1、考點1 熱學（選考）,高考定位 1考查內(nèi)容 (1)分子動理論、油膜法測分子直徑、阿伏伽德羅常數(shù)的應用與分子數(shù)的計算。 (2)熱力學定律、固體和液體的性質(zhì)。 (3)氣體實驗定律、理想氣體狀態(tài)方程。PV，PT，VT圖象，氣缸類、關聯(lián)氣體。,2題型、難度 高考考查形式為一選擇題(5選3,5分)計算題(10分)難度中檔。,1(1)氧氣分子在0 和100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖71中兩條曲線所示。下列說法正確的是,圖71,A圖中兩條曲線下面積相等 B圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形 C圖中實線對應于氧氣分子在100 時的情形 D圖中曲線給出了任意

2、速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E與0 時相比，100 時氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大,(2)如圖72所示，容積均為V的氣缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3，B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關閉K2、K3，通過K1給氣缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關閉K1。已知室溫為27 ，氣缸導熱。,圖72,打開K2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強； 接著打開K3，求穩(wěn)定時活塞的位置； 再緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ，求此時活塞下方氣

3、體的壓強。,解析(1)溫度是分子平均動能的標志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同速率的分子所占比例不同，溫度越高，速率大的分子占比例越高，故虛線為0，實線是100對應的曲線，曲線下的面積都等于1，故相等，所以ABC正確。 (2)設打開K2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p1；體積為V1。依題意，被活塞分壓的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得p0Vp1V1 ,(3p0)Vp1(2VV) 聯(lián)立式得V1 p12p0 打開K3后，由式知，活塞必定上升。設在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V22V)時，活塞下氣體壓強為p2由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2 由式得p2p0 由式知，

4、打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為p2p0,答案(1)ABC (2)v/22p0頂部1.6p0,2(1)如圖73，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空。現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個氣缸。待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是,圖73,A氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同 B氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大 C在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功 D氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功 E氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變,(2)一熱氣球體積為V，內(nèi)有充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的

5、溫度為Tb。已知空氣在1個大氣壓、溫度為T0時的密度為0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓，重力加速度大小為g。 求該熱氣球所受浮力的大??； 求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力； 設充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。,考點一分子動理論、內(nèi)能,2反映分子運動規(guī)律的兩個實例 (1)布朗運動： 研究對象：懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒。 運動特點：無規(guī)則、永不停息。 相關因素：顆粒大小、溫度。 (2)擴散現(xiàn)象 產(chǎn)生原因：分子永不停息的無規(guī)則運動。 相關因素：溫度。,3對熱力學定律的理解 (1)改變物體內(nèi)能的方式有兩種，只敘述一種改變方式是無法確定內(nèi)能變化的。 (2)熱力學第一定律U

6、QW中W和Q的符號可以這樣確定：只要此項改變對內(nèi)能增加有正貢獻的即為正。 (3)對熱力學第二定律的理解：熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化為功，但不引起其他變化是不可能的。,例1(1)分子力比重力、引力等要復雜得多，分子勢能跟分子間的距離的關系也比較復雜。圖74所示為分子勢能與分子間距離的關系圖象，用r0表示分子引力與分子斥力平衡時的分子間距，設r時，Ep0，則下列說法正確的是,圖74,A當rr0時，分子力為零，Ep0 B當rr0時，分子力為零，Ep為最小 C當r0r10r0時，Ep隨著r的增大而增大 D當r0r10r0時，Ep隨著r的增大而減小 E當rr0時，

7、Ep隨著r的減小而增大,(2)空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水份越來越少，人會感覺干燥。某空調(diào)工作一段時間后，排出液化水的體積V1.0103 cm3.已知水的密度1.0103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M1.8102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023 mol1。,試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) 該液化水中含有水分子的總數(shù)N； 一個水分子的直徑d。,解析(1)分子力是分子間引力和斥力的合力，分子力隨r的變化曲線如下圖所示。,由Epr圖象可知，rr0時，Ep最小，再結(jié)合Fr圖象知此時分子力為0，則A項錯誤、B項正確；結(jié)合Fr圖象可知，

