(全国通用)高考物理考前三个月配套课件：专题(13)热学

专题13 热 学
真题示例
1.(2015·江苏单科·12A)(1)对下列几种固体物质的认识，正 确的有________. A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂 蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间 的排列不规则
与外界无热量交换)，这就是著名的“卡诺
图2
循环”.
(1)该循环过程中，下列说法正确的是________. A.A→ B过程中，外界对气体做功 B.B→ C过程中，气体分子的平均动能增大 C.C→ D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数 增多 D.D→ A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
2.(2014·江苏·12A)一种海浪发电机的气室如图1所示.工作时 ，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而 驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭.气室先后经历吸入、 压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电.气室中 的空气可视为理想气体.
图1
(1)下列对理想气体的理解，正确的有________. A.理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体 C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D.在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律
(3)若该循环过程中的气体为1 mol，气体在A状态时的体积为
10 L，在B状态时压强为A状态时的23.求气体在B状态时单位体 积内的分子数.(已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1，计 算结果保留一位有效数字) 解析 A→B为等温过程有pAVA＝pBVB，解得VB＝15 L，B状态
3.下列说法正确的是( ) A.分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大 B.当分子间的作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小分 子势能增大 C.一定质量的理想气体发生等温膨胀，一定从外界吸收热量 D.一定质量的理想气体发生等压膨胀，一定向外界放出热量 E.熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度
(30)只知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，不能计算 出阿伏加德罗常数( × ) (31)硬币或钢针能浮于水面上，是由于液体表面张力的作 用( √ ) (32)晶体一定具有固定的熔点、规则的几何外形和物理性 质的各向异性( × )
(33)影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空 气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差距( √ ) (34)随着科技的发展，将来可以利用高科技手段，将散失在环 境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化( × ) (35)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度，就一定可以求出 该种气体的分子质量( × ) (36)布朗运动是悬浮在液体中固体分子的无规则运动( × )
解析 因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气 体所做的功等于气体对外放出的热量，由热力学第一定律 可知：气体的温度不变，即内能不变.由玻意耳定律可知： 气体体积变小，所以压强变大，由于气体的压强是由于气 体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，所以包装袋内壁单位 面积上所受气体分子撞击的作用力增大. 答案 增大 不变
解析 分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力也减 小，故A错误； 当分子间的作用力表现为斥力时，分子力和分子势能总是 随分子间距离的减小而增大，故B正确； 一定质量的理想气体温度不变，内能不变，增大其体积时 ，气体从外界吸热，故C正确；
根据熵的微观意义可知，熵的大小可以反映物体内分子运动 的无序程度，故D正确. 答案 BCD
解析 由理想气体状态方程和热力学第一定律分析，A→B为 等温过程，内能不变，气体的体积增大，气体对外做功，A 错； B→ C为绝热过程，体积增大，对外做功，因此内能减小，气 体分子的平均动能减小，B错； C→ D为等温过程，体积减小，分子数密度增大，单位时间内 碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确； D→ A为绝热过程，体积减小，外界对气体做功，内能增大， 温度升高，因此气体分子的速率分布曲线发生变化，D错. 答案 C
解析 因为理想气体的内能完全由温度决定，当气体的内 能增加时，气体的温度升高，温度是分子平均动能的标志 ，则气体分子的平均动能增大. 根据热力学第一定律，ΔU＝Q＋W，由于Q＝0，所以W＝ ΔU＝3.4×104 J. 答案 增大 等于
(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27 ℃，体积为 0.224 m3，压强为1个标准大气压.已知1 mol气体在1个标准 大气压、0 ℃时的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数NA＝ 6.02×1023 mol－1.计算此时气室中气体的分子数.(计算结果 保留一位有效数字) 解析 设气体在标准状态时的体积为V1，等压过程为： VT＝VT11
气体物质的量为：n＝VV01，且分子数为：N＝nNA 解得 N＝VVT0T1NA
代入数据得N≈5×1024个 答案 5×1024
3.(2013·江苏·12A)如图2所示，一定质量的
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.其中，A→ B和C→ D为等
