【步步高】2020年高考物理大一輪 第十一章 高考熱點(diǎn)探究 新人教版選修3-3（通用）

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1、高考熱點(diǎn)探究 一、分子動(dòng)理論、內(nèi)能 圖1 1．(2020·廣東·14)圖1為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖， M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上 下滑動(dòng)，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng) 的過程中 (　　) A．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大 B．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小 C．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增大 D．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小 2．(2020·四川理綜·14)氣體能夠充滿密閉容器，說明氣體分子除相互碰撞的短暫時(shí)間外 (　　) A．氣體分子可以

2、做布朗運(yùn)動(dòng) B．氣體分子的動(dòng)能都一樣大 C．相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng) D．相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大 二、固體、液體、氣體 3. (2020·福建·28(1))如圖2所示，曲線M、N分別表示晶體和非晶體在 一定壓強(qiáng)下的熔化過程，圖中橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示溫度T.從 圖中可以確定的是________．(填選項(xiàng)前的字母) 圖2 A．晶體和非晶體均存在固定的熔點(diǎn)T0 B．曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài) C．曲線M的ab段、曲線N的ef段均表示固態(tài) D．曲線M的cd段、曲線N的fg段均表示液態(tài) 4．(2020·山東·36(1))人類對(duì)自

3、然的認(rèn)識(shí)是從宏觀到微觀不斷深入的過程．以下說法正確的是________． A．液體的分子勢(shì)能與體積有關(guān) B．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的 C．溫度升高，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大 D．露球呈球狀是由于液體表面張力的作用 5．(2020·海南·17)(1)關(guān)于空氣濕度，下列說法正確的是 (　　) A．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大 B．當(dāng)人們感到干燥時(shí)，空氣的相對(duì)濕度一定較小 C．空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸汽的壓強(qiáng)表示 D．空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比 (2)如圖3所示，容

4、積為V1的容器內(nèi)充有壓縮空氣．容器與水銀壓強(qiáng)計(jì)相連，壓強(qiáng)計(jì)左右兩管下部由軟膠管相連．氣閥關(guān)閉時(shí)，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為V2.打開氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時(shí)右管與左管中水銀面的高度差為h.已知水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變．求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強(qiáng)p1. 圖3 三、熱力學(xué)定律與能量守恒定律 圖4 6. (2020·江蘇·12A(1))如圖4所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪 由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制 成的葉片．輕推轉(zhuǎn)輪

5、后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃 水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)．離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn) 輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)．下列說法正確的是 (　　) A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量 B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來自形狀記憶合金自身 C．轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高 D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量 7. (2020·重慶·15)某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主 要由汽缸和活塞組成．開箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨 脹，將箱蓋頂起，如圖5所示．在此過程中，若缸內(nèi)氣體與 外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體 (

6、　　) 圖5 A．對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小 B．對(duì)外做正功，內(nèi)能增大 C．對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大 D．對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小 8．(2020·福建·28(2))一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5×104 J，氣體對(duì)外界做功1.0×104 J，則該理想氣體的________．(填選項(xiàng)前的字母) A．溫度降低，密度增大 B．溫度降低，密度減小 C．溫度升高，密度增大 D．溫度升高，密度減小 解析　(1)A選項(xiàng)，p、V不變，則T不變，氣體的內(nèi)能不變，故選項(xiàng)A正確．B選項(xiàng)，內(nèi)能不變

7、，溫度不變，p、V可能變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．C選項(xiàng)，氣體溫度升高，壓強(qiáng)不一定增大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．D選項(xiàng)，氣體溫度每升高1 K吸收的熱量與氣體對(duì)外做功多少有關(guān)，即與經(jīng)歷的過程有關(guān)，故選項(xiàng)D正確．E選項(xiàng)，溫度升高，理想氣體的內(nèi)能一定增大，故選項(xiàng)E正確． (4分) (2)設(shè)玻璃管開口向上時(shí)，空氣柱的壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgl3 ① 式中ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度． (1分) 玻璃管開口向下時(shí)，原來上部的水銀有一部分會(huì)流出，封閉端會(huì)有部分真空． 設(shè)此時(shí)開口端剩下的水銀柱長(zhǎng)度為x，則 p2＝ρgl1，p2＋ρgx＝p0 ②(1分)

8、 式中p2為管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)．由玻意耳定律得 p1(Sl2)＝p2(Sh) ③(1分) 式中h是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度，S為玻璃管的橫截面積． 由①②③式和題給條件得 h＝12 cm ④(1分) 轉(zhuǎn)動(dòng)一周后回到原來位置，設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為p3，則 p3＝p0＋ρgx ⑤(1分) 由玻意耳定律得 p1(Sl2)＝p3(Sh′) ⑥(1分) 式中h′是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度． 由①②⑤⑥式得h′≈9.2 cm (2分) 答案　(1)ADE　(2)12