8、在r0r10r0內(nèi)分子力表現(xiàn)為引力，當間距增大過程中，分子引力做負功分子勢能增大，則C項正確、D項錯誤；結(jié)合Fr圖象可知，在rr0內(nèi)分子力表現(xiàn)為斥力，當間距減小過程中，分子斥力做負功，分子勢能增大，則E項正確。,答案(1)BCE(2)31025個41010 m,規(guī)律總結(jié) 1“四種方法”判斷分子動能和分子勢能的變化 方法一：根據(jù)分子力做功與分子勢能變化的關系判斷分子勢能變化：分子力做正功時，分子勢能減?。环肿恿ψ鲐摴r，分子勢能增大。 方法二：根據(jù)分子勢能與分子間距的關系判斷分子勢能變化：rr0時，r越大，分子勢能越大。,方法三：若分子只受分子間作用力，根據(jù)分子力做功情況應用動能定理可判斷分子動

9、能變化：分子力做正功時，分子動能增大；分子力做負功時，分子動能減小。 方法四：分子只受分子間作用力時，分子勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，它們的和守恒，據(jù)此可判斷分子勢能和動能的變化情況。,【題組訓練】 1(多選)(分子力做功、分子勢能)兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下列說法正確的是 A分子力先增大，后一直減小 B分子力先做正功，后做負功 C分子動能先增大，后減小 D分子勢能先增大，后減小 E分子勢能和動能之和不變,解析分子力F與分子間距r的關系是：當rr0時F為斥力；當rr0時F0；當rr0時F為引力。綜上可知，當兩分子由相距較遠逐漸達到最近過程中分子力是先

10、變大再變小后又變大，A項錯誤。分子力為引力時做正功，分子勢能減小，分子力為斥力時做負功，分子勢能增大，故B項正確、D項錯誤。因僅有分子力作用，故只有分子動能與分子勢能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，即分子勢能減小時分子動能增大，分子勢能增大時分子動能減小，其總和不變，C、E項均正確。 答案BCE,2(多選)(物體的內(nèi)能)(2018鄭州調(diào)考)下列說法正確的是 A顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地作無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性 B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大 C分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 D在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素

11、E當溫度升高時，物體內(nèi)每一個分子熱運動的速率一定都增大,解析布朗運動是固體顆粒在液體中的運動，反應液體分子的運動，故顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地作無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故選項A正確；分子間的相互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大，rr0，分子力隨r增大減小，分子勢能減小，當rr0時，分子力等于零，分子勢能最小，然后隨r增大分子力先增大再減小，分子勢能逐漸增大，故選項B錯誤，選項C正確；分子之間存在間隙，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素，故D正確；溫度升高，分子平均動能增大，但單個分子運動不確定，故E錯誤。 答案ACD,答案ABC,例2(

12、2018大連檢測)如圖75，一個固定的水平氣缸由一大一小兩個同軸絕熱圓筒形成。小圓筒右端開口且足夠長，大圓筒左端封閉且絕熱，長L15 cm。在兩個圓筒中各有一個活塞，大活塞絕熱，小活塞導熱良好且其橫截面面積為大活塞的一半。兩活塞用剛性細輕桿連接，桿長l15 cm。大活塞與大圓筒、大活塞與小活塞間均封閉一定量的理想氣體，初始時A、B兩部分氣體的壓強均與外界大氣壓相同，為p0，溫度均為300 K，且大活塞距大圓筒底部h10 cm(不計所有摩擦，活塞厚度不計)?，F(xiàn)緩慢加熱A氣體，使大活塞剛好要與小圓筒相接觸，求此時B氣體的壓強和A氣體的溫度。,考點二氣體實驗定律,圖75,規(guī)律總結(jié) 氣體實驗定律和理想

13、氣體狀態(tài)方程解題四步曲 1選對象根據(jù)題意，選出所研究的某一部分氣體，這部分氣體在狀態(tài)變化過程中，其質(zhì)量必須保持一定。 2找參量找出作為研究對象的這部分氣體發(fā)生狀態(tài)變化前后的一組p、V、T數(shù)值或表達式，壓強的確定往往是個關鍵，常需結(jié)合力學知識(如力平衡條件或牛頓運動定律)才能寫出表達式。,3認過程過程表示兩個狀態(tài)之間的一種變化方式，除題中條件已直接指明外，在許多情況下，往往需要通過對研究對象與周圍環(huán)境的相互關系的分析才能確定。認清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提。 4列方程根據(jù)研究對象狀態(tài)變化的具體方式，選用氣態(tài)方程或某一實驗定律，代入具體數(shù)值，最后分析討論所得結(jié)果的合理性及其物理意義。,圖76

