《（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題八 選考模塊 第一講 熱學(xué)教學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題八 選考模塊 第一講 熱學(xué)教學(xué)案（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一講熱學(xué)知識(shí)建構(gòu)(注1)(注4)：詳見(jiàn)答案部分備考點(diǎn)睛1.?？贾R(shí)(1)分子大小的估算.(2)對(duì)分子動(dòng)理論內(nèi)容的理解.(3)氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解和計(jì)算.(4)固、液、氣三態(tài)的特點(diǎn)和理解.(5)熱力學(xué)定律的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算.(6)用油膜法估測(cè)分子大小等內(nèi)容.2.常用的思想方法(1)測(cè)分子直徑的方法.(2)估算微觀量的方法.(3)理想模型法.3.常見(jiàn)易錯(cuò)點(diǎn)(1)公式V0不能估算氣體分子體積，求出的是每個(gè)分子所占有的空間.(2)正確區(qū)分布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象.(3)正確區(qū)分晶體與非晶體.答案(1)布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)異同點(diǎn)對(duì)比(2)對(duì)物體內(nèi)能的理解物體的體積變大，分子勢(shì)能不一定變大，如0 的水結(jié)成0 的冰后體
2、積變大，但分子勢(shì)能卻減小了理想氣體分子間相互作用力為零，故分子勢(shì)能忽略不計(jì)，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的，不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說(shuō)法(3)熱力學(xué)第一定律應(yīng)用思路與技巧應(yīng)注意符號(hào)法則：“”表示外界對(duì)物體或流向物體；“”表示物體對(duì)外界或流向外界UQW的三種特殊情況：若過(guò)程是絕熱的，則Q0，WU，外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加若過(guò)程是等容的，即W0，QU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加若過(guò)程是等溫的，即U0，則WQ0或WQ，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量(4)一定質(zhì)量的理想氣體，p、T、V三者的關(guān)系是：C，C是一個(gè)定值氣體實(shí)驗(yàn)定律可看成理想氣體狀態(tài)方程的特
3、例對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體當(dāng)T1T2時(shí)，p1V1p2V2玻意耳定律當(dāng)V1V2時(shí)，查理定律當(dāng)p1p2時(shí)，蓋呂薩克定律熱點(diǎn)考向一熱學(xué)基本概念和規(guī)律的理解角度一分子動(dòng)理論、內(nèi)能【典例1】(多選)關(guān)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法正確的是()A溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大B外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能一定增加C溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著D分子間作用力隨分子間距離的增大而減小E當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大思路引領(lǐng)(1)內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和(2)rr0時(shí)與rT2時(shí)，活塞已無(wú)法移動(dòng)，被密封氣體的體積保持V2不變，由查理定理有：，
4、解得：pp0，則當(dāng)TT0時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為p0.答案見(jiàn)解析遷移二理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用2(2019蘇北四市第一次大聯(lián)考)如圖所示，容器A和汽缸B都能導(dǎo)熱，均處于27 的環(huán)境中，汽缸B上方與大氣連通，大氣壓強(qiáng)為p01.0105 Pa.開(kāi)始時(shí)閥門(mén)K關(guān)閉A內(nèi)為真空，其容積VA1.2 L，B內(nèi)活塞橫截面積S100 cm2、質(zhì)量m1 kg，活塞下方充有理想氣體，其體積VB4.8 L活塞上方恰與汽缸上部接觸但沒(méi)有彈力A與B間連通的細(xì)管體積不計(jì)，打開(kāi)閥門(mén)K后使活塞緩慢下移不計(jì)摩擦，g取10 m/s2.(1)求穩(wěn)定后活塞的位置距汽缸頂部的距離及活塞下移過(guò)程中汽缸B內(nèi)氣體對(duì)活塞做的功；(2)穩(wěn)定后將閥門(mén)K再次關(guān)閉
5、，然后把整個(gè)裝置放置于207 的恒溫槽中求活塞穩(wěn)定后汽缸B內(nèi)氣體的壓強(qiáng)解析(1)未打開(kāi)閥門(mén)K時(shí)有pB1.01105 Pa，打開(kāi)閥門(mén)后，活塞緩慢下降，如果活塞穩(wěn)定時(shí)停留在汽缸底部，則此時(shí)汽缸內(nèi)氣體體積減小為1.2 L，壓強(qiáng)會(huì)大于pB，不符合實(shí)際，故最終活塞未與汽缸底部接觸所以氣體的溫度、壓強(qiáng)均未變化，則體積也不變，設(shè)最終汽缸B中氣體體積為V1，則有VBVAV1，代入數(shù)據(jù)解得V13.6 L，活塞下移距離為d m0.12 m，所以穩(wěn)定后活塞的位置距汽缸頂部的距離為0.12 m.氣體對(duì)活塞的作用力為pBSp0Smg(11050.0110) N1010 N，氣體對(duì)活塞做的功為WpBSd10100.12
