《（通用版）高三物理二輪復習 第2部分 考前回扣 倒計時第1天 熱學部分（選修3-3）用書-人教版高三選修3-3物理試題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（通用版）高三物理二輪復習 第2部分 考前回扣 倒計時第1天 熱學部分（選修3-3）用書-人教版高三選修3-3物理試題（11頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、倒計時第1天　選修3－3　熱學部分 A．主干回顧 B．精要檢索 1．分子動理論與統(tǒng)計觀點 (1)分子動理論的基本觀點、實驗依據和阿伏加德羅常數 ①物體是由大量分子組成的 a．分子模型：球體，直徑d＝； 立方體，邊長d＝. 式中V0為分子體積，只適用于求固體或液體分子的直徑；一般分子直徑大小的數量級為10－10 m．油膜法測分子直徑：d＝，V是純油滴體積，S是單分子油膜的面積． b．一般分子質量的數量級為10－26 kg,1 mol任何物質含有的分子數為6.02×1023個． ②分子永不停息地做無規(guī)則熱運動 擴散現(xiàn)象和布朗運動是分子無規(guī)則運動的證明．溫度越高，擴散越快

2、；顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈． ③分子間存在著相互作用力 a．分子間同時存在引力和斥力，實際表現(xiàn)的分子力是它們的合力． b．引力和斥力都隨著距離的增大而減小，但斥力比引力變化得快． c．分子間的作用力與距離的關系如圖1所示，圖中斥力用正值表示，引力用負值表示，F(xiàn)為斥力和引力的合力，即分子力． 圖1 (2)氣體分子運動速率的統(tǒng)計分布 在一定狀態(tài)下，氣體大多數分子的速率在某個值附近，速率離這個值越遠，具有這種速率的分子就越少，即氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布特征． (3)溫度　內能 ①分子動能：分子由于熱運動而具有的能叫分子動能． 分子平均動能：所

3、有分子動能的平均值叫分子平均動能． 溫度是所有分子平均動能的標志． ②分子勢能：由于分子間的相對位置決定的能量． 分子勢能的大小與分子間距離有關，其關系曲線如圖2所示． 圖2 ③物體的內能：物體所有分子動能和分子勢能的總和．物體的內能與溫度、體積及物質的量有關． 2．固體、液體與氣體 (1)固體的微觀結構、晶體、非晶體和液晶的微觀結構 ①晶體分為單晶體和多晶體．晶體有確定的熔點．晶體內原子排列是有規(guī)則的．單晶體物理性質各向異性，多晶體的物理性質各向同性． ②非晶體無確定的熔點，外形不規(guī)則，原子排列不規(guī)則． ③液晶：具有液體的流動性，具有單晶體的各向異性．光學性質隨所加電

4、壓的改變而改變． (2)液體的表面張力現(xiàn)象 ①表面張力的作用：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢． ②表面張力的方向：表面張力的方向跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直． ③表面張力的大?。阂后w的溫度越高，表面張力越??；液體中溶有雜質時，表面張力變??；液體的密度越大，表面張力越大． (3)氣體實驗定律 ①氣體實驗定律 玻意耳定律(等溫變化)：pV＝C或p1V1＝p2V2. 查理定律(等容變化)：＝C或＝. 蓋—呂薩克定律(等壓變化)：＝C或＝. ②一定質量氣體的不同圖象的比較 特點 舉例 p-V pV＝CT(其中C為恒量)，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原

5、點越遠 p- p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高 p-T p＝T，斜率k＝，即斜率越大，體積越小 V-T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，壓強越小 (4)理想氣體狀態(tài)方程：一定質量的理想氣體，壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值不變． 公式：＝C或＝. (5)飽和汽、未飽和汽和飽和汽壓 ①飽和汽：與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽． ②未飽和汽：沒有達到飽和狀態(tài)的蒸汽． ③飽和汽壓：飽和汽所具有的壓強． 特點：液體的飽和汽壓與溫度有關，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關． (6)相對濕度 濕度是指空氣的干濕程度． 描述濕度的物理量：

