高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十一課件（打包6套）[新人教版].zip,新人教版,高考物理一輪總復(fù)習(xí),專題十一課件打包6套[新人教版],高考,物理,一輪,復(fù)習(xí),專題,十一,課件,打包,新人
專題十一 熱學(xué)
第1講 分子動理論 內(nèi)能
一、多項選擇題(下列選項中有三個選項為正確答案)
1.下列關(guān)于分子的說法中錯誤的是( )
A.懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動
B.分子做永不停息的運動
C.分子之間存在著相互作用力
D.有的分子之間只有引力，有的分子之間只有斥力
E.液體和固體很難被壓縮，這是因為分子在不停地做無規(guī)則運動
2.下列說法中正確的是( )
A.液體中懸浮微粒的布朗運動是做無規(guī)則運動的液體分子撞擊微粒而引起的
B.布朗運動是液體分子運動的間接反映，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動
C.物體的溫度越高，其分子的平均動能越大
D.物體內(nèi)所有分子動能的總和叫做物體的內(nèi)能
E.只有熱傳遞才能改變物體的內(nèi)能
3.如圖K11-1-1所示，分別表示兩個分子之間分子力和分子勢能隨分子間距離變化的圖象.由圖象判斷以下說法中正確的是( )
圖K11-1-1
A.當(dāng)分子間距離為r0時，分子力和分子勢能均最小且為零
B.當(dāng)分子間距離r＞r0時，分子力隨分子間距離的增大而增大
C.當(dāng)分子間距離r＞r0時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大
D.當(dāng)分子間距離r＜r0且逐漸減小時，分子力逐漸增大
E.當(dāng)分子間距離r＜r0且逐漸減小時，分子勢能逐漸增大
4.下列說法中正確的是( )
A.布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動
B.當(dāng)分子間的引力大于分子斥力時，增加分子間的距離，分子勢能增加
C.質(zhì)量一定的理想氣體，當(dāng)溫度升高時，它的內(nèi)能一定增大
D.電冰箱從箱內(nèi)溫度較低的食品吸收的熱量等于冰箱向外界空氣釋放的熱量
E.對一定量的氣體，分子的熱運動越劇烈，氣體溫度就越高
5.有關(guān)物體的內(nèi)能，以下說法正確的是( )
A.1 g的0 ℃水的內(nèi)能比1 g的0 ℃冰的內(nèi)能大
B.電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞”方式實現(xiàn)的
C.氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減少
D.橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加
E.一個物體可能沒有機械能，但一定有內(nèi)能
6.(2016年山東師范大學(xué)附中二模)由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無關(guān)，因此分子間存在與其相對距離有關(guān)的分子勢能.如圖K11-1-2所示為分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖象，取r趨近于無窮大時Ep為零.通過功能關(guān)系可以從分子勢能的圖象中得到有關(guān)分子力的信息，則下列說法正確的是( )
圖K11-1-2
A.假設(shè)將兩個分子從r＝r2處釋放，它們將相互遠(yuǎn)離
B.假設(shè)將兩個分子從r＝r2處釋放，它們將相互靠近
C.假設(shè)將兩個分子從r＝r1處釋放，它們的加速度先減小后增大
D.假設(shè)將兩個分子從r＝r1處釋放，當(dāng)r＝r2時它們的速度最大
E.假設(shè)將兩個分子都放在r＝r2處，它們的分子勢能最小
7.(2016年吉林實驗中學(xué)模擬)下列關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是( )
A.氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能的緣故
B.一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加
C.對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱
D.如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大
E.一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和
8.(2016年湖南衡陽月考)關(guān)于理想氣體的溫度、分子平均速率、內(nèi)能的關(guān)系，下列說法中正確的是( )
A.溫度升高，氣體分子的平均速率增大
B.溫度相同，各種氣體分子的平均速率都相同
C.溫度相同，各種氣體分子的平均動能相同
D.溫度相同，各種氣體的內(nèi)能相同
E.理想氣體的內(nèi)能只取決于物質(zhì)的量和溫度
9.(2016年山東師范大學(xué)附中二模)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，銅的摩爾質(zhì)量為M0，密度為ρ(均為國際制單位)，則( )
A.1個銅原子的質(zhì)量是 B.1個銅原子的體積是
C.1 kg銅所含原子的數(shù)目是ρNA D.1 m3銅所含原子的數(shù)目為
E.1 mol銅所含原子的數(shù)目是
10.(2015年吉林吉林質(zhì)檢)下列各種說法中正確的是( )
A.溫度低的物體內(nèi)能小
B.分子運動的平均速度可能為零，瞬時速度不可能為零
C.液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引
D.0 ℃的鐵和0 ℃的冰，它們的分子平均動能相同
E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)
二、非選擇題