6、J121.2 J.(2)閥門(mén)K關(guān)閉，整個(gè)裝置放置于207 的恒溫槽中，則活塞將上升，氣體發(fā)生等壓變化，設(shè)最終體積為V2，根據(jù)蓋呂薩克定律得，解得V25.76 LVB4.8 L，說(shuō)明活塞最終停在汽缸頂部，設(shè)最終氣壓為pB，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有，代入數(shù)據(jù)解得pB1.212105 Pa.答案(1)0.12 m121.2 J(2)1.212105 Pa理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系當(dāng)p、V、T均發(fā)生變化時(shí)，要考慮理想氣體狀態(tài)方程解題，但要注意必須是一定質(zhì)量的理想氣體. 熱點(diǎn)考向三氣體狀態(tài)變化與熱力學(xué)定律的綜合應(yīng)用【典例】(多選)(2018全國(guó)卷)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過(guò)
7、程如pV圖中從a到b的直線所示在此過(guò)程中()A氣體溫度一直降低B氣體內(nèi)能一直增加C氣體一直對(duì)外做功D氣體一直從外界吸熱E氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功思路引領(lǐng)(1)根據(jù)C可知從a到b溫度升高(2)從a到b過(guò)程，TU0，VW0，且Q|W|.解析A錯(cuò)：在pV圖中理想氣體的等溫線是雙曲線的一支，而且離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)溫度越高，故從a到b溫度升高B對(duì)：一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，溫度越高，內(nèi)能越大C對(duì)：氣體體積膨脹，對(duì)外做功D對(duì)：根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW，得QUW，由于U0、W0，氣體吸熱E錯(cuò)：由QUW可知，氣體吸收的熱量一部分用來(lái)對(duì)外做功，一部分用來(lái)增加氣體的內(nèi)能答案BCD氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)
8、第一定律的綜合問(wèn)題的處理方法遷移一結(jié)合氣缸考查氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律1.如圖，一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞將氣體密封在足夠高的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)，系統(tǒng)靜止時(shí)缸內(nèi)的氣體溫度、壓強(qiáng)分別與外界溫度T0、外界壓強(qiáng)p0相等，活塞與氣缸底部高度差為h.現(xiàn)對(duì)氣缸底部緩慢加熱，活塞緩慢上升已知?dú)怏w吸收的熱量Q與溫度差T的關(guān)系為QkT(其中k為常量，且k0)，活塞的面積為S，不計(jì)一切摩擦，求：(1)當(dāng)活塞在缸內(nèi)上升到離缸底高度為3h時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度T；(2)在活塞從離缸底高度為h上升到高度為3h的過(guò)程中，缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能U.解析(1)活塞在缸內(nèi)緩慢上升的過(guò)程，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)恒為p0，發(fā)生等壓變化，則由蓋呂薩克定律
9、得得T3T0(2)在活塞上升過(guò)程中，氣體對(duì)活塞做的功Wp0S(3hh)在這一過(guò)程中，氣體吸收的熱量Qk(TT0)由熱力學(xué)第一定律得，缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能UQW由以上各式得U2kT02p0Sh答案(1)3T0(2)2kT02p0Sh遷移二結(jié)合圖像考查氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律2(2019湛江市高三調(diào)研)一定質(zhì)量的理想氣體體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系如圖所示，氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)pAp0，溫度TAT0，體積VAV0，線段AB與V軸平行，線段AC與T軸平行，BC的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)(1)求氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)pB；(2)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，對(duì)外界做的功為10 J，該過(guò)程中氣體吸收的熱量Q為多少
