1、第1讲热学1.(2016江苏单科，江苏单科，12A)(1)在高原地区烧水需要使用高压锅，水在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为_。A.压强变小压强变小 B.压强不变压强不变C.一直是饱和汽一直是饱和汽 D.变为未饱和汽变为未饱和汽(2)如图如图1甲所示，在斯特林循环的甲所示，在斯特林循环的p-V图象中，一定质量理想气体图象中，一定质量理想气体从状态从状态A依次经过状态依次经过状态B、C和和
2、D后再回到状态后再回到状态A，整个过程由两个，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。等温和两个等容过程组成。BC的过程中，单位体积中的气体分的过程中，单位体积中的气体分子数目子数目_(选填选填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)，状态，状态A和和状态状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则状的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则状态态A对应的是对应的是_(选填选填“”或或“”)。甲甲乙乙图图1(3)如图甲所示，在如图甲所示，在AB和和DA的过程中，气体放出的热量分别的过程中，气体放出的热量分别为为4 J和和20 J，在，在BC和和CD的过程中，气体吸收的热量分别
3、为的过程中，气体吸收的热量分别为20 J和和12 J。求气体完成一次循环对外界所做的功。求气体完成一次循环对外界所做的功。解析解析(1)停止加热后，高压锅在密封状态下缓慢冷却，此过程中停止加热后，高压锅在密封状态下缓慢冷却，此过程中锅内水蒸气仍是饱和汽，由锅内水蒸气仍是饱和汽，由p-t关系知，关系知，p减小。故减小。故A、C项正确。项正确。(2)从从BC的过程中，气体体积不变，故单位体积中的气体分子的过程中，气体体积不变，故单位体积中的气体分子数目不变；因数目不变；因TATD，温度升高气体分子的平均速率增大，则，温度升高气体分子的平均速率增大，则A状状态对应的是态对应的是。(3)完成一次循环气
4、体内能不变完成一次循环气体内能不变U0，吸收的热量，吸收的热量Q(2012-4-20)J8 J由热力学第一定律由热力学第一定律UQW得，得，W-8 J，气体对外做功为气体对外做功为8 J。答案答案(1)AC(2)不变不变(3)8 J2.(2015江苏单科，江苏单科，12A)(1)对下列几种固体物质的认识，正确的对下列几种固体物质的认识，正确的有有_。A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体食盐熔化过程中，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，说明蜂蜡是晶体圆形，说明蜂蜡是晶体C.
5、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列结构不同(2)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
6、想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上氮气视为理想气体，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所受气体分子撞击的作用力_(选填选填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)，包装袋内氮气的内能，包装袋内氮气的内能_(选填选填“增大增大”、“减减小小”或或“不变不变”)。(3)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个个标准大气压、体积为标准大气压、体积为1 L。将其缓慢压缩到压强为。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压个标准大气压时，气体的体积变为时，气体的体积变为0.45 L。请通过计算判断该包装袋
7、是否漏气。请通过计算判断该包装袋是否漏气。解析解析(1)若物体是晶体，则在熔化过程中，温度保持不变，可见若物体是晶体，则在熔化过程中，温度保持不变，可见A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂正确；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，是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的，蜡呈椭圆形，是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的，说明云母片是晶体，所以说明云母片是晶体，所以B错误；沿晶体的不同方向，原子排列错误；沿晶体的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理性质