11.已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29 kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為0.029 kg/mol.阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023 mol－1，取氣體分子的平均直徑為2×10－10 m.若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值.(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
第2講 氣體、液體和固體
一、多項選擇題(下列選項中有三個選項為正確答案)
1.(2013年海南卷)下列說法正確的是( )
A.把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，這是由于水表面存在表面張力的緣故
B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，這是因為油脂使水的表面張力增大的緣故
C.在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果
D.在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)
E.當(dāng)兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開，這是由于水膜具有表面張力的緣故
2.關(guān)于液晶，下列說法不正確的是( )
A.液晶是液體和晶體的混合物
B.液晶分子在特定方向排列比較整齊，但不穩(wěn)定
C.電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光
D.所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶
E.液晶在某些性質(zhì)上與晶體相同，在某些性質(zhì)上又與液體相同
3.給路邊綠化澆水的灑水車停于水平地面，在緩慢放水過程中，若車胎不漏氣，車胎內(nèi)氣體溫度不變，不計分子間勢能，則車胎內(nèi)氣體( )
A.體積變大 B.體積變小
C.內(nèi)能增加 D.內(nèi)能不變
E.壓強減小
4.關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是( )
A.理想氣體做等溫變化，若壓強變大，則氣體分子熱運動加劇
B.理想氣體做等壓變化，若密度變小，則氣體分子熱運動減弱
C.理想氣體做等容變化，若壓強變大，則氣體分子熱運動加劇
D.理想氣體做等溫變化，若密度變小，則壓強變小
E.理想氣體做等壓變化，若密度變小，則氣體分子熱運動加劇
5.關(guān)于晶體和非晶體，不正確的說法是( )
A.它們的微觀結(jié)構(gòu)不同
B.晶體的幾何形狀規(guī)則，非晶體的幾何形狀不規(guī)則
C.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是有規(guī)則地排列，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不規(guī)則地排列
D.晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是靜止的，而非晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒是不停地運動著的
E.在物質(zhì)內(nèi)部的各個平面上，微粒數(shù)相等的是晶體，微粒數(shù)不相等的是非晶體
6.(2015年山東卷改編)墨滴入水，擴而散之，徐徐混勻.關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是( )
A.混合均勻主要是由于碳粒受重力作用
B.混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運動
C.使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進行得更迅速
D.墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的
E.溫度越高，混合均勻的過程進行的越迅速
二、非選擇題
7.(2015年新課標(biāo)卷Ⅱ)如圖K11-2-1所示，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長度為l＝10.0 cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)＝3.0 cm，現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)的高度差為h1＝10.0 cm時，將開關(guān)K關(guān)閉，已知大氣壓強p0＝75.0 cmHg.
(1)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度.
(2)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀達(dá)到同一高度，求注入水銀在管內(nèi)的長度.
圖K11-2-1
8.(2015年新課標(biāo)卷Ⅰ)如圖K11-2-2所示，一固定的豎直氣缸有一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，已知大活塞的質(zhì)量為m1＝2.50 kg，橫截面積為S1＝80.0 cm2，小活塞的質(zhì)量為m2＝1.50 kg，橫截面積為S2＝40.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l＝40.0 cm，氣缸外大氣壓強為p＝1.00×105 Pa，溫度為T＝303 K.初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1＝495 K，現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，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(dá)到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強.
