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1、第1讲热学1.(2016江江苏苏单单科科，12A)(1)在在高高原原地地区区烧烧水水需需要要使使用用高高压压锅锅，水水烧烧开开后后，锅锅内内水水面面上上方方充充满满饱饱和和汽汽，停停止止加加热热，高高压压锅锅在在密密封封状状态态下下缓缓慢慢冷冷却却，在在冷冷却却过过程程中中，锅锅内内水水蒸蒸气气的的变变化化情情况况为为_。A.压强变小压强变小 B.压强不变压强不变C.一直是饱和汽一直是饱和汽 D.变为未饱和汽变为未饱和汽(2)如如图图1甲甲所所示示，在在斯斯特特林林循循环环的的p-V图图象象中中，一一定定质质量量理理想想气气体体从从状状态态A依依次次经经过过状状态态B、C和和D后后再再回回到到
2、状状态态A，整整个个过过程程由由两两个个等等温温和和两两个个等等容容过过程程组组成成。BC的的过过程程中中，单单位位体体积积中中的的气气体体分分子子数数目目_(选选填填“增增大大”、“减减小小”或或“不不变变”)，状状态态A和和状状态态D的的气气体体分分子子热热运运动动速速率率的的统统计计分分布布图图象象如如图图乙乙所所示示，则则状状态态A对应的是对应的是_(选填选填“”或或“”)。甲甲乙乙图图1(3)如如图图甲甲所所示示，在在AB和和DA的的过过程程中中，气气体体放放出出的的热热量量分分别别为为4 J和和20 J，在在BC和和CD的的过过程程中中，气气体体吸吸收收的的热热量量分分别别为为20
3、 J和和12 J。求气体完成一次循环对外界所做的功。求气体完成一次循环对外界所做的功。解解析析(1)停停止止加加热热后后，高高压压锅锅在在密密封封状状态态下下缓缓慢慢冷冷却却，此此过过程程中中锅内水蒸气仍是饱和汽，由锅内水蒸气仍是饱和汽，由p-t关系知，关系知，p减小。故减小。故A、C项正确。项正确。(2)从从BC的的过过程程中中，气气体体体体积积不不变变，故故单单位位体体积积中中的的气气体体分分子子数数目目不不变变；因因TATD，温温度度升升高高气气体体分分子子的的平平均均速速率率增增大大，则则A状状态对应的是态对应的是。(3)完成一次循环气体内能不变完成一次循环气体内能不变U0，吸收的热量
4、，吸收的热量Q(2012-4-20) J8 J由热力学第一定律由热力学第一定律UQW得，得，W-8 J，气体对外做功为气体对外做功为8 J。答案答案(1)AC(2)不变不变(3)8 J2.(2015江江苏苏单单科科，12A)(1)对对下下列列几几种种固固体体物物质质的的认认识识，正正确确的的有有_。A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B.烧烧热热的的针针尖尖接接触触涂涂有有蜂蜂蜡蜡薄薄层层的的云云母母片片背背面面，熔熔化化的的蜂蜂蜡蜡呈呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体椭圆形，说明蜂蜡是晶体C.天天然然石石英英表表现现为为各各向向异异性性，是是由由
5、于于该该物物质质的的微微粒粒在在空空间间的的排排列不规则列不规则D.石石墨墨和和金金刚刚石石的的物物理理性性质质不不同同，是是由由于于组组成成它它们们的的物物质质微微粒粒排列结构不同排列结构不同(2)在在装装有有食食品品的的包包装装袋袋中中充充入入氮氮气气，可可以以起起到到保保质质作作用用。某某厂厂家家为为检检测测包包装装袋袋的的密密封封性性，在在包包装装袋袋中中充充满满一一定定量量的的氮氮气气，然然后后密密封封进进行行加加压压测测试试。测测试试时时，对对包包装装袋袋缓缓慢慢地地施施加加压压力力。将将袋袋内内的的氮氮气气视视为为理理想想气气体体，则则加加压压测测试试过过程程中中，包包装装袋袋内
6、内壁壁单单位位面面积积上上所所受受气气体体分分子子撞撞击击的的作作用用力力_(选选填填“增增大大”、“减减小小”或或“不不变变”)，包包装装袋袋内内氮氮气气的的内内能能_(选选填填“增增大大”、“减减小小”或或“不变不变”)。(3)给给某某包包装装袋袋充充入入氮氮气气后后密密封封，在在室室温温下下，袋袋中中气气体体压压强强为为1个个标标准准大大气气压压、体体积积为为1 L。将将其其缓缓慢慢压压缩缩到到压压强强为为2个个标标准准大大气气压压时，气体的体积变为时，气体的体积变为0.45 L。请通过计算判断该包装袋是否漏气。请通过计算判断该包装袋是否漏气。解解析析(1)若若物物体体是是晶晶体体，则则
