1、高考巡航1.2016全国卷(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是_A气体在a、c两状态的体积相等B气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功ABE解析：本题考查气体实验定律及热力学第一定律，意在考查学生应用热力学规律分析问题的能力由 pVT k可知，PT图象中过原点的一条倾斜的直线是等容线，A项正确；气体从状
2、态c到状态d的过程温度不变，内能不变，从状态d到状态a的过程温度升高，内能增加，B项正确；由于过程cd中气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外放出的热量等于外界对气体做的功，C项错误；在过程da中气体内能增加，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，D项错误；过程bc中，外界对气体做的功Wbcpb(VbVc)pbVbpcVc，过程da中气体对外界做的功Wdapd(VaVd)paVapdVd，由于pbVbpaVa，pcVcpdVd，因此过程bc中外界对气体做的功与过程da中气体对外界做的功相等，E项正确2.2016全国卷一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活
3、塞初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p075.0 cmHg.环境温度不变解析：本题考查玻意耳定律、压强的计算等，意在考查学生的分析推理和计算能力设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2，长度为l2.以cmHg为压强单位由题给条件得p1p0(20.05.00)cmHgl1(20.020.05.00
4、2)cm由玻意耳定律得p1l1p1l1联立式和题给条件得p1144 cmHg依题意p2p1l24.00 cm20.05.002 cmh由玻意耳定律得p2l2p2l2联立式和题给条件得h9.42 cm3.2015福建高考如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则()ATbTc，QabQacBTbTc，QabQacDTbTc，QabQac，故选C.答案：C4.2015广东高考(多选)如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
5、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：空气体积不变，故做功为0，即W0.又因为外壁隔热，而内壁由于水的升温会吸收热量，故Q0，由热力学第一定律UWQ可得U0，内能增加，A正确；空气体积不变，分子数密度不变，气体内能增加，温度升高，分子热运动变剧烈，对器壁撞击加强，故压强变大，B正确；分子间距离不变，故作用力大小不变，C错误；气体温度升高，分子的平均热运动速率加快，不代表每一个分子运动都加快，D错误答案：AB核心梳理【主干知识】【要素回顾】一、分子动理论1微观量的两种模型(1)球体模型：直径为d3 6V0.(2)立方体
6、模型：边长为d3 V0.2分子微观量的估算已知量可求量摩尔体积 Vmol固体和液体分子体积(气体占有空间的体积)V0VmolNA摩尔质量 Mmol分子质量 mMmolNA体积 V 和摩尔体积 Vmol分子数目 n VVmolNA质量 M 和摩尔质量 Mmol分子数目 n MMmolNA3.分子间相互作用及分子势能(1)分子间同时存在引力、斥力，二者随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化的更快一些，当分子处于平衡位置时，引力和斥力的合力为零，如图甲(2)由于分子间存在相互作用力，所以分子具有分子势能，分子力做功，引起分子势能发生变化，不管分子力是斥力还是引力，只要分子力做
7、正功，则分子势能减小，做负功，则分子势能增大，由此可知分子间距离rr0时，分子势能具有最小值如图乙二、固体、液体和气体1固体的微观结构固体可分为晶体和非晶体单晶体有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有确定的几何形状，晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点单晶体表现为各向异性，而多晶体和非晶体表现为各向同性2液晶液晶是具有液体的流动性，而又具有晶体的光学各向异性的混合物，在显示器方面具有广泛的应用3液体表面张力液体温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大4气体的性质(1)气体实验定律当m不变，T1T2时，p1V1p2V2玻意耳定律当m不变，V1V2时，p
8、1T1p2T2查理定律当m不变，p1p2时，V1T1V2T2盖吕萨克定律(2)理想气体的状态方程：p1V1T1 p2V2T2 或pVT C.三、热力学定律1热力学第一定律公式 UQW 符号的规定物理量功 W热量 Q内能的改变 U取正值“”外界对物体做功物体从外界吸收热量物体的内能增加取负值“”物体对外界做功物体向外界放出热量物体的内能减少2.热力学第二定律的两种表述(1)热量不能自发地从低温物体传到高温物体(2)不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.热点追踪考向一 分子动理论、固体、液体【例1】2015课标全国卷(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A温度越高，扩散进
9、行得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的规范解题扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项A正确扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项B错误，选项C正确，选项E错误扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D正确答案ACD规律总结1掌握估算微观量的两种模型(1)球体模型：一般适用于固体、液体，认为分子为一个个球体，直径为d3 6V0(2)立方体模型：一般适用于气体，认为一个分子占据的空间为一个立方体，边长为d3 V0.2分子永不停息地做无规则热运