圖K11-2-2
9.(2016年廣西桂林月考)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)，氣缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿氣缸壁無摩擦地滑動.開始時氣體壓強為p，活塞下表面相對于氣缸底部的高度為h，外界溫度為T0 .現(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完時，活塞下降了.若此后外界的溫度變?yōu)門，求重新到達(dá)平衡后氣體的體積.已知外界大氣的壓強始終保持不變，重力加速度大小為g.
10.(2016年湖南衡陽月考)如圖K11-2-3所示，足夠長的圓柱形氣缸豎直放置，其橫截面積為S＝1×10－3 m2，氣缸內(nèi)有質(zhì)量m＝2 kg的活塞，活塞與氣缸壁封閉良好，不計摩擦.開始時活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底L1＝12 cm，此時氣缸內(nèi)被封閉氣體的壓強為p1＝1.5×105 Pa，溫度為T1＝300 K.外界大氣壓為po＝1.0×105 Pa，g取10 m/s2.
(1)現(xiàn)對密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到T2＝400 K，其壓強p2多大？
(2)若在此時拔去銷子K，活塞開始向上運動，當(dāng)它最后靜止在某一位置時，氣缸內(nèi)氣體的溫度降為T3＝360 K，則這時活塞離缸底的距離L3為多少？
(3)保持氣體溫度為360 K不變，讓氣缸和活塞一起在豎直方向做勻變速直線運動，為使活塞能停留在離缸底L4＝16 cm處，則求氣缸和活塞應(yīng)做勻加速直線運動的加速度a大小及方向.
圖K11-2-3
第3講 熱力學(xué)定律 能量守恒
一、多項選擇題(下列選項中有三個選項為正確答案)
1.(2013年山東卷)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述不正確的是( )
A.根據(jù)熱力學(xué)定律，熱機的效率可以達(dá)到100%
B.做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的
C.溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同
D.物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的
E.熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的
2.(2014年廣東潮州二模)在給自行車輪胎快速打入空氣(可看成理想氣體)的過程中，對于輪胎內(nèi)的氣體.下列說法中不正確的是( )
A.壓強不變 B.內(nèi)能增加
C.分子平均動能不變 D.分子勢能增加
E.外界不斷對胎內(nèi)氣體做功
3.下列說法不正確的是( )
A.機械能全部轉(zhuǎn)變成內(nèi)能是不可能的
B.第二類永動機不可能制成的原因是違反了熱力學(xué)第一定律
C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體
D.從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的
E.自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用
4.(2014年山東卷)如圖K11-3-1所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體.當(dāng)環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體( )
圖K11-3-1
A.內(nèi)能增加
B.對外做功
C.壓強不變
D.壓強增大
E.分子間的引力和斥力都增大
5.如圖K11-3-2所示，將一空的薄金屬圓筒開口向下壓入水中，設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計空氣分子間的相互作用.被淹沒的金屬筒在緩慢下降的過程中，筒內(nèi)空氣體積不斷減小，則下列說法中不正確的是( )
圖K11-3-2
A.筒內(nèi)空氣的壓強在增大
B.筒內(nèi)空氣的溫度在升高
C.筒內(nèi)空氣向外界放熱
D.筒內(nèi)空氣的內(nèi)能減小
E.筒內(nèi)空氣向外界吸熱
6.下列有關(guān)物體內(nèi)能改變的判斷中，正確的是( )
A.外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增加
B.外界對物體傳遞熱量，物體的內(nèi)能一定增加
C.物體對外界做功，物體的內(nèi)能可能增加
D.物體向外界放熱，物體的內(nèi)能可能增加
E.物體內(nèi)能的改變等于外界對物體做的功和物體吸收的熱量的總和
7.(2015年廣東梅州質(zhì)檢改編)關(guān)于永動機和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是( )
A.第二類永動機違反能量守恒定律
B.如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加
C.保持氣體的質(zhì)量和體積不變，當(dāng)溫度升高時，每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多
D.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點來看，這兩種改變方式是有區(qū)別的
E.第一類永動機違反了能量守恒定律
二、非選擇題
8.一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4.2×105 J的熱量，同時氣體對外做了6×105 J的功，解答：
(1)物體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？
(2)分子勢能是增加還是減少？
(3)分子的平均動能是增加還是減少？
9.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在氣缸內(nèi)，如圖K11-3-3所示水平放置.活塞的質(zhì)量m＝20 kg，橫截面積S＝100 cm2，活塞可沿氣缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始使氣缸水平放置，活塞與氣缸底的距離L1＝12 cm，離氣缸口的距離L2＝3 cm.外界氣溫為27 ℃，大氣壓強為1.0×105 Pa，將氣缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與氣缸口相平，已知g＝10 m/s2，求：
(1)此時氣體的溫度為多少？
(2)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收Q＝370 J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能ΔU多大？
圖K11-3-3
10.在如圖K11-3-4所示的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對該氣體做功為6 J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9 J.圖線AC的反向延長線通過坐標(biāo)原點O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零.求：
(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，該氣體對外界做的功W1和其內(nèi)能的增量ΔU1.
