热学(近三年高考题)

精品文档 1欢迎下载 2018 8 年高考考点定位年高考考点定位 选择题的考点仍然会侧重于分子动理论 涉及到布朗运动和扩散现象 分子动能和分子势能与温度的关系 分子力和 分子间距离的关系 做功和热传递 另外一个侧重点在分子实验定律即玻意耳定律 查理定律和盖吕萨克定律 个别 选项会涉及到物态和物态变化 对分子动理论 热传递和做功部分是选修 3 3 的重点 也是非选择题命题的重点 对气体的问题只要求知道气体的压 强 体积 温度之间的关系即理想气体状态方程 非选择题一般会选择这个点命题 突破点在于活塞的 1 122 12 pVp V TT 受力分析 注意初末状态的温度体积的变化 考点一 分子动理论考点一 分子动理论 1 物质是由大量分子组成的 分子直径数量级为 可以通过单分子油膜法测分子直径 即根据单分子油膜的 10 10m 体积和面积计算分子直径 1 mol 任何物质都含有相同的分子数即 231 6 02 10 A Nmol 摩尔质量即 231 6 02 10 A Nmol 个分子的总质量 对于气体来说 摩尔体积等于 231 6 02 10 A Nmol 个分子所占所占的总体积 而不是 231 6 02 10 A Nmol 分子的体积和 2 扩散现象和布朗运动 不同物质彼此进入对方的现象叫扩散 其实质是分子的无规则运动引起的 温度越高扩散 越快说明分子运动越剧烈 悬浮在液体中的小颗粒永不停息的做无规则运动叫布朗运动 布朗运动时固体小颗粒的运 动 不是分子的运动 固体小颗粒运动的原因是受到液体分子无规则运动的撞击 所以说布朗运动不是分子的运动 但可以说明液体分子在做无规则的运动 温度越高运动越剧烈所以把分子的运动叫做分子热运动 3 分子力 分子间既有引力又有斥力 分子引力和分子斥力都会随分子距离的增 大而减小 但是斥力减小的更快 如下图 当分子间距离大于时 分子引力大 0 r 于斥力 分子力表现为引力 当分子距离小于时 分子斥力大于引力 分子力 0 r 表现为斥力 4 分子内能 分子内能包括分子势能和分子动能 分子动能与温度有关 温度越 高分子动能越大 温度是分子平均动能的唯一标志 分子势能主要看分子力做功 若分子力做正功分子势能减小 若 分子力做负功 分子势能增大 比如分子距离大于时 分子距离增大 分子力表现为引力做负功分子势能增大 对 0 r 气体而言 一般不考虑分子势能 因为分子距离太多分子力忽略不计 改变内能两种方式即做功和热传递 气体对外 做功内能减少 外界对其他做功内能增加 同样 物体吸收热量内能增加 放出热量内能减少 5 气体压强是大量气体分子无规则运动对容器壁的撞击产生的 大小等于单位面积容器壁上受到的气体分子平均撞 击力 而大气压强则是由于大气重力而产生的压强 考点二 气体实验定律考点二 气体实验定律 1 玻意耳定律 pVC C 为常量 等温变化 精品文档 2欢迎下载 2 查理定律 p C T C 为常量 等容变化 3 盖吕萨克定律 V C T C 为常量 等压变化 4 理想气体 遵守三个实验定律的气体即可成为理想气体 综合三个实验定律可得理想 气体状态方程 pV C T 考点三 物态和物态变化考点三 物态和物态变化 1 晶体和非晶体 前者有固定的熔点 后者没有固定的熔点 晶体又分为单晶体和多晶体 单晶体的原子排列是有规 则的 多晶体的原子排列是没有规则的 单晶体的部分物理性质表现为各向异性 多晶体和非晶体的部分性质表现为 各向同性 2 表面张力 液体表面各部分之间相互吸引的力即表面张力 表面张力使得液面具有收缩到表面最小的趋势 如露 珠 3 液晶 液晶分子既排列有序显示各向异性 像是晶体 但液晶分子又可以自由移动位置 具有流动性像是液体 4 饱和气和未饱和气 与液体处于动态平衡的蒸汽称为饱和气 没有达到饱和状态的蒸汽称为未饱和汽 饱和气所 具有的气压叫做饱和气压 空气中所含水蒸气的压强称为绝对湿度 而绝对湿度和同温度下水的饱和气压的比值叫做 相对湿度 考点四 热力学定律考点四 热力学定律 1 热力学第一定律 1 内容 一般情况下 如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程 外界对物体做的功W与物体从外界吸收的 热量Q之和等于物体的内能的增加量 U 2 数学表达式为 U W Q 3 符号法则 4 绝热过程Q 0 关键词 绝热材料 或 变化迅速 5 对理想气体 U取决于温度变化 温度升高 U 0 温度降低 U 0 W取决于体积变化 v增大时 气体 对外做功 W0 特例 如果是气体向真空扩散 