《【考前三个月】2015届高考物理(江苏专用)精讲课件:专题十五-热-学》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【考前三个月】2015届高考物理(江苏专用)精讲课件:专题十五-热-学(44页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、,专题15,热 学,第一部分 专题复习篇,高考对本专题内容考查的重点和热点有:分子大小的估算;对分子动理论内容的理解;物态变化中的能量问题;气体实验定律的理解和简单计算;固、液、气三态的微观解释和理解;热力学定律的理解和简单计算;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,高 考定位,目录索引,考题1 热学基本规律与微观量计算的组合,考题2 热学基本规律与气体实验定律的组合,考题3 气体实验定律与热力学定律综合问题的分析技巧,考题1 热学基本规律与微
2、观量计算的组合,(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.,例 1,图1,(1) (多选)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 (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
3、,内能增加了3.4104J,则该气体的分子平均动能_(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”)3.4104J.,(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NA6.021023mol1.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 (1)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
4、由温度决定,与体积无关,选项C错误.,1.(1)1 mol任何气体在标准状况下的体积都是22.4 L.试估算温度为0,压强为2个标准大气压时单位体积内气体分子数目为_(结果保留两位有效数字). (2) (多选)下列说法正确的是( ) A.液晶具有流动性,光学性质各向异性 B.气体的压强是由气体分子间斥力产生的 C.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表 面存在表面张力 D.气球等温膨胀,球内气体一定向外放热,突破训练,2.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,用 注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘 里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在 玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板
5、放在 坐标纸上,其形状如图2所示,坐标纸上正方 形小方格的边长为10 mm,该油酸膜的面积是 _ m2;若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的 体积是4106 mL,则油酸分子的直径是_ m.(上述结果均保留1位有效数字),图2,3. (单选) (2014北京13)下列说法中正确的是( ) A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大 B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大 C.物体温度降低,其内能一定增大 D.物体温度不变,其内能一定不变 解析 温度是物体分子平均动能的标志,所以物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大,A错,B对; 影响物体内能的因素是温度、体积和物质的量,所以只根据温度的
6、变化情况无法判断内能的变化情况,C、D错.,B,解答微观量计算问题时应注意: (1)固体、液体分子可认为紧靠在一起,可看成球体或立方体;气体分子只能按立方体模型计算所占的空间. (2)阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁,计算时要注意抓住与其相关的三个量:摩尔质量、摩尔体积和物质的量.,方 法 提 炼,(1) (多选)下列说法中正确的是_. A.理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大 B.一定质量的理想气体,体积减小时,单位体积的分子数增多, 气体的压强一定增大 C.压缩处于绝热容器中的一定质量的理想气体,其内能一定增加 D.当分子间的相互作用力为引力时,其分子间没有斥力 E.分子a从远处
7、靠近不动的分子b的过程中,当它们相互作用力为 零时,分子a的动能一定最大,考题2 热学基本规律与气体实验定律的组合,例 2,(2)如图3所示,U形管两臂粗细不等,开口向上, 右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍, 管中装入水银,大气压为76 cmHg.左端开口管中 水银面到管口距离为11 cm,且水银面比封闭管内 高4 cm,封闭管内空气柱长为11 cm.现在开口端 用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求: 粗管中气体的最终压强; 活塞推动的距离.,图3,解析 (1)一定质量的理想气体,体积减小时,由于温度变化不确定,则气体的压强不一定增大,故
8、B错误; 分子间同时存在引力和斥力,二力同时存在,故D错误.故选A、C、E. (2)设左管横截面积为S,则右管横截面积为3S,以右管封闭气体为研究对象. 初状态p180 cmHg,V1113S33S,两管液面相平时,Sh13Sh2,h1h24 cm,解得h21 cm,此时右端封闭管内空气柱长l10 cm,V2103S30S 气体做等温变化有p1V1p2V2,即8033Sp230S p288 cmHg. 以左管被活塞封闭气体为研究对象 p176 cmHg,V111S,p2p288 cmHg 气体做等温变化有p1V1p2V2 解得V29.5S 活塞推动的距离为L11 cm3 cm9.5 cm4.5
