增分策略 2016年高考物理 六 選考部分 1 分子動理論 氣體及熱力學定律 1 1 下列說法正確的是 a 將一塊晶體敲碎后 得到的小顆粒是非晶體b 固體可以分為晶體和非晶體兩類 有些晶體在不同方向上有不同的光學性質c 由同種元素構成的固體 可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 d 在合適的條件下 某些晶體可以轉變為非晶體 某些非晶體也可以轉變為晶體e 在熔化過程中 晶體要吸收熱量 但溫度保持不變 內能也保持不變 在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間 缸內封閉氣體的溫度 缸內封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時 缸內封閉氣體的壓強 1 解析 固體可分為晶體和非晶體兩類 對于晶體由于晶粒的排列結構不同 可能會形成不同的晶體 例如石墨和金剛石 對同一晶體在不同的方向上可能有不同的光學性質 故b c正確 對于晶體和非晶體在合適的條件下可以相互轉化 故d正確 對于一塊晶體敲碎后 得到的小顆粒也是晶體 a錯 在熔化過程中 晶體要吸收熱量 用于增大分子勢能 內能發生變化 故e錯 答案 bcd 2 1 墨滴入水 擴而散之 徐徐混勻 關于該現象的分析正確的是 雙選 填正確答案標號 a 混合均勻主要是由于碳粒受重力作用b 混合均勻的過程中 水分子和碳粒都做無規則運動c 使用碳粒更小的墨汁 混合均勻的過程進行得更迅速d 墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子發生化學反應引起的 2 扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發生被頂起的現象 如圖 截面積為s的熱杯蓋扣在水平桌面上 開始時內部封閉氣體的溫度為300k 壓強為大氣壓強p0 當封閉氣體溫度上升至303k時 杯蓋恰好被整體頂起 放出少許氣體后又落回桌面 其內部氣體壓強立刻減為p0 溫度仍為303k 再經過一段時間 內部氣體溫度恢復到300k 整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體 求 當溫度上升到303k且尚未放氣時 封閉氣體的壓強 當溫度恢復到300k時 豎直向上提起杯蓋所需的最小力 1 解析 根據分子動理論的知識可知 混合均勻主要是由于水分子做無規則運動 使得碳粒無規則運動造成的布朗運動 由于布朗運動的劇烈程度與顆粒大小和溫度有關 所以使用碳粒更小的墨汁 布朗運動會越明顯 則混合均勻的過程中進行得更迅速 故選bc 答案 bc 3 1 已知地球大氣層的厚度h遠小于地球半徑r 空氣平均摩爾質量為m 阿伏加德羅常數為na 地面大氣壓強為p0 重力加速度大小為g 由此可估算得 地球大氣層空氣分子總數為 空氣分子之間的平均距離為 新課標卷的試題都是由一小一大組成的 小題是選擇題或填空題的形式 其分值為5分 大題是計算題的形式 其分值為10分 2013年新課標全國卷 小題考查的是分子力 分子力做功 分子勢能 大題考查的是蓋 呂薩克定律和玻意耳定律的應用 課標卷 小題考查的是氣體 內能 壓強 大題考查的是玻意耳定律 2014年新課標全國卷 小題考查的是熱力學第一定律 p t圖象中的等溫 等壓 等容線 大題考查的是玻意耳定律 蓋 呂薩克定律 新課標全國卷 小題考查的是固體 液體 氣體的性質 大題考查的是蓋 呂薩克定律 玻意耳定律 2015年新課標全國卷 小題考查的固體的微觀結構 大題考查的是查理定律及蓋 品薩克定律的應用 命題熱點 分子動理論 熱學知識的綜合應用 熱力學定律的分析和判斷 氣體實驗定律的應用 高考預測 2016年高考 熱力學第一定律和氣體實驗定律仍然主要以計算題的形式出現 而其他考點主要以選擇題的形式出現 且以考查知識的記憶和簡單的綜合應用為主 難度不會太大 1 分子動理論與氣體實驗定律的組合 典例1 1 多選 下列說法正確的是 a 擴散現象和布朗運動都與溫度有關 所以擴散現象和布朗運動都是分子的熱運動b 氣體的溫度升高 氣體分子的平均動能一定增大c 兩分子從無限遠處逐漸靠近 直到不能再靠近為止的過程中 