届高考物理二轮复习专题10热学Word版含答案.docx
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届高考物理二轮复习专题10热学Word版含答案
本专题全国卷的命题形式都是一大一小组成的,小题是以选择题的形式,分值为分(或分),主要考查分子动理论、内能、热力学定律、固体、液体、气体等方面的基本知识;大题以计算题的形式,分值为分(或分),主要考查对气体实验定律和理想气体状态方程的理解。
高频考点:
分子大小的估算;对分子动理论内容的理解;物态变化中的能量问题;气体实验定律的理解和简单计算;固、液、气三态的微观解释和理解;热力学定律的理解和简单计算;用油膜法估测分子大小。
一.物质是由大量分子组成
*计算分子质量:
计算分子的体积:
分子(或其所占空间)直径:
球体模型
,立方体模型
分子直径数量级。
二.分子永不停息地做无规则热运动布朗运动是分子无规则热运动的反映。
三.分子间存在着相互作用力分子间引力和斥力都随距离的增大而减小。
四.物体的内能
.分子动能:
温度是分子平均动能大小的标志.
分子势能:
与体积有关时分子势能最小分子力做正功分子势能减小。
物体的内能:
所有分子的动能和势能的总和。
(理想气体不计分子势能)
.改变物体的内能做功和热传递在改变内能上是等效的,但本质有区别。
(分钟)
.(年普通高等学校招生全国统一考试)如图,一定量的理想气体,由状态等压变化到状态,再从等容变化到状态。
、两状态温度相等。
下列说法正确的是。
。
(填入正确答案标号。
选对个得分,选对个得分:
有选错的得分)
.从状态到状态的过程中气体吸热
.气体在状态的内能等于在状态的内能
.气体在状态的温度小于在状态的温度
.从状态到状态的过程中气体对外做正功
.一储存氮气的容器被一绝热轻活塞分隔成两个气室和,活寨可无摩擦地滑动。
开始时用销钉固定活塞,中气体体积为×,温度为℃,压强为×;中气体体积为×,温度为℃,压强为×。
现将中气体的温度降至℃,然后拔掉销钉,并保持、中气体温度不变,求稳定后和中气体的压强。
.(全国卷)如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口和,、间距为,距缸底的高度为;活塞只能在、间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。
已知活塞质量为,面积为,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。
开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为,温度均为。
现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达处。
求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。
重力加速度大小为。
.如图所示,开口向上、放在地面上的气缸内用活塞封闭一定质量的气体,活塞的质量为,横截面的面积为。
一质量为的物块放在缸底,用细线(不可伸长)与活塞相连接且细线刚好拉直,这时缸内气体的温度为,大气压强为,不计活塞与缸壁间的摩擦,现对缸内气体缓慢加热,重力加速度为。
()当缸底物块对缸底的压力刚好为零时,缸内气体温度为多大?
(ⅱ)当缸内气体体积为原来的倍时,缸内气体温度是多少?
若此时细线断了,细线断开的一瞬问,活塞的加速度多大?
.如图所示,两段粗细均匀内壁光滑的玻璃管竖直放置,开口向上,下端一段粗,横截面积为×-,上端横截面为×-。
粗管中静止着一段长度为的水银柱,水银柱上表面到细管下端口的距离为,水银柱下端封闭了一段长度为的理想气体。
此时管中气体温度为℃,当地大气压强为,水银密度为×,整个气缸均是绝热的。
水银柱的下端粘有一薄层轻质绝热材料。
在气体中有一段金属丝(图中未画出)和外界组成电路,可以通过给金属丝通电来加热气体,重力加速度
()若给管中封闭的气体缓缓加热,气体吸收热量后温度为℃,求此过程中气体内能的变化?
(ⅱ)若管中封闭的气体缓缓加热到℃稳定下来,求系统静止后封闭气体的体积?
.如图所示,水平地面上放置一个内壁光滑的绝热汽缸,气缸开口朝上,缸内通过轻质活塞封闭一部分气体。
初态时气体压强为一个大气压、温度为℃,活塞到汽缸底部距离为。
现对缸内气体缓慢加热到℃,缸内气体膨胀而使活塞缓慢上移,这一过程气体内能增加了。
已知汽缸横截面积为,总长为,大气压强为×。
气缸上端开口小于活塞面积,不计活塞厚度,封闭气体可视为理想气体。
()末态时(℃)缸内封闭气体的压强
()封闭气体共吸收了多少热量。
.如图所示,可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的气缸,气缸内有一导热活塞,活塞底面与气缸底面平行,一定量的气体做密封在气缸内。
当平台倾角为°时,气缸内气体体积为,然后将平台顺时针缓慢转动直至水平,该过程中,可以认为气缸中气体温度与环境温度相同,始终为,平台转至水平时,气缸内气体压强为大气压强的倍。
已知°,°。
()当平合处于水平位置时,求气缸内气体的体积;
()若平台转至水平后,经过一段时间,坏境温度缓慢降至(大气压强保持不变),该过程中气缸内气体放出的热量,求该过程中气体内能的变化量△。
.如图所示,导热性能良好的气缸内封有一定质量的理想气体。
气缸的内部深度,活塞质量,活塞面积。
活塞与气缸壁无摩擦、不漏气且不计活塞的厚度。
室内的温度为℃,当气缸放在地面上静止时,活塞刚好位于气缸的正中间,现在把气缸放在加速上升的电梯中且。
待封闭气体再次稳定后,求:
(已知大气压恒为×,重力加速度为)
()缸内气体的压强
()缸中活塞到缸底的高度
.如图所示,有一圆柱形绝热气缸,气缸内壁的高度是,一个很薄且质量不计的绝热活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在气缸顶部,外界大气压为 ,温度为现在活塞上放重物,当活塞向下运动到离底部高处,活塞静止,气体的温度.