9、 cm 答案 (1)ACE (2)88 cmHg 4.5 cm,4. (多选)(2014广东17)用密封性好、充满气体 的塑料袋包裹易碎品,如图4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( ) 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,突破训练,图4,5. (2014重庆10)(1) (单选)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
10、能增大 D.对外做功,分子平均动能减小,(2)图5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. 图5,6.(1) (多选)下列说法中正确的是_. A.当分子间的距离增大时,分子间的斥力减小,引力增大 B.一定质量的理想气体对外界做功时,它的内能有可能 增加 C.有些单晶体沿不同方向的光学性质不同 D.从单一热源吸收热量,使之全部变成功而不产生其他影 响是不可能的,(2)有一导热气缸,气缸
11、内用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体,活塞的横截面积为S,大气压强为p0.如图6所示,气缸水平放置时,活塞距离气缸底部的距离为L,现将气缸竖立起来,活塞将缓慢下降,不计活塞与气缸间的摩擦,不计气缸周围环境温度的变化,求活塞静止时活塞到气缸底部的距离. 图6,应用气体实验定律的三个重点环节: 1.正确选择研究对象:对于变质量问题要保证研究质量不变的部分;对于多部分气体问题,要各部分独立研究,各部分之间一般通过压强找联系. 2.列出各状态的参量:气体在初、末状态,往往会有两个(或三个)参量发生变化,把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律. 3.认清变化过程:准确分析变化过程以便正确选
12、用气体实验 定律.,方 法 提 炼,如图7所示,一圆柱形绝热容器竖直放 置,通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气 体,活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底 部相距h1.现通过电热丝给气体加热一段时间, 使其温度上升到t2(摄氏温度),若这段时间内气 体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,求:,考题3 气体实验定律与热力学定律综合问题的分析技巧,例 3,图7,突破训练,7.(1) (多选)下列说法正确的是_. a.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能都是随着分子间距离的增大而减小 b.单晶体和多晶体都有确定的熔点和凝固点 c.在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的,符合能
13、量守恒 定律的宏观过程都能自然发生 d.当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其它分子 作用力的合力总是指向液体内部,(2)如图8所示,导热材料制成的截面积相等、长度均为L60 cm的气缸A、B通过带有阀门的管道连接,初始时阀门关闭.厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧,在A内充满压强pA2.0105 Pa的理想气体,B内充满压强pB1.0105 Pa的同种理想气体,忽略连接气缸的管道体积,室温不变.现打开阀门,求: 图8 平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强; 活塞移动过程中B中气体是吸热还是放热?,解析 (2)平衡后两部分气体的压强相等设为p,设活塞的面积为S,活塞移动的距离为x,根
14、据玻意耳定律 pALSp(Lx)S pBLSp(Lx)S 解得p1.5105 Pa x20 cm 活塞向右移动压缩B内气体,即外界对B气体做功,但温度不变,故内能不变.根据热力学第一定律,B气体放出热量. 答案 (1)bd (2)20 cm 1.5105 Pa 放热,8.(1) (多选)下列说法中正确的有_. A.已知水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿 伏加德罗常数 B.布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动 C.两个分子间由很远(r109 m)距离减小到很难再靠近 的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不 断增大 D.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用,(2)如图9甲所示,一
15、端开口导热良好的气缸 放置在水平平台上,活塞质量为10 kg,横 截面积为50 cm2,气缸全长21 cm,气缸质 量20 kg,大气压强为1105 Pa,当温度为 7 时,活塞封闭的气柱长10 cm,现将气 缸倒过来竖直悬挂在天花板上,如图乙所示,g取10 m/s2. 求稳定后,活塞相对气缸移动的距离; 当气缸被竖直悬挂在天花板上,活塞下降并达到稳定的过程中,判断气缸内气体是吸热还是放热,并简述原因.,图9,答案 (1)ABD (2)5 cm 吸热 气缸倒置过程中,气缸内气体体积变大,对外做功,而气体内能不变,据热力学第一定律,气缸内气体吸热,9.(1) (多选)下列说法正确的是_. A.单
16、晶体和多晶体在物理性质上均表现为各向异性 B.墨水滴入水中出现扩散现象,这是分子无规则运动的 结果 C.不可能从单一热源吸收热量全部用来做功 D.缝衣针漂浮在水面上是表面张力作用的结果,(2)如图10所示,有一光滑的导热性能良好的活 塞C将容器分成A、B两室,A室体积为V0,B 室的体积是A室的两倍,A、B两室分别有一 定质量的理想气体.A室上连有一U形管(U形管 内气体的体积忽略不计),当两边水银柱高度 差为19 cm时,两室气体的温度均为T1300 K. 若气体的温度缓慢变化,当U形管两边水银柱等高时,求:(外界大气压等于76 cm汞柱) 此时气体的温度为多少? 在这个过程中B气体的内能如何变化?做功情况