2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10 熱學(xué)學(xué)案.docx
《2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10 熱學(xué)學(xué)案.docx》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10 熱學(xué)學(xué)案.docx(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
10 熱學(xué)本專(zhuān)題全國(guó)卷的命題形式都是一大一小組成的,小題是以選擇題的形式,分值為5分(或6分),主要考查分子動(dòng)理論、內(nèi)能、熱力學(xué)定律、固體、液體、氣體等方面的基本知識(shí);大題以計(jì)算題的形式,分值為10分(或9分),主要考查對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程的理解。高頻考點(diǎn):分子大小的估算;對(duì)分子動(dòng)理論內(nèi)容的理解;物態(tài)變化中的能量問(wèn)題;氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算;固、液、氣三態(tài)的微觀解釋和理解;熱力學(xué)定律的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算;用油膜法估測(cè)分子大小。一物質(zhì)是由大量分子組成 *計(jì)算分子質(zhì)量:計(jì)算分子的體積:分子(或其所占空間)直徑:球體模型 ,立方體模型 分子直徑數(shù)量級(jí)10-10 m。二分子永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映。三分子間存在著相互作用力 分子間引力和斥力都隨距離的增大而減小。四物體的內(nèi)能1分子動(dòng)能:溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志分子勢(shì)能 :與體積有關(guān) r=r0時(shí)分子勢(shì)能最小 分子力做正功分子勢(shì)能減小。物體的內(nèi)能:所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和。(理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能) 2改變物體的內(nèi)能 做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等效的,但本質(zhì)有區(qū)別。 1(2018年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試)如圖,一定量的理想氣體,由狀態(tài)a等壓變化到狀態(tài)b,再?gòu)腷等容變化到狀態(tài)c。a、c兩狀態(tài)溫度相等。下列說(shuō)法正確的是。_。(填入正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分:有選錯(cuò)的得0分)A從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體吸熱B氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能C氣體在狀態(tài)b的溫度小于在狀態(tài)a的溫度D從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體對(duì)外做正功2一儲(chǔ)存氮?dú)獾娜萜鞅灰唤^熱輕活塞分隔成兩個(gè)氣室A和B,活寨可無(wú)摩擦地滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)用銷(xiāo)釘固定活塞,A中氣體體積為2.510-4m3,溫度為27,壓強(qiáng)為6.0104Pa;B中氣體體積為4.010-4m3,溫度為-17,壓強(qiáng)為2.0104Pa。現(xiàn)將A中氣體的溫度降至-17,然后拔掉銷(xiāo)釘,并保持A、B中氣體溫度不變,求穩(wěn)定后A和B中氣體的壓強(qiáng)。1.(全國(guó)II卷)如圖,一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口,氣缸壁內(nèi)有卡口a和b,a、b間距為h,a距缸底的高度為H;活塞只能在a、b間移動(dòng),其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m,面積為S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均絕熱,不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0,溫度均為T(mén)0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體,直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。