温过程，B→ C和D→ A为绝热过程(气体
2.以下说法中正确的是( ) A.系统在吸收热量时内能一定增加 B.悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动 越剧烈 C.分子间的距离为 r0时，分子间作用力的合力为零，分子势 能最小 D.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在 引力而不存在斥力
解析 根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，系统在吸收 热量时内能不一定增加，选项A错误； 布朗运动的激烈程度与温度有关，故悬浮在空气中做布朗 运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈，选项B正确； 分子间的距离为r0时，分子间引力和斥力相等，作用力的 合力为零，此时分子势能最小，选项C正确； 分子间的引力和斥力总是同时存在的.用力拉铁棒的两端， 铁棒没有断，此时分子间引力和斥力都存在，选项D错误. 答案 BC
解析 理想气体是一种理想化模型，温度不太低、压强不 太大的实际气体可视为理想气体；只有理想气体才遵循气 体的实验定律，选项A、D正确，选项B错误. 一定质量的理想气体的内能完全由温度决定，与体积无关 ，选项C错误. 答案 AD
(2)压缩过程中，两个阀门均关闭.若此过程中，气室中的 气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104 J，则该气体 分子的平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不 变”)，活塞对该气体所做的功________(选填“大于”、 “小于”或“等于”)3.4×104 J.
(3)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强 为1个标准大气压、体积为1 L.将其缓慢压缩到压强为2个 标准大气压时，气体的体积变为0.45 L.请通过计算判断该 包装袋是否漏气. 解析 若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得： p0V0＝p1V1，代入数据得V1＝0.5 L，因为0.45 L＜0.5 L，故 包装袋漏气.
(2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A → B”、“B→ C”、“C→ D”或“D→ A”).若气体在A→ B 过程中吸收63 kJ的热量，在C→ D过程中放出38 kJ的热量 ，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
解析 在以上循环过程中，内能减少的过程是B→ C.气体 完成一次循环时，内能变化ΔU＝0，热传递的热量Q＝Q1 －Q2＝(63－38) kJ＝25 kJ，根据ΔU＝Q＋W得W＝－Q＝ －25 kJ，即气体对外做功25 kJ. 答案 B→ C 25
(26)物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的 总和( √ ) (27)气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随 之改变( × ) (28)功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功( × ) (29)热量能自发地从高温物体传递到低温物体，也能自发地 从低温物体传递到高温物体( × )
(2)在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用. 某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的 氮气，然后密封进行加压测试.测试时，对包装袋缓慢地施 加压力.将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中， 包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力 ________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，包装袋 内氮气的内能________(选填“增大”、“减小”或“不变 ”).
(17)一定质量的理想气体体积增大时，压强一定减小( × ) (18)金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体( × ) (19)飘浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是 因为油滴液体呈各向同性的缘故( × ) (20)对于一定量的理想气体，外界对气体做功，气体内能可 能减少( √ )
(21)用打气筒给自行车打气需用力向下压活塞，这说明气体 分子间有斥力( × ) (22)物体体积增大时，分子间距增大，分子间势能也增大( × ) (23)热量可以从低温物体传递到高温物体( √ ) (24)物体中所有分子热运动动能的总和叫做物体的内能( × ) (25)只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就 可以升高( √ )
时单位体积内分子数n＝NVAB，解得n＝4×1025. 答案 4×10重点和热点有：①分子大小的估算； ②对分子动理论内容的理解；③物态变化中的能量问题；④气 体实验定律的理解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释 和理解；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦用油膜法估测分 子大小等内容.应考策略：内容琐碎、考查点多，复习中应以四 块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质 、气体实验定律、热力学定律)为主干，梳理出知识点，进行理 解性记忆.
(13)温度升高时，分子热运动的平均动能一定增大，但并非 所有分子的速率都增大( √ ) (14)第二类永动机违反了能量守恒定律( × ) (15)扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布 朗运动都是分子的热运动( × ) (16)两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过 程中，分子间相互作用的合力先变大 ，后变小，再变√大( )