专题30 热学-2021高考物理一轮复习压轴题剖析(热学部分)(原卷版)
专题30 热学-2021高考物理一轮复习压轴题剖析(热学部分)(解析版)
专题30热学
一、选择题（1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项符合条件）
1．如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（）
A．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
B．气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大
C．气缸内大量分子的平均动能增大
D．气体的内能增大
【答案】A
【解析】A．温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，等温压缩时，根据玻意耳定律得知，压强增大，则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多，故A正确；
B．气缸内封闭气体被压缩，体积减小，压强增大，大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力增大，大量分子撞击气缸壁的平均作用力却不一定增大，故B错误；
C．温度不变，则气缸内分子平均动能保持不变，故C错误；
D．金属气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内封闭气体温度与环境温度相同，向活塞上倒一定质量的沙土时气体等温压缩，温度不变，气体的内能不变，故D错误。
故选A。
2．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（）
A．分子的无规则运动停息下来B．分子的速度保持不变
C．分子的平均动能保持不变D．每个分子的速度大小均相等
【答案】C
【解析】A．由分子动理论可知，分子总是在永不停息的无规则运动，故A错误；
B．因为分子总是在无规则运动，所以分子的速度总是在变化，故B错误；
C．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，理想气体将会达到平衡态，即理想气体的温度、体积和压强等状态参量均不会发生变化，因温度不变，所以分子的平均动能保持不变，故C正确；
2021版高考物理一轮复习热学第3讲热力学定律与能量守恒课件(选修3_3)
定律,从a到b的过程中,气体一直从外界吸热,选项D正确;气体吸收的热量一部
分增加内能,一部分对外做功,选项E错误。
命题点二 热力学第二定律 【要点·融会贯通】 1.热力学第二定律的含义: (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供 能量的帮助。 (2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成, 对周围环境不产生热力学方面的影响,如吸热、放热、做功等。 2.热力学第二定律的实质: 热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性, 进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
【解析】选B、C、D。一定质量的理想气体从a到b的过程,由理想气体状态
方程
pa Va Ta
p可TbVb知b ,Tb>Ta,即气体的温度一直升高,选项A错误;根据理想气
体的内能只与温度有关,可知气体的内能一直增加,选项B正确;由于从a到b的
过程中气体的体积增大,所以气体一直对外做功,选项C正确;根据热力学第一
【解析】选A、B、D。热量可以在外界做功的情况下从低温物体向高温物体传 递,但不能自发进行,A正确;空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室 外放出的热量,B正确;不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他 变化,故C错误;根据热力学第二定律,即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损 失,热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能,故D正确;对能源的过度 消耗将形成“能源危机”,但自然界的总能量守恒,故E错误。
2021年高考物理复习题及答案解析 (30)
2021年高考物理复习题及答案解析
14．（2分）如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连．当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象（如图乙）．则下列判断正确的是（）
A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比
B．弹力的增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比
C．该弹簧的劲度系数是2N/m
D．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变
【解答】解：A、根据胡克定律可知：F＝k（l﹣l0）＝kx，即弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度不成正比，故A错误。
B、根据胡克定律可得△F＝k△x，则弹簧长度的增加量与弹力增加量成正比，故B正确。
C、在弹力与弹簧形变量图象上，图象的斜率表示劲度系数，由此可知该弹簧的劲度系数
是k=
10
5×10−2
=200N/m，故C错误；
D、由于图象斜率不变，因此由实验可知该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变，故D 正确。
故选：BD。
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高三物理一轮复习 热学(含高考真题)
咐呼州鸣咏市呢岸学校专题15 热学
1．〔2021高考物理第5题〕液体与固体具有的相同特点是
(A)都具有确的形状
(B)体积都不易被压缩
(C)物质分子的位置都确 (D)物质分子都在固位置附近振动
答案：B
解析：液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B 正确.