(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內(nèi)能的增量ΔU2及其從外界吸收的熱量Q2.
圖K11-3-4
實驗十二 用油膜法估測分子的大小
一、單項選擇題
1.一滴油酸酒精溶液含質(zhì)量為m的純油酸，滴在液面上擴散后形成的最大面積為S.已知純油酸的摩爾質(zhì)量為M、密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列表達(dá)式中正確的有( )
A.油酸分子的直徑d＝
B.油酸分子的直徑d＝
C.油酸所含的分子數(shù)n＝NA
D.油酸所含的分子數(shù)n＝NA
2.用油膜法測出分子直徑后，要測出阿伏加德羅常數(shù)，只需知道油滴的( )
A.摩爾質(zhì)量 B.摩爾體積
C.體積 D.密度
3.關(guān)于油膜面積的測量方法，下列說法中正確的是( )
A.油酸滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面積
B.油酸滴入水中后，要讓油膜盡可能地散開，再用刻度尺去測量油膜的面積
C.油酸滴入水中后，要立即將油膜的輪廓畫在玻璃板上，再利用坐標(biāo)紙去計算油膜的面積
D.油酸滴入水中后，要讓油膜盡可能散開，等收縮到穩(wěn)定狀態(tài)后，再把油膜的輪廓畫在玻璃板上，用坐標(biāo)紙去計算油膜的面積
4.某種油劑的密度為8×102 kg/m3，取這種油劑0.8 g滴在平靜的水面上，最后形成的油膜最大面積約為( )
A.10－10 m2 B.104 m2 C.1010 cm2 D.104 cm2
5.(2014年山東濱州一模)下列說法正確的是( )
A.布朗運動是指懸浮固體顆粒的運動，反映了固體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動
B.溫度一定時，水的飽和汽壓也是一定的
C.第一類永動機違背了能量守恒定律，第二類永動機沒有違背能量守恒定律，因此，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，第二類永動機是可以制成的
D.由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可以估算出該種氣體分子的大小
二、多項選擇題
6.利用油膜法測出了分子直徑D后，若滴在液面上一滴油酸的體積為V，水面上形成的油膜面積為S，這滴油酸中的油酸分子數(shù)為N，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則下述表達(dá)式近似正確的是( )
A.V＝NπD3 B.S＝NπD2 C.V＝NADS D.S＝NAπD2
7.根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說法中正確的是( )
A.電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞
B.空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量
C.科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機
D.能的過度消耗使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機”
三、非選擇題
8.在做“用油膜法估測分子直徑的大小”的實驗時，實驗簡要步驟如下：
A.將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積S
B.將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上
C.用淺盤裝入約2 cm深的水，然后把痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上
D.用公式L＝，求出薄膜厚度，即油酸分子直徑的大小
E.根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V
F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù)
上述實驗步驟的合理順序是________________.
