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热学高频考点突破
【高频考点突破】
考点一 分子动理论 内能
例1.[2015·新课标全国Ⅱ,33
(1),5分](难度★★)(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是( )
A.温度越高,扩散进行得越快
B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
【变式探究】[2015·福建理综,29
(1),6分](难度★★))下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是( )
A.分子间距离减小时分子势能一定减小
B.温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈
C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
考点二 固体 液体 气体
例2.[2015·新课标全国Ⅰ,33
(1),5分](难度★★)(多选)下列说法正确的是( )
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
【变式探究】[2014·新课标全国Ⅱ,33
(1),5分](难度★★)(多选)下列说法正确
的是( )
A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故
E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
考点三 热力学定律与能量守恒定律
例3.(2015·北京理综,13,6分)(难度★★)下列说法正确的是( )
A.物体放出热量,其内能一定减小
B.物体对外做功,其内能一定减小
C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加
D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变
【变式探究】[2015·重庆理综,10
(1),6分](难度★★)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么( )
A.外界对胎内气体做功,气体内能减小
B.外界对胎内气体做功,气体内能增大
C.胎内气体对外界做功,内能减小
D.胎内气体对外界做功,内能增大
【经典考题精析】
1.[2015·山东理综,37
(1),](难度★★)(多选)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是(
)
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
2.[2015·江苏单科,12A
(1)](难度★★)(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有( )
A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
3.(2015·广东理综,17,6分)(难度★★)(多选)如图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气( )
A.内能增大
B.压强增大
C.分子间引力和斥力都减小
D.所有分子运动速率都增大
4.[2015·新课标全国Ⅰ,33
(2),10分](难度★★★★)如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为S1=80.0cm2;小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为S2=40.0cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距为l=40.0cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105Pa,温度为T=303K.初始时大活塞与大圆筒底部相距
,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2.求:
(ⅰ)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;
(ⅱ)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.
5.[2015·新课标全国Ⅱ,33
(2),10分](难度★★★)如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度为l=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0cmHg.
(ⅰ)求放出部分水银后A侧空气柱的长度;
(ⅱ)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.
6.[2015·江苏单科,12A(3)](难度★★)给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L.将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45L.请通过计算判断该包装袋是否漏气.
7.[2015·重庆理综,10
(2),6分](难度★★)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T1,压强为p1,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.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p0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.
8.[2015·山东理综,37
(2)](难度★★★)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为
p0,温度仍为303K.再经过一段时间,内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:
(ⅰ)当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强;
(ⅱ)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.
9.[2015·福建理综,29
(2)](难度★★★)如图,一定质量的理想气体,由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac.则( )
A.Tb>Tc,Qab>QacB.Tb>Tc,Qab<Qac
C.Tb=Tc,Qab>QacD.Tb=Tc,Qab<Qac
10.(2015·江苏单科,12A
(2))(难度★★)在装有食品的包装袋中充入氮气,可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性,在包装袋中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试.测试时,对包装袋缓慢地施加压力.将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力 (选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
1.【2014·江苏卷】一种海浪发电机的气室如图所示。
工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。
气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电。
气室中的空气可视为理想气体。
(1)下列对理想气体的理解,正确的有。
A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型
B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律
(2)压缩过程中,两个阀门均关闭。
若此过程中,气室中的气体
与外界无热量交换,内能增加了3.4×104J,则该气体的分子平均动能(选填“增大”、“减小”或“不变”),活塞对该气体所做的功(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J。
(3)上述过程中
,气体刚被压缩时的温度为27℃,体积为0
.224m3,压强为1个标准大气压。
已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1。
计算此时气室中气体的分子数。
(计算结
果保留一位有效数字)
2.【2014·重庆卷】(6分)题10图为一种减震垫,上面布满了圆柱状薄
膜气泡,每
个气泡内充满体积这V0,压强为p0的气体,当平板状物品平放在气泡上时,气泡被压
缩,若气泡内气体可视为理想气体
,其温度保持不变,当体积压缩到V时气泡与物品接触的面积为S,求此时每个气泡内气体对接触面外薄膜的压力。
3.【2014·新课标全国卷Ⅰ】一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。
开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0。
现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4。
若此后外界的温度变为
T,求重新达到平衡后气体的体积。
已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。
【考点定位】理想气体状态方程