7、在在熔熔化化过过程程中中，温温度度保保持持不不变变，可可见见A正正确确；烧烧热热的的针针尖尖接接触触涂涂有有蜂蜂蜡蜡薄薄层层的的云云母母片片背背面面，熔熔化化的的蜂蜂蜡蜡呈呈椭椭圆圆形形，是是由由于于云云母母片片在在不不同同方方向向上上导导热热性性能能不不同同造造成成的的，说说明明云云母母片片是是晶晶体体，所所以以B错错误误；沿沿晶晶体体的的不不同同方方向向，原原子子排排列列的的周周期期性性和和疏疏密密程程度度不不尽尽相相同同，由由此此导导致致晶晶体体在在不不同同方方向向的的物物理理性质不同，这就是晶体的各向异性。选项性质不同，这就是晶体的各向异性。选项C错误，错误，D正确。正确。(2)因因为
8、为测测试试时时，对对包包装装袋袋缓缓慢慢地地施施加加压压力力，外外界界对对气气体体所所做做的的功功等等于于气气体体对对外外放放出出的的热热量量，由由热热力力学学第第一一定定律律可可知知：气气体体的的温温度度不不变变，即即内内能能不不变变。玻玻意意耳耳定定律律可可知知：气气体体体体积积变变小小，所所以以压压强强变变大大，由由于于气气体体的的压压强强是是由由于于气气体体分分子子对对器器壁壁的的频频繁繁碰碰撞撞而而产产生生的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大。的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大。(3)若若不不漏漏气气，设设加加压压后后的的体体积积为为V1，由
9、由等等温温过过程程得得：p0V0p1V1，代入数据得，代入数据得V10.5 L，因为，因为0.45 L0.5 L，故包装袋漏气。，故包装袋漏气。答案答案(1)AD(2)增大不变增大不变(3)见解析见解析3.(2014江江苏苏单单科科，12A)一一种种海海浪浪发发电电机机的的气气室室如如图图2所所示示。工工作作时时，活活塞塞随随海海浪浪上上升升或或下下降降，改改变变气气室室中中空空气气的的压压强强，从从而而驱驱动动进进气气阀阀门门和和出出气气阀阀门门打打开开或或关关闭闭。气气室室先先后后经经历历吸吸入入、压压缩缩和和排排出出空空气气的的过过程程，推推动动出出气气口口处处的的装装置置发发电电。气气
10、室室中中的的空空气气可视为理想气体。可视为理想气体。图图2(1)下列对理想气体的理解，正确的有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)压压缩缩过过程程中中，两两个个阀阀门门均均关关闭闭。若若此此过过程程中中，气气室室中中的的气气体体与与外外
11、界界无无热热量量交交换换，内内能能增增加加了了3.4104 J，则则该该气气体体的的分分子子平平均均动动能能_(选选填填“增增大大”、“减减小小”或或“不不变变”)，活活塞塞对对该该气气体体 所所 做做 的的 功功 _(选选 填填 “大大 于于 ”、 “小小 于于 ”或或 “等等 于于”)3.4104 J。(3)上上述述过过程程中中，气气体体刚刚被被压压缩缩时时的的温温度度为为27 ，体体积积为为0.224 m3，压压强强为为1个个标标准准大大气气压压。已已知知1 mol气气体体在在1个个标标准准大大气气压压、0 时时的的体体积积为为22.4 L，阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数NA6.02102
12、3 mol-1。计计算算此此时气室中气体的分子数。时气室中气体的分子数。(计算结果保留一位有效数字计算结果保留一位有效数字)解解析析(1)理理想想气气体体是是一一种种理理想想化化模模型型，忽忽略略了了气气体体分分子子之之间间的的相相互互作作用用，实实际际上上并并不不存存在在，A对对；只只有有当当气气体体的的温温度度不不太太低低，压压强强不不太太高高时时，实实际际气气体体才才可可视视为为理理想想气气体体，B错错；一一定定质质量量的的某某种种理理想想气气体体的的内内能能只只与与温温度度有有关关，与与体体积积无无关关，C错错；不不论论在在何何种温度和压强下，理想气体都遵循气体实验定律，种温度和压强下