2．〔2021高考物理第15题〕湖水深度为20m ，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105
Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g ＝10m/s 2
，ρ＝1.0×103
kg/m 3
)
(A)1倍 (B)倍 (C)倍
(D)倍
答案：C
解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的倍，选项C 正确.
3〔2021高考理综第29题〕(1)以下四个图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是 .〔填选图下方的字母〕 答案：B
解析：分子间作用力f=0时对的分子势能E P 最小，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是B.
4〔2021高考理综第29题〕(2)某自行车轮胎的容积为V ．里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，那么还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为 的空气.〔填选项前的字母〕
A ．
p p
V B ．
p p V C ．.(
p p -1)V D ．.(
p p +1)V.
答案：C
解析：设要向轮胎充入体积为V ’的空气，由玻意耳律，p 0V+p 0V ’=pV ，解得：V ’=.(
2021届高三物理人教版一轮复习考点练习卷：热学【附答案】
热学
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．(2020·北京市高考适应性考试)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是() A．若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大
B．若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变
C．若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变
D．若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大
2．(2020·辽宁沈阳高三模拟)如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图。在输液过程中()
A．A瓶中的药液先用完
B．B瓶中的药液先用完
C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐减小
D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变
3．(2020·山东德州高三模拟)如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()
A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小
4．(2020·北京通州区一模)
如图所示为一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，下列关于布朗运动的说法正确的是()
A．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的
B．布朗运动就是液体分子的无规则运动
C．液体温度越低，布朗运动越剧烈
D．悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显
5．(2020·山东高考模拟)如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1 mol氧气，b部分气体为2 mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为V a、V b，温度分别为T a、T b，下列说法正确的是()
山东省2021年高考物理压轴卷(含解析)
山东省2021年高考物理压轴卷（含解析）
一、单选题(每题3分，共24分）
1．图甲是氢原子的部分能级图，图乙是光电效应演示装置,装置中金属锌的逸出功为3.4eV.用大量从n=4能级跃迁到n=1能级时的氢原子发出的光去照射锌板,下列说法正确的的是（）
A．光电效应本质上是β衰变
B．锌板不会发生光电效应
C．发生光电效应时会发生质量亏损
D．从锌板打出来的光电子获得的最大初动能为9。35eV
2．卡诺循环是能体现热机工作时气缸内气体状态循环变化基本特性的理想循环,其循环过程如图所示。卡诺循环包含1、3两个等温过程和2、4两个绝热过程。气缸内气体可看作理想气体，关于卡诺循环，下列说法正确的是( ）
A．过程1气体放热
B．过程2气体温度升高
C．过程3气体对外界做功
→→→→完整循环过程时气体对外界做的功大于外界对气体做的功D．经a b c d a
3．夏末秋初是葡萄成熟的季节.果园中葡萄架上的累累果实既向人们展示了它们的美味,也在表达着自然中的平衡之美。如图为葡萄架下葡萄平衡的简化模型图,轻质藤蔓在空中紧紧交织在O点，藤蔓下三串葡萄甲、乙、丙的质量分别为m甲、m乙和m丙，O点两侧藤蔓与竖直方向的夹角分别为α和β，已知β = 70°，m甲= m乙= m，忽略藤蔓和葡萄架间的摩擦(不计藤蔓的质量）,则( )