8、不同，这就是晶体的各向异性。选项性质不同，这就是晶体的各向异性。选项C错误，错误，D正确。正确。(2)因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气体所做的功因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量，由热力学第一定律可知：气体的温度等于气体对外放出的热量，由热力学第一定律可知：气体的温度不变，即内能不变。玻意耳定律可知：气体体积变小，所以压强不变，即内能不变。玻意耳定律可知：气体体积变小，所以压强变大，由于气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞而产生变大，由于气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增
9、大。的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大。(3)若不漏气，设加压后的体积为若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得：，由等温过程得：p0V0p1V1，代入数据得代入数据得V10.5 L，因为，因为0.45 L0.5 L，故包装袋漏气。，故包装袋漏气。答案答案(1)AD(2)增大不变增大不变(3)见解析见解析3.(2014江苏单科，江苏单科，12A)一种海浪发电机的气室如图一种海浪发电机的气室如图2所示。工作所示。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
10、、压缩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。可视为理想气体。图图2(1)下列对理想气体的理解，正确的有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在任何温度、任
11、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，内能增加了外界无热量交换，内能增加了3.4104 J，则该气体的分子平均动，则该气体的分子平均动能能_(选填选填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)，活塞对该气，活塞对该气体所做的功体所做的功_(选填选填“大于大于”、“小于小于”或或“等等于于”)3.4104 J。(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27，体积为，体积为0.224 m3，压强为压强为1个标准大气压。已知个标准大气压。已
12、知1 mol气体在气体在1个标准大气压、个标准大气压、0 时时的体积为的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol-1。计算此。计算此时气室中气体的分子数。时气室中气体的分子数。(计算结果保留一位有效数字计算结果保留一位有效数字)解析解析(1)理想气体是一种理想化模型，忽略了气体分子之间的相理想气体是一种理想化模型，忽略了气体分子之间的相互作用，实际上并不存在，互作用，实际上并不存在，A对；只有当气体的温度不太低，压对；只有当气体的温度不太低，压强不太高时，实际气体才可视为理想气体，强不太高时，实际气体才可视为理想气体，B错；一定质量的某错；一定质量的某种理
13、想气体的内能只与温度有关，与体积无关，种理想气体的内能只与温度有关，与体积无关，C错；不论在何错；不论在何种温度和压强下，理想气体都遵循气体实验定律，种温度和压强下，理想气体都遵循气体实验定律，D对。对。(2)气体被压缩，外界对气体做功，内能增大，温度升高，气体分气体被压缩，外界对气体做功，内能增大，温度升高，气体分子的平均动能增大，由热力学第一定律子的平均动能增大，由热力学第一定律UW3.4104 J。答案答案(1)AD(2)增大等于增大等于(3)51024(或或61024)考考 情情 分分 析析201420152016T12A(1)：理想气体及其内能，气体实验定律T12A(1)：晶体与非晶
14、体T12A(1)：饱和汽、饱和汽压T12A(2)：气体分子的平均动能，热力学第一定律T12A(2)：理想气体的状态方程、气体压强的微观解释T12A(2)p-V图象和气体分子热运动速率统计分布图象T12A(3)：气体实验规律，气体分子数的计算，阿伏加德罗常数T12A(3)：理想气体的等温变化T12A(3)：热力学第一定律气体实验规律、理想气体、热力学第一定律是近年来的必气体实验规律、理想气体、热力学第一定律是近年来的必考点，相关的气体状态变化图象、分子数的计算、温度和考点，相关的气体状态变化图象、分子数的计算、温度和内能、分子热运动速率的统计分布规律也是复习的要点，内能、分子热运动速率的统计分布
15、规律也是复习的要点，要重视用油膜法估测分子的大小、分子力等近些年未曾涉要重视用油膜法估测分子的大小、分子力等近些年未曾涉及的内容的复习。及的内容的复习。知知 识识 必必 备备1.分子动理论、内能分子动理论、内能3.固体和液体固体和液体(1)晶体和非晶体晶体和非晶体比较晶体非晶体单晶体多晶体形状规则不规则不规则熔点固定固定不固定特性各向异性各向同性各向同性(2)液晶的性质液晶的性质液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性。分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性。(3)
