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1、热学(近三年高考题)1/7【2018 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112212p Vp VTT，非选择题一般会选择这个点命题，突破点在于活塞的受力分析，注意初末状态的温度体积的变化。考点一、分子动理论1物质是由大量分子组成的：分子直
2、径数量级为1010m，可以通过单分子油膜法测分子直径，即根据单分子油膜的体积和面积计算分子直径。1 任何物质都含有相同的分子数即2316.0210ANmol，摩尔质量即2316.02 10ANmol个分子的总质量，对于气体来说，摩尔体积等于2316.02 10ANmol个分子 所占 的总体积，而不是2316.02 10ANmol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
3、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0r时，分子引力大于斥力，分子力表现为引力，当分子距离小于0r时，分子斥力大于引力，分子力表现为斥力。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0r时，分子距离增大，分
4、子力表现为引力做负功分子势能增大。对气体而言，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1玻意耳定律：pVC（C为常量）等温变化；热学(近三年高考题)2/7 2查理定律：pCT（C为常量）等容变化3盖吕萨克定律：VCT（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
5、验定律可得理想气体状态方程pVCT。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，
6、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（3）符号法则：（4）绝热过程Q0，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U0，温度降低U0 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，W0 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
7、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）热学(近三年高考题)3/7 3、热力学第二定律（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
8、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】15、16、17 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
9、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 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VT图象如图 12A1 图所示下列说法正确的有：（）（A）AB的过程中，气体对外界做功（B）AB的过程中
10、，气体放出热量（C）BC的过程中，气体压强不变（D）ABC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，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，最后经等压过程回到状态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在过程中气体的内能增加B在过程中外界对气体做功热学(近三年高考题)4/7 C在过程中气体对外界做功D在过程中气体从外界吸收热量E在过程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，内部充有温度为的热空气
11、，气球外冷空气的温度为。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；（）求该热气球内空气所受的重力；（）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）
12、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；（）该仪器能够测量的最大压强。热学(近三年高考题)5/7 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10、2.5 分别表示直径小于或等于 10 m、2.5 m 的颗粒物（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，10 的浓度随高度的
13、增加略有减小，大于10 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：（）A10 表示直径小于或等于1.010-6 m 的悬浮颗粒物B10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D2.5 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pV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
14、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
15、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。（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1212VVTT，TVVT，所以水银柱将向下移动。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。热学(近三年高考题)6/7（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 和，分析并比较二者的大小关系。5【2016海南卷
16、】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=7.51023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=4.5103。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40，求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小10 2，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
17、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
18、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热学(近三年高考题)7/7 度为1T，压强为1P，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为2T.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为0P.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.5【2015海南 15（2）】如图所示，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为OP。现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动的距离。