13、，理想气体都遵循气体实验定律，D对。对。(2)气气体体被被压压缩缩，外外界界对对气气体体做做功功，内内能能增增大大，温温度度升升高高，气气体体分分子的平均动能增大，由热力学第一定律子的平均动能增大，由热力学第一定律UW3.4104 J。答案答案(1)AD(2)增大等于增大等于(3)51024(或或61024)考考 情情 分分 析析201420152016T12A(1)：理想气体及其内能，气体实验定律T12A(1)：晶体与非晶体T12A(1)：饱和汽、饱和汽压T12A(2)：气体分子的平均动能，热力学第一定律T12A(2)：理想气体的状态方程、气体压强的微观解释T12A(2)p-V图象和气体分子
14、热运动速率统计分布图象T12A(3)：气体实验规律，气体分子数的计算，阿伏加德罗常数T12A(3)：理想气体的等温变化T12A(3)：热力学第一定律气气体体实实验验规规律律、理理想想气气体体、热热力力学学第第一一定定律律是是近近年年来来的的必必考考点点，相相关关的的气气体体状状态态变变化化图图象象、分分子子数数的的计计算算、温温度度和和内内能能、分分子子热热运运动动速速率率的的统统计计分分布布规规律律也也是是复复习习的的要要点点，要要重重视视用用油油膜膜法法估估测测分分子子的的大大小小、分分子子力力等等近近些些年年未未曾曾涉涉及的内容的复习。及的内容的复习。知知 识识 必必 备备1.分子动理论
15、、内能分子动理论、内能3.固体和液体固体和液体(1)晶体和非晶体晶体和非晶体比较晶体非晶体单晶体多晶体形状规则不规则不规则熔点固定固定不固定特性各向异性各向同性各向同性(2)液晶的性质液晶的性质液液晶晶是是一一种种特特殊殊的的物物质质，既既可可以以流流动动，又又可可以以表表现现出出单单晶晶体体的的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性。分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性。(3)液体的表面张力液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切。使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切。(4)饱和汽压的特点饱和汽压的特点液液体体的的饱饱和
16、和汽汽压压与与温温度度有有关关，温温度度越越高高，饱饱和和汽汽压压越越大大，且且饱饱和汽压与饱和汽的体积无关。和汽压与饱和汽的体积无关。4.5.一定质量理想气体的各种特征变化图象一定质量理想气体的各种特征变化图象6.热力学第一定律热力学第一定律UQW1.(2016十三大市模拟十三大市模拟)(1)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.下落的雨滴呈球形是因为液体表面张力下落的雨滴呈球形是因为液体表面张力B.布朗运动反映了悬浮颗粒中的分子在做无规则运动布朗运动反映了悬浮颗粒中的分子在做无规则运动C.给给自自行行车车打打气气时时，气气筒筒手手柄柄压压下下后后反反弹弹，是是由由分分子子斥斥力力造成
17、的造成的D.单单晶晶体体的的某某些些物物理理性性质质具具有有各各向向异异性性，而而多多晶晶体体和和非非晶晶体是各向同性的体是各向同性的精精 典典 题题 组组(2)一一定定质质量量的的理理想想气气体体压压强强p与与热热力力学学温温度度T的的关关系系如如图图3所所示示，AB、BC分分别别与与p轴轴和和T轴轴平平行行。气气体体在在状状态态C时时分分子子平平均均动动能能_(填填“大大于于”“”“等等于于”或或“小小于于”)A状状态态时时分分子子平平均均动动能能。气气体体从从状状态态A经经状状态态B变变化化到到状状态态C的的过过程程中中，对对外外做做的的功功为为W，内内能能增增加加了了U，则此过程气体吸
