（新课标）2022年高考物理 考前预测核心考点专项突破 热学 原子物理

新课标2022年高考考前预测核心考点专项突破热学原子物理热学是研究与温度有关的热现象的科学。分子动理论是物质的微观结构学说，是宏观现象与微观本质的联系纽带；能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律，热力学第二定律表明热现象的宏观过程都具有方向性阿伏伽德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁；压强是联系力学状态和热学状态的纽带．光的直线传播、光的反射定律、光的折射定律是光传播的基本规律，平面镜成像、棱镜色散偏移等光现象是这些基本规律的应用，高考试题多是从光线的传播方向，通过做光路图、计算等方式来考查学生对基本规律的理解和应用。光的本性复习中，要知道光本性学说的历史发展概况：从牛顿支持的微粒说，到惠更斯的波动说，到麦克斯韦的电磁说，再到爱因斯坦的光子说。对这四个学说的实验基础、学说内容、要能较好理解。原子和原子核知识，是人类对物质结构的认识史，重点是核式结构、玻尔理论、原子核衰变、质能方程、核反应方程等。要熟记一些重要的史实和核反应方程，“考课本”、“不回避陈题”是本章高考题的特点。[典型例题]例1、下列叙述中，正确的是（C）A、布朗运动就是液体分子的热运动B、对一定质量的气体加热，内能一定增加C、1千克0℃水的内能比1千克0℃冰的内能大D、分子间的距离r越小，分子引力越小，分子斥力越大例2、下列说法正确的是（C）A、布朗运动就是颗粒分子的热运动-22-\nA、分子的势能随分子间距离的增大而增大B、分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小C、气体分子的平均动能越大，气体压强越大例3.图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气.现将活塞杆与外界连接使缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功.若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是（C）A、气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B、气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C、气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D、上述A、B、C三种说法都不对例4、一定质量的理想气体，在不与外界发生热交换的情况下，可能实现的变化为（AC）A、温度升高，压强变大，体积减小B、温度升高，压强不变，体积增大C、温度降低，压强减小，体积增大D、温度降低，压强减小，体积不变PV=nRT例5、一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示，对于两束单色光来说（BC）A、玻璃对a的折射率较大B、a光在玻璃中传播的速度较大V=C/nC、b光每个光子的能量较大D、b光的波长较长-22-\n例6、用同一束单色光，在同一条件下，先后照射锌片和银片，都能产生光电效应。对于这两个过程。下列所列四个物理量中一定相同的是（A），可能相同的是（C）。A、入射光子的能量B、逸出功C、光电子的动能D、光电子的最大初动能Ek=hr-W例7、下列几种光现象中，能说明光是横波的是（B）A、薄膜干涉现象B、偏振现象C、多普勒效应D、光电效应例8、下列说法正确的是（BC）A、当氢原子从量子数n=2的状态跃迁到n=6的状态时，发射出光子B、放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间C、同一元素的两种同位素具有相同的质子数D、中子与质子结合成氘核时吸收能量例9、若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电子称为内转换电子）．的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量交给内层电子（如、、层电子，、、标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离．实验测得从原子的、、层电离出的电子的动能分别为、、．则可能发射的特征X射线的能量为（AC）A、B、C、D、0.093MeV0.017MeV0.004MeV-22-\nOBA挡光板挡光板例10、如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），折射率为．今有一束平行光以45o的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？1/2[随堂训练]一、选择题1.如图是观察布朗运动时每隔30，记录1次的微粒位置连线图，开始时微粒在位置1，以后的位置依次是2、3、4、……，由此图得到的下列结论中正确的是（）A.此图反映了观察时间内微粒的运动轨迹B.此图只是间接地反映了液体分子运动是无规则运动C.若在第75s再观察一次，微粒应处于位置3和位置4连线的中点D.微粒在从位置7到位置8的这30s，内运动得最快答案B2．根据热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动B．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大C．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体答案：B3．根据分子动理论，物质分子之间的距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子力和分子势能的说法正确的是（）A．当分子间距离为r0时，分子具有最大势能B．当分子间距离为r0时，分子具有最小势能C．当分子间距离为r0时，引力和斥力都是最大值D．当分子间距离为r0时，引力和斥力都是最小值答案:B4.对于分子动理论和物体内能理解，下列说法正确的是A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大-22-\nB.理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换C.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D.扩散现象说明分子间存在斥力答案:A5．如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和吸引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则（）A．