2019-2020年高考物理二轮复习 专题五 热学部分.doc

2019-2020年高考物理二轮复习 专题五 热学部分高考试卷中，这部分有三小题组成：一道选择、一道填空、一道小计算，选择题四个选项公布在整个33一本书中，填空和计算主要考查是：分子大小与数量的计算；热力学第一定律；气体定律的应用。一重点知识回顾1 分子动理论(1)分子大小阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1.分子体积：V0(占有空间的体积)分子质量：m0.油膜法估测分子的直径：d .(2)分子热运动的实验基础： 和布朗运动扩散现象特点：温度越高，扩散越快布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动，颗粒 、温度 ，运动越剧烈(3)分子间的相互作用力和分子势能分子力：分子间引力与斥力的 。分子间距离增大，引力和斥力均 ；分子间距离减小，引力和斥力均 ，但斥力总比引力变化得 分子势能：分子力做正功，分子势能 ；分子力做负功，分子势能 ；当分子间距为r0时，分子势能最小2 固体和液体(1)晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同晶体具有确定的 单晶体表现出各向 ，多晶体和非晶体表现出各向 晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化(2)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间液晶具有 性，在光学、电学物理性质上表现出各向 (3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到 的趋势，表面张力的方向跟液面 3 气体实验定律(1)等温变化：pVC或p1V1p2V2；(2)等容变化：C或；(3)等压变化：C或；(4)理想气体状态方程：C或.4 热力学定律(1)物体内能变化的判定：温度变化引起分子 的变化；体积变化，分子间的分子力做功，引起 的变化(2)热力学第一定律公式：U ；符号规定：外界对系统做功，W0，系统对外界做功，W0，系统向外界放出热量，Q0，系统内能减少，U0.二典型例题分析：1（1）下列说法中正确的是 A布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动B多晶体没有固定的熔点C液晶的光学性质具有各向异性D由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力pTT02T0p02p0OABC（2）一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示，AB、BC分别与p轴和T轴平行，气体在状态A时的压强为p0、体积为V0，在状态B时的压强为2p0，则气体在状态B时的体积为 ；气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W，内能增加了U，则此过程气体 （选填“吸收”或“放出”）的热量为 （3）已知汞的摩尔质量M=0.20kg/mol，密度=1.36104kg/m3，阿伏伽德罗常数NA=6.01023mol-1，将体积V0=1.0cm3的汞变为V=3.4103cm3的汞蒸气，则1cm3的汞蒸气所含的分子数为多少？ 2(1)下列说法中正确的是 。A布朗运动就是液体分子的热运动B分子间距离等于分子间平衡距离时，分子势能最小C一定质量的理想气体在温度不变的条件下，压强增大，则气体对外界做功D当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色(2)在“用油膜法估测分子直径”的实验中，有下列操作步骤：A用滴管将浓度为0.05的油酸酒精溶液逐滴滴入量筒中，记下滴入1mL的油酸酒精溶液的滴数NB将痱子粉末均匀地撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取浓度为005的油酸酒精溶液，逐滴向水面上滴入，直到油酸薄膜表面积足够大，且不与器壁接触为止，记下滴入的滴数nC D将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长lcm的正方形为单位，计算出轮廓内正方形的个数mE用上述测量的物理量可以估算出单个油酸分子的直径d。请你补充实验步骤C的内容及写出实验步骤E中d的计算表达式。(3)一定质量的理想气体由状态A经过程I变至状态B时，从外界吸收热量420J，同时膨胀对外做功300J。当气体从状态B经过程回到状态A时，外界压缩气体做功200J，求此过程中气体吸收或放出的热量。3（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体， 下列说法正确的是 。（填写选项前的字母） （A）气体分子间的作用力增大 （B）气体分子的平均速率增大 （C）气体分子的平均动能减小 （D）气体组成的系统地熵增加（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡 （填“吸收”或“放出”）的热量是 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J （3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数 ，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）4(1)下列说法正确的是_A晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化B布朗运动是由于液体分子撞击的不平衡引起的C0的冰融化成0的水的过程中，分子平均动能增大D油膜法测定油酸分子直径时，用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积就得到油酸分子的直径(2)某冰箱冷藏室容积为V，已知此状态下空气的摩尔体积为Vmol，阿伏加德罗常数为NA，则该冷藏室内有_个空气分子，空气分子间的平均距离为_(3)如图所示的导热汽缸固定于水平面上，缸内用活塞密封一定质量的理想气体，外界大气压强保持不变现使汽缸内气体温度从27缓慢升高到87，此过程中气体对活塞做功240 J，内能增加了60 J活塞与汽缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力，活塞可以缓慢自由滑动求：缸内气体从外界吸收了多少热量？