（通用版）2020版高考物理二轮复习 专题十一 选考部分 第1课时 热学课件

第一部分专题十一选考部分高考命题轨迹高考命题点命题轨迹情境图分子动理论与气体实验定律的组合20152卷3315(2)33题分子动理论与气体实验定律的组合20171卷3320182卷3320193卷3317(1)33题19(3)33题18(2)33题固体、液体与气体实验定律的组合20151卷3315(1)33题热力学定律与气体实验定律的组合20161卷33,2卷33,3卷3316(2)33题16(3)33题热力学定律与气体实验定律的组合20172卷33,3卷3317(2)33题17(3)33题热力学定律与气体实验定律的组合20181卷33,3卷3318(1)33题18(3)33题热学基本规律与气体实验定律的组合20191卷33,2卷3319(2)33题高考题型1分子动理论与气体实验定律的组合内容索引NEIRONGSUOYIN高考题型2固体、液体与气体实验定律的组合高考题型3热力学定律与气体实验定律的组合高考题型4热学基本规律与气体实验定律的组合分子动理论与气体实验定律的组合题型：选择或者计算题：5年5考高考题型1例1(2019·全国卷Ⅲ·33)(1)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_________________________________________________.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_______________________________________________________________________________________________.为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是____________________.使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积解析由于分子直径非常小，极少量油酸所形成的单分子层油膜面积也会很大，因此实验前需要将油酸稀释，使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜.可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液中纯油酸的体积.油酸分子直径等于一滴溶液中油酸的体积与形成的单分子层油膜的面积之比，即d＝，故除测得一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积外，还需要测量单分子层油膜的面积.VS(2)如图1，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K.①求细管的长度；答案41cm图1解析设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，被密封气体的体积为V1，压强为p1.由玻意耳定律有pV＝p1V1①由力的平衡条件有p＝p0＋ρgh②p1＝p0－ρgh③式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强.由题意有V＝S(L－h1－h)④V1＝S(L－h)⑤由①②③④⑤式和题给条件得L＝41cm⑥②若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度.答案312K解析设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖－吕萨克定律有VT0＝V1T⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312K.拓展训练1(2019·湖北天门、仙桃等八市第二次联考)(1)分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图2甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能Ep＝0).下列说法正确的是________.图2ADEA.乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线B.当r＝r0时，分子势能为零C.随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大D.分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得更快E.在rr0阶段，分子力减小时，分子势能也一定减小解析在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，故A项正确，B项错误；分子间距离增大，分子间作用力先减小后反向增大，最后又一直减小，C项错误；分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快，D项正确；当r＜r0时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小，E项正确.(2)横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口.初始时，右端管内用h1＝4cm的水银柱封闭一段长为L1＝9cm的空气柱A，左端管内用水银封闭有长为L2＝14cm的空气柱B，这段水银柱左右两液面高度差为h2＝8cm，如图3甲所示.已知大气压强p0＝76.0cmHg，环境温度不变.①求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位)；图3答案72cmHg解析初始时，空气柱A的压强为pA＝p0＋ρgh1而pB＋ρgh2＝pA联立解得空气柱B的压强为pB＝72cmHg；②若将玻璃管缓慢旋转180°，使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出)，如图乙所示.当管中水银静止时，求左右两水银柱液面高度差h3.答案12cm解析U形管倒置后，空气柱A的压强为pA′＝p0－ρgh1空气柱B的压强为pB′＝pA′＋ρgh3空气柱B的长度L2′＝L2＋h2－h32由玻意耳定律可得pBL2＝pB′L2′联立解得h3＝12cm.拓展训练2(2019·安徽蚌埠市第三次质量检测)(1)下列说法正确的是________.A.