ab表示吸引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-15mB．ab表示斥力，cd表示吸引力，e点的横坐标可能为10-10mC．ab表示斥力，cd表示吸引力，e点的横坐标可能为10-15mD．ab表示吸引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-10m答案:D6、如图所示，纵坐标表示两个分间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（）A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10—10mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10—10mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越来越大答案:B7.用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10s记下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则下列说法中正确的是（）A.这些点连接的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹B.它说明花粉颗粒做无规则运动C.在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等D.从a点计时，经36s，花粉颗粒可能不在de连线上答案:BD8.关于热现象和热学规律，有以下说法（）A、布朗运动就是液体分子的运动B、物体的温度越高，分子平均动能越大C、分子间的距离增大，分子间的引力增大，分子间的斥力减小D、第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律答案:B9.一定质量的气体处于平衡态I,现设法使其温度降低而压强增大,达到平衡态II,则:（）A.状态I时气体的密度比状态II时气体的密度大B.状态I时分子的平均动能比状态II时分子的平均动能大C.从状态I到状态II过程中气体要向外放热D.从状态I到状态II过程中气体要对外做功答案:BC10．用密闭活塞封闭在汽缸内一定质量的某种理想气体，如果与外界没有热交换，下列说法正确的是（）A．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大-22-\nB．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小C．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大D．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定减小答案:AD11、如图所示，一竖直放置开口向上的均匀玻璃管内用水银柱封有一定质量的理想气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时玻璃管处于静止状态，当玻璃管竖直下落时，下列说法中正确的是（）A.当玻璃管刚开始下落时，玻璃管的加速度大于重力加速度gB.玻璃管最初下落的短时间内，水银的加速度在逐渐变大C.玻璃管最初下落的短时间内，玻璃管的加速度在逐渐变大D.玻璃管最初下落的短时间内，水银将相对玻璃管下移答案:AB12、如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态。现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是A．V增大，F增大B．V增大，F减小C．V不变，F不变D．V增大，F不变答案:D13．一定质量的理想气体，保持体积不变。下列说法正确的是（）A．压强增大时，气体的内能增加B．压强增大时，单位体积的气体分子数增加C．温度升高时，每个气体分子的动能都增加D．温度降低时，每个气体分子的动能都减小答案:A14．如图所示，绝热气缸中间用固定栓可将无摩擦移动的绝热板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有质量相等的氢气和氧气（忽略气体分子间的相互作用力）。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，下列说法中正确的是（）A.初始时氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率B.初始时氢气的内能等于氧气的内能C.松开固定栓直至系统重新达到平衡时，氧气分子单位时间与气缸单位面积碰撞的分子数增多D.松开固定栓直至系统重新达到平衡时，氢气的内能减小答案：ACD15.如图为一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞B下方封闭着空气，这些空气分子之间的相互作用力可以忽略。在外力F作用下，将活塞B缓慢地向上拉一些。则缸内封闭着的气体（）A.单位体积内气体的分子个数B.单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少C.气体分子平均动能不变D.若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量．答案：AB16、关于气体的压强，下列说法中正确的是（）A．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的B．气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大-22-\nC．气体的压强等于器壁单位面积、单位时间所受气体分子冲量的大小D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零答案：C杆恒温17、图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气.现将活塞杆与外界连接并使之缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功.若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是（）A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．A、B、C三种说法都不对答案：C18.下列叙述正确的是()A．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙B．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同C．