10、？(3)求氣體在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)pC和溫度TC.解析(1)A到B是等溫變化，根據(jù)玻意耳定律：pAVApBVB解得pBp0(2)A到B是等溫變化，氣體的內(nèi)能不變，即U0氣體對(duì)外界做的功為10 J，即W10 J由WQU解得QW10 J(3)B到C是等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律得：解得TCA到C是等容變化，根據(jù)查理定律得：解得pC答案(1)p0(2)10 J(3)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律的三點(diǎn)注意(1)做功看體積：體積增大，氣體對(duì)外做功，W為負(fù)；體積縮小，外界對(duì)氣體做功，W為正氣體向真空中自由膨脹，對(duì)外界不做功，W0.(2)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時(shí)Q0.(3)由于理想氣體沒(méi)有分子勢(shì)能，所以當(dāng)它的內(nèi)能變
11、化時(shí)，主要體現(xiàn)在分子動(dòng)能的變化上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化. 易錯(cuò)精析誤把變質(zhì)量問(wèn)題當(dāng)成定質(zhì)量問(wèn)題1(2018廣東省茂名市第二次模擬)一位消防員在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)容積為V0的廢棄的氧氣罐(認(rèn)為容積不變)，經(jīng)檢測(cè)，內(nèi)部封閉氣體壓強(qiáng)為1.2p0(p0為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)為了消除安全隱患，消防隊(duì)員擬用下面兩種處理方案：(1)冷卻法：經(jīng)過(guò)合理冷卻，使罐內(nèi)氣體溫度降為27 ，此時(shí)氣體壓強(qiáng)降為p0，求氧氣罐內(nèi)氣體原來(lái)的溫度是多少攝氏度？(2)放氣法：保持罐內(nèi)氣體溫度不變，緩慢地放出一部分氣體，使罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)降為p0，求氧氣罐內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)總質(zhì)量的比值解析(1)對(duì)氣體由查理定律有，解得T1T036
12、0 K，氣體原來(lái)溫度為t(360273) 87 .(2)假設(shè)將放出的氣體先收集起來(lái)，并保持壓強(qiáng)與氧氣罐內(nèi)相同，以全部氣體為研究對(duì)象，由氣體的玻意耳定律有p1V0p0V，解得VV01.2V0，則剩余氣體與原來(lái)氣體的質(zhì)量比為.答案(1)87 (2)2.(2018河南省鄭州市第二次質(zhì)量預(yù)測(cè))如圖所示為噴灑農(nóng)藥用的某種噴霧器其藥液桶的總?cè)莘e為15 L，裝入藥液后，封閉在藥液上方的空氣體積為2 L，打氣筒活塞每次可以打進(jìn)1 atm、150 cm3的空氣，忽略打氣和噴藥過(guò)程氣體溫度的變化(1)若要使氣體壓強(qiáng)增大到2.5 atm，應(yīng)打氣多少次？(2)如果壓強(qiáng)達(dá)到2.5 atm時(shí)停止打氣，并開(kāi)始向外噴藥，那么
13、當(dāng)噴霧器不能再向外噴藥時(shí)，桶內(nèi)剩下的藥液還有多少升？解析(1)設(shè)應(yīng)打氣n次，初態(tài)為：p11 atm，V1150 cm3n2 L0.15n L2 L末態(tài)為：p22.5 atm，V22 L根據(jù)玻意耳定律得：p1V1p2V2解得：n20(2)由題意可知：p21 atm根據(jù)玻意耳定律得：p2V2p2V2代入數(shù)據(jù)解得：V25 L剩下的藥液為：V15 L5 L10 L.答案(1)20(2)10 L專(zhuān)題強(qiáng)化訓(xùn)練(十七)1(2019全國(guó)卷)(1)某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界壓強(qiáng)現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界
14、相同此時(shí)，容器中空氣的溫度_(填“高于”“低于”或“等于”)外界溫度，容器中空氣的密度_(填“大于”“小于”或“等于”)外界空氣的密度(2)熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13 m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中已知每瓶氬氣的容積為3.2102 m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5107 Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0106 Pa；室溫溫度為27 .氬氣可視為理想氣體()求
15、壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；()將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227 ，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)解析(1)由于初始時(shí)封閉在容器中的空氣的壓強(qiáng)大于外界壓強(qiáng)，容器和活塞絕熱性能良好，容器中空氣與外界沒(méi)有熱量交換，容器中的空氣推動(dòng)活塞對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，空氣內(nèi)能減小根據(jù)理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)可知，活塞緩慢移動(dòng)后容器中空氣的溫度降低，即容器中的空氣溫度低于外界溫度因壓強(qiáng)與氣體溫度和分子的密集程度有關(guān)，當(dāng)容器中的空氣壓強(qiáng)與外界壓強(qiáng)相同時(shí)，容器中空氣溫度小于外界空氣溫度，故容器中空氣的密度大于外界空氣密度(2)()設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0，壓強(qiáng)為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1.
