2020版高考物理总复习第十三章章末总结提高教学案新人教版.docx

章末总结提高知 识 网 络【p231】解题思路与方法【p231】热学部分在高考中主要从以下几方面考查：1考查阿伏加德罗常数及分子大小、分子质量、分子数目等微观量的估算2考查分子的平均动能、热运动和布朗运动3考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因4气体实验定律的定量计算及图象的考查5热力学第一定律与理想气体状态方程定性分析的综合考查6考查热力学第二定律和能量守恒的综合运算7考查油膜法测分子直径大小的原理、操作步骤和数据的处理体 验 高 考【p231】1(2017全国卷)(1)(多选)氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示下列说法正确的是_A图中两条曲线下面积相等B图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C图中实线对应于氧气分子在100 时的情形D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E与0 时相比，100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大(2)如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ，汽缸导热()打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；()接着打开K3，求稳定时活塞的位置；()再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强【解析】(1)因气体分子总数目一定，A正确；由图可知，具有最大比例的速率区间，0 时对应的速率小，故说明虚线为0 的分布图象，所对应的平均动能较小，故C正确； 实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度高，故为100 时的情形，故B正确；图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故D错误；由图可知，在0400 m/s段内，100 对应的占据的比例均小于与0 时所占据的比值，因此100 时氧气分子速率出现在0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故E错误(2)()设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1，依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意耳定律得p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)联立式得V1p12p0()打开K3后，由式知，活塞必定上升设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V22V)时，活塞下气体压强为p2由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2由式得p2p0由式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时p2为p2p0()设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1300 K升高到T2320 K的等容过程中，由查理定律得将有关数据代入式得p31.6p0【答案】(1)ABC(2)见解析2(2017全国卷)(1)(多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确的是_A气体自发扩散前后内能相同B气体在被压缩的过程中内能增大C在自发扩散过程中，气体对外界做功D气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变(2)一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb.已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g.(i)求该热气球所受浮力的大小；(ii)求该热气球内空气所受的重力；(iii)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量【解析】(1)气体向真空扩散过程中不对外做功，且又因为汽缸绝热，可知气体自发扩散前后内能相同，选项A正确，C错误；气体在被压缩的过程中活塞对气体做功，因汽缸绝热，则气体内能增大，选项B、D正确；气体在被压缩的过程中，因气体内能增加，则温度升高，气体分子的平均动能增加，选项E错误；故选ABD.(2)(i)设1个大气压下质量为m的空气在温度T0时的体积为V0，密度为0在温度为T时的体积为VT，密度为T由盖吕萨克定律得联立式得T0气球所受到的浮力为fTbgV联立式得fVg0(ii)气球内热空气所受的重力为GTaVg联立式得GVg0(iii)设该气球还能托起的最大质量为m，由力的平衡条件得mgfGm0g联立式得mV0T0m0【答案】(1)ABD(2)见解析3(2017全国卷)(1)(多选)如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是_A在过程ab中气体的内能增加B在过程ca中外界对气体做功C在过程ab中气体对外界做功D在过程bc中气体从外界吸收热量E在过程ca中气体从外界吸收热量(2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图(b)所示设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变，已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为，重力加速度大小为g.求：(i)待测气体的压强；(ii)该仪器能够测量的最大压强【解析】(1)过程ab，温度T增加，内能增加，A正确；过程ca，体积V减小，外界对气体做功，B正确；过程ab，体积V不变，气体不做功，C不正确；过程bc，温度T不变，U0，体积V增加，W0，D正确；过程ca，体积V减小，W0，温度T减小，U0，由热力学第一定律：UQW，所以QTa，即气体的温度一直升高，选项A错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，选项B正确；由于从a到b的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，选项C正确；根据热力学第一定律，从a到b的过程中，气体一直从外界吸热，选项D正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项E错误(2)设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2.U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1和l2.由力的平衡条件有p1p2g(l1l2)式中为水银密度，g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2l1l1l2l2由式和题给条件得l122.5 cml27.5 cm【答案】(1)BCD(2)见解析8(2017北京)以下关于热运动的说法正确的是()A水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后，水分子的热运动停止C水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大【解析】水流速度是机械运动速度， 不能反映热运动情况，A错误；分子在永不停息地做无规则运动，B错误；水的温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一个分子的运动速率都增大，D错误；选项C说法正确【答案】C9(2017海南)(1)(多选)关于布朗运动，下列说法正确的是_A布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动B液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈C在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动D液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动E液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的(2)一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示此时AB侧的气体柱长度l125 cm.管中AB、CD两侧的水银面高度差h15 cm.现将U形管缓慢旋转180，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出已知大气压强p076 cmHg.求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差【解析】(2)对封闭气体：p1p0h81 cmHg，V125 cm气柱，转动过程中，p，V，设转180后，体积增加l，则有p2p0(2lh1)(712l)cmHg，V2l1l(25l)cm气柱，由p1V1p2V2，可得l2 cm，x2lh11 cm，即旋转后，两侧水银面高度差为1 cm，AB边高【答案】(1)ABE(2)1 cm10(2018全国)(1)(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是_A气体的内能包括气体分子的重力势能B气体的内能包括分子之间相互作用的势能C气体的内能包括气体整体运动的动能D气体体积变化时，其内能可能不变E气体的内能包括气体分子热运动的动能(2)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b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m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它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p0，温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处求此时汽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g.【解析】(1)气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，故AC错，BE对；根据热力学第一定律UWQ知道，改变内能的方式有做功和热传递，所以体积发生变化时，内能可能不变，故D正确；故选B、D、E.(2)由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积开始时活塞位于a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