成了細鹽，就變成了非晶體(　　) (30)單晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的(　　) (31)單晶體和多晶體都有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點(　　) (32)晶體在各個方向上

8、的導熱性能相同，體現(xiàn)為各向同性(　　) (33)單晶體的物理性質(zhì)具有各向異性(　　) (34)太空中水滴成球形，是液體表面張力作用的結果(　　) (35)漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面的觀察是圓形的，是油滴液體呈各向同性的緣故(　　) (36)液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引(　　) (37)由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間只有引力，沒有斥力，所以液體表面具有收縮的趨勢(　　) (38)液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部(　　) (39)液體表面的分子距離大于分子間的平衡距離，使得液面有表面張力(　　) (40)

9、葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用(　　) (41)肥皂水的水面能托住小的硬幣主要與液體的表面張力有關(　　) (42)雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力(　　) (43)液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征(　　) (44)液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點(　　) (45)當人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大(　　) (46)空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越快(　　) (47)只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)(　　) (48)用阿伏加德羅常數(shù)和某種氣體的密度，就可以求出該種氣

10、體的分子質(zhì)量(　　) (49)已知某氣體的摩爾體積V，再知道阿伏加德羅常數(shù)NA，就可以求出一個氣體分子的體積(　　) (50)只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積(　　) (51)達到熱平衡的兩個物體具有相同的熱量(　　) (52)物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子的平均動能越大(　　) (53)溫度升高時物體內(nèi)的每個分子的運動速率一定增大(　　) (54)物體中所有分子的熱運動動能的總和叫做物體的內(nèi)能(　　) (55)物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和(　　) (56)溫度升高，物體內(nèi)每個分子的動能一定增大(　　) (57)相同質(zhì)

11、量0 ℃的水的分子勢能比0 ℃的冰的分子勢能大(　　) (58)氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力(　　) (59)單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大(　　) (60)氣體的壓強是由于大量分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的(　　) (61)若氣體的溫度不變，壓強增大，說明每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多(　　) (62)一定質(zhì)量的理想氣體壓強不變時，氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而減少(　　) (63)從微觀角度看氣體壓強只與分子平均動能有關(　　) (64)氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁發(fā)生碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的

12、分子數(shù)和氣體溫度都有關(　　) (65)單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減少，氣體的壓強一定減小(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)√　(9)×　(10)√　(11)√　(12)× (13)√　(14)√　(15)√　(16)√　(17)×　(18)×　(19)√　(20)×　(21)×　(22)×　(23)×　(24)×　(25)√　(26)×　(27)√　(28)√　(29)×　(30)√　(31)√　(32)×　(33)√　(34)√　(35)×　(36)√　(37)×　(38)×　(39)√　(40)√　(41)

13、√　(42)√　(43)√　(44)√　(45)×　(46)×　(47)√　(48)×　(49)×　(50)×　(51)×　(52)√　(53)×　(54)×　(55)√　(56)×　(57)√　(58)√　(59)×　(60)√　(61)√　(62)√　(63)×　(64)√　(65)× 預測1　關于分子間相互作用力與分子間勢能，下列說法正確的是________. A.在10r0距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力 B.分子間作用力為零時，分子間的勢能一定是零 C.當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子勢能越小 D.分子間距離越大，分子間的斥力越小 E.兩個分子間

14、的距離變大的過程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢 答案　ADE 解析　在10r0距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力和斥力，選項A正確；分子間作用力為零時，分子間的勢能最小，但不是零，選項B錯誤；當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，隨分子間的距離增大，克服分子力做功，故分子勢能增大，選項C錯誤；分子間距離越大，分子間的引力和斥力都是越小的，選項D正確；兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢，選項E正確；故選A、D、E. 預測2　分子在不停地做無規(guī)則運動，它們之間存在著相互作用.這兩種相互的因素決定了分子的三種不同的聚集形態(tài)：固體、液體和氣體.下列說法正確的是_____