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到到最小趋势的缘故D．自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性答案:ACD19．下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．固体不容易被压缩是因为分子间只存在斥力C．内燃机可以把内能全部转化为机械能D．给物体加热，物体的内能不一定增加答案D20.如图所示，绝热隔板k把绝热的气缸分成体积相等的两部分，k与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，下列说法正确的是（）A.a的体积增大了，压强变小了B.b的温度升高了C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈D.a增加的内能大于b增加的内能答案：BCD21、某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能变化情况，车胎内气体温度随时问变化的情况如图所示。可获取的信息是（）A．从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大B．打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少C．拔掉气门芯后由手气体冲出对外做功，其内能急剧减少D．放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增大答案：C-22-\n22.有以下说法：A．熵是物体内分子运动无序程度的量度B．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降C．满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发进行的D．从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是不可能的E．布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动F．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时斥力小于引力答案:ABC23、如图所示，将一空的薄金属圆筒开口向下压入水中，设水温均匀且恒定，且筒内空气无泄漏，不计空气分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，发现筒内空气体积在不断减小，则下面说法中正确是：A.筒内空气的压强在增大B.筒内空气的温度在升高C.筒内空气向外界放热D.筒内空气的内能减小答案：AC24．下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体很难被压缩的原因是：当液体分子的距离减小时，分子间的斥力增大，分子间的引力减小，所以分子力体现为斥力C．热力学第二定律告诉我们：温度能够自发地从高温物体传到低温物体D．物体的内能大小与温度、体积和物质的量三者有关答案D25、下列说法中正确的是：（）A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加D．有一分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的分子力为零处时，a具有的动能一定最大答案：D26.如图所示，容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，整个装置与外界绝热(即无热交换)．原先，A中水面比B中的高，打开阀门K，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。那么在这个过程中A．大气压力对水做功的代数和不为零，水的内能增加B．水克服大气压力做功的代数和不为零，水的内能减少C．大气压力对水的代数和为零，水的内能不变D．水克服大气压力做功的代数和为零，水的内能增加答案：D二：计算、问答题27.如图所示的是医院用于静脉滴注的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封的瓶口处的橡胶塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接入人体静脉．-22-\n①若气室A、B中的压强分别为pA、pB，则它们与外界大气压强p0的大小顺序应为__▲____②在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是____▲______（填“越滴越慢”、“越滴越快”或“恒定”）答案：pB＞p0＞pA恒定28、(1)有下列说法：A．气体吸收热量，其分子的平均动能就增大B．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到-283℃C．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质其中正确的是．(2)若对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5℃．改用热传递的方式，使气体温度同样升高5℃，那么气体应吸收J的热量．如果对该气体做了2000J的功，其温度升高了8℃，表明该过程中，气体还　（填“吸收”或“放出”）热量　J．（1）CD（2）1500、吸收、40029、（1）有以下说法：A．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积B．理想气体在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比C．气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大D．物理性质各向同性的一定是非晶体E．液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的F．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大G．让一小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程其中正确的是_________________________________________．　OTV图乙（2）如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了∆l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V－T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）．