升温后缸内气体体积是升温前气体体积的多少倍？5(1)下列说法中正确的是_A只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势D液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性(2)如图1所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A温度为300 K气体在状态B的温度为_ K；由状态B变化到状态C的过程中，气体_(填“吸热”或“放热”)（3）如图所示，倒悬的导热汽缸中封闭着一定质量的理想气体轻质活塞可无摩擦地上下移动，活塞的横截面积为S，活塞的下面吊着一个重为G的物体，大气压强恒为p0.起初环境的热力学温度为T0时，活塞到汽缸底面的距离为L.当环境温度逐渐升高，导致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降了0.1L，汽缸中的气体吸收的热量为Q.求：汽缸内部气体内能的增量U；最终的环境温度T.6(1)下列现象中,能说明液体存在表面张力的有 _.(A) 水黾可以停在水面上(B) 叶面上的露珠呈球形(C) 滴入水中的红墨水很快散开(D) 悬浮在水中的花粉做无规则运动(2)密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大. 从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的 _增大了. 该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如题12A-1 图所示,则T1 _(选填“大于”或“小于”)T2.(3)如题12A-2 图所示,一定质量的理想气体从状态A 经等压过程到状态B. 此过程中,气体压强p =1.0105 Pa,吸收的热量Q =7.0102J,求此过程中气体内能的增量.专题五能力提升练习A.三颗微粒运动位置的连线C.食盐晶体D.小草上的露珠B.分子间的作用力与距离的关系斥力引力Frr0O1下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是 A微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动B当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的OVpacbdD小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用如图，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体 （填“吸收”或“放出”） J热量。已知水的摩尔质量为18g/mol、密度为1.0103kg/m3，阿伏伽德罗常数为6.01023mol-1，试估算1200ml水所含的水分子数目（计算结果保留一位有效数字）。 2下列说法中正确的是 A晶体一定具有规则的几何外形B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 Ot/VBAC当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同D当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，如图所示，则对应的压强pA pB（选填“大于”、“小于”或“等于”），该过程中气体 热量（选填“吸收”或“放出”）。铁的密度=7.8103kg/m3、摩尔质量M=5.610-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.01023mol-1。铁原子视为球体，估算铁原子的直径大小。（保留一位有效数字）3 (1)下列说法正确的是_A同种物质可能以晶体或非晶体两种形态出现B冰融化为同温度的水时，分子势能增加C分子间引力随距离增大而减小，而斥力随距离增大而增大D大量分子做无规则运动的速率有大有小，所以分子速率分布没有规律(2)已知二氧化碳摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，在海面处容器内二氧化碳气体的密度为.现有该状态下体积为V的二氧化碳，则含有的分子数为_实验表明，在2 500 m深海中，二氧化碳浓缩成近似固体的硬胶体将二氧化碳分子看作直径为D的球，则该容器内二氧化碳气体全部变成硬胶体后体积约为_(3)如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，内能增加了10 J已知该气体在状态A时的体积为1.0103m3.求：该气体在状态B时的体积；该气体从状态A到状态B的过程中，气体与外界传递的热量 4 (1)下列说法中正确的是_A布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率相同(2)如图甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度_(“升高”、“降低”或“不变”)，乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的_线(“A”、“B”、“C”)(图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率) (3)如图所示，一弹簧竖直悬挂汽缸的活塞，使汽缸悬空静止，活塞与汽缸间无摩擦，缸壁导热性能良好已知汽缸重为G，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，环境温度为T，活塞与缸底间的距离为d，当温度升高T时，求：活塞与缸底间的距离变化量；此过程中气体对外做的功 5（1）如图一活塞与汽缸密封了一定质量的气体，活塞与汽缸之间摩擦不计，可在汽缸中自有移动，汽缸固定在地面上不动。