16、液体的表面张力液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切。使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切。(4)饱和汽压的特点饱和汽压的特点液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。和汽压与饱和汽的体积无关。4.5.一定质量理想气体的各种特征变化图象一定质量理想气体的各种特征变化图象6.热力学第一定律热力学第一定律UQW1.(2016十三大市模拟十三大市模拟)(1)下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.下落的雨滴呈球形是因为液体表面张力下落的雨滴呈球形是因为液体表
17、面张力B.布朗运动反映了悬浮颗粒中的分子在做无规则运动布朗运动反映了悬浮颗粒中的分子在做无规则运动C.给自行车打气时，气筒手柄压下后反弹，是由分子斥力给自行车打气时，气筒手柄压下后反弹，是由分子斥力造成的造成的D.单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的体是各向同性的精精 典典 题题 组组(2)一定质量的理想气体压强一定质量的理想气体压强p与热力学温度与热力学温度T的关系如图的关系如图3所示，所示，AB、BC分别与分别与p轴和轴和T轴轴平 行。气 体 在 状 态平 行。气 体 在 状 态 C 时 分 子 平 均 动 能时 分
18、 子 平 均 动 能_(填填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”)A状态时分子平均动能。气体从状态状态时分子平均动能。气体从状态A经状态经状态B变化到状态变化到状态C的过程中，对外做的功为的过程中，对外做的功为W，内，内能增加了能增加了U，则此过程气体吸收的热量为，则此过程气体吸收的热量为_。(3)已知某种气体摩尔质量是已知某种气体摩尔质量是M，标准状态下摩尔体积为，标准状态下摩尔体积为V0，阿，阿伏加德罗常数是伏加德罗常数是NA，求，求气体分子的质量气体分子的质量m；标准状态下气标准状态下气体分子间的平均距离体分子间的平均距离d。图图3解析解析(1)雨滴呈球形是因为表面张力，雨滴呈球
19、形是因为表面张力，A项正确；布朗运动是项正确；布朗运动是悬浮颗粒的运动，反映了液体分子做无规则运动，悬浮颗粒的运动，反映了液体分子做无规则运动，B项错误；给项错误；给自行车打气时手柄反弹是气体压强造成的，一般气体分子间距自行车打气时手柄反弹是气体压强造成的，一般气体分子间距离很大，不考虑分子间相互作用力，离很大，不考虑分子间相互作用力，C项错误；单晶体物理性质项错误；单晶体物理性质表现各向异性，多晶体和非晶体表现各向同性，表现各向异性，多晶体和非晶体表现各向同性，D项正确。项正确。(2)温度是分子平均动能的量度，温度是分子平均动能的量度，C状态的温度大于状态的温度大于A状态的温度，状态的温度，
20、则则C状态的分子平均动能大于状态的分子平均动能大于A状态的分子平均动能；气体对外状态的分子平均动能；气体对外做功为做功为W，此时，此时W应取负值，由热力学第一定律应取负值，由热力学第一定律UWQ，得出得出QU-W。2.(2016江苏铜山区模拟江苏铜山区模拟)(1)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.分子间距离增大，分子力先减小后增大分子间距离增大，分子力先减小后增大B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可算出气体只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可算出气体分子的体积分子的体积C.一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围具有液一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范
21、围具有液晶态晶态D.从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油可以从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油可以浸润塑料浸润塑料(2)如图如图4所示的保温瓶里用软木塞密封了半瓶开水，经一夜后软所示的保温瓶里用软木塞密封了半瓶开水，经一夜后软木塞很难取出。与刚把软木塞盖上相比，在单位时间内，保温瓶木塞很难取出。与刚把软木塞盖上相比，在单位时间内，保温瓶内壁单位面积上被气体分子撞击的次数内壁单位面积上被气体分子撞击的次数_(选填选填“增增大大”“”“不变不变”或或“减小减小”)，瓶内气体的相对湿度，瓶内气体的相对湿度_(选填选填“增大增大”“”“不变不变”或或“减小减小”)。图图4(3
22、)一只篮球的体积为一只篮球的体积为V0，球内气体的压强为，球内气体的压强为p0，温度为，温度为T0。现用。现用打气筒对篮球充入压强为打气筒对篮球充入压强为p0、温度为、温度为T0的气体，使球内气体压强的气体，使球内气体压强变为变为3p0，同时温度升至，同时温度升至2T0。已知气体内能。已知气体内能U与温度的关系为与温度的关系为UT(为正常数为正常数)，充气过程中气体向外放出，充气过程中气体向外放出Q的热量，篮球体积不的热量，篮球体积不变。求：变。求：充入气体的体积；充入气体的体积；充气过程中打气筒对气体做的功。充气过程中打气筒对气体做的功。答案答案(1)C(2)减小增大减小增大(3)0.5 V