10、动的两个实例(1)扩散现象：分子的无规则运动；温度越高，扩散越快(2)布朗运动：悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动；颗粒越小，温度越高，运动越剧烈.布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接反映了液体或气体分子运动的无规则性.3.分子力做功与分子势能的关系,分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加.4.晶体和非晶体的区别,晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点；晶体中的单晶体物理性质为各向异性，晶体中的多晶体和非晶体物理性质为各向同性.变式训练1(多选)下列叙述中正确的是()A布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映B分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子
11、势能也越小C两个铅块紧压后能连在一起，说明分子间有引力D用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力E温度升高，物体的内能却不一定增大解析：布朗运动不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它反映了液体分子的运动，A正确；若取两分子相距无穷远时的分子势能为零，则当两分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子势能随间距的减小而减小(此时分子力做正功)，当分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，分子势能随间距的减小而增大(此时分子力做负功)，B错误；用打气筒向篮球充气时需用力，是由于篮球内气体压强在增大，不能说明分子间有斥力，D错误；物体的内能取决于温度、体积及物体的质量，温度升高
12、，内能不一定增大，E正确答案：ACE变式训练2 2016济南模拟(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近在此过程中，下列说法正确的是()A分子力先增大，后一直减小B分子力先做正功，后做负功C分子动能先增大，后减小D分子势能先增大，后减小E分子势能和动能之和不变解析：两相距较远的分子间分子力随二者距离变化的关系如图所示，rr0时，表现为引力，rr0时，二者靠近，分子力做正功，分子动能增大，势能减小；r0，根据热力学第一定律UQW可知Q0，即气体吸收热量，A正确；bc过程气体温度不变，U0，但气体压强减小，由pVT C知V增大，气体对外做功，W0，即气体吸收热量，B错
13、误；ca过程气体压强不变，温度降低，则U0，由UWQ可知|W|Q|，C错误；状态a温度最低，而温度是分子平均动能的标志，D正确；bc过程体积增大了，容器内分子数密度减小，温度不变，分子平均动能不变，因此容器壁单位面积单位时间受到分子撞击的次数减少了，E正确(2)设汽缸的横截面积为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h14hST0hST 解得h 3T4T0h据题意可得pmgS 气体最后的体积为VSh联立式得V9mghT4pT0考向三 热力学第一定律的综合应用【例3】2016
14、全国卷多选关于热力学定律，下列说法正确的是()A气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡规范解题本题考查热力学定律、气体及其相关的知识点，意在考查学生对热平衡定律、等压膨胀、热力学第一定律、热力学第二定律等的理解和掌握根据热力学第一定律，气体吸热的同时若对外做功，则内能不一定增大，温度不一定升高，选项A错误对气体做功可以改变其内能，选项B正确理想气体等压膨胀过程，对外做功，由理想气体状态方程可知，气体温度升高，内能增大，故气体一
15、定吸热，选项C错误根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项D正确根据热平衡定律，如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，选项E正确答案BDE规律总结热力学第一定律的应用技巧(1)内能变化量U的分析思路：由气体温度变化分析气体内能变化温度升高，内能增加；温度降低，内能减少由公式UWQ分析内能变化(2)做功情况W的分析思路：由体积变化分析气体做功情况体积被压缩，外界对气体做功；体积膨胀，气体对外界做功注意气体在真空中自由膨胀时，W0.由公式WUQ分析气体做功情况(3)气体吸、放热Q的分析思路：一般由公式QUW分析气体的吸、放
16、热情况变式训练7 2016全国卷(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是()A质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：本题考查分子动理论、内能、气体实验定律等，意在考查学生对热学基本知识的理解能力温度相同的气体分子平均动能相同，仅质量相同，分子质量不同的气体，所含分子数不同，气体的动能也不同，所以内能不一定相同，A项错误；气体的内能与整体运动的机械能无关，B项错误；理想气体等温压缩过程中，其内能不变，C项正确；理想气体不考虑分子间
17、相互作用力，分子势能为零，一定量的气体，分子数量一定，温度相同时分子平均动能相同，由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，所以D项正确；由盖吕萨克定律可知，一定量的理想气体，等压膨胀过程中，温度一定升高，则其内能一定增加，E项正确答案：CDE变式训练8(多选)下列说法中错误的是()A热力学第一定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性B扩散现象说明了分子的运动就是要打破一切不均衡性，使之均衡C表面张力是液体附着层由于分子引力不均衡而产生沿表面作用于任一界线的张力D一定质量的晶体，熔化时吸收的热量和凝固时放出的热量相等E做功是改变内能的唯一方式，做功的多少只由物体的初、末状
18、态决定解析：热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，A错误；扩散现象说明了分子的运动就是要打破一切不均衡性，使之均衡，B正确；表面张力是液体表层由于分子引力不均衡而产生沿表面作用于任一界线的张力，C错误；一定质量的晶体，熔化时吸收的热量和凝固时放出的热量相等，D正确；做功和热传递均是改变内能的方式，E错误答案：ACE变式训练9 如图所示，一个活塞将绝热容器分成A、B两部分，用控制闩K固定活塞保持A体积不变，给电热丝通电，则此过程中气体A的内能_，温度_拔出控制闩K，活塞将向右移动压缩气体B，则气体B的内能_解析：A部分气体体积不变，没有做功，但是电热丝通电发热，气体温度升高，气体内能不考虑分子势能，所以气体的平均动能增大，所以内能增大拔出控制闩K，活塞将向右移动压缩气体B，外界对B做功，B的内能增大增加升高增加