求活塞向下运动到离底部高处时的气体压强;
若活塞横截面积,重力加速度,求活塞上所放重物的质量.
参考答案
(分钟)
.【解题思路】内能()是组成物体分子的无规则热运动动能和分子间相互作用势能的总和,由于理想气体的不考虑分子势能内能,故理想气体的内能等于分子平均动能的总和,而温度是分子平均动能的宏观表现,由理想气体状态方程可知,当,>时,>,故,根据热力学第一定律,体积不变,故,所以,从状态到状态的过程中气体放热,选项错误;同理,气体在状态的温度等于在状态的温度,故气体在状态的内能等于在状态的内能,,选项正确;由理想气体状态方程可知,当,<时,<,选项错误;从状态到状态的过程中气体膨胀对外做正功,故正确。
【答案】.
.【解题思路】气体的温度由℃降至℃,由查理定律得
①
拔掉销钉后,、中气体的压强相同,根据玻意耳定律,对气体有
②
对气体有
③
由已知条件得④
联立以上各式得
【答案】×
.【解析】开始时活塞位于处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动。
设此时汽缸中气体的温度为,压强为,根据查理定律有
①
根据力的平衡条件有
②
联立①②式可得
③
此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达处,设此时汽缸中气体的温度为;活塞位于处和处时气体的体积分别为和。
根据盖—吕萨克定律有
④
式中
⑤
()⑥
联立③④⑤⑥式解得
⑦
从开始加热到活塞到达处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为
⑧
故本题答案是:
.【解析】()缸内气体的温度为时,缸内气体的压强
当缸底物块对缸底的压力刚好为零时,缸内气体压强
气体发生等容变化,则根据查理定律有
解得:
()当缸内气体体积为原来的倍时,设气体的温度为,从温度变到温度,此过程气体发生的是等压变化,根据盖-吕萨克定律有
解得
此时细线断了,当细线断开的一瞬间,根据牛顿第二定律有(-)=
解得=
.【解析】()假设封闭气体做等压变化,,温度(),压强();末态:
体积,温度();
根据等压变化规律:
解得;
<,说明水银没有到细管部分,所以气体做等压变化,外界对气体做功;
对封闭气体,绝热过程,设内能变化为∆,由热力学第一定律∆
解得∆;
()假设水银都到细管中,则封闭气体压强();体积();();
根据气态方程:
解得,说明水银都到了细管,则×
.【解析】()由题意可知,在活塞移动到汽缸口的过程中,气体发生的是等压变化。
设活塞的横截面积为,活塞未移动时封闭气体的温度为,塞愉好移动到汽缸口时,封闭气体的温度为,则由盖吕萨克定律可知:
,又
解得:
.即℃
因为℃<℃,所以气体接着发生等容变化,设当气体温度达到℃时,封闭气体的压强为,由查理定律可以得到:
代人数据整理可以得到:
×。
()由题意可知,气体膨胀过程中活塞移动的距离,故大气压力
对封闭气体所做的功为
代人数据解得:
由热力学第一定律
得到:
.【解析】()设活塞质量为,活塞面积为,当平台倾角为时气缸内气体的压强为
气体的体积
当平台水平时,气缸内气体的压强
解得
平台从倾斜转至水平过程中,由玻意耳定律:
解得
()降温过程,气缸内气体压强不变,由盖吕萨克定律:
解得
活塞下降过程,外界对气体做()
已知气缸内气体吸收的热量
由热力学第一定律得气缸内气体内能变化量∆
解得∆,即气体的内能减小了.
.【解析】()根据牛顿第二定律可得:
解得:
()当气缸放在地面上静止时,根据平衡有:
解得:
根据玻意耳定律可得:
解得:
.【解析】:
设气缸横截面积为,开始时活塞处在气缸顶部,气体体积,压强,温度为
活塞向下运动到离底部高处时,气体体积,温度为,?
根据理想气体状态方程:
代入数据得:
;
活塞上所放重物产生的压强,
若活塞横截面积,由压强公式可得活塞上所放重物的质量
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- 高考 物理 二轮 复习 专题 10 热学 Word 答案