图甲解析：（1）AEF（2）解：由受力分析和做功分析知，在气体缓缓膨胀过程中，活塞与砝码的压力对气体做负功，大气压力对气体做负功，根据热力学第一定律得-22-\n∆U=W+Q　　　　　　图像见右图30.（1）判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”A．分子间距离增大，分子势能一定增大（　▲　）B．有的物质微粒在不同条件下可以按不同的规则在空间分布，因此可以生成不同的晶体（　▲　）C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成的单分子油膜的面积为S，则油酸分子的直径（　▲　）D．已知某物质的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为（　▲　）E．在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的密度不变，压强也不变（　▲　）F．伴随着熵增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧失做功本领，所以人类必须节约能源（　▲　）（2）如图所示，弹簧一端固定于水平台面上，另一端与质量为m活塞拴接在一起，开口向下．质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体。已知气缸和活塞均可与外界进行热交换。由于外界环境的温度缓慢降低，被封气体向外界释放热量Q，同时其内能减少ΔU。已知大气压强为p0，气缸的横截面积为S，气缸壁厚忽略不计，重力加速度为g。则①被封气体的体积　　▲　　。（填“增大”、“减小”或“不变”）②活塞移动距离为　　▲　　；气缸移动距离为　　▲　。答案：（1）×√××√√　　（2）①减小②　0，　31、如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0。若活塞固定，密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q1；若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2。（1）Q1和Q2哪个大些？气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同？（2）求在活塞可自由滑动时，密封气体温度升高1℃，活塞上升的高度h。解析：⑴设密闭气体温度升高1℃，内能的增量为△U，则有△U=Q1①△U=Q2+W②对活塞用动能定理得：W内+W大气－Gh=0③-22-\nW大气=－P0Sh④W=－W内⑤解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h⑥∴Q1＜Q2⑦由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同⑵解①⑥两式得：h=32、⑴判断以下说法的正误，请在相应的括号内打“”或“√”。、扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。（）、两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中前阶段分子力做正功，后阶段克服分子力做功。（）、晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。非晶体没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸热，温度就不断上升。（）、根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体。（）、气体分子间的距离较大，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目不均等。（）、一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为。（）⑵在图示气缸中封闭着温度为的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为，如果缸内空气温度变为，则重物________（填“上升”或“下降”）。这时重物将从原处移动________。（设活塞与气缸壁间无摩擦）-22-\n33、（１）下列说法中正确的是（　　　　）Ａ．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数Ｂ．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显Ｃ．在使两个分子间的距离由很远（r＞10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大Ｄ．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大Ｅ．一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大Ｆ．内能向机械能转化是有条件的，即环境中必须存在温度差，通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机（２）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则：①该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？③该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？解析：(1)ADE(2)①对于理想气体：A→B∴B→C∴②A→C由温度相等得：⑶A→C的过程中是吸热.吸收的热量34.某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了．而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1.0Pa(常温下的大气压强值)，当内外压强差超过6.0×104Pa时表盘玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是一21℃，表内气体体积的变化可忽略不计．（1）通过计算判断手表的表盘是向外爆裂还是向内爆裂的?（2）当时外界的大气压强为多少?-22-\n解析：（1）以表内气体为研究对象，初状态的压强为，温度为T1=273+27=300K，设末状态的压强为p2，温度为T2=273—21=252K，根据气体状态方程，有解得如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强至少为，大于山脚下的大气压强（即常温下大气压强），这显然是不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。