1如圖所示,開(kāi)口向上、放在地面上的氣缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體,活塞的質(zhì)量為m,橫截面的面積為S。一質(zhì)量為2m的物塊放在缸底,用細(xì)線(xiàn)(不可伸長(zhǎng))與活塞相連接且細(xì)線(xiàn)剛好拉直,這時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度為T(mén)0,大氣壓強(qiáng)為P0,不計(jì)活塞與缸壁間的摩擦,現(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱,重力加速度為g。(i)當(dāng)缸底物塊對(duì)缸底的壓力剛好為零時(shí),缸內(nèi)氣體溫度T1為多大?()當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為原來(lái)的1.2倍時(shí),缸內(nèi)氣體溫度是多少?若此時(shí)細(xì)線(xiàn)斷了,細(xì)線(xiàn)斷開(kāi)的一瞬問(wèn),活塞的加速度多大?2如圖所示,兩段粗細(xì)均勻內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置,開(kāi)口向上,下端一段粗,橫截面積為S=7.5103m2,上端橫截面為S=2.5103m2。粗管中靜止著一段長(zhǎng)度為h1=5cm的水銀柱,水銀柱上表面到細(xì)管下端口的距離為h2=20cm,水銀柱下端封閉了一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=30m的理想氣體。此時(shí)管中氣體溫度為t=27,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)p0為75cmHg,水銀密度為p=13.6103kg/m3,整個(gè)氣缸均是絕熱的。水銀柱的下端粘有一薄層輕質(zhì)絕熱材料。在氣體中有一段金屬絲(圖中未畫(huà)出)和外界組成電路,可以通過(guò)給金屬絲通電來(lái)加熱氣體,重力加速度g=10m/s2(i)若給管中封閉的氣體緩緩加熱,氣體吸收熱量Q=188J后溫度為127,求此過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化?()若管中封閉的氣體緩緩加熱到477穩(wěn)定下來(lái),求系統(tǒng)靜止后封閉氣體的體積?3如圖所示,水平地面上放置一個(gè)內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸,氣缸開(kāi)口朝上,缸內(nèi)通過(guò)輕質(zhì)活塞封閉一部分氣體。初態(tài)時(shí)氣體壓強(qiáng)為一個(gè)大氣壓、溫度為27,活塞到汽缸底部距離為30cm?,F(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱到427,缸內(nèi)氣體膨脹而使活塞緩慢上移,這一過(guò)程氣體內(nèi)能增加了100J。已知汽缸橫截面積為50cm2,總長(zhǎng)為50cm,大氣壓強(qiáng)為1.0105Pa。氣缸上端開(kāi)口小于活塞面積,不計(jì)活塞厚度,封閉氣體可視為理想氣體。(1)末態(tài)時(shí)(427)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)(2)封閉氣體共吸收了多少熱量。4如圖所示,可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的平臺(tái)上固定著一個(gè)內(nèi)壁光滑的氣缸,氣缸內(nèi)有一導(dǎo)熱活塞,活塞底面與氣缸底面平行,一定量的氣體做密封在氣缸內(nèi)。當(dāng)平臺(tái)傾角為37時(shí),氣缸內(nèi)氣體體積為V,然后將平臺(tái)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平,該過(guò)程中,可以認(rèn)為氣缸中氣體溫度與環(huán)境溫度相同,始終為T(mén)0,平臺(tái)轉(zhuǎn)至水平時(shí),氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0的2倍。已知sin37=0.6,cs37=0.8。(1)當(dāng)平合處于水平位置時(shí),求氣缸內(nèi)氣體的體積;(2)若平臺(tái)轉(zhuǎn)至水平后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,壞境溫度緩慢降至0.9T0(大氣壓強(qiáng)p0保持不變),該過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體放出0.38p0V的熱量,求該過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量U。5如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體。氣缸的內(nèi)部深度h=48cm,活塞質(zhì)量m=1kg,活塞面積S=10cm2?;钊c氣缸壁無(wú)摩擦、不漏氣且不計(jì)活塞的厚度。