1、章末总结 提高热学部分在高考中主要从以下几方面考查:1考查阿伏加德罗常数及分子大小、分子质量、分子数目等微观量的估算2考查分子的平均动能、热运动和布朗运动3考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因4气体实验定律的定量计算及图象的考查5热力学第一定律与理想气体状态方程定性分析的综合考查6考查热力学第二定律和能量守恒的综合运算7考查油膜法测分子直径大小的原理、操作步骤和数据的处理1(多选)(2015 江苏)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
2、由于该物质的微粒在空间的排列不规则D石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同【答案】CD2(多选)(2015 广东)右图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气()A内能增大B压强增大C分子间引力和斥力都减小D所有分子运动速率都增大【解析】在水加热升温的过程中,封闭气体的温度升高,内能增大,选项 A 正确;根据pTC 知,气体的压强增大,选项 B 正确;气体的体积不变,气体分子间的距离不变,分子间的引力和斥力不变,选项 C 错误;温度升高,分子热运动的平均速率增大,但并不是所有分子运动的速率都增大
3、,选项 D 错误【答案】AB3(多选)(2015 山东)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀关于该现象的分析正确的是()A混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动C使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速D墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的【解析】墨滴入水,最后混合均匀,这是扩散现象,碳粒做布朗运动,水分子做无规则的热运动;碳粒越小,布朗运动越明显,混合均匀的过程进行得越迅速,选项B、C 正确【答案】BC4(多选)(2014 广东)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示,充气袋四周被挤压时,假设袋内气体与外界无热交换,则袋内气体()
4、A体积减小,内能增大B体积减小,压强减小C对外界做负功,内能增大D对外界做正功,压强减小【解析】实际气体在温度不太低、压强不太大时可看作理想气体充气袋被挤压,气体体积减小,外界对气体做正功,则 W0,即气体对外界做负功,由于袋内气体与外界无热交换,即 Q0,根据热力学第一定律UWQ 知,内能增大,温度升高,选项 A、C正确;根据理想气体状态方程pVT C 可判断压强一定增大,选项 B、D 错误【答案】AC5(2014 海南)(1)(多选)下列说法正确的是_A液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点C单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性D通
5、常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体E液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征(2)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分割成、两部分;达到平衡时,这两部分气体的体积相等,上部气体的压强为 p10,如图(a)所示若将气缸缓慢倒置,再次达到平衡时,上下两部分气体体积之比为 31,如图(b)所示设外界温度不变已知活塞面积为 S,重力加速度大小为 g,求活塞的质量【解析】(1)液面表面张力的方向始终与液面相切,A 错;单晶体和多晶体都有固定的熔沸点,非晶体熔点不固定,B 错;单晶体中原子(或分子、离子)的排列是规则的,具有空间周期性,表现为各向异性,C
6、 正确;金属材料虽然显示各向同性,但并不意味着就是非晶体,可能是多晶体,D 错误;液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性,故 E 正确(2)设活塞的质量为 m,气缸倒置前下部气体的压强为 p20,倒置后上下气体的压强分别为 p2 和 p1,由力的平衡条件有 p20p10mgS p1p2mgS 倒置过程中,两部分气体均经历等温过程,设气体的总体积为 V0,由玻意耳定律得 p10V02 p1V04 p20V02 p23V04 联立以上各式得 m4p10S5g 【答案】(1)CE(2)4p10S5g6(2014 全国卷)(1)(多选)一定量的理想气体从状态 a 开始,经历三个过程 ab、bc、
7、ca 回到原状态,其 pT 图象如图所示下列判断正确的是_A过程 ab 中气体一定吸热B过程 bc 中气体既不吸热也不放热C过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热Da、b 和 c 三个状态中,状态 a 分子的平均动能最小Eb 和 c 两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动开始时气体压强为 p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为 h,外界的温度为 T0.现取质量为 m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h4.若此后外界的温度变为 T,求重新达到平衡