A．α = 70°，m丙大于m B．α = 40°，m丙小于m
C ．α = 55°，m 丙小于m
D ．α = 65°，m 丙大于m
4．中国建设了500m 口径的球面射电望远镜FAST-—被誉为“中国天眼".假设在未来，“天眼”发现了一颗“来历不明且自带光环"的流浪行星，如图甲所示,该行星周围存在着环状物质。为了测定环状物质是行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，“天眼”对其做了精确的观测,发现环状物质的线速度v 与其到行星中心的距离r 的关系如图乙所示,已知引力常量为G ，下列说法正确的是( ）
【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习 热学
【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习热学【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习热学
2022所高中物理复习与辅导
十二、热学（1）
【主题】分子动力学理论的内能
【目标】
1.了解分子动力学理论的基本内容；掌握微量的估算方法。
2.理解内能的概念，了解温度和温标的含义。
[进口]
分子动理论的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子之间存在相互作用的引力和斥力．
一、物体由大量分子组成：
1、分子的“小”：它的直径的数量级是10-10m，可用油膜法来粗测直径d=v/s，其
中v是油滴体积，s是油滴在水面上充分扩展后形成的油膜面积。
2.分子数：任何物质1mol的分子数均为阿伏伽德罗常数
na=6.02×1023mol-1．
3.阿伏伽德罗常数是宏观物理量和微观物理量之间的桥梁。阿伏伽德罗常数可以通过
根据油膜法测量分子直径来计算；相反，阿伏伽德罗常数是已知的，分子的质量（或分子
所占的体积）可以根据摩尔质量（或摩尔体积）来计算
①分子的质量：m0=ma/na=；②分子的体积：v0==(固、液体)
③ 分子大小：球形模型直径d=；立方体
④物质所含的分子数：n=nna==
4.分子量测量方法单分子油膜法d=V/S；
5、分子间有间隙的实验依据是：_________________________________________。
二、分子永远不会停止不规则运动——分子热运动
1、扩散现象：相互接触的物体彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快．
2.布朗运动：悬浮在液体中的小颗粒的不规则运动
（1）原因：液体分子对颗粒碰撞的不平衡而引起
2021届高考物理三轮冲刺重难点训练： 热学(解析版)
热学【原卷】
1．（2021届湖南省长郡中学高三模拟）某圆柱形喷水装置如图所示，关闭阀门和气泵，装置上端封闭30.1m 的气体，气体压强为610Pa 。现打开阀门喷水，直到水不再向外喷出时筒内剩余水的深度为5m 。已知喷水过程中温度保持不变，大气压强为510Pa ，水的密度为3310kg/m ，重力加速度210m/s g =，求喷出水的体积。
2．（2021届湖南师大附中学高三模拟）如图所示，体积为V 的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S 的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K (气体只能进汽缸，不能出汽缸)与一打气简相连.开始时汽缸内上部分空气的压强为0p ，现用打气筒向容器内打气.已知打气简每次能打入压
强为0p 、体积为
10
V
的空气，当打气n 次后，稳定时汽缸上下部分的空气体积之比为9:1，活塞重力
014
G p S =，空气视为理想气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦.求:
(1)当打气n 次活塞稳定后，下部分空气的压强； (2)打气简向容器内打气次数n .
3．（2021届辽宁省抚顺市高三模拟）如图所示，竖直放置、开口向下的足够长的粗细均匀的试管，用长度10cm h =的水银柱将一定质量的理想气体封闭在管内。当气体的热力学温度1280K T =时，气柱长115cm L =，大气压强恒为075cmHg p =。现把试管缓慢旋转至水平，该过程中气体的温度不变。 （i ）求水平放置时管内气柱的长度；
（ii ）再次缓慢旋转试管，使试管开口向上竖直放置，然后缓慢升高气体的温度，使气柱的长度回到15cm 。求此时气体的热力学温度。（结果保留三位有效数字）
热学常识考察-备战2021年高考物理考点专项突破题集(原卷版)
专题20 热学常识考察-备战2021年高考物理考点专项突破题集1.下列说法正确的是___________。
A．当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大
B．物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，每个分子的动能都增大
C．外界对封闭气体做功，气体的温度可能降低
D．从单一热源吸收热量，不可能使之完全变成功
E．气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程
2.关于热现象，下列说法正确的是___________。
A．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分
B．悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈
C．液晶与多晶体一样具有各向同性