23、0T0Q3.(2016南通二模南通二模)(1)一瓶矿泉水喝完一半之后，把瓶盖拧紧，不一瓶矿泉水喝完一半之后，把瓶盖拧紧，不久瓶内水的上方形成了水的饱和汽。当温度变化时，瓶内水的久瓶内水的上方形成了水的饱和汽。当温度变化时，瓶内水的饱和汽压与温度变化关系的图象正确的是饱和汽压与温度变化关系的图象正确的是()(2)带有活塞的汽缸中封有一定质量的理想气体，缸内气体从带有活塞的汽缸中封有一定质量的理想气体，缸内气体从状态状态A变化到状态变化到状态B，如图，如图5所示。此过程中，汽缸单位面积所示。此过程中，汽缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力上所受气体分子撞击的作用力_(选填选填“变大变大”“”“不变
24、不变”或或“减小减小”)，缸内气体，缸内气体_(选填选填“吸收吸收”或或“放出放出”)热量。热量。图图5(3)盛有氧气的钢瓶，在盛有氧气的钢瓶，在27 的室内测得其压强是的室内测得其压强是9.0106Pa。将其搬到将其搬到-13 的工地上时，瓶内氧气的压强变为的工地上时，瓶内氧气的压强变为7.2106Pa。请通过计算判断钢瓶是否漏气。请通过计算判断钢瓶是否漏气。答案答案(1)B(2)不变吸收不变吸收(3)漏气漏气4.(2016苏锡常镇三模苏锡常镇三模)(1)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.一
25、滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形，是其一滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形，是其表面张力作用的结果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同性的特点彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D.干湿泡湿度计的两个湿度计的示数差越大，表示空气中水蒸干湿泡湿度计的两个湿度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远气离饱和状态越远(2)已知常温常压下已知常温常压下CO2气体的密度为气体的密度为，CO2的摩尔质量为的摩尔质量为M，阿，阿伏加德罗常数为伏加德罗常数为NA，则在该状态下容器内体积为，则在该状态下容器内体积为V的的CO2气体含气体含
26、有的分子数为有的分子数为_。在。在3 km的深海中，的深海中，CO2浓缩成近似固体浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将的硬胶体，此时若将CO2分子看做直径为分子看做直径为d的球，则该容器内的球，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为气体全部变成硬胶体后体积约为_。(3)如图如图6所示所示,足够长的汽缸竖直放置，其横截面积足够长的汽缸竖直放置，其横截面积S110-3m2，汽缸内有质量汽缸内有质量m2 kg的活塞，活塞与汽缸壁之间密封良好，不的活塞，活塞与汽缸壁之间密封良好，不计摩擦。开始时活塞被销钉计摩擦。开始时活塞被销钉K固定于图示位置，离缸底固定于图示位置，离缸底L112 cm，此时汽缸内
27、被封闭气体的压强此时汽缸内被封闭气体的压强p11.5105Pa，温度，温度T1300 K。大气压大气压p01.0105Pa，取重力加速度，取重力加速度g10 m/s2。图图6现对密闭气体加热，当温度升到现对密闭气体加热，当温度升到T2400 K时，其压强时，其压强p2多大？多大？此后拔去销钉此后拔去销钉K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为置时，汽缸内气体的温度降为T3360 K，则这时活塞离缸底的距，则这时活塞离缸底的距离离L3为多少？为多少？5.在大气中，空气团竖直运动经过各气层的时间很短，因此，运在大气中，空气团竖直运
28、动经过各气层的时间很短，因此，运动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看作绝热过程。动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看作绝热过程。潮湿空气团在山的迎风坡上升时，水汽凝结成云雨，到山顶后潮湿空气团在山的迎风坡上升时，水汽凝结成云雨，到山顶后变得干燥，然后沿着背风坡下降时升温，气象上称这股干热的变得干燥，然后沿着背风坡下降时升温，气象上称这股干热的气流为焚风。气流为焚风。(大气压强随高度的增加而减小大气压强随高度的增加而减小)(1)空气团沿背风坡下降时，下列描述其压强空气团沿背风坡下降时，下列描述其压强p随体积随体积V变化关系的变化关系的图象中，可能正确的是图象中，可能正确的是_。(图中
29、虚线是气体的等温线图中虚线是气体的等温线)(2)空气团在山的迎风坡上升时温度降低，原因是空气团空气团在山的迎风坡上升时温度降低，原因是空气团_(填填“对外放热对外放热”或或“对外做功对外做功”)；设空气团的内能；设空气团的内能U与与温度温度T满足满足UCT(C为一常数为一常数)，空气团沿着背风坡下降过程中，空气团沿着背风坡下降过程中，外界对空气团做的功为外界对空气团做的功为W，则此过程中空气团升高的温度，则此过程中空气团升高的温度T_。(3)若水汽在高空凝结成小水滴的直径为若水汽在高空凝结成小水滴的直径为d，已知水的密度为，已知水的密度为、摩尔质量为、摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，阿伏加德罗常数为NA。求：。求：一个小水滴包含的分子数一个小水滴包含的分子数n；水分子的大小水分子的大小d0。