6、①絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強． ②相對濕度：空氣的絕對濕度與同一溫度下水的飽和汽壓的百分比． 3．熱力學定律與能量守恒 (1)熱力學第一定律 如果系統(tǒng)和外界同時發(fā)生做功和熱傳遞，那么外界對系統(tǒng)所做的功(W)加上外界傳遞給系統(tǒng)的熱量(Q)等于系統(tǒng)內能的增加量(ΔU)． 表達式：ΔU＝W＋Q 式中，系統(tǒng)內能增加，ΔU>0；系統(tǒng)內能減小，ΔU<0；外界向系統(tǒng)傳熱，Q>0，系統(tǒng)向外界傳熱，Q<0；外界對系統(tǒng)做功，W>0，系統(tǒng)對外界做功，W<0. (2)能量守恒定律 ①能量守恒定律：能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體

7、，在轉化或轉移的過程中其總量保持不變. ②能量守恒定律說明自然界中的能量是守恒的，一切違背能量守恒定律的設想都是不可能實現(xiàn)的，第一類永動機不可能制成. (3)熱力學第二定律 ①熱力學第二定律的兩種表述 a．表述一：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體(按熱傳導的方向性表述)． b．表述二：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響(按機械能和內能轉化過程的方向性表述). ②熱力學過程方向性實例 a．高溫物體低溫物體； b．功熱； c．氣體體積V1氣體體積V2(V1

8、列說法中正確的是(　　) A．熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體 B．當分子間的距離變小時，分子間的作用力可能減小，也可能增大 C．單位體積內分子數增加，氣體的壓強一定增大 D．第二類永動機不可能制成，說明機械能可以全部轉化為內能，內能卻不可能全部轉化為機械能而不引起其他變化 E．在絕熱過程中，外界對物體做功，物體的內能一定增大 (2)如圖3所示，一質量M＝5 kg、橫截面積S＝10 cm2且導熱性能極好的薄壁汽缸，開口向上放在水平地面上，汽缸內用質量m＝1 kg的活塞封閉了一定質量的理想氣體，此時汽缸內的理想氣體的高度為l＝20 cm.已知大氣壓強p0＝1.0×105 Pa，

9、重力加速度取g＝10 m/s2. 圖3 (ⅰ)若用力緩慢向上拉動活塞，使氣缸能離開地面，則氣缸的高度至少是多少？ (ⅱ)若氣缸內理想氣體的溫度為27 ℃，氣缸的高度為h＝0.5 m，現(xiàn)使氣體緩慢升溫，使活塞剛好移動到氣缸頂端，則氣體的溫度需要升高到多少攝氏度？ 【解析】　(1)根據熱力學第二定律，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，所以選項A錯誤；由分子力F隨分子間距離r的變化關系可知，當r減小時，分子力F有可能減小，也有可能增大，選項B正確；由壓強的微觀解釋可知，氣體的壓強由單位體積內氣體分子的個數和氣體分子的平均動能共同決定，當單位體積內氣體分子的個數增加時，有可能氣體分子

10、的平均動能減小得更多，結果仍會造成氣體壓強的減小，故選項C錯誤； 熱力學第二定律的開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不引起其他變化，故第二類永動機違背了熱力學第二定律而不可制成，選項D正確；由熱力學第一定律可知：ΔU＝W＋Q，當系統(tǒng)處于絕熱過程中時，則有ΔU＝W，外界對物體做功，物體的內能一定增大，選項E正確． (2)(ⅰ)若氣缸剛要離開地面時，活塞恰好到達氣缸頂端，設此時氣缸的高度為H，氣缸內氣體的壓強為p 對氣缸受力分析有p0S＝pS＋Mg，解得p＝5×104 Pa對理想氣體由玻意耳定律可得lS＝pHS 解得H＝0.44 m. (ⅱ)氣體緩慢升溫使活塞移動過