D．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小
E．若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动能减小
3.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是___________。
A．某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零
B．物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，但内能不一定增大U W Q
∆=+
C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都增大但引力增大的更快，所以分子力表现为引力D．10g100℃水的内能小于10g100℃水蒸气的内能
E．两个铝块挤压后能紧连在一起，说明分子间有引力
4.下列说法正确的是________。
A．气体的内能是分子热运动的平均动能与分子势能之和
B．气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定也变化
C．晶体有固定的熔点且物理性质具有各向异性
D．在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体
E．金属在各个方向具有相同的物理性质，为多晶体
热学压轴解答题(全国甲卷和Ⅰ卷)-高考物理十年压轴真题题型解读与模拟预测(原卷版)
热学压轴解答题（全国甲卷和Ⅰ卷）
高考物理热学压轴解答题是考查学生物理学科素养高低的试金石，表现为综合性强、求解
难度大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求高等特点。
一、命题范围
1. 玻意耳定律（压轴指数★★★★）
一定质量的理想气体，温度不变时，压强与体积的乘积保持不变。
2、盖吕萨克定律（压轴指数★★★★）
一定质量的理想气体，压强不变时，体积与温度的比值保持不变。
3、查理定律（压轴指数★★★★）
一定质量的理想气体，体积不变时，压强与温度的比值保持不变。
4、理想气体状态方程（压轴指数★★★★） 一定质量的理想气体，pV T
保持不变。 二、命题类型
1.汽缸活塞模型。物理情境选自生活生产情境或学习探究情境，通过汽缸和活塞密封一部分和两部分气体，已知条件情境化、隐秘化、需要仔细挖掘题目信息。求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。在气体状态参量的确定中，气体压强的求解往往通过平衡法、取等压面法。汽缸分为绝热汽缸和导热汽缸，判断理想气体的状态参量有没有哪一个保持不变。
2. 储气罐或某种工业气体特种设备模型。
题目信息新颖，需仔细审题，建立理想气体物理模型，选取两个不同状态，确定气体状态参量和适用的物理规律。特别要注意变质量问题中，如何巧妙选取研究对象，让研究的理想气体质量保持不变。
1．（2022·全国·统考高考真题）如图，容积均为0V 、缸壁可导热的A 、B 两汽缸放置在压强为0p 、温度为0T 的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A 汽缸的顶部通过开口C 与外界相通：汽缸内的两活塞将缸内气体分成I 、Ⅱ、Ⅱ、Ⅱ四部分，其中第II 、Ⅱ部分的体积分别为018
专题3 热学、力学坐标图像信息题-备战2021年中考物理倒计时30天38个专题全攻略(原卷版)
备战2021年中考倒计时30天专题题型全攻略
专题三热学、力学坐标图像信息题
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物理图像题在初中物理学当中被广泛使用。运动力学、热力学、电学等众多章节里都大量使用了图像解析法。图像解析法可以用来分析路程、速度与时间的关系、可以被用来分析物质温度随时间变化的关系、可以被用来分析电压、电流、电阻的伏安特性关系……正是因为图像在初中物理当中被广泛的运用，所以图像解析法成为了解决物理问题的一种主要的解析方法。分析近些年来各地的中考物理试题，不难看出，图像解析法作用越来越大。运用了图像的物理试题不仅可以考查学生的逻辑思维能力，而且可以考查学生分析问题、提取信息的能力。下面通过一些实际的物理试题，对图像当中的坐标问题进行分析，希望对学生学习物理期到启发的作用。
命题点一温度-时间图像
1．小明用如图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化特点，乙图中a是根据实验数据绘制的温度与时间关系的图像。下列分析正确的是（）
A．由a图像可知，当地大气压高于标准大气压
B．水沸腾时，气泡在上升过程中会变小
C．水在沸腾过程中吸收热量，温度不断升高
D．若只减少烧杯中水的质量，重做上述实验并绘制图像，此图像可能是c
2．某同学利用如图甲所示的装置探究试管中的固体熔化时温度的变化规律，往烧杯中加适量的水，将温度计插入试管后，待温度升至50℃左右开始，每隔大约1min记录一次温度，温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）
专题31 热力学定律(二)-2021年高考物理冲刺阶段考点培优练(学生版)
2021年高考高三下学期开学考试物理试题汇编
专题32 热力学定律(二)