9.(2014年江蘇二模)在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，用注射器將一滴油酸溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖S12-1所示，坐標(biāo)紙上正方形小方格的邊長為10 mm，該油酸膜的面積是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4×10－6 mL，則油酸分子的直徑是________m.(上述結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)
圖S12-1
10.(2015年江蘇連云港月考)利用油膜法可以粗略測出阿伏加德羅常數(shù).把密度ρ＝0.8×103 kg/m3的某種油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知這滴油的體積為V＝0.5×10－3 cm3，形成的油膜面積為S＝0.7 m2，油的摩爾質(zhì)量M＝9×10－2 kg/mol，若把油膜看成單分子層，每個油分子看成球形，那么：
(1)油分子的直徑是多少？
(2)由以上數(shù)據(jù)可粗略測出阿伏加德羅常數(shù)NA是多少？(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
專題提升十一 氣體圖象的應(yīng)用
1.一定質(zhì)量的理想氣體的p-t圖象如圖Z11-1所示，在氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，體積變化情況為( )
圖Z11-1
A.一定不變 B.一定減小
C.一定增大 D.不能判定怎樣變化
2.(多選，2014年新課標(biāo)卷Ⅰ)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p -T圖象如圖Z11-2所示.下列判斷正確的是( )
圖Z11-2
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
D.a、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小
E.b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
3.(多選)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖Z11-3所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在( )
圖Z11-3
A.ab過程中不斷增加
B.bc過程中保持不變
C.cd過程中不斷增加
D.da過程中保持不變
4.(多選，2014年湖南十校聯(lián)考)如圖Z11-4所示，固定的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸置于溫度不變的環(huán)境中.現(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動，密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化.下列圖象中p、V和U分別表示該氣體的壓強、體積和內(nèi)能，k表示該氣體分子的平均動能，n表示單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，a、d為雙曲線，b、c為直線.能正確反映上述過程的是( )
圖Z11-4
A B C D
5.(2013年江蘇卷)如圖Z11-5所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)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).這就是著名的“卡諾循環(huán)”.該循環(huán)過程中，下列說法正確的是( )
圖Z11-5
A.A→B過程中，外界對氣體做功
B.B→C過程中，氣體分子的平均動能增大
C.C→D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多
D.D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化
6.某同學(xué)利用DIS實驗系統(tǒng)研究一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化，實驗后計算機屏幕顯示如圖Z11-6所示的p-t圖象.已知在狀態(tài)B時氣體的體積VB＝3 L，求：
圖Z11-6
(1)氣體在狀態(tài)A的壓強.
(2)氣體在狀態(tài)C的體積.
7.在如圖Z11-7所示的p-V圖象中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B，氣體對外做功280 J，吸收熱量410 J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A，這一過程中外界對氣體做功200 J，求：
(1)ACB過程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？
(2)BDA過程中氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？
圖Z11-7
8.如圖Z11-8甲所示為“⊥”形上端開口的玻璃管，圖乙為玻璃管內(nèi)封閉氣體的p-V圖象，管內(nèi)有一部分水銀封住氣體，細(xì)管足夠長，圖中大小截面面積分別為S1＝2 cm2、S2＝1 cm2.封閉氣體初始溫度為57 ℃，封閉氣體長度為L＝22 cm.求：
圖Z11-8
(1)封閉氣體初始狀態(tài)的壓強.
(2)當(dāng)緩慢升高氣體溫度到多高時方可將所有水銀全部擠入細(xì)管內(nèi).
(3)當(dāng)溫度升高至492 K時，液柱下端離開粗細(xì)接口處的距離.