16、假設(shè)體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí)，其體積膨脹為V1.由玻意耳定律p0V0p1V1被壓入爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為V1V1V0設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為V2.由玻意耳定律p2V210p1V1聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得p23.2107 Pa()設(shè)加熱前爐腔的溫度為T(mén)0，加熱后爐腔溫度為T(mén)1，氣體壓強(qiáng)為p3.由查理定律聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得p31.6108 Pa答案(1)低于大于(2)()3.2107 Pa()1.6108 Pa2(2019全國(guó)卷)(1)用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是_實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量
17、出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以_.為得到油酸分子的直徑，還需測(cè)量的物理量是_(2)如圖，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0 cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm.若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無(wú)水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同已知大氣壓強(qiáng)為76 cmHg，環(huán)境溫度為296 K.()求細(xì)管的長(zhǎng)度；()若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度解析(1)如果不稀釋油酸，無(wú)法形成單分子油膜層，因此實(shí)驗(yàn)前需要將油酸稀釋?zhuān)褂退嵩跍\盤(pán)的水面上形成
18、一塊單分子層油膜以便測(cè)量油膜厚度，即分子直徑可以用累積法測(cè)量多滴溶液的體積后計(jì)算得到一滴溶液的體積油酸分子直徑等于油酸的體積與單分子層油膜的面積之比，即d，故除測(cè)得油酸酒精溶液中所含純油酸的體積外，還需要測(cè)量單分子層油膜的面積(2)()設(shè)細(xì)管的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面的面積為S，水銀柱高度為h；初始時(shí)，設(shè)水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強(qiáng)為p；細(xì)管倒置時(shí)，氣體體積為V1，壓強(qiáng)為p1.由玻意耳定律有pVp1V1由力的平衡條件有pp0ghp1p0gh式中，、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強(qiáng)由題意有VS(Lh1h)V1S(Lh)由式和題給條件得L41 cm()設(shè)氣
19、體被加熱前后的溫度分別為T(mén)0和T，由蓋呂薩克定律有由式和題給數(shù)據(jù)得T312 K答案(1)使油酸在淺盤(pán)的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測(cè)出1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積(2)()41 cm()312 K3(2019石家莊一模)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A圖甲為中間有隔板的絕熱容器，隔板左側(cè)裝有溫度為T(mén)的理想氣體，右側(cè)為真空現(xiàn)抽掉隔板，氣體的最終溫度仍為T(mén)B圖乙為布朗運(yùn)動(dòng)示意圖，懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞的液體分子越多，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯C圖丙為同一氣體在0 和100
20、 兩種不同情況下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線，兩圖線與橫軸所圍圖形的面積不相等D圖丁中，液體表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，液體表面層中分子間的作用力表現(xiàn)為引力E圖戊中，由于液體浸潤(rùn)管壁，管中液體能上升到一定高度，利用此原理把地下的水分引上來(lái)，就用磙子壓緊土壤(2)如圖所示，有一足夠深的容器內(nèi)裝有密度1.0103 kg/m3的液體，現(xiàn)將一端開(kāi)口、另一端封閉，質(zhì)量m25 g、截面面積S2.5 cm2的圓柱形玻璃細(xì)管倒插入液體中(細(xì)管本身玻璃的體積可忽略不計(jì))，穩(wěn)定后用活塞將容器封閉，此時(shí)容器內(nèi)液面上方的氣體壓強(qiáng)p01.01105 Pa，玻璃細(xì)管內(nèi)空氣