（2）当时外界的大气压强为：35．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升上h，此时气体的温为T1。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：（1）气体的压强。（2）加热过程中气体的内能增加量。（3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。解析：（1）取活塞为研究对象，由受力平衡得…………①（2）气体对外做功…………②由热力学第一定律得…………③解得…………④（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2则…………⑤由气态方程…………⑥-22-\n解得…………⑦36.（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧．则以下说法中正确的是▲．A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用（2）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是▲A．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强减小B．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大C．如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大D．如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小（3）某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为▲个．已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L．（结果保留一位有效数字）答案：（1）AC（2）BC（3）1×102237．(2022年佛山市普通高中高三教学质量检测二）（1）汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功。已知在某次对外做功的冲程中汽油燃烧释放的化学能为1×103J，因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5×102J，则该内燃机对外所做的功为J,该内燃机的效率为。随着科技的进步，不断设法减小热量损失，则内燃机的效率不断提高，效率（填“有可能”、“仍不可能”）达到100%。（2）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将4mL的纯油酸溶液滴入20L无水酒精溶液中充分混合．注射器中1mL的上述混合溶液可分50滴均匀滴出，将其中的1滴滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm．试解答下列问题，结果均取一位有效数字。①油酸膜的面积约是多少?②已知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是，请估测油酸分子的直径。解析：（1）本小题考查对热力学第一定律和效率概念的理解，考查实验探究能力。7.5×102J，75%。仍不可能。（2）本小题考查用油膜法测分子直径的实验数据处理方法。-22-\n①油酸膜的面积：S＝81×(10×10－3)2m2＝8×10－3m2③油酸分子直径381．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大D．一定温度下，饱和汽的压强是一定的E．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律F．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势opVABDC2．如图所示p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中气体对外界做功200J．求：（1）ACB过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？（2）BDA过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？解析：1.BCD　2.（1）ACB过程内能增加　ACB过程中　　W1＝－280J，Q1＝410J由热力学第一定律　UB－UA＝W1＋Q1＝130J　　　气体内能的变化量为130J（2）BDA过程中气体放热　　　因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA过程中气体内能变化量　　UA－UB＝－130J　　　由题知　　　　　　　＝200J　由热力学第一定律　UA－UB＝W2＋Q2　Q2＝－330J　　放出热量330JABC图939.1964年制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，它的气室示意图如图9所示。利用海浪上下起伏的力量，空气从A吸进来，在B中压缩后再推入工作室C，推动涡轮机带动发电机发电。当海水下降时，阀门K1关闭，K2打开。当海水上升时，K2关闭，海水推动活塞等温压缩空气（空气可视为理想气体），空气压强达到6×105Pa时，阀门K1才打开。K1打开后，活塞继续推动B中的空气，直到气体全部被推入工作室C为止，同时工作室C的空气推动涡轮机工作。（1）根据上述信息，判断下列说法，正确的打“√”，错误的打“×”()A．压缩气体做功，B中空气的内能一定增大()B．在活塞向上推动，K1未打开之前，B中的空气向周围放出热量()C．在活塞向上推动，K1未打开之前，B中的每个空气分子对器壁的撞击力增大()D．压缩气体，体积减小，分子之间的平均距离减小，气体压强增大，分子力表现为斥力()E．该海浪发电机能将海浪的机械能完全转化为电能-22-\n（2）设每次吸入压强为1.0×105Pa、温度为7℃的空气0.336m3，在标准状态下的体积为多少？每次吸入的空气中所含的气体分子个数为多少？（NA＝6.0×1023/mol）解析：（1）（×）A(√)B(×)C(×)D(×)E（2）由由题意知P=P0T0＝273K分子个数40.（1）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。