18、收的热量为，则此过程气体吸收的热量为_。(3)已已知知某某种种气气体体摩摩尔尔质质量量是是M，标标准准状状态态下下摩摩尔尔体体积积为为V0，阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数是是NA，求求气气体体分分子子的的质质量量m；标标准准状状态态下下气气体体分子间的平均距离分子间的平均距离d。图图3解解析析(1)雨雨滴滴呈呈球球形形是是因因为为表表面面张张力力，A项项正正确确；布布朗朗运运动动是是悬悬浮浮颗颗粒粒的的运运动动，反反映映了了液液体体分分子子做做无无规规则则运运动动，B项项错错误误；给给自自行行车车打打气气时时手手柄柄反反弹弹是是气气体体压压强强造造成成的的，一一般般气气体体分分子子间间距距离离很
19、很大大，不不考考虑虑分分子子间间相相互互作作用用力力，C项项错错误误；单单晶晶体体物物理理性性质质表现各向异性，多晶体和非晶体表现各向同性，表现各向异性，多晶体和非晶体表现各向同性，D项正确。项正确。(2)温温度度是是分分子子平平均均动动能能的的量量度度，C状状态态的的温温度度大大于于A状状态态的的温温度度，则则C状状态态的的分分子子平平均均动动能能大大于于A状状态态的的分分子子平平均均动动能能；气气体体对对外外做做功功为为W，此此时时W应应取取负负值值，由由热热力力学学第第一一定定律律UWQ，得出，得出QU-W。2.(2016江苏铜山区模拟江苏铜山区模拟)(1)下列说法正确的是下列说法正确的
20、是()A.分子间距离增大，分子力先减小后增大分子间距离增大，分子力先减小后增大B.只只要要知知道道气气体体的的摩摩尔尔体体积积和和阿阿伏伏伽伽德德罗罗常常数数，就就可可算算出出气气体体分子的体积分子的体积C.一一些些物物质质，在在适适当当的的溶溶剂剂中中溶溶解解时时，在在一一定定浓浓度度范范围围具具有有液液晶态晶态D.从从塑塑料料酱酱油油瓶瓶里里向向外外倒倒酱酱油油时时不不易易外外洒洒，这这是是因因为为酱酱油油可可以以浸润塑料浸润塑料(2)如如图图4所所示示的的保保温温瓶瓶里里用用软软木木塞塞密密封封了了半半瓶瓶开开水水，经经一一夜夜后后软软木木塞塞很很难难取取出出。与与刚刚把把软软木木塞塞盖
21、盖上上相相比比，在在单单位位时时间间内内，保保温温瓶瓶内内壁壁单单位位面面积积上上被被气气体体分分子子撞撞击击的的次次数数_(选选填填“增增大大”“”“不不变变”或或“减减小小”)，瓶瓶内内气气体体的的相相对对湿湿度度_(选选填填“增增大大”“”“不变不变”或或“减小减小”)。图图4(3)一一只只篮篮球球的的体体积积为为V0，球球内内气气体体的的压压强强为为p0，温温度度为为T0。现现用用打打气气筒筒对对篮篮球球充充入入压压强强为为p0、温温度度为为T0的的气气体体，使使球球内内气气体体压压强强变变为为3p0，同同时时温温度度升升至至2T0。已已知知气气体体内内能能U与与温温度度的的关关系系为
22、为UT(为为正正常常数数)，充充气气过过程程中中气气体体向向外外放放出出Q的的热热量量，篮篮球球体体积积不不变变。求：求：充入气体的体积；充入气体的体积；充气过程中打气筒对气体做的功。充气过程中打气筒对气体做的功。答案答案(1)C(2)减小增大减小增大(3)0.5 V0T0Q3.(2016南南通通二二模模)(1)一一瓶瓶矿矿泉泉水水喝喝完完一一半半之之后后，把把瓶瓶盖盖拧拧紧紧，不不久久瓶瓶内内水水的的上上方方形形成成了了水水的的饱饱和和汽汽。当当温温度度变变化化时时，瓶瓶内内水水的的饱和汽压与温度变化关系的图象正确的是饱和汽压与温度变化关系的图象正确的是()(2)带带有有活活塞塞的的汽汽缸缸
23、中中封封有有一一定定质质量量的的理理想想气气体体，缸缸内内气气体体从从状状态态A变变化化到到状状态态B，如如图图5所所示示。此此过过程程中中，汽汽缸缸单单位位面面积积上上所所受受气气体体分分子子撞撞击击的的作作用用力力_(选选填填“变变大大”“”“不不变变”或或“减减小小”)，缸缸内内气气体体_(选选填填“吸吸收收”或或“放放出出”)热量。热量。图图5(3)盛盛有有氧氧气气的的钢钢瓶瓶，在在27 的的室室内内测测得得其其压压强强是是9.0106Pa。将将其其搬搬到到-13 的的工工地地上上时时，瓶瓶内内氧氧气气的的压压强强变变为为7.2106Pa。请通过计算判断钢瓶是否漏气。请通过计算判断钢瓶