21、柱的長(zhǎng)度l120 cm.已知所有裝置導(dǎo)熱良好，環(huán)境溫度不變，重力加速度g取10 m/s2.求玻璃細(xì)管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)；若緩慢向下推動(dòng)活塞，當(dāng)玻璃細(xì)管底部與液面平齊時(shí)(活塞與細(xì)管不接觸)，求容器液面上方的氣體壓強(qiáng)解析(1)對(duì)圖甲，由于右側(cè)為真空，抽掉隔板，氣體不對(duì)外做功，因?yàn)槿萜鹘^熱與外界無(wú)法熱傳遞，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w內(nèi)能不變，最終溫度不變，選項(xiàng)A正確；對(duì)圖乙，在某一瞬間跟微粒相撞的液體分子越多，由于分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，撞擊作用的平衡性表現(xiàn)得越明顯，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；圖丙中，兩圖線與橫軸所圍圖形的面積相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；圖丁中，由于液體蒸發(fā)，液體表面層中分子之間的距離比液體內(nèi)部分子之間的距離大，液體
22、表面層中分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，選項(xiàng)D正確；圖戊中，由于液體浸潤(rùn)管壁，管中液體能上升到一定高度，是毛細(xì)現(xiàn)象，利用此原理把地下的水分引上來(lái)，就用磙子壓緊土壤，減小毛細(xì)管的直徑，選項(xiàng)E正確(2)解法一：以玻璃管為研究對(duì)象，受力平衡可得：p1Sp0Smg解得管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)p1p01.02105 Pa當(dāng)細(xì)管封閉處恰好與液面平齊時(shí)，設(shè)細(xì)管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2，容器內(nèi)液面上方氣體壓強(qiáng)為pp2pgl2玻璃管受力平衡：p2SpSmg對(duì)玻璃管內(nèi)的氣體由玻意耳定律有p1l1Sp2l2S聯(lián)立解得：l20.1 m，p2.03105 Pa解法二：玻璃管受力平衡，浮力等于重力，假設(shè)此時(shí)容器內(nèi)液面與玻璃管內(nèi)液
23、面的距離為h0，有：mgh0Sg解得：h0設(shè)此時(shí)玻璃管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，有：p1p0gh0解得：p1p01.02105 Pa當(dāng)細(xì)管封閉處恰好與液面平齊時(shí)，設(shè)細(xì)管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2，容器內(nèi)液面上方氣體壓強(qiáng)為p，則mgl2Sg解得l2對(duì)于玻璃管內(nèi)氣體，由玻意耳定律有p1l1Sp2l2S可得壓強(qiáng)：p2又pgl2p2可解得：p2.03105 Pa答案(1)ADE(2)1.02105 Pa2.03105 Pa4(2019武漢市畢業(yè)生調(diào)研)(1)如圖是人教版教材35封面的插圖，它是通過(guò)掃描隧道顯微鏡拍下的照片：48個(gè)鐵原子在銅的表面排列成圓圈，構(gòu)成了“量子圍欄”為了估算鐵原子直徑，查到以下數(shù)據(jù)：
24、鐵的密度7.8103 kg/m3，摩爾質(zhì)量M5.6102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023 mol1.若將鐵原子簡(jiǎn)化為球體模型，鐵原子直徑的表達(dá)式D_，鐵原子直徑約為_(kāi)m(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(2)如圖所示，總?cè)莘e為3V0、內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，一橫截面積為S的輕質(zhì)薄活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞左側(cè)由跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的重物相連，氣缸右側(cè)封閉且留有抽氣孔活塞右側(cè)氣體的壓強(qiáng)為p0，活塞左側(cè)氣體的體積為V0，溫度為T(mén)0.將活塞右側(cè)抽成真空并密封，整個(gè)抽氣過(guò)程中缸內(nèi)氣體溫度始終保持不變?nèi)缓髮⒚芊獾臍怏w緩慢加熱已知重物的質(zhì)量滿足關(guān)系式mgp0S，重力加速度