图的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：a._________________________；b._________________________。（2）制冷机是一种利用工作物质(制冷剂)的逆循环，使热从低温物体传到高温物体的装置，通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态．夏天，将房间中一台正工作的电冰箱的门打开，试分析这是否可以降低室内的平均温度?为什么?解析：（1）本小题是一道联系高新科技实际的题目,考查考生收集、处理信息和获取新知识的能力，考查对热力学第二定律的理解，考查实验探究能力。(1)a.原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同。b.原子排列具有一定对称性。(2)制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发,室外工作器向外散热。若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高。41.如图所示，把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内，管内水银面与槽内水银面高度差为h，当玻璃管缓慢竖直向下插入一些，问h怎样变化？气体体积怎样变化？（请用两种方法解答）解析：假设法：问h怎样改变，实际上就是问被封闭气体压强怎样改变。设被封闭气体压强为p，则p=p0-h，假设h不变(如图中虚线所示)，据题意，管下插过程中，气体体积将减小，可知压强增大，显然h减小，即管内水银面下降，此时气体压强增大，故气体体积将减小。极限法：设想把管压得较深，可直观判断V减小，p增大，故h减小，气体体积也减小。-22-\n凡是水银柱在玻璃管中由于管的上提、下压、倾斜、翻转等都可以假设法或极限法来讨论气柱长度变化及被封气体压强的变化。【答案】h减小，气体体积也减小方法技巧气体压强和体积变化分析可采用下列方法：1.假设法：假设气体的体积或压强不变，比较结论与假设是否矛盾。2.极限法：本题中将管子下压到内外水银面相平时，管内压强等于大气压，其压强变大，体积减少。42.已知金刚石的密度为，在体积为小块金刚石中，含有多少个炭原子？设金刚石中炭原子是紧密地排列在一起的，估算炭原子体积的大小．已知阿伏加德罗常数．解析：金刚石的摩尔质量①体积为小块金刚石质量为②其中所含的炭原子数为③炭原子体积的大小④43.如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0。若活塞固定，密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q1；若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2。（1）Q1和Q2哪个大些？气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同？（2）求在活塞可自由滑动时，密封气体温度升高1℃，活塞上升的高度h。解析：⑴设密闭气体温度升高1℃，内能的增量为△U，则有△U=Q1①△U=Q2+W②对活塞用动能定理得：W内+W大气－Gh=0③W大气=－P0Sh④W=－W内⑤解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h⑥∴Q1＜Q2⑦由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同⑵解①⑥两式得：h=⑧-22-\n44.⑴下面列举五个热事实：a．水与酒精混合后体积变小；b．糖在热水中溶解得较快；c．粉笔在黑板写下了字；d．花粉微粒越大，其在液体上的运动越慢；e．放在封闭气体的瓶里的乙醚自燃。再列举产生这五个热事实的原因：f．分子间存在着引力；g．分子运动的剧烈程度与温度有关；h．分子间存在着空隙；i．分子对物体的碰撞几率与物体的体积有关；j．压缩气体时对气体做功，气体的内能增大，温度升高。请你找出热事实所对应的热原因：a—　；b—；c—　；d—；e—　。（填代号）⑵理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）解析：⑴h；g；f；i；j；。　　⑵玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。45.（1）在以下说法中，正确的是（）A．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体B．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点D．饱和汽压随温度的升高而变小（2）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴1滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上，计算出轮廓范围内正方形的总数为N．则上述过程遗漏的步骤是▲；油酸分子直径的表达式d=▲．（3）某风景区有一处约50m高的瀑布，甚为壮观，请估计瀑布上、下水潭的水温因瀑布的机械能转化成内能而相差多少？［水的比热容J/(kg﹒℃)］解析：（1）AC（2）将痱子粉均匀撒在水面上d=（3）设水的的质量为m，上、下水潭的水温差为Δt，由能量守恒定律有代入数据解得℃46.（1）1821-22-\n年，德国物理学家塞贝克发现了一种怪现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜铁丝的一个联接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个联接点放在火焰上加热，升到很高的温度时，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明闭合电路中产生了电流，这就是温差发电现象.问：这一实验是否违反热力学第二定律？简述这一过程中能的转化情况.（2）如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm3，气压表读数为1.0×105Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为1.2×105Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况．②求活塞移动后气体的体积．解析：（1）不违反，内能不可能全部转化为电能，而不产生其他影响.产生电能是因为被火焰加热的铜铁丝内能的转化，其内能一部分转化为电能，一部分传递给冰水（2）①理想气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，气体放热．②根据玻意耳定律：活塞移动后气体的体积为：=25cm347.