（全國(guó)通用）2018年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前第2天 熱學(xué)部分學(xué)案 選修3-3

考前第2天　選修3－3　熱學(xué)部分 考 點(diǎn) 提 煉 1.布朗運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒在液體分子的撞擊下的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子撞擊不平衡的結(jié)果；反映了液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，但不是分子的運(yùn)動(dòng)。 2.阿伏加德羅常數(shù)把宏觀量和微觀量聯(lián)系在一起 分子質(zhì)量m0―→摩爾質(zhì)量M―→NA＝ 分子體積V0―→摩爾體積VM―→NA＝―→ 3.分子之間存在著相互作用力 (1)分子力的特點(diǎn)：①分子間同時(shí)存在引力和斥力；②引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小；③斥力比引力變化得快。 (2)分子力隨距離變化的圖象如圖所示。當(dāng)r<r0時(shí)表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r＝r0時(shí)分子力為零；當(dāng)r>r0時(shí)表現(xiàn)為引力；r>10r0以后，分子力忽略不計(jì)。 4.對(duì)熱力學(xué)定律的理解 熱力學(xué)第一定律(表達(dá)式：ΔU＝W＋Q)闡述了能量守恒問題，熱力學(xué)第二定律指明了能量轉(zhuǎn)化的方向問題。 5.固體 項(xiàng)目 單晶體 多晶體 非晶體 外形 有天然規(guī)則的幾何外形 沒有規(guī)則的幾何外形 沒有規(guī)則的幾何外形 物理性質(zhì) 各向異性 各向同性 各向同性 熔點(diǎn) 有一定的熔點(diǎn) 有一定的熔點(diǎn) 沒有一定的熔點(diǎn) 6.液體 液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì)。表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直。 液晶：①具有液體的流動(dòng)性；②具有晶體的光學(xué)各向異性；③在某個(gè)方向上看其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無(wú)章的。 7.飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓 (1)飽和蒸汽：與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽。 (2)未飽和蒸汽：沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽。 (3)飽和蒸汽壓：飽和蒸汽所具有的壓強(qiáng)。 特點(diǎn)：液體的飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和蒸汽壓越大，且飽和蒸汽壓與飽和蒸汽的體積無(wú)關(guān)。 8.實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程 (1)等溫變化：玻意耳定律p1V1＝p2V2 (2)等容變化：查理定律＝ (3)等壓變化：蓋－呂薩克定律＝ (4)狀態(tài)方程：＝ 臨 考 必 做 1.(1)關(guān)于固體、液體和氣體，下列說(shuō)法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A.固體可以分為晶體和非晶體兩類，非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀 B.液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些多晶體相似，具有各向同性 C.在圍繞地球運(yùn)行的“天宮一號(hào)”中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果 D.空氣的相對(duì)濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近同一溫度時(shí)水的飽和汽壓 E.大量氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，但分子的速率按“中間少，兩頭多”的規(guī)律分布 (2)如圖1所示，汽缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5 kg，厚度不計(jì)，由活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.2×105 Pa，汽缸全長(zhǎng)25 cm，大氣壓強(qiáng)為1×105 Pa，當(dāng)溫度為27 ℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10 cm。若保持封閉氣體溫度不變，將汽缸緩慢豎起倒置。 (ⅰ)求汽缸倒置后封閉氣柱的長(zhǎng)度？ 圖1 (ⅱ)汽缸倒置后，使封閉氣體溫度升至多少K時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))? 解析　(1)非晶體與多晶體沒有天然的規(guī)則幾何形狀，選項(xiàng)A正確；液晶既有晶體的特性(具有各向異性)，又有液體的流動(dòng)性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在完全失重時(shí)，由于表面張力作用，水滴呈球形，選項(xiàng)C正確；空氣濕度越大，空氣中的水蒸氣越接近飽和狀態(tài)，選項(xiàng)D正確；分子速率分布規(guī)律是“中間多，兩頭少”，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 (2)(ⅰ)汽缸倒置過程，氣體做等溫變化： p1＝p0＋＝1.2×105 Pa p2＝p0－＝0.8×105 Pa p1V1＝p2V2　V＝SL p1L1＝p2L2 解得L2＝15 cm (ⅱ)氣體升溫過程做等壓變化，T2＝T1＝(273＋27) K＝300 K L2＝15 cm，L3＝25 cm ＝ T3＝T2＝T2＝500 K 答案　(1)ACD　(2)(ⅰ)15 cm　(ⅱ)500 K 2.(2017·重慶南開中學(xué)月考)(1)分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，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(shuō)法正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)) A.固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運(yùn)動(dòng)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 (2)如圖2，長(zhǎng)L＝100 cm，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí)，長(zhǎng)L0＝50 cm的空氣柱被水銀柱封住，水銀柱長(zhǎng)h＝30 cm。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有Δh＝15 cm的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg。求： 圖2 (ⅰ)插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p； (ⅱ)管口距水銀槽液面的距離H。 解析　(1)無(wú)論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；當(dāng)分子間距為r0時(shí)，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(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(cuò)；冰在融化的過程中吸收熱量溫度不升高，E正確。 (2)(ⅰ)設(shè)當(dāng)管轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí)，水銀恰好位于管口而未從管中漏出，管截面積為S。 此時(shí)氣柱長(zhǎng)度l＝70 cm。 由玻意耳定律得pl＝p0L0得 p＝＝53.6 cmHg 由于p＋h＝83.6 cmHg>p0，因此必有水銀從管中漏出。 設(shè)當(dāng)管轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí)，管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度為x，由玻意耳定律得 p0SL0＝(p0－x)S(L－x) 整理并代入數(shù)值解得x＝25 cm 設(shè)插入水銀槽后管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)′，由題設(shè)條件得 L′＝L－(x＋Δh)＝100 cm－(25＋15)cm＝60 cm 由玻意耳定律，插入后管內(nèi)壓強(qiáng) p＝＝62.5 cmHg (ⅱ)管內(nèi)水銀與槽內(nèi)水銀面間高度差為 h＝75 cm－62.5 cm＝12.5 cm 管口距槽內(nèi)水銀面距離 H＝L－L′－h(huán)′＝40 cm－12.5 cm＝27.5 cm。 答案　(1)BCE　(2)(ⅰ)62.5 cmHg　(ⅱ)27.5 cm - 5 -