24、是否漏气。答案答案(1)B(2)不变吸收不变吸收(3)漏气漏气4.(2016苏锡常镇三模苏锡常镇三模)(1)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.一一滴滴橄橄榄榄油油处处于于完完全全失失重重状状态态下下的的宇宇宙宙飞飞船船中中呈呈球球形形，是是其其表面张力作用的结果表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D.干干湿湿泡泡湿湿度度计计的的两两个个湿湿度度计计的的示示数数差差越越大大，表表示示空空气气中中水水蒸蒸气离
25、饱和状态越远气离饱和状态越远(2)已已知知常常温温常常压压下下CO2气气体体的的密密度度为为，CO2的的摩摩尔尔质质量量为为M，阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数为为NA，则则在在该该状状态态下下容容器器内内体体积积为为V的的CO2气气体体含含有有的的分分子子数数为为_。在在3 km的的深深海海中中，CO2浓浓缩缩成成近近似似固固体体的的硬硬胶胶体体，此此时时若若将将CO2分分子子看看做做直直径径为为d的的球球，则则该该容容器器内内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为气体全部变成硬胶体后体积约为_。(3)如如图图6所所示示,足足够够长长的的汽汽缸缸竖竖直直放放置置，其其横横截截面面积积S110-3m2
26、，汽汽缸缸内内有有质质量量m2 kg的的活活塞塞，活活塞塞与与汽汽缸缸壁壁之之间间密密封封良良好好，不不计计摩摩擦擦。开开始始时时活活塞塞被被销销钉钉K固固定定于于图图示示位位置置，离离缸缸底底L112 cm，此此时时汽汽缸缸内内被被封封闭闭气气体体的的压压强强p11.5105Pa，温温度度T1300 K。大气压大气压p01.0105Pa，取重力加速度，取重力加速度g10 m/s2。图图6现对密闭气体加热，当温度升到现对密闭气体加热，当温度升到T2400 K时，其压强时，其压强p2多大？多大？此此后后拔拔去去销销钉钉K，活活塞塞开开始始向向上上运运动动，当当它它最最后后静静止止在在某某一一位位
27、置置时时，汽汽缸缸内内气气体体的的温温度度降降为为T3360 K，则则这这时时活活塞塞离离缸缸底底的的距距离离L3为多少？为多少？5.在在大大气气中中，空空气气团团竖竖直直运运动动经经过过各各气气层层的的时时间间很很短短，因因此此，运运动动过过程程中中空空气气团团与与周周围围空空气气热热量量交交换换极极少少，可可看看作作绝绝热热过过程程。潮潮湿湿空空气气团团在在山山的的迎迎风风坡坡上上升升时时，水水汽汽凝凝结结成成云云雨雨，到到山山顶顶后后变变得得干干燥燥，然然后后沿沿着着背背风风坡坡下下降降时时升升温温，气气象象上上称称这这股股干干热热的的气流为焚风。气流为焚风。(大气压强随高度的增加而减小
28、大气压强随高度的增加而减小)(1)空空气气团团沿沿背背风风坡坡下下降降时时，下下列列描描述述其其压压强强p随随体体积积V变变化化关关系系的的图图象象中中，可可能能正正确确的的是是_。(图图中中虚虚线线是是气气体体的的等等温线温线)(2)空空气气团团在在山山的的迎迎风风坡坡上上升升时时温温度度降降低低，原原因因是是空空气气团团_(填填“对对外外放放热热”或或“对对外外做做功功”)；设设空空气气团团的的内内能能U与与温温度度T满满足足UCT(C为为一一常常数数)，空空气气团团沿沿着着背背风风坡坡下下降降过过程程中中，外外界界对对空空气气团团做做的的功功为为W，则则此此过过程程中中空空气气团团升升高高的的温温度度T_。(3)若若水水汽汽在在高高空空凝凝结结成成小小水水滴滴的的直直径径为为d，已已知知水水的的密密度度为为、摩尔质量为、摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，阿伏加德罗常数为NA。求：。求：一个小水滴包含的分子数一个小水滴包含的分子数n；水分子的大小水分子的大小d0。