專題十一 熱 學(xué)
第1講 分子動理論 內(nèi)能
1．ADE 2.ABC 3.CDE 4.BCE 5.ADE
6．CDE 解析：當(dāng)分子間距離等于平衡距離時，分子力為零，分子勢能最??；當(dāng)分子間距離小平衡距離時，分子力表現(xiàn)為斥力，故r2處分子間的作用力為零，所以r＝r2處釋放的兩個分子，它們之間沒有相互作用力，故它們將保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，A、B錯誤．當(dāng)r＝r1，分子間表現(xiàn)為斥力，隨著距離的增大，斥力在減小，所以加速度在減小，當(dāng)?shù)絩＝r2處作用力為零，加速度為零，速度最大，之后分子間表現(xiàn)為引力，距離增大，引力增大，加速度增大，故加速度先減小后增大，故CD正確．r＝r2為平衡位置，平衡位置的分子勢能最小，故E正確．
7．BCE 解析：氣體分子在做無規(guī)則的運動，失去容器后就會散開，選項A錯誤；一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣，因溫度不變，平均動能不變，而內(nèi)能增加，所以其分子之間的勢能增加，選項B正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程知如果壓強不變，體積增大，溫度升高，根據(jù)ΔU＝W＋Q，ΔU>0，W<0，故Q>0，它一定從外界吸熱，選項C正確；若氣體的體積增大，分子密度減小，壓強可能減小，選項D錯誤；內(nèi)能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和，選項E正確．
8．ACE 9.ABD
10．CDE 解析：物體的內(nèi)能為所有分子的動能和分子勢能之和，物體的內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還與物體的質(zhì)量、體積有關(guān)，A錯誤．分子在永不停息地做無規(guī)則運動，所以瞬時速度可能為0，B錯誤．當(dāng)液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的斥力和引力，其中引力大于斥力表現(xiàn)為相互吸引，故C正確．因為溫度是分子平均動能的標(biāo)志，故D正確．根據(jù)氣體壓強的定義可知，單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度決定氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，所以E正確．
11．解：設(shè)氣體體積為V0，變?yōu)橐后w后體積為V1
氣體分子數(shù)n＝NA，V1＝n(或V1＝nd3)
則＝πd3NA(或＝d3NA)
解得≈1×10－4(9×10－5～2×10－4均正確)．
第2講 氣體、液體和固體
1．ACD 解析：水的表面分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力，這種分子之間的引力具有收縮的趨勢，針輕放在水面上，它會浮在水面上，正是由于表面存在表面張力的緣故，A正確；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，這是因為水不浸潤油脂，但可以浸潤玻璃，B錯誤；在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，水滴處于完全失重狀態(tài)，水滴表面僅在表面張力的作用下有收縮為球形的趨勢，C正確；在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細(xì)管的材料有關(guān)，D正確；當(dāng)兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃拉開， 這是由于玻璃板之間沒有空氣，即氣壓為零，而兩玻璃板外面存在大氣壓強，大氣壓將兩塊玻璃緊緊地壓在一起，E錯誤．
2．ACD 3.ADE 4.CDE 5.BDE 6.BCE
7．解：(1)以cmHg為壓強單位，設(shè)A側(cè)空氣柱長度l＝10.0 cm時壓強為p；當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10.0 cm時，空氣柱的長度為l1，壓強為p1，由玻意耳定律得pl＝p1l1
由力學(xué)平衡條件得p＝p0＋h
打開開關(guān)K放出水銀的過程中，B側(cè)水銀面處的壓強始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面和高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀低于A側(cè)水銀面h1為止，由力學(xué)平衡有p1＝p0－h(huán)1
并代入數(shù)據(jù)得l1＝12.0 cm.
(2)當(dāng)A、B兩側(cè)水銀面達(dá)到同一高度時，設(shè)A側(cè)空氣柱的長度為l2，壓強為p2.
由玻意耳定律得pl＝p2l2
由力學(xué)平衡條件可知p2＝p0
代入數(shù)據(jù)得l2＝10.4 cm
設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長度為Δh，依題意有
Δh＝2(l1－l2)＋h1＝13.2 cm.
8．解：(1)氣缸內(nèi)氣體為等壓變化，即＝
初始V1＝(S1＋S2)，末狀態(tài)V2＝LS2
代入可得T2＝330 K.
(2)對大小活塞受力分析則有
m1g＋m2g＋(p1－p)S2＝－pS1＋p1S1
可得p1＝1.1×105 Pa
缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，氣體體積不變，為等容變化，有＝
可得p2＝1.01×105 Pa.
9．解：設(shè)活塞的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對氣體產(chǎn)生的壓強為Δp，由玻意耳定律得
phS＝(p＋Δp)(h－h(huán))S?、?
解得Δp＝p ②
外界的溫度變?yōu)門后，設(shè)活塞距離底面的高度h′1.
根據(jù)蓋-呂薩克定律，得＝?、?
解得h′＝h?、?
據(jù)題意可得Δp＝?、?
氣體最后的體積為V＝Sh′?、?
聯(lián)立②④⑤⑥式得V＝.