室內(nèi)的溫度為27,當(dāng)氣缸放在地面上靜止時(shí),活塞剛好位于氣缸的正中間,現(xiàn)在把氣缸放在加速上升的電梯中且a=10m/s2。待封閉氣體再次穩(wěn)定后,求:(已知大氣壓恒為P=1.0105Pa,重力加速度為g=10m/s2)(1)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P1(2)缸中活塞到缸底的高度h06如圖所示,有一圓柱形絕熱氣缸,氣缸內(nèi)壁的高度是2L,一個(gè)很薄且質(zhì)量不計(jì)的絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,開(kāi)始時(shí)活塞處在氣缸頂部,外界大氣壓為1.0105Pa,溫度為27.現(xiàn)在活塞上放重物,當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)到離底部L高處,活塞靜止,氣體的溫度57 (1)求活塞向下運(yùn)動(dòng)到離底部L高處時(shí)的氣體壓強(qiáng);(2)若活塞橫截面積S=0.1m2,重力加速度g=10m/s2,求活塞上所放重物的質(zhì)量參考答案1【解題思路】?jī)?nèi)能(internalenergy)是組成物體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子間相互作用勢(shì)能的總和,由于理想氣體的不考慮分子勢(shì)能內(nèi)能,故理想氣體的內(nèi)能等于分子平均動(dòng)能的總和,而溫度是分子平均動(dòng)能的宏觀表現(xiàn),由理想氣體狀態(tài)方程pbVb/Tb=pcVc/Tc可知,當(dāng)Vb=Vc,pbpc時(shí),TbTC,故Ucb0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律Ucb=W+Q,體積V不變,故W=0,所以Q0,從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體放熱,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;同理,氣體在狀態(tài)a的溫度等于在狀態(tài)c的溫度,故氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能,選項(xiàng)B正確;由理想氣體狀態(tài)方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知,當(dāng)pa=pb,VaVb時(shí),TaTb,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體膨脹對(duì)外做正功,故D正確?!敬鸢浮?BD2【解題思路】A氣體的溫度由27降至-17,由查理定律得PATA=PA,TA,拔掉銷(xiāo)釘后,A、B中氣體的壓強(qiáng)相同,根據(jù)玻意耳定律,對(duì)A氣體有PA,VA=PVA,對(duì)B氣體有PBVB=PVB,由已知條件得VA,+VB,=2.510-4m3+4.010-4m3聯(lián)立以上各式得p=3.27104Pa【答案】p=3.2104Pa 1.【解析】開(kāi)始時(shí)活塞位于a處,加熱后,汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程,直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1,壓強(qiáng)為p1,根據(jù)查理定律有p0T0=p1T1根據(jù)力的平衡條件有p1S=p0S+mg聯(lián)立式可得T1=1+mgp0ST0此后,汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程,直至活塞剛好到達(dá)b處,設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2;活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋呂薩克定律有V1T1=V2T2式中V1=SHV2=S(H+h)聯(lián)立式解得T2=1+hH1+mgp0ST0從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中,汽缸中的氣體對(duì)外做的功為W=p0S+mgh故本題答案是:W=p0S+mgh1【解析】(i)缸內(nèi)氣體的溫度為T(mén)0時(shí),缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p=p0+mgS當(dāng)缸底物塊對(duì)缸底的壓力剛好為零時(shí),缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1=p0+3mgS氣體發(fā)生等容變化,則根據(jù)查理定律有pT0=p1T1解得:T1=p0S+3mgp0S+mgT0(ii)當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為原來(lái)的1.2倍時(shí),設(shè)氣體的溫度為T(mén)2,從溫度T1變到溫度T2