25、為g.求：活塞剛碰到氣缸右側(cè)時(shí)氣體的溫度；當(dāng)氣體溫度達(dá)到2T0時(shí)氣體的壓強(qiáng)解析(1)由題意可知，一個(gè)鐵原子的質(zhì)量為m，一個(gè)鐵原子的體積為V，又V3，整理得鐵原子的直徑為D，代入數(shù)據(jù)解得D31010 m.(2)當(dāng)活塞右側(cè)的氣體壓強(qiáng)為p0時(shí)，左側(cè)氣體壓強(qiáng)為p1，對(duì)活塞受力分析，有p1p02p0右側(cè)抽成真空時(shí)，左側(cè)氣體壓強(qiáng)為p2，有p2p0設(shè)此時(shí)左側(cè)氣體體積為V2，由玻意耳定律有p1V0p2V2解得V22V0緩慢加熱氣體，氣體發(fā)生等壓變化，活塞與氣缸右側(cè)接觸時(shí)，體積V33V0，氣體的溫度為T(mén)3，由蓋呂薩克定律有解得T31.5T0氣體溫度升高到1.5T0之后，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律有解得p4p0
26、答案(1)31010(2)1.5T0p05(2019江西省八校聯(lián)考)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是_(填正確答案標(biāo)號(hào))A當(dāng)分子間距rr0時(shí)，分子間的引力隨著分子間距的增大而增大，分子間的斥力隨著分子間距的增大而減小，所以分子力表現(xiàn)為引力B一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，它的內(nèi)能可能增加C大霧天氣學(xué)生感覺(jué)到教室潮濕，說(shuō)明教室內(nèi)的相對(duì)濕度較大D第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)和第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因都是違背了能量守恒定律E一定質(zhì)量的單晶體在熔化過(guò)程中分子勢(shì)能一定是增大的(2)一質(zhì)量M10 kg、高度L35 cm的圓柱形氣缸，內(nèi)壁光滑，氣缸內(nèi)有一厚度可忽略的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞質(zhì)量m4 kg、橫截面積S5
27、0 cm2.溫度t027 時(shí)，用繩子系住活塞將氣缸懸掛起來(lái)，如圖甲所示，氣缸內(nèi)氣體柱的高L132 cm.如果用繩子系住氣缸底，將氣缸倒過(guò)來(lái)懸掛起來(lái)，如圖乙所示，氣缸內(nèi)氣體柱的高L228 cm，兩種情況下氣缸都處于豎直狀態(tài)，取重力加速度g10 m/s2，零攝氏度對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度為273 K.求當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)；圖乙狀態(tài)時(shí)，在活塞下掛一質(zhì)量m03 kg的物體，如圖丙所示，則溫度升高到多少攝氏度時(shí)，活塞將從氣缸中脫落(結(jié)果保留兩位小數(shù))解析(1)當(dāng)分子間距rr0時(shí)，分子間引力等于斥力，分子間距rr0時(shí)，分子間的引力和斥力均隨分子間距的增大而減小，但斥力減小得快，因此分子力表現(xiàn)為引力，A錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的
28、理想氣體放出熱量的同時(shí)如果外界對(duì)它做功，則氣體的內(nèi)能可能增加，B正確；相對(duì)濕度為空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與相同溫度下水的飽和汽壓的比值，大氣中相對(duì)濕度越大，人就感覺(jué)到越潮濕，故大霧天氣學(xué)生感覺(jué)到教室潮濕，說(shuō)明教室內(nèi)的相對(duì)濕度較大，C正確；第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律，而第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因并不是違背了能量守恒定律，而是違背了熱力學(xué)第二定律，D錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的單晶體在熔化過(guò)程中溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，吸收熱量，分子勢(shì)能增大，E正確(2)由圖甲狀態(tài)到圖乙狀態(tài)，氣體做等溫變化由玻意耳定律有：p1L1Sp2L2S其中p1p0p2p0所以L1SL2S可解得p01.04105 Pa活塞脫落的臨界狀態(tài)：氣柱體積V3LS壓強(qiáng)p3p0設(shè)臨界溫度為t，則有得t78.56 答案(1)BCE(2)1.04105 Pa78.56 22
（新課標(biāo)）2020版高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題八 選考模塊 第一講 熱學(xué)教學(xué)案