分子間相互作用的合力先變大 后變小 再變大d 第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律e 一定質量的理想氣體體積增大時 壓強可能不變 第一次將活塞從打氣筒口壓到c處時 容器b中的壓強是多少 要使容器b中的最終壓強為5p0 h與h之比應為多少 解析 1 布朗運動是固體懸浮顆粒的運動 不是分子的熱運動 選項a錯誤 溫度是分子平均動能的標志 溫度越高 分子的平均動能越大 選項b正確 根據分子力與分子間距離的關系 選項c正確 第二類永動機不違反能量守恒定律 選項d錯誤 一定質量的理想氣體 體積增大的同時溫度升高 壓強可能不變 選項e正確 1 第 1 小題 在高考中屬于送分題 重在考查考生對基本概念的理解 而熱學的基本概念多 相互之間的聯系零散 學習中要在理解的基礎上記憶 通過比較找出相似概念的不同處 反復記憶 溫故而知新 2 應用氣體實驗定律的解題思路 1 選擇對象 即某一定質量的理想氣體 2 找出參量 氣體在始末狀態的參量p1 v1 t1及p2 v2 t2 3 認識過程 認清變化過程是正確選用物理規律的前提 4 列出方程 選用某一實驗定律或氣態方程 代入具體數值求解 并討論結果的合理性 1 1 多選 下列說法正確的是 a 單晶體冰糖磨碎后熔點不會發生變化b 足球充足氣后很難壓縮 是因為足球內氣體分子間斥力作用的結果c 一定質量的理想氣體經過等容過程 吸收熱量 其內能一定增加d 自然發生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的e 一定質量的理想氣體保持體積不變 單位體積內分子數不變 雖然溫度升高 單位時間內撞擊單位面積上的分子數不變 2 如圖所示 兩端開口 粗細均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中 管的頂部有一定長度的水銀 兩段空氣柱被封閉在左右兩側的豎直管中 開啟頂部連通左右水銀的閥門a 右側空氣柱長為l0 右側空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h 右側空氣柱頂部水銀面比左側空氣柱頂部水銀面低h 試根據上述條件推測左側空氣柱的長度為 左側空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為 若初始狀態溫度為t0 大氣壓強為p0 關閉閥門a 則當溫度升至多少時 右側氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平 不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響 大氣壓強保持不變 解析 1 晶體有固定的熔點 冰糖磨碎后熔點不會發生變化 a項正確 足球充氣后難以被壓縮 是氣體壓強增大的緣故 b項錯誤 等容過程氣體不對外界做功 外界也不對氣體做功 故吸收熱量 其內能一定增加 c項正確 據熱力學第二定律的微觀意義 一切自發過程總是向著分子熱運動的無序性增大的方向進行 d項正確 溫度升高 分子運動的平均速率增加 單位時間內撞擊單位面積上的分子數也增大 e項錯誤 2 熱力學定律 內能與氣體實驗定律的組合 2 牢記以下的幾個結論 1 熱量不能自發地由低溫物體傳遞給高溫物體 2 氣體壓強是由氣體分子頻繁地碰撞器壁產生的 壓強大小與分子熱運動的劇烈程度和分子密度有關 3 做功和熱傳遞都可以改變物體的內能 理想氣體的內能只與溫度有關 4 溫度變化時 意味著物體內分子的平均動能隨之變化 并非物體內每個分子的動能都隨之發生同樣的變化 典例2 1 多選 下列說法正確的是 a 布朗運動就是液體分子的熱運動b 當分子間距離減小時 分子勢能不一定減小c 一定質量的理想氣體在溫度不變的條件下 壓強增大 則外界對氣體做正功d 一切自然過程總是向分子熱運動的無序性增大的方向進行e 第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律 若保持溫度不變 將重物去掉 求活塞a移動的距離 若加熱汽缸b 使封閉氣體溫度升高到177 c 求活塞a移動的距離 解析 1 布朗運動是懸浮在液體中的固體微粒的運動 它反映了液體分子在永不停息地做無規則運動 