1、(2021·河南省名校联盟高三下学期开学考试)如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H =18cm 的U 型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h 0= 4cm 的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l = 12cm 。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T 1=283K 。大气压强p 0=76cmHg 。
(i )现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？
(ii )再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？
2、(2021·广东省丹阳市一中高三下学期开学考试)如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，气缸内部封有一定质量的空气，气缸质量为 10kg ，缸壁厚度可不计，活塞质量为25kg ，其横截面积为20.01m ，活塞与缸壁间的摩擦不计。当缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面相接触，但对地面无压力。现对气缸传热，使缸内气体温度升高。当气缸对地面无压力时，求缸内气体温度是多少摄氏度？(已知大气压强50 1.010Pa p =⨯)
3、(2021·广东省惠州市高三下学期开学考试)气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A 内充有理想气体,通过细玻璃管B 和水银压强计相连．开始时A 处于冰水混合物中,左管C 中水银面在O 点处,右管D 中水银面高出O 点h 1=14 cm,后将A 放入待测恒温槽中,上下移动D ,使C 中水银面仍在O 点处,测得D 中水银面高出O 点h 2=44 cm 。(已知外界大气压为标准大气压,标准大气压相当于76 cm 高水银柱产生的压强)
2021年高考物理压轴题汇总含答案解析
2021年高考物理压轴题集锦含答案解析
1.
解析：
由G 2r
Mm =r mv 2得，卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 =
G
)
(2h R Mm
+。
卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G h
R Mm
+ 机械能为 E 1 = E k + E p =-G
)
(2h R Mm
+
同步卫星在轨道上正常运行时有 G
2r
Mm
=m ω2r 故其轨道半径 r =
3
2
ω
MG
由③式得，同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G
2
Mm
3
2
GM
ω
=-2
1
m (3
ωGM )2 卫星在运行过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为 E 2，设离开航天飞机
时卫星的动能为 E k x ，则E k x = E 2 - E p -2
1
3
2ωGM +G
h
R Mm
+ 2. 如图甲所示，一粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg 在斜面上，用F=50N 的力沿斜面
向上作用于物体，使物体沿斜面匀速上升，g 取10N/kg ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）物块与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）若将F 改为水平向右推力F '，如图乙，则至少要用多大的力F '才能使物体沿斜面上升。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
解析：
（1）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向，由物体匀速运动知物体受力平衡
0sin =--=f G F F x θ 0cos =-=θG N F y
解得 f=20N N=40N
因为N F N =，由N F f μ=得5.02
1
===
N f μ （2）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向。当物体匀速上行时力F '取最小。由平衡条件
【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习：热学
【高三】2021届高考物理第一轮导学案复习：热学
2021届高三物理一轮复习导学案
1二、热学（2）
【课题】固体、液体和气体
[目标]
1.了解固体的微观结构、晶体和非晶体的区别；
2.了解液体的表面张力和液晶的微观结构；
3.了解气体实验定律的内容，理想气体状态方程，了解饱和汽和饱和汽压。
[进口]
一、固体
（一）晶态和非晶态
1．在外形上，晶体具有，而非晶体则没有。
2.就物理性质而言，晶体有，而非晶体有。
3．晶体具有的熔点，而非晶体没有的熔点。
4.晶体和非晶并不是绝对的。它们可以在一定条件下相互转化。
（二）多晶体和单晶体
单晶是单晶，无序组合是多晶体。多晶体是各向同性的。
（三）晶体的微观结构
构成晶体的物质粒子（分子、原子或离子）按其自身排列，并具有空间。粒子的热运动表现为在某个平衡位置附近不断地运动
二、液体
（一）表面张力
如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力是，它的作用是使液体面绷紧，所以叫液体的表面张力。