11、程中，氣體做等壓變化，由蓋-呂薩克定律可得＝ 式中T0＝300 K，T＝273 K＋t 解得t＝477 ℃. 【答案】　(1)BDE　(2)(ⅰ)0.44 m　(ⅱ)477 ℃ 2．(1)下列說法正確的是________． A．熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化 B．溫度升高，說明物體中所有分子的動能都增大 C．氣體對容器壁有壓強是氣體分子對容器壁頻繁碰撞的結果 D．分子間的距離增大時，分子間的引力和斥力都減小 E．在一個絕熱容器內，不停地攪拌液體，可使液體的溫度升高 (2)如圖4所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的3倍，細筒足夠長．粗筒中A、B兩

12、輕質活塞間封有一定質量的空氣(可視為理想氣體)，氣柱長L＝20 cm.活塞A上方的水銀深H＝15 cm，兩活塞的重力及與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞B使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平．現(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的1/3被推入細筒中，求活塞B上移的距離．(設在整個過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強p0相當于75 cm的水銀柱產生的壓強) 圖4 【解析】　(1)不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響，故A項錯誤．溫度升高，物體的平均分子動能增大，但不是所有的分子動能都增大，故B項錯誤．氣體壓強是由于氣體分子不斷對容器的器壁碰撞而產生的，故C項正確．分子間距離增大，分

13、子間的引力和斥力都減小，故D項正確．絕熱容器內沒有熱量散失，攪拌液體，外界對液體做功，機械能轉化為液體的動能和內能，液體內能增加，所以溫度升高，故E項正確． (2)初態(tài)封閉氣體壓強為p1＝ρgH＋p0 末態(tài)有水銀上升到細筒中，設粗筒橫截面積為S，則HS＝h1，HS＝h2S 此時封閉氣體壓強為p2＝ρgh1＋ρgh2＋p0 又V1＝LS，V2＝L′S 由題意氣體溫度不變可得p1V1＝p2V2解得L′＝18 cm 可知活塞B上升的距離d＝H＋L－L′－H＝7 cm. 【答案】　(1)CDE　(2)7 cm 3．(1)下列說法中正確的是________． A．布朗運動是液體分子的運

14、動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動 B．葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 C．液晶顯示器利用了液晶對光具有各向異性的特點 D．當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越大 E．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體 (2)某同學研究一定質量理想氣體的狀態(tài)變化，得出如圖5的p-t圖象．已知在狀態(tài)B時氣體的體積VB＝3 L，求： 圖5 ①氣體在狀態(tài)A的壓強； ②氣體在狀態(tài)C的體積． 【解析】　(1)布朗運動是通過微粒運動反映液體分子的運動，選項A錯誤；葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，選項B正確；液晶顯

15、示器利用了液晶對光具有各向異性的特點，選項C正確；當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越大，選項D正確；熱量在一定條件下能從低溫物體傳到高溫物體，選項E錯誤． (2)①從圖中可知，pB＝1.0 atm， TB＝(273＋91)K＝364 K TA＝273 K 根據查理定律有＝ 代入數據解得pA＝0.75 atm. ②pB＝1.0 atm，VB＝3 L，pC＝1.5 atm 根據玻意耳定律有 pBVB＝pCVC 代入數據解得VC＝2 L. 【答案】　(1)BCD　(2)①0.75 atm?、? L 4．(1)下列說法中正確的是(　　) A．分

16、子間的距離增大時，分子勢能一定增大 B．晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點 C．根據熱力學第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 D．物體吸熱時，它的內能可能不增加 E．一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱 (2)如圖6甲所示，豎直放置的汽缸內壁光滑，橫截面積為S＝1×10－3m2.活塞的質量為m＝2 kg，厚度不計．在A、B兩處設有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，B下方汽缸的容積為1.0×10－3m3，A、B之間的容積為2.0×10－4m3，外界大氣壓強p0＝1.0×105 Pa.開始時活塞停在B處，缸內氣體的壓強為0.9p0，溫度為2