4.【2014·山东卷】一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。
将一质量
、体积
的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。
向浮筒内冲入一定质量的气体,开
始时筒内液面到水面的距离
,筒内气体体积
。
在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面的距离为
时,拉力减为零,此时气体体积为
,随后浮筒和重物自动上浮。
求
和
。
已知大气压强
,水的密度
,重力加速度的大小
。
不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体
,浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
【考点定位】玻意耳定律
5.【2014·新课标全国卷Ⅱ】如图所示,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径为B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。
两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为p0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的
,活塞b在气缸的正中央
。
(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气的温度;
(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是气缸高度的
时,求氧气的压强。
【考点定位】盖吕萨克定律;玻意耳定律。
6.【2014·江苏卷】一种海浪发电机的气室如图所示。
工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。
气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电。
气室中的空气可视为理想气体。
(1)下列对理想气体的理解,正确的有。
A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型
B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律
(2)压缩过程中,两个阀门均关闭。
若此过程中,气室中的气体
与外界无热量交换,内能增加了3.4×104J,则该气体的分子平均动能
(选填“增大”、“减小”或“不变”),活塞对该气体所做的功(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J。
(3)上述过程中,气体刚被压缩时的温度为27℃,体积为0
.224m3,压强为1个标准大气压。
已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1。
计算此时气室中气体的分子数。
(计算结
果保留一位有效数字)
【考点定位】本题主要考查了有关阿伏伽德罗常数的计算问题,属于中档偏低题。
7.【2014·重庆卷】(6分)题10图为一种减震垫,上面布满了圆柱状薄
膜气泡,每
个气泡内充满体积这V0,压强为p0的气体,当平板状物品平放在气泡上时,气泡被压
缩,若气泡内气体可视为理想气体
,其温度保持不变,当体积压缩到V时气泡与物品接触的面积为S,求此时每个气泡内气体对接触面外薄膜的压力。
8.【2014·新课标全国卷Ⅰ】一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,汽
缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。
开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0。
现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4。
若此后外界的温度变为
T,求重新达到平衡后气体的体积。
已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。
【考点定位】玻意耳定律
(2013·大纲卷)15.根据热力学第一定律,下列说法正确的是()
A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递
B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成能源危机
【考点定位】考查热力学定律及其相关知识。
(2013·上海卷)30.(10分)如图,柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材料。
开始时活塞至容器底部的高度为H1,容器内气体温度与外界温度相等。
在活塞上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部H2处,气体温度升高了△T;然后取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部H3处:
已知大气压强为p0。
求:
气体最后的压强与温度。
【学科网考点定位】理想气体状态方程
(2013·上海卷)29.(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。
步骤如下:
①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接,并注入适量的水,另一端插入橡皮塞,然后塞住烧瓶口,并在A上标注此时水面的位置K;再将一活塞置于10ml位置的针筒插入烧瓶,使活塞缓慢推移至0刻度位置;上下移动B,保持A中的水面位于K处,测得此时水面的高度差为17.1cm。
②拔出橡皮塞,将针筒活塞置于0ml位置,使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口;然后将活塞抽拔至10ml位置,上下移动B,使A中的水面仍位于K,测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm。
(玻璃管A内气体体积忽略不计,ρ=1.0×103kg/m3,取g=10m/s2)
(1)若用V0表示烧瓶容积,p0表示大气压强,△V示针筒内气体的体积,△p1、△p2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小,则步骤①、②中,气体满足的方程分别为_______________、_______________。
(2)由实验数据得烧瓶容积V0=_____ml,大气压强p0=____Pa。
(3)(单选题)倒U形玻璃管A内气体的存在
(A)仅对容积的测量结果有影响
(B)仅对压强的测量结果有影响
(C)对二者的测量结果均有影响
(D)对二者的测量结果均无影响
(2013·上海卷)15.已知湖水深度为20m,湖底水温为4℃,水面温度为17℃,大气压强为1.0×105Pa。
当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(取g=10m/s2,ρ=1.0×103kg/m3)
(A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍
【学科网考点定位】理想气体状态方程
(2013·上海卷)5.液体与固体具有的相同特点是
(A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩
(C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振
动
【学科网考点定位】固体和液体的微观结构
(2013·北京卷)13.下列说法正确的是
A.液体中悬浮的无规则运动称为布朗运动
B.液体分子的无规则运动称为布朗运动
C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加
D.物体对外界做功,其内能一定减少
【学科网考点定位】本题考察了热学中典型的现象或结论,例如布朗运动、热力学第一定律的理解和应用
。
(2013·广东卷)18.图6为某同学设计的喷水装置,内部装有2L水,上部密封1atm的空气0.5L,保持阀门关闭,再充入1atm的空气0.1L,设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变,下列说法正确的有
A.充气后,密封气体压强增加
B.充气后,密封气体的分子平均动能增加
C.打开阀门后,密封气体对外界做正功
D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光
【学科网考点定位】理想气体、理想气体状态方程。
容易题
(2013·海南卷)15.模块3-3试题(12分)
(1)(4分)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3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分,最低得分为0分)
A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力的缘故
B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,为是因为油脂使水的表面张力增大的缘故
C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果
D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关
E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力的缘故
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