,此過(guò)程氣體發(fā)生的是等壓變化,根據(jù)蓋呂薩克定律有VT1=1.2VT2解得:T2=1.2T0(p0S+3mg)p0S+mg此時(shí)細(xì)線(xiàn)斷了,當(dāng)細(xì)線(xiàn)斷開(kāi)的一瞬間,根據(jù)牛頓第二定律有(p2p)Sma解得a2g2【解析】(1)假設(shè)封閉氣體做等壓變化,h0=75cm=0.75m,溫度T1=(273+27)K,壓強(qiáng)p1=(h0+h1)cmHg;末態(tài):體積V2=L1S,溫度T2=(273+127)K;根據(jù)等壓變化規(guī)律:V1T1=V2T2解得L1=40cm;L1L+h2,說(shuō)明水銀沒(méi)有到細(xì)管部分,所以氣體做等壓變化,外界對(duì)氣體做功W=-g(h1+h0)S1(L1-L)=-81.6J ;對(duì)封閉氣體,絕熱過(guò)程,設(shè)內(nèi)能變化為U,由熱力學(xué)第一定律U=W+Q解得U=106.4J;(2)假設(shè)水銀都到細(xì)管中,則封閉氣體壓強(qiáng)p3=(h0+3h1)cmHg;體積V3=(L+h1+h2)S1+hS2;T3=(273+477)K;根據(jù)氣態(tài)方程:p1V1T1=p3V3T3解得h=35cm,說(shuō)明水銀都到了細(xì)管,則V3=510-3m33【解析】(1)由題意可知,在活塞移動(dòng)到汽缸口的過(guò)程中,氣體發(fā)生的是等壓變化。設(shè)活塞的橫截面積為S,活塞未移動(dòng)時(shí)封閉氣體的溫度為T(mén)1,塞愉好移動(dòng)到汽缸口時(shí),封閉氣體的溫度為T(mén)2,則由蓋呂薩克定律可知:Sh1T1=Sh2T2,又T1=300 K 解得:T2=500 K即227因?yàn)?27427,所以氣體接著發(fā)生等容變化,設(shè)當(dāng)氣體溫度達(dá)到427時(shí),封閉氣體的壓強(qiáng)為p,由查理定律可以得到:1.0105PaT2=p(427+273)K代人數(shù)據(jù)整理可以得到:p=l.4l05 Pa。 (2)由題意可知,氣體膨脹過(guò)程中活塞移動(dòng)的距離x=0.5m-0.3m=0.2m,故大氣壓力對(duì)封閉氣體所做的功為W=-p0sx代人數(shù)據(jù)解得:w=-100 J由熱力學(xué)第一定律U=W+Q得到:Q=U-W=200J4【解析】(1)設(shè)活塞質(zhì)量為m,活塞面積為S,當(dāng)平臺(tái)傾角為370時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1=p0+mgcos370S氣體的體積V1=V當(dāng)平臺(tái)水平時(shí),氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2=2p0=p0+mgS解得p1=1.8p0平臺(tái)從傾斜轉(zhuǎn)至水平過(guò)程中,由玻意耳定律:p1V1= p2V2解得V2=0.9V(2)降溫過(guò)程,氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變,由蓋呂薩克定律:V2T0=V30.9T0解得V3=0.81V活塞下降過(guò)程,外界對(duì)氣體做W=p2(V2-V3)已知?dú)飧變?nèi)氣體吸收的熱量Q=-0.38p0V由熱力學(xué)第一定律得氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能變化量U=W+Q解得U=-0.2p0V,即氣體的內(nèi)能減小了0.2p0V.5【解析】 (1)根據(jù)牛頓第二定律可得:p1S-p0S-mg=ma解得:p1=ma+mg+p0SS=1.2105Pa(2)當(dāng)氣缸放在地面上靜止時(shí),根據(jù)平衡有:pS=p0S+mg解得:p=p0+mgS=1.1105Pa根據(jù)玻意耳定律可得:ph2S=p1h0S解得:h0=ph2p1=22cm6【解析】:(1)設(shè)氣缸橫截面積為S,開(kāi)始時(shí)活塞處在氣缸頂部,氣體體積V1=2SL,壓強(qiáng)P1=1.0105Pa,溫度為T(mén)1=300K活塞向下運(yùn)動(dòng)到離底部L高處時(shí),氣體體積V2=SL,溫度為T(mén)2=330K,P2=?根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:P1V1T1=P2V2T2代入數(shù)據(jù)得:P2=2.2105Pa;(2)活塞上所放重物產(chǎn)生的壓強(qiáng)P=P2-P1=1.2105Pa,若活塞橫截面積S=0.001m2,由壓強(qiáng)公式P=mgs可得活塞上所放重物的質(zhì)量m=psg=1.21030.00110=12kg- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開(kāi)word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題10 熱學(xué)學(xué)案 2019 高考 物理 二輪 復(fù)習(xí) 專(zhuān)題 10 學(xué)學(xué)
鏈接地址:http://italysoccerbets.com/p-3914834.html