17、7 ℃.現(xiàn)緩慢加熱缸內氣體，直至327 ℃.求： ①活塞剛離開B處時氣體的溫度t2； ②缸內氣體最后的壓強； ③在圖乙中畫出整個過程中的p-V圖線． 甲　　　　　　　　　　乙 圖6 【解析】　(1)分子間的距離有一個特殊值r0，此位置分子間引力與斥力平衡，分子勢能最?。敺肿娱g的距離小于r0時，分子勢能隨距離的增大而減小，當分子間的距離大于r0時，分子勢能隨距離的增大而增大，選項A錯誤；根據熱力學第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化．在有外力做功的情況下熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，選項C錯誤． (2)①活塞剛離開B處時，設氣體的壓強為p2，由二力

18、平衡可得p2＝p0＋， 解得p2＝1.2×105Pa. 由查理定律得＝， 解得t2＝127 ℃. ②設活塞最終移動到A處，缸內氣體最后的壓強為p3，由理想氣體狀態(tài)方程得＝， 解得p3＝1.5×105 Pa. 因為p3＞p2，故活塞最終移動到A處的假設成立． ③如圖所示． 【答案】　(1)BDE　(2)①127 ℃?、?.5×105Pa?、垡娊馕鰣D 5．(1)如圖7所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是________． 圖7

19、 A．A→B過程中，氣體的內能不變 B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增大 C．C→D過程中，氣體分子數密度增大，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多 D．D→A過程中，外界對氣體做的功小于氣體內能的增加量 E．若氣體在A→B過程中吸收63 kJ的熱量，在C→D過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為25 kJ (2)如圖8所示為一氣體溫度計的結構示意圖．儲有一定質量理想氣體的測溫泡P通過細管與水銀壓強計左管A相連，壓強計右管B和C與大氣相通．當測溫泡P浸在冰水混合物中，上下移動右管B調節(jié)水銀面的高度，使壓強計左右兩管的水銀面恰好都位于刻度尺的零刻度處．后將P

20、放入待測恒溫槽中，上下移動右管B，使A中水銀面仍在刻度尺的零刻度處，此時，C中水銀面在刻度尺的15.2 cm刻度處．(已知外界大氣壓強為1個標準大氣壓，1標準大氣壓相當于76 cm高的水銀柱產生的壓強) 圖8 (ⅰ)求恒溫槽的溫度； (ⅱ)若將刻度尺上的刻度改為對應的溫度值，則溫度的刻度是否均勻. 【導學號：37162103】 【解析】　(1)根據A→B過程為等溫過程知，氣體的內能不變，A項正確；B→C為絕熱過程，沒有與外界熱交換，體積增大，氣體對外界做功，內能減小，所以B→C過程中，氣體分子的平均動能減小，B項錯誤；C→D為等溫過程，C→D過程中，體積減小，單位時間內碰撞單位

21、面積器壁的分子數增多，C項正確；D→A過程中，氣體與外界無熱量交換，體積減小，外界對氣體做功，外界對氣體做的功等于氣體內能的增加量，D項錯誤；氣體完成一次循環(huán)，氣體的內能不變，由熱力學第一定律可知，氣體對外做的功為63 kJ－38 kJ＝25 kJ，E項正確． (2)(ⅰ)測溫泡內氣體體積不變，根據氣體定律得，＝，將p0＝76 cmHg，T0＝273 K，p1＝(76＋15.2)cmHg，T1＝(273＋t)K代入解得，t＝54.6 ℃. (ⅱ)測溫泡內氣體體積不變，壓強與熱力學溫度成正比即＝＝k(常量) 而Δp＝Δh，Δh是C管中水銀高度的變化，又Δt＝ΔT 因此Δt＝，說明溫度隨水銀高度均勻變化，因而溫度刻度是均勻的． 【答案】　(1)ACE　(2)(ⅰ)54.6 ℃　(ⅱ)均勻