某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时，停止加热。（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？（3）若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg，排气孔直径为d=0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少？设压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（外界大气压强p0=1.0×105Pa，取g=10m/s2）解析：（1）设锅内气体分子数为nNA（2）根据热力学第一定律△U=W+Q=－4J锅内气体内能减少，减少了4J（3）当限压阀受到的向上的压力等于限压阀的重力和大气压力的合力时，气体将排出锅外，锅内气体压强不再升高，压强达最大，此时温度最高。锅内最大压强为代入数据得p=2.4×105Pa此时水的沸点℃48．-22-\n当质量一定的气体保持体积不变时，气体的压强p与热力学温度T之间存在着正比关系，如图（a）所示．在图（b）所示的u形管中装有水银，左右两部分都密封着空气，两水银面的高度差为h，把水银管浸没在热水中，则高度差h将_____（选填“增大”、“减小”或“不变”)，请你运用气体的等容线（即p一T图象）写出判断的过程．答：▲因P/T=P0/T0;△P=K△T▲K右>K左▲由图知在△T左=△T右▲△P左=△P右▲故h增大▲49.如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功l0J，大气压强为P0=1×105Pa，不计活塞的重力．问：①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大?②若以适当的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J，则气体的内能增加多少?(活塞的横截面积S=1cm2)解析：①设压缩后气体的压强为P，活塞的横截面积为S，l0=20cm，l=10cm，V0=l0S，V=lS．缓慢压缩，气体温度不变，由玻意耳定律：P0V0=PV解出p=2×105Pa②大气压力对活塞做功W1=P0S（l0-l）=1J，人做功W2=l0J，由热力学第一定律：△U=W1+W2+Q将Q＝－2J等代人，解出△U=9J50.（1）分析判断以下说法的正误，在相应的括号内打“√”或“×”A．被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体，若温度升高，压强保持不变，则气缸单位面积在单位时间内受到的分子碰撞次数在增加（）B．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性（）C．在夏季温度不太高、相对湿度较大时，人也容易中暑（）D．能量耗散的过程就是熵增加的过程（）（2）已知水的密度ρ＝1.0×103㎏/m3、摩尔质量M＝1.8×10-2㎏,阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol-1.一滴露水的体积大约是6.0×10-5cm3,它含有个水分子。如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×107个水分子，喝进水的质量是㎏（保留两位有效数字）（3）人的体温是由下丘脑中特殊神经细胞监察和控制的，当下丘脑温度高于37°C时，人体散热机制（如血管舒张、出汗等）就活跃起来，已知人自温度在37°C蒸发18g汗水所需要能量E＝4.3×103J.现有一中年人慢步行走时新陈代谢功率为35W，此人慢步行走时体温保持37°C,行走用时1h出汗约30.2g，试求此人通过传到辐射等方式（不包括出汗）产生的散热功率。51.（1）在以下说法中，正确的是（）-22-\nA．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体B．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点D．饱和汽压随温度的升高而变小（2）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水；④用注射器往水面上滴1滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上，计算出轮廓范围内正方形的总数为N．则上述过程遗漏的步骤是▲；油酸分子直径的表达式d=▲．（3）某风景区有一处约50m高的瀑布，甚为壮观，请估计瀑布上、下水潭的水温因瀑布的机械能转化成内能而相差多少？［水的比热容J/(kg﹒℃)］（1）AC（2）将痱子粉均匀撒在水面上d=（3）设水的的质量为m，上、下水潭的水温差为Δt，由能量守恒定律有代入数据解得℃52.（1）以下是有关热学内容的若干叙述：A．布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动B．给自行车轮胎打气，越来越费力，主要是由于打气过程中分子间斥力逐渐增大，引力逐渐减小的缘故C．系统的熵只能增大或不变，不可能减小D．通常情况下，一定质量的理想气体在等温膨胀的过程中，既不吸热，也不放热E．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体F．所有的金属在常温下都呈固态G．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能H．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行其中正确的是▲▲．（2）有一块物质薄片，某人为了检验它是不是晶体，做了一个实验．他以薄片的正中央O为坐标原点，建立xOy平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点x1和y1，使x1和y1到O点的距离相等．在x1和y1上分别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在O点，发现x1和y1点的温度在缓慢升高．甲同学说：若两点温度的高低没有差异，则该物质薄片一定是非晶体．乙同学说：若两点温度的高低有差异，则该物质薄片一定是晶体．请对两位同学的说法作出评价．①甲同学的说法是▲（选填“对”或“错”）的；理由是▲▲．②乙同学的说法是▲（选填“对”或“错”）的；理由是▲▲．-22-\n解析：（1）AEGH　　　　　（2）①错A.因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的B.两个特定方向上的同性并不能说明就是各个方向上都同性②　对因为只有晶体才具有各向异性-22-