15、___. A.固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運動的 B.液體表面層中分子間的相互作用表現(xiàn)為引力 C.液體的蒸發(fā)現(xiàn)象在任何溫度下都能發(fā)生 D.汽化現(xiàn)象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的 E.有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高 答案　BCE 解析　無論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無規(guī)則運動，A錯.當分子間距為r0時，分子引力和分子斥力相等，液體表面層的分子比較稀疏，分子間距大于r0，所以分子間表現(xiàn)為引力，B正確.蒸發(fā)是液體表面分子無規(guī)則運動的情況，C正確.汽化是物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程，汽化分蒸發(fā)和沸騰.而不是分子間相互排斥而產(chǎn)生的，D錯.冰在融化的過程中吸收

16、熱量溫度不升高，E正確. 預測3　下列說法正確的是________. A.一切晶體的光學和力學性質(zhì)都是各向異性的 B.在完全失重的宇宙飛船中，水的表面存在表面張力 C.脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤變?yōu)榭梢员凰櫍员阄∷幰? D.土壤里有很多毛細管，如果要把地下的水分沿著它們引到地表，可以將地面的土壤鋤松 E.人們可以利用某些物質(zhì)在水溶液中形成的薄片狀液晶來研究離子的滲透性，進而了解機體對藥物的吸收等生理過程 答案　BCE 解題方略 1.物體內(nèi)能變化的判定：溫度變化引起分子平均動能的變化；體積變化，分子間的分子力做功，引起分子勢能的變化. 2.熱力學第一定

17、律 (1)公式：ΔU＝W＋Q； (2)符號規(guī)定：外界對系統(tǒng)做功，W>0；系統(tǒng)對外界做功，W<0.系統(tǒng)從外界吸收熱量，Q>0；系統(tǒng)向外界放出熱量，Q<0.系統(tǒng)內(nèi)能增加，ΔU>0；系統(tǒng)內(nèi)能減少，ΔU<0. 3.熱力學第二定律的表述：(1)熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體(按熱傳遞的方向性表述).(2)不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響(按機械能和內(nèi)能轉化的方向性表述).(3)第二類永動機是不可能制成的. 例2　關于熱力學定律的理解，下列說法是否正確(正確的打“√”號，錯誤的打“×”號) (1)外界對系統(tǒng)做功，其內(nèi)能一定增加(　　) (2)系統(tǒng)從外界吸收熱量，

18、其內(nèi)能一定增加(　　) (3)一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生絕熱膨脹時，其內(nèi)能不變(　　) (4)一定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，氣體分子的平均動能增大(　　) (5)在輪胎爆裂這一短暫過程中，氣體膨脹，溫度下降(　　) (6)密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程外界對其做功，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能增加(　　) (7)熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳導到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳導到高溫物體(　　) (8)利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機，將海水的一部分內(nèi)能轉化為機械能是可能的(　　) (9)自然界進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的(　　) (10)功轉

19、變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程一定是可逆過程(　　) (11)空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性(　　) (12)不斷改進工藝，熱機的效率可能達到100%(　　) (13)熱量不可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，是因為違背了熱力學第一定律(　　) (14)“第一類永動機”不可能制成，是因為它違反了能量守恒定律(　　) (15)“第二類永動機”不可能制成是因為它違反了能量守恒定律(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)√　(9)√　(10)×　(11)×　(12)× (13)×　(14)√　(15)× 預測4　(2016·全國

20、乙卷·33(1))關于熱力學定律，下列說法正確的是________. A.氣體吸熱后溫度一定升高 B.對氣體做功可以改變其內(nèi)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 答案　BDE 解析　氣體內(nèi)能的改變ΔU＝Q＋W，故對氣體做功可改變氣體內(nèi)能，B選項正確；氣體吸熱為Q，但不確定外界做功W的情況，故不能確定氣體溫度變化，A選項錯誤；理想氣體等壓膨脹，W<0，由理想氣體狀態(tài)方程＝C，p不變，V增大，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，ΔU>0，由ΔU＝Q＋W，知Q>

21、0，氣體一定吸熱，C選項錯誤；由熱力學第二定律，D選項正確；根據(jù)熱平衡性質(zhì)，E選項正確. 預測5　(2016·全國丙卷·33(1))關于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是________. A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同 B.氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大 C.氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變 D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)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(nèi)能一定增加 答案　CDE 解析　質(zhì)量和溫度都相同的氣體，雖然分子平均動能相同，但是不同的氣體，則其摩爾質(zhì)量不同，即分子個數(shù)不同，所以分子總動能不一定相同，A錯誤；宏觀運動和微觀運動沒有關系，