（二）液晶
1．液晶的物理性质：液晶具有液体的，又具有晶体的。
2.液晶分子的排列特征：液晶分子的位置，但排列不规则。
三、气体
（一）理想气体
在任何温度、任何压强下都遵从的气体称为理想气体．理想气体是不存在的，它是一种。压强温度的实际气体可看成理想气体。
（二）气体实验定律
1．气体的等温变化玻意耳定律
当温度恒定时，一定质量气体的压力随体积的变化而变化，称为气体的变化；它的变
化规律是，当温度恒定时，一定质量气体的压力与其体积成正比。其数学表达式为或。
2．气体的等容变化查理定律
恒定体积气体的状态变化称为变化
高中物理复习专题03 热学水银柱模型计算(精品解析版)
专题03 热学水银柱模型计算-2021年高考物理一轮复习基础夯实专练
1.若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，求各被封闭气体的压强。
【答案】：甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－
3
2ρgh丁：p0＋ρgh1
【解析】：在题图甲中，以高为h的液柱为研对象，由平衡条件知p甲S＋ρghS＝p0S 所以p甲＝p0－ρgh
在题图乙中，以B液面为研究对象，由平衡条件知
p A S＋ρghS＝p0S
p乙＝p A＝p0－ρgh
在题图丙中，以B液面为研究对象，由平衡条件有
p A′S＋ρgh sin 60°·S＝p0S
所以p丙＝p A′＝p0－
3
2ρgh
在题图丁中，以液面A为研究对象，由平衡条件得
p丁S＝(p0＋ρgh1)S
所以p丁＝p0＋ρgh1。
2.(2018·全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左边气体的压强为
12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。
【答案】：22.5 cm7.5 cm
【解析】：设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2，由力的平衡条件有
p1＝p2＋(l1－l2)
U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p。此时原左、右两边气柱长度分别变为l1′和l2′，显然原左边气柱的长度将增加，右边则减小，且两边气柱长度的变化量大小相等
2021高考物理大一轮复习真题汇编H单元热学
2021高考物理大一轮复习真题汇编H单元热学
h单元热学
H1分子动力学理论
20．h1[2021北京卷]雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用pm10、pm2.5分别表示球体直径小于或等于10μm、
2.5μm的颗粒物(pm是颗粒物的英文缩写)．
北京某科研机构的测试结果表明，在静止霾天气下，在离地面100米范围内，PM10浓度随高度的增加略有下降，大于PM10的大悬浮颗粒物浓度随高度的增加明显下降，两种浓度分布基本不随时间变化
据此材料，以下叙述正确的是()
－6
a．pm10表示直径小于或等于1.0×10m的悬浮颗粒物
b、空气分子作用于PM10的合力总是大于其重力。pm10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动。pm2随着高度的增加，5的浓度逐渐增加
－5
20.C[分析]10μm＝1.0×10m，选项a不正确
题目的信息pm10的浓度随高度的增加而略有减小，这表明pm10的分布具有任意性，也就是说受分子力和重力的大小关系具有任意性，选项b不正确．pm10和大悬浮颗粒肉眼均不可见，而且受气体分子的撞击的影响较大，其运动具有很强的无规则性，可以认为是布朗运动，选项c正确．pm2.5与pm10相比，密度相同，颗粒更小，那么pm2.5做布朗运动更明显，而分布应该更加均匀，不会高度越高浓度越大，选项d不正确．
12.[2022年江苏卷]A[选修3-3]
h1(2)如图1-甲所示，在斯特林循环的p-v图像中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成，b→c的过程中，单位体积中的气体分子数目________(选填“增大”“减小”或“不变”)，状态a和状态d的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示，则状态a对应的是
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专题30热学
一、选择题（1-9题只有一个选项正确，10-12题有多个选项符合条件）
1．如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（）
A．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
B．气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大
C．气缸内大量分子的平均动能增大
D．气体的内能增大
2．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（）
A．分子的无规则运动停息下来B．分子的速度保持不变
C．分子的平均动能保持不变D．每个分子的速度大小均相等
3．关于花粉颗粒在液体中的布朗运动，下列说法正确的是
A．布朗运动能反映花粉颗粒内部分子的无规则运动
B．布朗运动就是液体分子的无规则运动
C．花粉颗粒越小，布朗运动越明显
D．温度足够低时，花粉颗粒的布朗运动可能停止
