2019届高三物理二轮复习第二部分热点训练: 十三 选修3-3 Word版含解析.pdf
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1、热点十三 选修热点十三 选修 33 本部分的命题多集中在对分子动理论、估算分子数目和大小、热力学第一 定律和热力学第二定律的理解和应用、气体状态参量的微观意义及其与热力学 第一定律的综合应用,还有气体实验定律和理想气体状态方程的应用及表示气 体状态变化过程的图像等知识点的考查上。对热学概念部分的考查往往在一题 中容纳多个知识点;对热力学第一定律和理想气体状态方程的考查大多以计算 题的形式出现。 本部分的命题多集中在对分子动理论、估算分子数目和大小、热力学第一 定律和热力学第二定律的理解和应用、气体状态参量的微观意义及其与热力学 第一定律的综合应用,还有气体实验定律和理想气体状态方程的应用及表示
2、气 体状态变化过程的图像等知识点的考查上。对热学概念部分的考查往往在一题 中容纳多个知识点;对热力学第一定律和理想气体状态方程的考查大多以计算 题的形式出现。 考向一 对热现象及热运动的考查考向一 对热现象及热运动的考查 (多选多选)下列关于热现象及热运动的说法正确的是下列关于热现象及热运动的说法正确的是 A体积相等的物体内部分子的势能相等体积相等的物体内部分子的势能相等 B酒精和水混合后体积变小,说明分子间有空隙酒精和水混合后体积变小,说明分子间有空隙 C布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的 D只要能增加气体分子热运动的剧烈程度
3、,气体的温度就可以升高只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高 E物体向外放出热量,其内能也可能增加物体向外放出热量,其内能也可能增加 解析解析 体积相等的物体,若由不同种类的物质组成,则物体内部分子的势 能不一定相等,选项 体积相等的物体,若由不同种类的物质组成,则物体内部分子的势 能不一定相等,选项 A 错误;分子间有空隙,故酒精和水混合后体积变小,选 项 错误;分子间有空隙,故酒精和水混合后体积变小,选 项 B 正确;布朗运动是液体分子对悬浮在液体中的微粒的频繁碰撞引起的,选 项 正确;布朗运动是液体分子对悬浮在液体中的微粒的频繁碰撞引起的,选 项 C 错误;温度升高,气
4、体分子平均动能增加,气体分子热运动剧烈程度加快, 选项 错误;温度升高,气体分子平均动能增加,气体分子热运动剧烈程度加快, 选项 D 正确;根据热力学第一定律,物体放热的同时,有可能外界还对其做功, 所以其内能有可能增大,选项 正确;根据热力学第一定律,物体放热的同时,有可能外界还对其做功, 所以其内能有可能增大,选项 E 正确。正确。 答案答案 BDE 考向二 对热力学定律的综合考查考向二 对热力学定律的综合考查 (多选多选)对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解, 下列说法正确 的是 对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解, 下列说法正确 的是 A一定质量的气体膨胀对外做功一定质量的气
5、体膨胀对外做功 100 J,同时从外界吸收,同时从外界吸收 120 J 的热量,则 它的内能增大 的热量,则 它的内能增大 20 J B物体从外界吸收热量,其内能一定增加;物体对外界做功,其内能一定 减少 物体从外界吸收热量,其内能一定增加;物体对外界做功,其内能一定 减少 C凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高 温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体 凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高 温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体 D第二类永动机违反了热力学第二定律,没有违反热力学第一定律第二类永动机违反了热力学第二
6、定律,没有违反热力学第一定律 E热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象,能量耗散符合热力学第二 定律 热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象,能量耗散符合热力学第二 定律 解析解析 根据热力学第一定律知根据热力学第一定律知 UWQ100 J120 J20 J,故,故 A 正确;根据热力学第一定律正确;根据热力学第一定律 UWQ,可知物体从外界吸收热量,其内能不 一定增加,物体对外界做功,其内能不一定减少, ,可知物体从外界吸收热量,其内能不 一定增加,物体对外界做功,其内能不一定减少,B 项错误 ; 通过做功的方式可 以让热量从低温物体传递给高温物体,如电冰箱, 项错误 ; 通过做功的方式可
7、以让热量从低温物体传递给高温物体,如电冰箱,C 选项错误 ; 第二类永动机没 有违反能量守恒定律,热力学第一定律是能量转化和守恒定律在热学中的反映, 因此第二类永动机没有违反热力学第一定律,不能制成是因为它违反了热力学 第二定律,故 选项错误 ; 第二类永动机没 有违反能量守恒定律,热力学第一定律是能量转化和守恒定律在热学中的反映, 因此第二类永动机没有违反热力学第一定律,不能制成是因为它违反了热力学 第二定律,故 D 项正确;能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性,符合热 力学第二定律, 项正确;能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性,符合热 力学第二定律,E 项正确。项正确。 答案答案 A