22、所以宏觀運動速度大，內(nèi)能不一定大，B錯誤；根據(jù)＝C可知，如果等溫壓縮，則內(nèi)能不變；等壓膨脹，溫度增大，內(nèi)能一定增大，C、E正確；理想氣體的分子勢能為零，所以理想氣體的內(nèi)能與分子平均動能有關，而分子平均動能和溫度有關，D正確. 解題方略 1.氣體實驗定律 (1)等溫變化：pV＝C或p1V1＝p2V2； (2)等容變化：＝C或＝； (3)等壓變化：＝C或＝； (4)理想氣體狀態(tài)方程：＝C或＝. 2.應用氣體實驗定律的三個重點環(huán)節(jié) (1)正確選擇研究對象：對于變質(zhì)量問題要保證研究質(zhì)量不變的部分；對于多部分氣體問題，要各部分獨立研究，各部分之間一般通過壓強找聯(lián)系. (2)列出各狀

23、態(tài)的參量：氣體在初、末狀態(tài)，往往會有兩個(或三個)參量發(fā)生變化，把這些狀態(tài)參量羅列出來會比較準確、快速的找到規(guī)律. (3)認清變化過程：準確分析變化過程以便正確選用氣體實驗定律. 例3　(2016·全國丙卷·33(2))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(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖1所示.用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止.求此時右側管內(nèi)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＝75.0 cmHg.環(huán)境溫度不變.(結果保留三位有效數(shù)字) 圖1 解析　設初

24、始時，右管中空氣柱的壓強為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強為p2＝p0，長度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強為p1′，長度為l1′；左管中空氣柱的壓強為p2′，長度為l2′.以cmHg為壓強單位.由題給條件得 p1＝p0＋(20.0－5.00) cmHg＝90 cmHg　l1＝20.0 cm① l1′＝(20.0－) cm＝12.5 cm② 由玻意耳定律得 p1l1S＝p1′l1′S③ 聯(lián)立①②③式和題給條件得 p1′＝144 cmHg④ 依題意 p2′＝p1′⑤ l2′＝4.00 cm ＋ cm－h(huán)＝11.5 cm－h(huán)⑥ 由玻意耳定律得 p2l2S＝p2′

25、l2′S⑦ 聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得 h≈9.42 cm 答案　144 cmHg　9.42 cm 預測6　如圖2所示，容積為V0的光滑柱形汽缸豎直放置，用質(zhì)量不計的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體和一固體封閉在汽缸內(nèi).汽缸內(nèi)設有卡環(huán)ab，卡環(huán)位于汽缸深度一半的位置.開始時活塞位于汽缸頂部，將一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面，活塞最終下降到汽缸深度五分之四的位置，再將相同質(zhì)量的九小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面，活塞最終剛好降至卡環(huán)處，又將同樣四小盒沙子倒在活塞的上表面，然后緩慢加熱汽缸.已知大氣壓強為p0，氣體初始溫度為T0.試求： 圖2 (1)汽缸內(nèi)固體的體積； (2)當活塞剛好離

26、開卡環(huán)ab時氣體的溫度. 答案　(1)V0　(2)T0 解析　(1)設加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強為p，固體的體積為VA由玻意耳定律得：第一次加沙子后p0(V0－VA)＝(p0＋p)(V0－VA) 第二次加沙子后p0(V0－VA)＝(p0＋10p)(V0－VA) 聯(lián)立解得：VA＝V0，p＝0.5p0 (2)活塞恰好離開卡環(huán)ab時，理想氣體的壓強p′＝p0＋14p＝8p0 氣體加熱過程體積不變，由蓋－呂薩克定律得： ＝ 解得T＝T0 預測7　如圖3所示，粗細均勻的L形細玻璃管AOB，OA、OB兩部分長度均為20 cm，OA部分水平、右端開口，管內(nèi)充滿水銀，OB部分豎直、上端封閉

