2020高考二輪復習物理學案（8）熱學

1、專題八 熱學 學案 一 典例精析題型1.（氣體）下列說法正確的是A. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B. 氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量C. 氣體分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強一定減小D. 單位面積的氣體分子數增加，氣體的壓強一定增大解析：根據壓強的定義A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強減小,D錯。題型2.（布朗運動）做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是ww

2、A分子無規(guī)則運動的情況B某個微粒做布朗運動的軌跡C某個微粒做布朗運動的速度時間圖線D按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線解析：布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子的運動，故A項錯誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運動軌跡，故B項錯誤，對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度-時間圖線，故C項錯誤；故只有D項正確。題型3.（內能）氣體內能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關，分子熱運動

3、的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的A溫度和體積B體積和壓強C溫度和壓強D壓強和溫度解析：由于溫度是分子平均動能的標志，所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度；分子勢能是由于分子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積因此答案A正確。 題型4.（氣體狀態(tài)方程）如圖為豎直放置的上細下粗的密閉細管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為DVA、DVB，壓強變化量為DpA、DpB，對液面壓力的變化量為DFA、DFB，則A水銀柱向上移動了一段距離BDVADVBCDpADpBDDFADFB解析：首

4、先假設液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：；對氣體B：，又初始狀態(tài)滿足，可見使A、B升高相同溫度，因此，因此液柱將向上移動，A正確，C正確；由于氣體的總體積不變，因此DVA=DVB，所以B、D錯誤。題型5. （熱學基礎知識）（1）遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進步，出現了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過 方式改變物體的內能，把 轉變?yōu)閮饶?。?）某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯

5、里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的 ，溫度 ，體積 。解析：做功可以增加物體的內能；當用氣球封住燒瓶，在瓶內就封閉了一定質量的氣體，當將瓶子放到熱水中，瓶內氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大（1）做功，機械能；(2)熱量，升高，增大題型6.（物質是由大量分子組成的）在國際單位制中,金屬銅的密度為,它的摩爾質量為M,阿伏加德羅常數為NA,則下列結論正確是 ( )A.1 kg銅所含銅原子的數目是NA B.1 m3的銅所含銅原子的數目是NA/MC.1個銅原子占有的體積是M/NA D.1個銅原子的質量是/NA解

6、析：BC 題型7.（分子做永不停息的熱運動）從比較暗的房間里觀察到入射陽光的細光束中有懸浮在空氣里的微粒,這些微粒的運動是布朗運動嗎？為什么？解析：只有足夠小的顆粒才能產生顯著的布朗運動,用肉眼是不能看到布朗運動的,只有在顯微鏡下才能看到.這些微粒在空氣里的運動不屬布朗運動.因為這些肉眼所能看到的微粒在微觀領域里是屬于大體積的,它所受到各方面空氣分子的撞擊作用幾乎相平衡,微粒的運動主要是由于受到空氣對流、擾動和受到重力、浮力作用等多種影響而形成的.題型8. （p、V、T間的關系）很多家庭都用壇子腌菜.腌菜用的壇子要求密閉性

7、良好,否則里面的菜就容易壞.怎樣才能選到一個不漏氣的壇子呢?在民間流行一種這樣的方法:先在壇子邊緣的水槽中灌上水,然后將一張點燃的紙丟進壇里,稍等片刻再合上壇子蓋,這時槽中的水如果能被吸進壇子里面,說明壇子不漏氣;如果水不能被吸進壇子里面,說明壇子漏氣.試說明這種方法的原理.解析： 將點燃的紙張丟進壇中,壇子內的氣體溫度升高,這時再合上壇子蓋,壇子內的火焰在燒完壇內的氧氣后很快熄滅,壇子內的氣體迅速降溫,如果壇子不漏氣,根據氣體壓強與溫度的關系,隨著溫度下降,壇內氣體的壓強隨之減小,使外界的大氣壓大于壇內氣體壓強,槽中的水被“吸”進壇中,如果某處

8、漏氣,則壇子內外相通,合上蓋子后,內外沒有壓強差,水就不能被吸進去題型9. （油膜法估測分子的大?。┯糜湍しü罍y油酸分子的大小,實驗器材有:濃度為 0.05%(體積分數)的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL的量筒、盛有適量清水的4550 cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙.(1)下面是實驗步驟,請?zhí)顚懰钡牟襟ECA.用滴管將濃度為0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下滴入1 mL油酸酒精溶液時的滴數NB.將痱子粉均勻地撒在淺盤內水面上,用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液,從低處向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸

9、薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止,記下滴入的滴數n. C. .D.將畫有油膜薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,以坐標紙上邊長為1 cm的正方形為單位,計算輪廓內正方形的個數,算出油酸薄膜的面積S(2)用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的直徑大小 cm.解析： (1) 將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上 (2)二、 專題突破針對典型精析的例題題型，訓練以下習題。1. 如圖，水平放置的密封氣缸內的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在氣缸內無摩擦滑動，右側氣體內有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時

10、隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等。現給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時間后切斷電源。當缸內氣體再次達到平衡時，與初始狀態(tài)相比A右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變B左右兩邊氣體溫度都升高C左邊氣體壓強增大D右邊氣體內能的增加量等于電熱絲放出的熱量點撥：本題考查氣體.當電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對左邊的氣體做功,根據熱力學第一定律,內能增加,氣體的溫度升高.根據氣體定律左邊的氣體壓強增大.BC正確,右邊氣體內能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。2. 如圖，粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內有一段

11、水銀柱，右管內氣體柱長為39cm，中管內水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm。先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內水銀面比中管內水銀面高2cm，求： （1）穩(wěn)定后右管內的氣體壓強p；（2）左管A端插入水銀槽的深度h。（大氣壓強p076cmHg）點撥：此題考查氣體狀態(tài)方程（1）插入水銀槽后右管內氣體：由玻意耳定律得：p0l0Sp（l0Dh/2）S，所以p78cmHg；（2）插入水銀槽后左管壓強：pprgDh80cmHg，左管內外水銀面高度差h14cm，中、左管內氣體p0lpl，l38cm，左管插入水銀槽深度hlD

12、h/2lh17cm。3.已知水的密度=1.0103 kg/m3,水的摩爾質量M=1.810-2 kg/mol,求: (1)1 cm3的水中有多少個水分子?(2)估算一個水分子的直徑.點撥：此題考查微觀量估算問題答案： (1)3.41022個 (2)3.810-10 4. 如圖所示,甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上,甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示,F0為斥力,FPc，QabQac B. Pb Pc，QabQacC. Pb QacD. Pb Pc，QabQac答案：

13、C (2)(10分)圖中系統(tǒng)由左右連個側壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導熱材料封閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細管連通。容器內兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強p0，溫度為T0=273K，連個活塞因自身重量對下方氣體產生的附加壓強均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度如圖所示。現將系統(tǒng)的底部浸入恒溫熱水槽中，再次平衡時A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定，第三次達到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求（i）第二次平衡時氮氣的體積；（ii）水的溫度。解：（i）考慮氫氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強為，體積為hS，末態(tài)體