4．如图所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是()
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．在封闭的房间里打开冰箱一段时间后，房间温度会降低
C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
5．自2020年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情已经得到了有效控制。2020年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭环境中的气溶胶粒子，下列说法正确的是（）A．在空气中会缓慢下沉到地面
B．在空气中会缓慢上升到空中
C．在空气中做无规则运动
D．受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力
6．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（）
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
7．甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体，放置于水平桌面上，如图7所示．甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2，且2S1=3S2．甲容器中液体的密度为ρ1，液体对容器底产生的压强为p1．乙容器中液体的密度为ρ2，液体对容器底产生的压强为p2，且p2=2p1．将A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，两容器中均无液体溢出．液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，A、B两球所受浮力分别为F1和F2．则下列判断正确的是（）
A．F1＞F2，ρ1＜ρ2B．F1=F2，ρ1＜ρ2
C．F1＜F2，ρ1＞ρ2D．F1＜F2，ρ1＜ρ2
8．2016年9月15日，我国成功发射的“天宫二号”搭载的空间冷原子钟，有望实现约3000万年误差1秒的超高精度．空间冷原子钟利用激光和原子的相互作用减速原子运动以获得超低温原子，在空间微重力环境下，这种超低温原子可以做超慢速匀速直线运动，基于对这种运动的精细测量可以获得精密的原子谱线信息，从而获得更高精度的原子钟信号，使时间测量的精度大大提高．
卫星导航定位系统是利用精确测量微波信号从卫星到达目标所用的时间，从而获知卫星和目标之间的准确距离．因此，测量时间的精度，将会直接影响定位准确度．目前我国的“北斗导航定位”系统上使用的原子钟，精度仅到纳秒（10-9s）量级，所以民用的定位精度在十几米左右．“空间冷原子钟”的精度达到皮秒（10-12s）量级，使得基于空间冷原子钟授时的全球卫星导航系统具有更加精确和稳定的运行能力．根据上述材料可知，下列说法中正确的是（）
A．“空间冷原子钟”的超低温原子，它们的内能为零
B．“空间冷原子钟”在地球表面和在空间微重力环境下的精度相同
C．在空间微重力环境下，做超慢速匀速直线运动的原子不受地球引力作用
D．“空间冷原子钟”试验若成功，将使“北斗导航”的精度达到厘米量级
9．一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p－1
V图线如图所示，变化顺序由a→b→c→d→a，图中
ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与1
V轴垂直．气体在此状态变化过程中()
A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小C．c→d，压强不变、温度升高、体积减小D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变
10．一定质量的理想气体从状态a经过状态b、c变化到状态d，其p–T图像如图所示。下列说法正确的是（）
A．a→b的过程中，气体对外界做功
B．b→c的过程中，所有气体分子的动能都增大
C．c→d的过程中，外界对气体做功
D．a→b→c的过程中，气体先吸热后放热
E.b→c→d的过程中，气体体积先增大后减小
11．如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（27°C）中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是（）
A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B．与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C．在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D．从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量
E.从a态到b态，气体的内能增加，气体对外界做功，气体向外界吸收了热量
12．在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液．现将体积为V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为 ，阿伏伽德罗常数为N
A，则下列说法正确的是
A．该实验中假设油酸分子是按照直线排列的