8、后气体的体积已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为 g.【解析】(1)由 pT 图象可知过程 ab 是等容变化,温度升高,内能增加,体积不变,由热力学第一定律可知过程 ab 一定吸热,选项 A 正确;过程 bc 温度不变,即内能不变,由于过程 bc 体积增大,所以气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体一定吸收热量,选项 B 错误;过程 ca 压强不变,温度降低,内能减少,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律可知,放出的热量一定大于外界对气体做的功,选项 C 错误;温度是分子平均动能的标志,由 pT 图象可知,a 状态气体温度最低,则平均动能最小,选项 D 正确;b、c 两状态
9、温度相等,分子平均动能相等,由于压强不相等,所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,选项 E 正确故选ADE.(2)设气缸的横截面积为 S,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为p,由玻意耳定律得phS(pp)h14h S 解得p13p 外界的温度变为 T 后,设活塞距底面的高度为 h,根据盖吕萨克定律,得h14h ST0hST 解得 h 3T4T0h 据题意可得pmgS 气体最后的体积为 VSh 联立式得 V9mghT4pT0【解析】(1)ADE(2)V9mghT4pT07(2014 重庆)(1)重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气
10、体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)()A压强增大,内能减小B吸收热量,内能增大C压强减小,分子平均动能增大D对外做功,分子平均动能减小(2)如图为一种减震垫,上面布满了圆柱状薄膜气泡,每个气泡内充满体积为 V0,压强为 p0 的气体,当平板状物品平放在气泡上时,气泡被压缩若气泡内气体可视为理想气体,其温度保持不变,当体积压缩到 V时气泡与物品接触面的面积为 S,求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力【解析】(1)储气罐内气体体积及质量均不变,温度升高,气体从外界吸收热量,分子平均动能增大,内能增大,压强变大因气体体积不变,故外界对气体不做功,只有 B 正确(2)取气泡内的气体研
11、究,设压缩后气体压强为 p,由玻意耳定律得 p0V0pV,则 pp0V0V,故气体对接触面处薄膜的压力 FpSp0V0V S.【解析】(1)B(2)Fp0V0V S8(2014 上海)在“用 DIS 研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为 10 ml 处,然后将注射器连接压强传感器并开始实验,气体体积 V 每增加 1 ml 测一次压强 p,最后得到 p 和 V 的乘积逐渐增大(1)由 此 判 断,该 同 学 的 实 验 结 果 可 能 为 图_(2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中_A注射器中有异物B连接软管中存在气体C注射器内气体温
12、度升高D注射器内气体温度降低【解析】根据理想气体状态方程有p1V1T1 p2V2T2,由于温度不变,所以有 p1V1p2V2,即压强与体积成反比,V1p,所以图(a)符合实验结果观察图(a)可发现随体积增大,图象不再是直线,斜率变大,即V1pVp 在增大,所以原因可能是温度升高,选项 C 对【答案】(1)a(2)C9(2015 重庆)北方某地的冬天室外气温很低,吹出的肥皂泡会很快冻结若刚吹出时肥皂泡内气体温度为 T1、压强为 p1,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为 T2.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化,大气压强为 p0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差【解析】肥皂泡内气体等容变化
13、,冻结后,设膜内气体压强为 p2,则p1T1p2T2,得 p2T2T1p1,则肥皂膜内外气体的压强差pp2p0T2T1p1p0.10(2015 全国)如图,一粗细均匀的U 形管竖直放置,A 侧上端封闭,B 侧上端与大气相通,下端开口处开关 K 关闭;A 侧空气柱的长度 l10.0 cm,B 侧水银面比 A 侧的高 h3.0 cm.现将开关 K 打开,从 U 形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为 h110.0 cm 时将开关K 关闭已知大气压强 p075.0 cmHg.(1)求放出部分水银后 A 侧空气柱的长度;(2)此后再向 B 侧注入水银,使 A、B 两侧的水银面达到同一高度,求注入的
14、水银在管内的长度【解析】(1)以 cmHg 为压强单位设 A 侧空气柱长度 l10.0 cm 时的压强为 p;当两侧水银面的高度差为 h110.0 cm 时,空气柱的长度为 l1,压强为 p1.由玻意耳定律得 plp1l1 由力学平衡条件得 pp0h 打开开关 K 放出水银的过程中,B 侧水银面处的压强始终为 p0,而 A 侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A 两侧水银面的高度差也随之减小,直至 B 侧水银面低于 A 侧水银面 h1 为止由力学平衡条件有 p1p0h1 联立式,并代入题给数据得 l112.0 cm(2)当 A、B 两侧的水银面达到同一高度时,设 A侧空气柱的长度为 l2,压强为 p2.由玻意耳定律得 plp2l2 由力学平衡条件有 p2p0 联立式,并代入题给数据得 l210.4 cm 设注入的水银在管内的长度为h,依题意得 h2(l1l2)h1 联立式,并代入题给数据得 h13.2 cm