9、 cm　9.2 cm 試題分析 考試命題集中在分子動(dòng)理論、熱力學(xué)兩大定律的應(yīng)用、氣體狀態(tài)參量的意義及與熱力學(xué)第一定律的綜合，還有氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用及圖象表示氣體狀態(tài)的變化過程等知識(shí)點(diǎn)上；對(duì)所列舉的知識(shí)點(diǎn)中基礎(chǔ)知識(shí)的考查往往在一題中容納更多的知識(shí)點(diǎn)，把熱學(xué)知識(shí)綜合在一起進(jìn)行考查，多以選擇題和填空題的形式出現(xiàn)；對(duì)理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用的考查多以計(jì)算題的形式出現(xiàn)．總體上試題難度不大，以考查基本知識(shí)和基本方法為主． 命題特征 1．分子動(dòng)理論要點(diǎn)，分子力、分子大小、質(zhì)量、數(shù)目估算． 2．內(nèi)能的變化及改變內(nèi)能的物理過程以及氣體壓強(qiáng)的決定因素． 3．理想氣體狀態(tài)方程和用圖象

10、表示氣體狀態(tài)的變化． 方法強(qiáng)化 1．構(gòu)建物理模型，巧解熱學(xué)估算題．估算中常用的分子模型有兩種，即：(1)球體模型(將分子看成小球)；(2)小立方體模型(將分子看成小立方體)．用兩種不同模型計(jì)算的結(jié)果，數(shù)值上有差異但數(shù)量級(jí)不變．一般估算分子直徑常用球體模型；估算分子間距離常用小立方體模型． 2．確定氣體狀態(tài)參量，巧解理想氣體計(jì)算題．選定一定質(zhì)量氣體為研究對(duì)象，選擇所研究的變化過程，確定兩個(gè)過程的狀態(tài)參量，利用理想氣體狀態(tài)方程列出方程，從而求出結(jié)果． 3．熱力學(xué)定律與能量守恒定律結(jié)合，巧解熱學(xué)能量分析題．熱力學(xué)第一定律給出的物體內(nèi)能變化與做功和熱傳遞的關(guān)系，能量守恒定律是自然界的最基本規(guī)律

11、，是分析一切物理問題的出發(fā)點(diǎn)，二者有機(jī)結(jié)合分析能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化問題． 1．下列有關(guān)熱現(xiàn)象的說法正確的是 (　　) A．靜止的物體沒有內(nèi)能 B．物體吸收熱量，其溫度一定升高 C．溫度高的物體比溫度低的物體含有的熱量多 D．熱量能夠從高溫物體傳遞到低溫物體，也能從低溫物體傳遞到高溫物體 2．下列說法正確的是 (　　) A．物體吸收熱量，其溫度一定升高 B．熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞

12、C．遵守?zé)崃W(xué)第一定律的過程一定能實(shí)現(xiàn) D．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 3. 已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比．如圖7所示的實(shí)線為汽缸內(nèi)一 定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線，則在整個(gè)過程中 汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能 (　　) A．先增大后減小 圖7 B．先減小后增大 C．單調(diào)變化 D．保持不變 4. 如圖8所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高 為h的水銀柱，中間封有一段空氣．則 (　　) A．彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h B．若把彎管

13、向上移動(dòng)少許，則管內(nèi)氣體體積增大 圖8 C．若把彎管向下移動(dòng)少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升 D．若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升 5．(1)下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說法正確的是________． A．氣體如果失去了容器的約束就會(huì)散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢(shì)能的緣故 B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)能增加 C．對(duì)于一定量的氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱 D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，因此壓強(qiáng)必然增大 E．一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和 F．如果氣體

14、溫度升高，那么所有分子的速率都增加 (2)如圖9所示，一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封 閉但留有一抽氣孔，管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體(可視為理想氣體)，氣體 圖9 溫度為T1，開始時(shí)，將活塞上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到p0 時(shí)，活塞下方氣體的體積為V1，活塞上方玻璃管的容積為2.6V1.活塞因重力而產(chǎn) 生的壓強(qiáng)為0.5p0.繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封．整個(gè)抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保 持不變，然后將密封的氣體緩慢加熱．求： ①活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)氣體的溫度； ②當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T1時(shí)氣體的壓強(qiáng)． 6．(1)如圖10所示，由導(dǎo)熱

15、材料制成的汽缸和活塞將一定質(zhì)量的理 想氣體封閉在汽缸內(nèi)，活塞與汽缸壁之間無摩擦，活塞上方存 有少量液體．將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液 體逐漸流出．在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變， 關(guān)于這一過程，下列說法正確的是________． 圖10 A．氣體分子的平均動(dòng)能逐漸增大 B．單位時(shí)間氣體分子對(duì)活塞撞擊的次數(shù)增多 C．單位時(shí)間氣體分子對(duì)活塞的沖量保持不變 D．氣體對(duì)外界做功等于氣體從外界吸收的熱量 (2)如圖11所示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的汽缸內(nèi)， 活塞相對(duì)于底部的高度為h，可沿汽缸無摩擦地滑動(dòng)．取一小盒沙子緩 慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完時(shí)，活塞下降了h/4.再取相同質(zhì)量 的一小盒沙子緩慢地倒在活塞上表面上．外界大氣的壓強(qiáng)和溫度始終 保圖11 持不變，求此次沙子倒完時(shí)活塞離汽缸底部的高度． 答案 考題展示 1．A　2.C　3.B　4.AD 5．(1)BC　(2)p0＋ 6．D　7.A　8.D 預(yù)測(cè)演練 1．D　2.D　3.B 4．ACD　 5．(1)BCE　(2)①1.2T1　②0.75p0 6．(1)D　(2) h