a項錯誤 當分子間距小于r0時 分子力表現為斥力 分子間距減小 分子力做負功 分子勢能增大 b項正確 氣體發生等溫變化時 壓強增大 則體積減小 故外界對氣體做正功 c項正確 由熱力學第二定律知 一切自發進行的自然過程均有方向性 總是向分子熱運動無序性增大的方向進行 d項正確 第二類永動機不違反能量守恒定律 不可制成是因為它違反了熱力學第二定律 e項錯誤 理想氣體相關三量 u w q的分析思路1 內能變化量 u的分析思路 1 由氣體溫度變化分析氣體內能變化 溫度升高 內能增加 溫度降低 內能減少 2 由公式 u w q分析內能變化 2 做功情況w的分析思路 1 由體積變化分析氣體做功情況 體積膨脹 氣體對外界做功 體積被壓縮 外界對氣體做功 2 由公式w u q分析氣體做功情況 3 氣體吸 放熱q的分析思路 一般由公式q u w分析氣體的吸 放熱情況 2 多選 關于熱現象和熱學規律 下列說法中正確的是 a 甲物體自發傳遞熱量給乙物體 說明甲物體的內能比乙物體的多b 煤 石油 天然氣等能源所儲存的能量最初來源可追溯到太陽能c 在真空 高溫條件下 可以利用分子擴散向半導體材料中摻入其他元素 d 當分子間距離從r0 此時分子間引力與斥力平衡 增大到r1時 分子力先減小后增大 則分子勢能也先減小后增大e 壓縮氣體 對其做2 0 105j的功 同時氣體向外界放出1 5 105j的熱量 則氣體的內能增加了0 5 105j 最后汽缸內氣體的溫度 保持汽缸內氣體滿足 問中的溫度 使整個裝置豎直向上做勻加速運動 達到穩定狀態時發現彈簧又恢復了原長 則整個裝置的加速度為多少 3 熱學基本知識與氣體實驗定律的組合 1 晶體和非晶體 2 液晶的性質液晶是一種特殊的物質 既可以流動 又可以表現出單晶體的分子排列特點 在光學 電學物理性質上表現出各向異性 3 液體的表面張力使液體表面有收縮到球形的趨勢 表面張力的方向跟液面相切 4 飽和汽壓的特點液體的飽和汽壓與溫度有關 溫度越高 飽和汽壓越大 且飽和汽壓與飽和汽的體積無關 典例3 1 多選 以下說法正確的是 a 溫度高的物體內能一定大b 多晶體物理性質表現為各向異性c 熱量可能從內能小的物體傳遞到內能大的物體d 布朗運動說明分子永不停息地做無規則運動e 固體很難被壓縮是因為分子之間存在斥力的作用 解析 1 物體的內能是物體內部所有分子的勢能和動能的總和 因此溫度高的物體內能不一定大 a錯誤 多晶體的物理性質表現為各向同性 b錯誤 內能小的物體溫度不一定低 熱量可自發地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體 如果引起其他變化 熱量也可從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體 c正確 布朗運動說明液體分子在不停地做無規則運動 d正確 固體分子間有斥力作用 因此很難被壓縮 e正確 2 初始狀態 設玻璃管橫截面積為s 則封閉氣體的壓強和體積分別為p1 p0 ph 43cmhgv1 l1s設最終空氣柱長度為x 則末狀態空氣柱的壓強和體積分別為p2 p0 px 76 x cmhgv2 xs根據玻意耳定律可得p1v1 p2v2解得x 10cm 答案 1 cde 2 10 1 應用氣體實驗定律或氣體狀態方程解題的步驟 1 選對象 根據題意 選出所研究的某一部分氣體 這部分氣體在狀態變化過程中 其質量必須保持一定 2 找參量 找出作為研究對象的這部分氣體發生狀態變化前后的一組p v t數值或表達式 壓強的確定往往是個關鍵 常需結合力學知識 如力的平衡條件或牛頓運動定律 才能寫出表達式 3 認過程 過程表示兩個狀態之間的一種變化方式 除題中條件已直接指明外 在許多情況下 往往需要通過對研究對象跟周圍環境的相互關系的分析才能確定 認清變化過程是正確選用物理規律的前提 4 列方程 根據研究對象狀態變化的具體方式 選用氣體方程或某一實驗定律 代入具體數值 最后分析討論所得結果的合理性及其物理意義 2 解決多汽缸問題的方法兩個或多個汽缸封閉著幾部分氣體 并且汽缸之間相互關聯的問題 解答時應分別研究各部分氣體 找出它們各自遵循的規律 并寫出相應的方程 還要寫出各部分氣體之間壓強或體積的關系式 最后聯立求解 3 1 多選 對于相同