W 0 2 能量守恒定律 1 能量既不会凭空产生 也不会凭空消失 它只能从一种形式转化为另一种形式 或者从一个物体转移到别的物 体 在转化或转移的过程中其总量不变 这就是能量守恒定律 2 第一类永动机 不消耗任何能量 却可以源源不断地对外做功的机器 违背能量守恒定律 3 热力学第二定律 精品文档 3欢迎下载 1 热传导的方向性 热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行 但相反方向却不能自发地进行 即热 传导具有方向性 是一个不可逆过程 2 说明 自发地 过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程 热量可以自发地从高温物体传向低温物体 热量却不能自发地从低温物体传向高温物体 热量可以从低温物体传向高温物体 必须有 外界的影响或帮助 就是要由外界对其做功才能完成 3 热力学第二定律的两种表述 克劳修斯表述 不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化 开尔文表述 不可能从单一热源吸收热量 使之完全变为有用功而不引起其他变化 4 第二类永动机 设想 只从单一热源吸收热量 使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机 第二类永动机不可能制成 不违反热力学第一定律或能量守恒定律 违反热力学第二定律 原因 尽管机械能可以 全部转化为内能 但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化 机械能和内能的转化过程具有方向性 三年高考三年高考 15 16 6 17 7 年高考真题及其解析年高考真题及其解析 1 2017 新课标 卷 5 分 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 填正确答案标号 选对 1 个得 2 分 选 对 2 个得 4 分 选对 3 个得 5 分 每选错 1 个扣 3 分 最低得分为 0 分 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 2017 江苏卷 多选 一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C 其V T图象如图 12A 1 图 所示 下列说法正确的有 A A B的过程中 气体对外界做功 B A B的过程中 气体放出热量 C B C的过程中 气体压强不变 D A B C的过程中 气体内能增加 3 2017 新课标 卷 5 分 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回到状态a 下列说法正确的是 填正确答案标号 选对 1 个得 2 分 选对 2 个得 4 分 选对 3 个得 5 分 每选错 1 个扣 3 分 最低得分为 0 分 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 精品文档 4欢迎下载 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 4 2017 新课标 卷 10 分 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 5 2017 新课标 卷 10 分 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 精品文档 5欢迎下载 1 2016 北京卷 雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述 是特定气候条件与人类活动相互作 用的结果 雾霾中 各种悬浮颗粒物形状不规则 但可视为密度相同 直径不同的球体 并用 PM10 PM2 5 分别表示 直径小于或等于 10 m 2 5 m 的颗粒物 PM 是颗粒物的英文缩写 某科研机构对北京地区的检测结果表明 在静稳的雾霾天气中 近地面高度百米的范围内 PM10 的浓度随高度的增加 略有减小 大于 PM10 的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小 且两种浓度分布基本不随时间变化 据此材料 以下叙述正确的是 A PM10 表示直径小于或等于 1 0 10 6 m 的悬浮颗粒物 B PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D PM2 5 的浓度随高度的增加逐渐增大 2 2016 海南卷 一定量的理想气体从状态M可以经历过程 1 或者过程 2 到达状态N 其p V图象如图所示 在 过程 1 中 气体始终与外界无热量交换 在过程 2 中 气体先经历等容变化再经历等压变化 对于这两个过程 下列 说法正确的是 填入正确答案标号 选对 1 个得 2 分 选对 2 个得 3 分 选对 3 个得 4 分 有选错的得 0 分 A 气体经历过程 1 其温度降低 B 气体经历过程 1 其内能减小 C 气体在过程 2 中一直对外放热 D 气体在过程 2 中一直对外做功 E 气体经历过程 1 的内能改变量与经历过程 2 的相同 3 2016 全国新课标 卷 5 分 关于热力学定律 下列说法正确的是 填正确答案标号 选对 1 个得 2 分 选对 2 个得 4 分 选对 3 个得 5 分 每选错 1 个扣 3 分 最低得分为 0 分 A 气体吸热后温度一定升高 B 对气体做功可以改变其内能 C 理想气体等压膨胀过程一定放热 D 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡 那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 4 2016 上海卷 10 分 如图 两端封闭的直玻璃管竖直放置 一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和 B 上下两部分气体初始温度相等 且体积VA VB 1 若A B两部分气体同时升高相同的温度 水银柱将如何移动 某同学解答如下 设两部分气体压强不变 由 所以水银柱将向下移动 12 12 VV TT T VV T 上述解答是否正确 若正确 请写出完整的解答 若不正确 请说明理由并给出正确的解答 精品文档 6欢迎下载 2 在上下两部分气体升高相同温度的过程中 水银柱位置发生变化 最后稳定在新的平衡位置 A B两部分气体 始末状态压强的变化量分别为 pA和 pB 分析并比较二者的大小关系 5 2016 海南卷 如图 密闭汽缸两侧与一 U 形管的两端相连 汽缸壁导热 U 形管内盛有密度为 7 5 102 kg m3的液体 一活塞将汽缸分成左 右两个气室 开始时 左气室的体积是右气室的体积的一半 气体的压强均为 p0 4 5 103 Pa 外界温度保持不变 缓慢向右拉活塞使 U 形管两侧液面的高度差h 40 cm 求此时左 右两气室的 体积之比 取重力加速度大小g 10 m s2 U 形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计 1 2015 上海 4 一定质量的理想气体在升温过程中 A 分子平均势能减小 B 每个分子速率都增大 C 分子平均动能增大 C 分子间作用力先增大后减小 2 2015 山东 37 1 墨滴入水 扩而散之 徐徐混匀 关于该现象的分析正确的是 双选 填正确 答案标号 a 混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 b 混合均匀的过程中 水分子和碳粒都做无规则运动 c 使用碳粒更小的墨汁 混合均匀的过程进行得更迅速 d 墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的 3 2015 全国新课标 33 1 下列说法正确的是 填正确答案标号 选对一个得 2 分 选对 2 个得 4 分 选对 3 个得 5 分 每选错一个扣 3 分 最低得分为 0 分 A 将一块晶体敲碎后 得到的小颗粒是非晶体 B 固体可以分为晶体和非晶体两类 有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 C 由同种元素构成的固体 可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D 在合适的条件下 某些晶体可以转化为非晶体 某些非晶体也可以转化为晶体 E 在熔化过程中 晶体要吸收热量 但温度保持不变 内能也保持不变 4 2015 重庆 10 2 北方某地的冬天室外气温很低 吹出的肥皂泡会很快冻结 若刚吹出时肥皂泡内气体温 度为 压强为 肥皂泡冻结后泡内气体温度降为 整个过程中泡内气体视为理想气体 不计体积和质量变化 1 T 1 P 2 T 精品文档