14、,(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，氣缸內(nèi)封閉氣體的溫度； (2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強。,答案(1)330 K(2)1.01105 Pa,2(“液柱”類題型)如圖77所示，兩端開口、粗細均勻的長直U形玻璃管內(nèi)由兩段水銀柱封閉著長度為15 cm的空氣柱，氣體溫度為300 K時，空氣柱在U形管的左側(cè)。,圖77,(1)若保持氣體的溫度不變，從左側(cè)開口處緩慢地注入25 cm長的水銀柱，管內(nèi)的空氣柱長為多少？ (2)為了使空氣柱的長度恢復到15 cm，且回到原位置，可以向U形管內(nèi)再注入一些水銀，并改變氣體的溫度，應從哪一側(cè)注入長度為多少的水銀柱？氣體的溫度變?yōu)槎?/p>

15、少？(大氣壓強P075 cmHg，圖中標注的長度單位均為cm),解析(1)由于氣柱上面的水銀柱的長度是25 cm，所以右側(cè)水銀柱的液面的高度比氣柱的下表面高25 cm，所以右側(cè)的水銀柱的總長度是25 cm5 cm30 cm，玻璃管的下面與右側(cè)段的水銀柱的總長為45 cm，所以在左側(cè)注入25 cm長的水銀后，設有長度為x的水銀處于底部水平管中，則50 cmx45 cm，解得x5 cm即5 cm水銀處于底部的水平管中，末態(tài)壓強為75 cm(2525) cm5 cm120 cmHg，由玻意耳定律p1V1p2V2 代入數(shù)據(jù)，解得：L212.5 cm。,答案(1)12.5 cm(2)從右側(cè)注入25 cm

16、長水銀柱375 K,3(“圖象”類題型)一粗細均勻的J形玻璃管豎直放置，短臂端封閉，長臂端(足夠長)開口向上，短臂內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)時管內(nèi)各段長度如圖78甲所示，密閉氣體的溫度為27 ，大氣壓強為75 cmHg。求：,圖78,(1)若沿長臂的管壁緩慢加入5 cm長的水銀柱并與下方的水銀合為一體，為使密閉氣體保持原來的長度，應使氣體的溫度變?yōu)槎嗌伲?(2)在第(1)問的情況下，再使玻璃管沿繞過O點的水平軸在豎直平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過180，穩(wěn)定后密閉氣體的長度為多少？ (3)在圖乙所給的pT坐標系中畫出以上兩個過程中密閉氣體的狀態(tài)變化過程。,(3)p348 cmHg，變化過程如圖所示。

17、,例3(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖79所示。下列判斷正確的是 A過程ab中氣體一定吸熱 B過程bc中氣體既不吸熱也不放熱 C過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱 Da，b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小,考點三氣體狀態(tài)變化與熱力學定律的綜合應用,Eb和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同,圖79,答案ADE,規(guī)律總結(jié) 理想氣體相關三量U，W，Q的分析思路 1內(nèi)能變化量U的分析思路： (1)由氣體溫度變化分析氣體內(nèi)能變化，溫度升高，內(nèi)能增加；溫度降低，內(nèi)能減少。 (2)由公式UWQ分析內(nèi)能

18、變化。 2做功情況W的分析思路： (1)由體積變化分析氣體做功情況。體積膨脹，氣體對外界做功；體積被壓縮，外界對氣體做功。 (2)由公式WUQ分析氣體做功情況。 3氣體吸、放熱Q的分析思路：一般由公式QUW分析氣體的吸、放熱情況。,【題組訓練】 1(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖710所示，其中對角線ac的延長線過原點O。下列判斷正確的是,圖710,A氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等 B氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能 C在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功 D在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功 E在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功,答案ABE,2(多選)(氣體狀態(tài)變化與熱力學定律)(2018岳陽二模)對于一定質(zhì)