10．解：(1)等容變化：＝，解得p2＝2.0×105Pa.
(2)活塞受力平衡，故封閉氣壓強為
p3＝p0＋＝1.2×105 Pa
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有＝
解得L3＝18 cm.
(3)等溫變化p3V3＝p4V4，
解得p4＝1.35×105 Pa
應(yīng)豎直向上做勻加速直線運動，對活塞，
由牛頓第二定律p4S－p3S－mg＝ma
解得a＝7.5 m/s2.
第3講 熱力學(xué)定律 能量守恒
1．ABD 2.ACD 3.ABC 4.ABC 5.BDE 6.CDE 7.CDE
8．解：(1)氣體從外界吸熱為Q＝4.2×105 J
氣體對外做功W＝－6×105 J
由熱力學(xué)第一定律得
ΔU＝W＋Q＝－6×105 J＋4.2×105 J＝－1.8×105 J
ΔU為負(fù)，說明氣體的內(nèi)能減少了，減少了1.8×105 J.
(2)因為氣體對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大了，分子力做負(fù)功，氣體分子勢能增加了．
(3)因為氣體內(nèi)能減少，同時氣體分子勢能增加，說明氣體分子的平均動能一定減少了．
9．解：(1)當(dāng)氣缸水平放置時，p0＝1.0×105 Pa
V0＝L1S，T0＝(273＋27) K
當(dāng)氣缸口朝上，活塞到達(dá)氣缸口時，活塞的受力分析圖如圖D119所示，有p1S＝p0S＋mg
圖D119
則p1＝p0＋＝1.0×105 Pa＋ Pa＝1.2×105 Pa
V1＝(L1＋L2)S
由理想氣體狀態(tài)方程得＝
則T1＝T0＝×300 K＝450 K.
(2)當(dāng)氣缸口向上，未加熱穩(wěn)定時，由玻意耳定律得
p0L1S＝p1LS
則L＝＝ cm＝10 cm
加熱后，氣體做等壓變化，外界對氣體做功為
W＝－p0(L1＋L2－L)S－mg(L1＋L2－L)＝－60 J
根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝310 J.
10．解：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，氣體發(fā)生等容變化
該氣體對外界做的功W1＝0
根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU1＝W1＋Q1
內(nèi)能的增量ΔU1＝Q1＝9 J.
(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，體積減小，溫度升高
該氣體內(nèi)能的增量ΔU2＝ΔU1＝9 J
根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU2＝W2＋Q2
從外界吸收的熱量Q2＝ΔU2－W2＝3 J.
實驗十二 用油膜法估測分子的大小
1．C 2.B 3.D 4.B 5.B
6．AB 解析：油酸分子的體積V0＝πD3，所以這滴油酸(共有N個分子)的體積V＝NV0＝NπD3，故A正確，C錯誤；油酸分子所占面積S0＝πD2，所以含有N個分子的這滴油酸油膜的面積S＝NS0＝NπD2，故B正確、D錯誤．
7．AB
8．CFBAED(或CFEBAD或FECBAD)
9．8×10－3 5×10－10
10．解：(1)油分子的直徑d＝＝ m≈7×10－10 m.
(2)油的摩爾體積為VA＝
每個油分子的體積為V0＝＝
阿伏加德羅常數(shù)為NA＝
聯(lián)立以上各式解得NA＝
代入數(shù)值解得NA≈6×1023 mol－1.
專題提升十一 氣體圖象的應(yīng)用
1．D 解析：因一定質(zhì)量理想氣體的等容線在p-T圖上為過原點的直線，且圖線斜率與氣體體積成反比；而在p-t圖上應(yīng)為過t軸上－273 ℃的直線，本題圖無法確定BA的延長線與t軸的交點坐標(biāo)，因而無法比較t軸上－273 ℃的點分別與A、B兩點連線的斜率大小，也就無法比較A、B兩狀態(tài)體積的大小，故應(yīng)選D.
2．ADE
3．AB 解析：因為bc的延長線通過原點，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強減小則體積增大，A正確；cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤；連接aO交cd于e點，如圖D120所示，則ae是等容線，即Va＝Ve，因為Vd
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