悬浮在水中的花粉颗粒不停地做无规则运动，这反映了水分子运动的无规则性B.随着分子间距离的增大，分子间相互作用力可能先减小后增大C.随着分子间距离的增大，分子势能一定先减小后增大D.压强是组成物质的分子平均动能的标志E.在真空和高温条件下，可以利用分子扩散在半导体材料中掺入其他元素ABE解析悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动，是由于受到水分子的撞击不平衡造成的，反映了水分子运动的无规则性，故A正确；分子力与分子间距离的关系比较复杂，要看分子力表现为引力，还是斥力，随着分子间距离的增大，分子间的相互作用力可能先减小后增大，也可能一直减小，故B正确；随着分子间距离的增大，若分子力从斥力变为引力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，如果一开始就是引力，分子势能就是一直增加，C错误；温度是分子平均动能的标志，故D错误；在真空、高温条件下，可以利用分子扩散在半导体材料中掺入其他元素，故E正确.(2)如图4所示，左右两个粗细均匀、内部光滑的汽缸，其下部由体积可以忽略的细管相连，左汽缸顶部封闭，右汽缸与大气连通，左右两汽缸高度均为H、横截面积之比为S1∶S2＝1∶2，两汽缸除左汽缸顶部导热外其余部分均绝热.两汽缸中各有一个厚度不计的绝热轻质活塞封闭两种理想气体A和B，当大气压为p0、外界和气体温度均为27℃时处于平衡状态，此时左、右侧活塞均位于汽缸正中间.①若外界温度不变，大气压为0.9p0时，求左侧活塞距汽缸顶部的距离；答案59H图4解析大气压变为0.9p0，则由题图知两种理想气体A和B的压强均变为0.9p0，气体A做等温变化由玻意耳定律得：p0H2S1＝0.9p0h1S1解得左侧活塞距汽缸顶部的距离为h1＝59H②若外界温度不变，大气压仍为p0，利用电热丝加热气体B，使右侧活塞上升，求此时气体B的温度.H4答案400K(或127℃)解析外界温度、大气压均保持不变，气体A的状态也不变，即左侧活塞仍处于汽缸正中间，则气体B做等压变化，由盖－吕萨克定律得：S1＋S2H2T0＝S1H2＋S2H2＋H4TT0＝27℃＝300K，则气体B的温度为T＝400K(或t＝127℃).固体、液体与气体实验定律的组合题型：选择或者计算题：5年1考高考题型2例2(2019·辽宁大连市第二次模拟)(1)下列说法正确的是________.A.液晶显示器利用液晶的光学各向异性显示不同颜色B.某种液体的饱和汽压不一定比未饱和汽压大C.气体温度升高时，气体热运动变得剧烈，气体的压强一定增大D.萘的熔点为80℃，质量相等的80℃的固态萘和80℃的液态萘具有不同的分子势能E.若附着层的液体分子比液体内部的分子分布稀疏，则液体和固体之间表现为浸润ABD解析液晶既具有流动性，又具有光学各向异性，液晶显示器利用液晶的光学各向异性显示不同颜色，A正确；同一温度下某种液体的饱和汽压一定比未饱和汽压大，题中未说明温度关系，无法确定，所以B正确；气体温度升高，气体热运动变得剧烈，但气体的体积变化未知，所以压强无法判断，C错误；萘的熔点为80℃，晶体在熔化过程中吸热，但温度不变，故分子平均动能不变，吸热后内能增大，所以分子势能变大，D正确；若附着层的液体分子比液体内部的分子分布稀疏，分子间表现为引力，所以液体与固体之间表现为不浸润，E错误.(2)某兴趣小组受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计.如图5所示，导热性能良好的汽缸，内径相同，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦地左右滑动.汽缸左端开口，通过A封有压强为p0的气体，汽缸右端通过B封有压强为3p0的气体.一细管连通两汽缸，初始状态A、B均位于汽缸最左端.该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知外界大气压强为p0，p0相当于10m高的水产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体.求：①当活塞A向右移动时，水的深度；图5L5答案2.5m解析A右移L5时，假设B不动，汽缸Ⅰ内气体等温变化，有：p0SL＝p1S(L－L5)解得p1＝54p03p0，假设成立由p1＝p0＋ph可得：h＝2.5m②该深度计能测量的最大水深.答案30m解析当活塞A恰好移动到汽缸Ⅰ的最右端时所测水深最大，设此时活塞B右移了x两部分气体压强相等，设为p2对Ⅰ内气体应用玻意耳定律可得：p0SL＝p2Sx对Ⅱ内气体应用玻意耳定律可得：3p0SL＝p2S(L－x)联立解得：x＝L4，p2＝4p0由p2＝p0＋phmax可得：hmax＝30m.拓展训练3(2019·安徽安庆市下学期第二次模拟)(1)下列有关自然现象的描述或判断中，正确的是______.A.露珠通常呈现球状，是水的表面具有张力作用的结果B.气体可以被压缩，但又不能无限地被压缩，说明气体分子间存在相互作用的斥力C.在阳光的照射下，经常看见空气中尘埃所做的无规则运动是布朗运动D.水和酒精混合后的总体积小于两者体积之和，说明分子间存在间隙E.冰块打碎后，具有各种不同的形状，说明冰不是晶体ABD解析表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故A正确；气体能被压缩，说明分子之间存在间隙，而又不能无限地被压缩，说明气体分子间存在相互作用的斥力，故B正确；飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的，不是布朗运动，故C错误；酒精和水混合后总体积减小，说明分子间有间隙，故D正确；区分是不是晶体要看是否具有确定的熔点，冰具有确定的熔点，是晶体，故E错误.(2)一定质量的理想气体经过如图6所示的变化过程：A→B→C.已知气体在初始状态A的压强为p0，体积为V0，温度为T0，BA连线的延长线经过坐标原点，A→B过程中，气体从外界吸收热量为Q，B状态温度为T.试求：①气体在B状态时的体积和在C状态时的压强；图6答案V0T0T1p0T0T1解析气体从A到B过程中，发生等压变化，设B状态时的体积为V1，根据盖－吕萨克定律，V0T0＝V1T1气体从B到C过程中，发生等温变化，设C状态时的压强为p，根据玻意耳定律，p0V1＝pV0解得：p＝p0T0T1②气体从A→B→C整个过程中内能的变化.答案Q－p0(T1T0－1)V0解析气体从B→C过程中温度不变，内能不变.气体从A→B过程中，体积变大，气体对外做功，W＝－p0ΔV＝－p0(T1T0－1)V0气体从外界吸收热量为Q，根据热力学第一定律，内能