27、.現(xiàn)將玻璃管在豎直平面內(nèi)繞O點逆時針方向緩慢旋轉53°，此時被封閉氣體長度為x.緩慢加熱管內(nèi)封閉氣體至溫度T，使管內(nèi)水銀恰好不溢出管口.已知大氣壓強為75 cmHg，室溫為27 ℃，sin 53°＝0.8，≈111.求： 圖3 (1)氣體長度x； (2)溫度T. 答案　(1)17.1 cm　(2)364 K 解析　(1)轉動過程，溫度不變，設玻璃管的橫截面積為S p1＝75 cmHg，L1＝20 cm； p2＝75＋[x·sin 53°－(20－x)cos 53°]＝63＋1.4x L2＝x 由玻意耳定律得p1L1S＝p2L2S 得氣體長度x≈17.1 cm (2)加

28、熱管內(nèi)封閉氣體至溫度T時， T1＝(273＋27) K＝300 K p3＝75＋20sin 53° cmHg＝91 cmHg 與初狀態(tài)比較，為等容變化，由＝ 得T＝364 K 例4　如圖4所示，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導熱汽缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；汽缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強1.2p0的理想氣體，p0與T0分別為大氣的壓強和溫度.已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關系為U＝αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的.求： 圖4 (1)汽缸內(nèi)氣體與大氣達到平衡時的體積V1； (2)在活塞下降過程中，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q. 解析　(1)在氣體由壓

29、強p＝1.2p0下降到p0的過程中，氣體體積不變，溫度由T＝2.4T0變?yōu)門1，由查理定律得：＝，解得T1＝2T0 在氣體溫度由T1變?yōu)門0過程中，體積由V減小到V1，氣體壓強不變， 由蓋－呂薩克定律得 ＝ 得V1＝V (2)在活塞下降過程中，活塞對氣體做的功為W＝p0(V－V1) 在這一過程中，氣體內(nèi)能的減少為ΔU＝α(T1－T0) 由熱力學第一定律得，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量為Q＝W＋ΔU 解得Q＝p0V＋αT0 答案　(1)V　(2)p0V＋αT0 預測8　如圖5所示，汽缸開口向右、固定在水平桌面上，汽缸內(nèi)用活塞(橫截面積為S)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁之間的

30、摩擦忽略不計.輕繩跨過光滑定滑輪將活塞和地面上的重物(質(zhì)量為m)連接.開始時汽缸內(nèi)外壓強相同，均為大氣壓p0(mg

31、9　為適應太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣.假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1 atm，氣體體積為2 L，到達太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)? L，使航天服達到最大體積，假設航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng). (1)求此時航天服內(nèi)氣體的壓強，并從微觀角度解釋壓強變化的原因. (2)若開啟航天服封閉系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣，使航天服內(nèi)的氣壓緩慢恢復到0.9 atm，則需補充1 atm的等溫氣體多少升？ 答案　(1)0.5 atm　在氣體體積變大的過程中，該氣體的

32、分子密度變小，而溫度不變，即分子的平均動能不變，故該氣體的壓強減小 (2)1.6 L 解析　(1)氣體的狀態(tài)參量：p1＝1 atm，V1＝2 L，V2＝4 L， 氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2， 解得：p2＝0.5 atm； 由于氣體的壓強與分子密度和分子平均動能有關，在氣體體積變大的過程中，該氣體的分子密度變小，而溫度不變，即分子的平均動能不變，故該氣體的壓強減小. (2)設需要1 atm的等溫氣體V，以該氣體和航天服原有氣體為研究對象， p3＝0.9 atm，V3＝4 L，由玻意耳定律得：p1V1＋p1V＝p3V3， 解得：V＝1.6 L. 專題強

33、化練 1.下列說法正確的是(　　) A.甲分子固定不動，乙分子從很遠處向甲靠近到不能再靠近的過程中，分子間的分子力先做正功后做負功 B.當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，隨分子間距離增大，引力與斥力都減小，引力減小的更快 C.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 D.當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越大 E.氣體很容易充滿整個容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn) 答案　ACD 2.根據(jù)熱力學知識，下列說法正確的是(　　) A.擴散現(xiàn)象在氣體、液體中可以發(fā)生，在固體中不能發(fā)生 B.液體中的擴散現(xiàn)象不是由于

34、液體的對流形成的 C.內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同 D.布朗運動是在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動 E.夏天中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的氣壓，且車胎體積增大，則胎內(nèi)氣體內(nèi)能增大，對外界做功(胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體) 答案　BCE 3.下列各種說法中正確的是(　　) A.露珠呈球形是由于表面張力所致 B.布朗運動反映了懸浮顆粒中分子運動的無規(guī)則性 C.第二類永動機不違背熱力學第一定律 D.給自行車打氣時氣筒壓下后反彈，不是由于分子斥力造成的 E.單晶體有固定的熔點，而多晶體沒有固定的熔點 答案　ACD 4.下列說法正確的是(　　) A