8、DE 考向三 气体实验定律及应用考向三 气体实验定律及应用 如图 如图 1 所示,右端开口的绝缘,绝热圆柱形汽缸放置在水平地面上, 容积为 所示,右端开口的绝缘,绝热圆柱形汽缸放置在水平地面上, 容积为 V,汽缸内部被绝热活塞,汽缸内部被绝热活塞 M 和导热性能良好的活塞和导热性能良好的活塞 N 分成三个相等的部 分, 左边两部分分别封闭气体 分成三个相等的部 分, 左边两部分分别封闭气体 A 和和 B, 两活塞均与汽缸接触良好, 忽略一切摩擦 ; 汽缸左边有加热装置, 可对气体 , 两活塞均与汽缸接触良好, 忽略一切摩擦 ; 汽缸左边有加热装置, 可对气体 A 缓慢加热 ; 初始状态温度为缓
9、慢加热 ; 初始状态温度为 T0, 大气压强为, 大气压强为 p0。 图图 1 (1)给气体给气体 A 加热,当活塞加热,当活塞 N 恰好到达汽缸右端时,求气体恰好到达汽缸右端时,求气体 A 的温度;的温度; (2)继续给气体继续给气体 A 加热,当气体加热,当气体 B 的长度变为原来的 时,求气体的长度变为原来的 时,求气体 B 的压强的压强 3 4 和气体和气体 A 的温度。的温度。 解析解析 (1)活塞活塞 N 移动至恰好到达汽缸右端的过程中气体移动至恰好到达汽缸右端的过程中气体 A 做等压变化做等压变化 V 3 T0 2V 3 T1 解得解得 T12T0。 (2)继续加热过程,气体继续
10、加热过程,气体 B 体积减小,做等温变化体积减小,做等温变化 p0 p1 V 3 V 4 解得解得 p1 p0 4 3 因不计摩擦,气体因不计摩擦,气体 A 的压强等于气体的压强等于气体 B 的压强,的压强, 对气体对气体 A 有有 p02V 3 T1 p13V 4 T2 解得解得 T23T0。 答案答案 见解析见解析 1(1)(多选多选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是_。 A分子间的距离增大时,分子势能一定增大分子间的距离增大时,分子势能一定增大 B晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点 C根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体根
11、据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体 D物体吸热时,它的内能可能不增加物体吸热时,它的内能可能不增加 E一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸 热 一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸 热 (2)如图如图 2 甲所示,一玻璃管两端封闭,管内有一甲所示,一玻璃管两端封闭,管内有一 10 cm 长的水银柱将玻璃 管中理想气体分割成两部分,上部分气柱长 长的水银柱将玻璃 管中理想气体分割成两部分,上部分气柱长 20 cm,下部分气柱长,下部分气柱长 5 cm,现将 玻璃管下部分浸入高温液体中,如图乙所示,发现水银柱向上移动了 ,现将
12、 玻璃管下部分浸入高温液体中,如图乙所示,发现水银柱向上移动了 2 cm。已 知上部分气柱初始时压强为 。已 知上部分气柱初始时压强为 50 cmHg,且上部分气体温度始终与外界温度相同, 上、下两部分气体可以认为没有热交换,外界温度是 ,且上部分气体温度始终与外界温度相同, 上、下两部分气体可以认为没有热交换,外界温度是 20 ,试求高温液体的温 度。 ,试求高温液体的温 度。 图图 2 解析 解析 (1)分子间的距离有一个特殊值分子间的距离有一个特殊值 r0,此时分子间引力与斥力平衡,分 子势能最小。当分子间的距离小于 ,此时分子间引力与斥力平衡,分 子势能最小。当分子间的距离小于 r0时
13、,分子势能随距离的增大而减小,当分 子间的距离大于 时,分子势能随距离的增大而减小,当分 子间的距离大于 r0时,分子势能随距离的增大而增大,选项时,分子势能随距离的增大而增大,选项 A 错误;根据热力 学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,在 有外力做功的情况下热量可以从低温物体传到高温物体,选项 错误;根据热力 学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,在 有外力做功的情况下热量可以从低温物体传到高温物体,选项 C 错误;故正确 答案为 错误;故正确 答案为 B、D、E。 (2)上部分气体做等温变化,根据玻意耳定律有上部分气体做等温变化,
14、根据玻意耳定律有 p11V11p12V12 其中其中 p1150 cmHg,V1120 cmS,V1218 cmS 下部分气体,由理想气体状态方程得下部分气体,由理想气体状态方程得 p21V11 T21 p22V22 T22 其中其中 p2160 cmHg,V215 cmS,T21293 K p22p1210 cmHg,V227 cmS 联立并代入数值解得联立并代入数值解得 T22448.2 K。 答案 答案 (1)BDE (2)448.2 K 2(2018大连二模大连二模) (1)(多选多选)下列说法中正确的是下列说法中正确的是_。 A无论技术怎样改进,热机的效率都不能达到无论技术怎样改进,
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