现通过一热源对汽缸加热，某同学测出气体吸收的热量为2.0106J，算出活塞移动对外做功为2.5106J，则气体内能 （选填“增加”或“减少”） J,该同学测算出的数据有何问题？ （2）一定质量的理想气体经历一段变化过程，可用图上的直线AB表示，则A到B气体内能变化为 （选填“正值”、“负值”、“零”），气体 （选填“吸收”或“放出”）热量（3）试估算通常情况下气体分子间的距离（结果保留两位有效数字） 6（1）下列说法中正确的有 A气缸内的气体具有很大的压强，是因为气体分子间表现为斥力B液体表面具有张力是因为液体表面层的分子间表现为引力C晶体的物理性质具有各向异性是因为晶体内部微粒按一定规律排列的D温度越高的物体，其内能一定越大、分子运动越剧烈（2）（4分）如图所示，当一定质量的理想气体气体由状态a沿acb到达状态b，气体对外做功为126J、吸收热量为336J；当该气体由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对气体做功为84J，则该过程气体是 热（选填“吸”或“放”），传递的热量等于 J。（3）（4分）已知地球到月球的平均距离为384 400 km，金原子的直径为3.48109m，金的摩尔质量为197g/mol。若将金原子一个接一个地紧挨排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问：（1）该“分子大道”需要多少个原子？（2）这些原子的总质量为多少？7下列说法中正确的是 A小昆虫水黾可以站在水面上是由于液体表面张力的缘故B悬浮在水中的花粉颗粒运动不是因为外界因素的影响，而是由于花粉自发的运动C物体的内能是所有分子动能与分子势能的总和，物体内能可以为零D天然水晶是晶体，但水晶熔化后再凝固就是非晶体（4分）一定质量的理想气体经历如图所示的AB、BC、CA三个变化过程，设气体在状态A、B时的温度分别为TA和TB，已知TA=300 K，则TB = K；气体从CA的过程中做功为100J，同时吸热250J，则此过程中气体内能是增加了 J（4分）氢能是环保能源，常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气。已知1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出2.858 105J的能量，阿伏伽德罗常数NA = 6.021023mol1，水的摩尔质量为1.810-2 kg /mol 求： 1g水分解后得到氢气分子总数； 1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量（结果取2位有效数字） 8页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主要成分为甲烷，被公认是洁净的能源T1OT2cbpp1p2Ta（1）一定质量的页岩气(可看作理想气体)状态发生了一次循环变化，其压强 p随热力学温度T变化的关系如图所示，O、a、b在同一直线上，bc与横轴平行则 Aa到b过程，气体的体积减小Ba到b过程，气体的体积增大Cb到c过程，气体从外界吸收热量Db到c过程，气体向外界放出热量（2）将页岩气经压缩、冷却，在160下液化成液化天然气（简称LNG）在液化天然气的表面层，其分子间的引力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）斥力在LNG罐内顶部存在一些页岩气，页岩气中甲烷分子的平均动能 （选填“大于”、“等于”或“小于”）液化天然气中甲烷分子的平均动能（3）某状况下页岩气体积约为同质量液化天然气体积的600倍，已知液化天然气的密度，甲烷的摩尔质量，阿伏伽德罗常数，试估算该状态下6 .0m3的页岩气中甲烷分子数 9.（1）下列说法中正确的是A晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性B内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同C液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性D随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小VPOV2V1P1AB（2）一定质量的理想气体从状态A(P1、V1)开始做等压膨胀变化到状态B(P1、V2)，状态变化如图中实线所示气体分子的平均动能 _ （选填“增大”“减小”或“不变”），气体 （选填“吸收”或“放出”）热量（3）可燃冰是天然气的固体状态，深埋于海底和陆地永久冻土层中，它的主要成分是甲烷分子与水分子，是极具发展潜力的新能源。已知1m3 可燃冰可释放164 m3的天然气（标准状况下），标准状况下1mol气体的体积为2.24102 m3，阿伏加德罗常数取NA=6.021023mol-1。则1m3可燃冰所含甲烷分子数为多少？（结果保留一位有效数字） OABCDVT10封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA。（1）由状态A变到状态D过程中 A气体从外界吸收热量，内能增加 B气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D气体的密度不变 （2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体 （选“吸收”或“放出”）热量 J。 （3）在状态D，该气体的密度为，体积为2V0，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？