35、.溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大 B.當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大 C.一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，則氣體一定從外界吸熱 D.在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零 E.對氣體而言，盡管大量分子做無規(guī)則運動，速率有大有小，但分子的速率是按一定的規(guī)律分布的 答案　ACE 5.關于晶體、液晶和飽和汽的理解，下列說法正確的是(　　) A.晶體的分子排列都是有規(guī)則的 B.液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的特點 C.飽和汽壓與溫度和體積都有關 D.相對濕度越大，空氣中水蒸氣越接近飽和 E.對于同一種液體，飽和汽壓隨溫

36、度升高而增大 答案　BDE 6.下列說法正確的是(　　) A.氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的壓強一定增大 B.在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其它元素 C.在溫度不變的條件下，增大飽和汽的體積，就可減小飽和汽的壓強 D.分子a從遠處趨近固定不動的分子b，當a到達受b的作用力為零處時，a的動能一定最大 E.在冬季剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊，不易拔出，是因為夜晚氣溫降低，瓶內(nèi)氣體壓強變小 答案　BDE 7.關于分子動理論和熱力學定律，下列說法中正確的是

37、(　　) A.空氣相對濕度越大時，水蒸發(fā)越快 B.物體的溫度越高，分子平均動能越大 C.第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學第一定律 D.兩個分子間的距離由大于10－9 m處逐漸減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小到零，再增大 E.若一定量氣體膨脹對外做功50 J，內(nèi)能增加80 J，則氣體一定從外界吸收130 J的熱量 答案　BDE 解析　 空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度水的飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢，故A錯誤；溫度是分子平均動能的標志，物體的溫度越高，分子熱運動就越劇烈，分子平均動能越大，故B正確；第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學第二

38、定律，不違反熱力學第一定律，故C錯誤；兩個分子間的距離由大于10－9 m處逐漸減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先表現(xiàn)為引力，引力先增大到最大值后減小到零，之后，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，從零開始增大，故D正確；若一定量氣體膨脹對外做功50 J，即W＝－50 J，內(nèi)能增加80 J，即ΔU＝80 J，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，得Q＝ΔU－W＝130 J，即氣體一定從外界吸收130 J的熱量.故E正確. 8.下列說法中正確的是(　　) A.氣體壓強的大小和單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動能都有關 B.布朗運動是液體分子的運動，說明液體分子永不停息地做無規(guī)則熱運動 C.熱力學第二

39、定律的開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響 D.水黽可以停在水面上是因為液體具有表面張力 E.溫度升高，物體所有分子的動能都增大 答案　ACD 解析　氣體壓強的大小與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動能都有關.故A正確；布朗運動指懸浮在液體中的固體顆粒所做的無規(guī)則運動，布朗運動反映的是液體分子的無規(guī)則運動，故B錯誤；熱力學第二定律的開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響，C正確；因為液體表面張力的存在，水黽才能停在水面上，故D正確；溫度是分子的平均動能的標志，溫度升高，并不是物體所有分子的動能都增大，故E錯誤. 9.

40、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過程，如圖1所示，下列說法正確的是(　　) 圖1 A.b→c過程中，氣體壓強不變，體積增大 B.a→b過程中，氣體體積增大，壓強減小 C.c→a過程中，氣體壓強增大，體積不變 D.c→a過程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小 E.c→a過程中，氣體從外界吸熱，內(nèi)能增大 答案　BCE 解析　 b→c過程中，氣體壓強不變，溫度降低，根據(jù)蓋－呂薩克定律＝C得知，體積應減小.故A錯誤.a→b過程中，氣體的溫度保持不變，即氣體發(fā)生等溫變化，壓強減小，根據(jù)玻意耳定律pV＝C 得知，體積增大.故B正確.c→a過程中，由圖可知，p與T成正比，則氣體發(fā)生等容變化，體

