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1、第17讲热学主干体系知识核心再现及学科素养知识规律(1)分子动理论：分子直径的数量级是1010m；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在相互的引力和斥力(2)气体实验定律和理想气体状态方程p1V1p2V2；.(3)热力学定律热力学第一定律：UWQ.热力学第二定律：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性思想方法(1)物理思想：理想化模型思想、控制变量思想(2)物理方法：类比法、假设法、转换研究对象法.1(2018高考全国卷，33)(1)(多选)如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程、到达状态e.对此气体，下列说法正确的是_A过程中气体的压强逐渐减小B过程中气体对外界做正功C过程中
2、气体从外界吸收了热量D状态c、d的内能相等E状态d的压强比状态b的压强小(2)如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管理与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了.不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量解析(1)A错：过程中，气体由a到b，体积V不变、T升高，则压强增大B对：过程中，气体由b到c，体积V变大，对外界做功C错：过程中，气体由
3、d到e，温度T降低，内能U减小，体积V不变，气体不做功，根据热力学第一定律UQW，得Qpc，由c到d的过程，温度不变，Vcpd，所以pbpcpd.(2)设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得p0p1V1p0p2V2由已知条件得V1VV2设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得p2Sp1Smg联立以上各式得m答案(1)BDE(2)2(2018高考全国卷，33)(1)对于实际的气体，下列说法正确的是_(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分
4、，最低得分为0分)A气体的内能包括气体分子的重力势能B气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C气体的内能包括气体整体运动的动能D气体的体积变化时，其内能可能不变E气体的内能包括气体分子热运动的动能 (2)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体已知活塞持量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功重力
5、加速度大小为g.解析(1)A错：气体的内能不考虑气体自身重力的影响，故气体的内能不包括气体分子的重力势能B、E对：实际气体的内能包括气体的分子动能和分子势能两部分C错：气体整体运动的动能属于机械能，不是气体的内能D对：气体体积变化时，分子势能发生变化，气体温度也可能发生变化，即分子势能和分子动能的和可能不变 (2)开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有根据力的平衡条件有p1Sp0Smg联立式可得T1T0此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时
6、气体的体积分别为V1和V2.根据盖吕萨克定律有式中V1SHV2S(Hh)联立式解得T2T0从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W(p0Smg)h答案(1)BDE(2)T0(p0Smg)h3(2018高考全国卷，33)如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如pV图中从a到b的直丝所示在此过程中()A气体温度一直降低B气体内能一直增加C气体一直对外做功D气体一直从外界吸热E气体吸收的热量一直全部用于对外做功 (2)在两端封闭、粗细均匀的U形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l118.0 cm和l2
7、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，气体温度不变解析(1)A错：在pV图中理想气体的等温线是双曲线的一支，而且离坐标轴越远温度越高，故从a到b温度升高B对：一定质量的理想气体的内能由温度决定，温度越高，内能越大C对：气体体积膨胀，对外做功D对：根据热力学第一定律UQW，得QUW，由于U0、W0，气体吸热E错：由QUW可知，气体吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能(2)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.U形管水平放置时，两边
8、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.由力的平衡条件有p1p2g(l1l2)式中为水银密度，g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2两边气柱长度的变化量大小相等l1l1l2l2由式和题给条件得l122.5 cml27.5 cm答案(1)BCD(2)22.5 cm7.5 cm考情分析1高考考查特点本考点为高考热点，题型多为计算题，题目综合难度较大，一般结合气体实验定律、气体压强的微观解释、热力学第一定律、气体图象进行命题常考类型有：(1)“汽缸”类一部分气体多状态变化两部分气体状态变化(2)“液柱”类“U形管”类：两部分气体状态变化“直玻璃管”类a
9、两部分气体状态变化b一部分气体状态变化(管转动)(3)“打气、抽气”类2解题的常见误区及提醒(1)没有弄清理想气体状态方程的应用条件是一定质量的理想气体是常见的解题误区；(2)对于多过程问题不能判断状态参量中的不变量，错误的选取气体实验定律高频考点一分子运动理论、内能及热力学定律备考策略1必须掌握的三个问题(1)必须掌握微观量估算的两个模型球模型：VR3(适用于估算液体、固体分子直径)立方体模型：Va3(适用于估算气体分子间距)(2)必须明确反映分子运动规律的两个实例布朗运动研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒运动特点：无规则、永不停息相关因素：颗粒大小、温度扩散现象产生原因：分子永不停息
10、地无规则运动相关因素：温度(3)必须弄清的分子力和分子势能分子力：分子间引力与斥力的合力分子间距离增大，引力和斥力均减小；分子间距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大；当分子间距为r0(分子间的距离为r0时，分子间作用的合力为0)时，分子势能最小2物体的内能与热力学定律(1)物体内能变化的判定：温度变化引起分子平均动能的变化；体积变化，分子间的分子力做功，引起分子势能的变化(2)热力学第一定律公式：UWQ；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.(3)热力学第二
11、定律的表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按热传递的方向性表述)或不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(按机械能和内能转化的方向性表述)第二类永动机是不可能制成的题组突破11.(多选)下列说法正确的是()A布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动B气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大C一定量100 的水变成100 的水蒸气，其分子之间的势能增加D只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低E分子力只要增大，分子间的分子势能就要增大ACD布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，而不是分子的运动，故A对温度升高，分子的平均动能增大，但不是每
12、个分子的速率都增大，故B错一定量100 的水变成100 的水蒸气，虽然温度没有升高，但此过程必须吸热，而吸收的热量使分子之间的距离增大，分子势能增加，故C对温度是分子热运动的平均动能的标志，故D对由Epr和Fr图象比较可知，分子力增大，分子间的分子势能不一定增大，E错12.(多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压加到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确的是()A气体自发扩散前后内能相同B气体在被压缩的过程中内能增大C在自发扩散过程中，气体对外界做功D气体在被压
13、缩的过程中，外界对气体做功E气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变ABD由于隔板右侧是真空，隔板抽开后，气体自发扩散至整个汽缸，并不做功也没有热量交换，所以自发扩散前后内能相同，故选项A正确，选项C错误；气体被压缩过程中，外界对气体做功，没有热量交换，根据UWQ，气体的内能增大，故选项B、D正确；气体被压缩过程中，温度升高，分子平均动能增大，故选项E错误13.(多选)下列说法中正确的是()A气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动C当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D第二类永动机不违反
14、能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NAABC气体放出热量，同时外界对气体做功，温度可能升高，其分子的平均动能增大，故A正确；布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，故C正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故D错误；某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA，而气体分子间距较大此式不成立，故E错误14.(2018湖北襄阳二模)(1)(多选)给体积相同的两个容器A、B分别装满温度为60 的热水和6 的冷水，下列说法中正确的是()A由于温度是分子平均动能的标志，所以容器A中水分子的平均动能比容器B中水分