41、積不變.故C正確，D錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體與氣體溫度有關，并且溫度越高氣體的內(nèi)能增大，則知c→a過程中，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，而體積不變，氣體沒有對外做功，外界也沒有對氣體做功，所以氣體一定吸收熱量.故E正確. 10.以下說法正確的是(　　) A.將0.02 mL濃度為0.05%的油酸酒精溶液滴入水中，測得油膜面積為200 cm2，則可測得油酸分子的直徑為10－9 m B.密閉容器中液體上方的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 C.一種溶液是否浸潤某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關系 D.玻璃管的裂口燒熔后會變鈍是由于燒熔后表面層的表面張力作用引起的 E.某氣體的摩爾體積為V，每個分子

42、的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝ 答案　BCD 解析　根據(jù)題意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸體積為：V＝0.02×0.05% mL＝1×10－5 mL，所以油酸分子的直徑大小：d＝＝ cm＝5×10－8 cm＝5×10－10 m.故A錯誤；液體的飽和汽壓僅僅與溫度有關，所以密閉容器中液體上方的飽和汽壓隨溫度的升高而增大.故B正確；水可以浸潤玻璃，但是不能浸潤石蠟，這個現(xiàn)象表明一種液體是否浸潤某種固體與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關系.故C正確；由于熔融的液態(tài)玻璃存在表面張力，使表面收縮，表面積變小，因此玻璃管的裂口燒熔后會變鈍，與表面張力有關.故D正確；氣體分子較小，而氣體的體積可以占據(jù)

43、任意大的空間，故不能用摩爾體積求解分子體積.故E錯誤. 11.(2016·全國乙卷·33(2))在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強大于氣泡表面外側水的壓強，兩壓強差Δp與氣泡半徑r之間的關系為Δp＝，其中σ＝0.070 N/m.現(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升，已知大氣壓強p0＝1.0×105 Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2. (1)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強差； (2)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值. 答案　(1)28 Pa　(2) 解析　(1)由公式Δp＝得Δp

44、＝ Pa＝28 Pa 水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強差是28 Pa. (2)氣泡上升過程中做等溫變化，由玻意耳定律得 p1V1＝p2V2① 其中，V1＝πr② V2＝πr③ 由于氣泡內(nèi)外的壓強差遠小于10 m深處水的壓強，氣泡內(nèi)壓強可近似等于對應位置處的水的壓強，所以有 p1＝p0＋ρgh1＝1×105 Pa＋1×103×10×10 Pa ＝2×105 Pa＝2p0④ p2＝p0⑤ 將②③④⑤代入①得，2p0×πr＝p0×πr 2r＝r ＝ 12.(2016·全國甲卷·33)(1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p－T

45、圖象如圖2所示，其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是________. 圖2 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(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)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)一氧氣瓶的容積為0.08 m3，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 0.36 m3.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

46、使用多少天. 答案　(1)ABE　(2)4 天 解析　(1)由理想氣體狀態(tài)方程＝C得，p＝T，由圖象可知，Va＝Vc，選項A正確；理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，而Ta>Tc，故氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于在狀態(tài)c時的內(nèi)能，選項B正確；由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W知，cd過程溫度不變，內(nèi)能不變，則Q＝－W，選項C錯誤；da過程溫度升高，即內(nèi)能增大，則吸收的熱量大于對外界做的功，選項D錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程知：＝＝＝＝C，即paVa＝CTa，pbVb＝CTb，pcVc＝CTc，pdVd＝CTd.設過程bc中壓強為p0＝pb＝pc，過程da中壓強為p0′＝pd＝pa.由外界對氣體做功W＝p·ΔV知，

47、過程bc中外界對氣體做的功Wbc＝p0(Vb－Vc)＝C(Tb－Tc)，過程da中氣體對外界做的功Wda＝p0′(Va－Vd)＝C(Ta－Td)，Ta＝Tb，Tc＝Td，故Wbc＝Wda，選項E正確. (2)設氧氣開始時的壓強為p1，體積為V1，壓強變?yōu)閜2(2個大氣壓)時，體積為V2.根據(jù)玻意耳定律得 p1V1＝p2V2① 重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強下的體積為 V3＝V2－V1② 設用去的氧氣在p0(1個大氣壓)壓強下的體積為V0，則有 p2V3＝p0V0③ 設實驗室每天用去的氧氣在p0下的體積為ΔV，則氧氣可用的天數(shù)為 N＝④ 聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得N＝4(天)