高考物理重点难点知识测试题共3套热学专题研究Word格式文档下载.docx
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A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
布朗运动是悬浮在液体或气体中的小微粒在液体或气体分子的无规则热运动的撞击下所做的无规则运动，当用图形来描述这一运动时，可以有两种描述记录方式：
一是像照片一样，记录下某一时刻各微粒的位置，此时图形应是不同微粒在空间所处的位置，即图形应是一些点迹的位置坐标；
二是像记录路迹图一样，记录在某一段时间内微粒的位置变化，此时图形应是在某一段时间内不同微粒在初、末位置的连线，即图形应是一些直线（折线）．
本题中给出的是折线图，显然应属于第二种描述记录方式，但考虑到描绘图形时所选择的时间间隔内微粒可能与分子经过若干次碰撞，即可能改变过几次运动情况，所以这个折线图不一定是微粒运动的轨迹．综上所述，本题的正确选项应为D.
D
二、规律方法题组
3．[分子力做功与分子势能的变化]
（多选）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．分子力先增大，后一直减小
B．分子力先做正功，后做负功
C．分子动能先增大，后减小
D．分子势能先增大，后减小
E．分子势能和动能之和不变
分子力先增大，再减小，然后再增大，故A错；
分子力先为引力，后为斥力，靠近时，分子力先做正功，后做负功，故B对；
根据动能定理，分子动能先增大，后减小，故C对；
分子力做功是分子势能变化的量度，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加，故D错；
只有分子力做功，只有分子动能和分子势能相互转化，分子动能和分子势能之和保持不变，故E对．
BCE
4．[建立分子模型求分子体积或占据空间]
（多选）设某种物质的摩尔质量为μ，原子间的平均距离为d，已知阿伏加德罗常数为NA，则该物质的密度ρ可表示为（ ）
A．ρ＝
B．ρ＝
C．ρ＝
D．ρ＝
分子为球体时，1mol物质的体积为
πd3NA，则ρ＝
＝
，故A正确．分子为正方体时，1mol物质的体积为d3NA，则ρ＝
，故B正确．
AB
高考·
模拟·
创新
1．（2015年高考·
课标全国卷Ⅱ）（多选）关于扩散现象，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E．液体中的扩散现象是由液体的对流形成的
根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，A对；
扩散现象不是化学反应，是一种物理变化，B错；
扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，C对；
扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D对；
液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，而是液体分子无规则运动产生的，E错．
ACD
2．（2015年高考·
福建卷）下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（ ）
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
分子间距离处于平衡，即r0时，分子势能最小，A错；
温度越高，分子热运动越剧烈，B正确；
物体温度升高时，热运动速率大的分子数占总分子数比例增大，C错；
晶体中的多晶体，其物理性质是各向同性，D错．
3．（2015年高考·
海南卷）已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．
设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生，mg＝p0S，即：
m＝
总分子数n＝
；
假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V，a＝
，而V＝4πR2h，所以a＝
.
或（
·
）
1．[液体表面张力]
液体表面具有收缩趋势的原因是（ ）
A．液体可以流动
B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离
C．与液面接触的容器壁的分子，对液体表面分子有吸引力
D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离
由于液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以表面层分子间的相互作用表现为引力，这种引力使液体表面层的相邻部分之间有相互吸引的力（即表面张力），表面张力使液体表面具有收缩的趋势．选项D正确．
2．[气体状态方程]
某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为________的空气．（ ）
A.
V B.
V
C．（
－1）VD．（
＋1）V
设所求体积为Vx，由玻意耳定律，p0（Vx＋V）＝pV，可得Vx＝（
－1）V，C正确．
C
3．[气体实验定律解决液柱的移动问题]
两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相通，如图11－2－5所示，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10℃，则水银柱将（ ）
图11－2－5
A．向右移动B．向左移动
C．不动D．条件不足，不能确定
假设水银柱不动，A、B气体都做等容变化：
，
p′A－p′B＝
pA－
pB
p＝
p
＝0.001p>
所以水银柱向右移动．
A
江苏卷）
（1）（多选）对下列几种固体物质的认识，正确的有________．
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
（2）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用．某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试．测试时，对包装袋缓慢地施加压力．将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力________（选填“增大”、“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L．请通过计算判断该包装袋是否漏气．
（1）晶体有确定的熔点，A正确．B中的实验是表明云母具有各向异性，是晶体．而蜂蜡是非晶体，B错误．天然石英是晶体，离子是按照一定的规则排列的，C错误．碳原子能够按照不同的规则在空间分布，成为石墨或金刚石，D正确．
（2）理想气体压强增大，是由于内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大．对包装袋缓慢地施加压力，气体温度不变，同一部分理想气体的内能只与温度有关所以不变．
（3）依据玻意耳定律，假定不漏气求出末态气体体积与实际情况进行比较判断是否漏气．
若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得p0V0＝p1V1代入数据得V1＝0.5L，因为0.45L<
0.5L，故包装袋漏气．
（1）AD
（2）增大 不变 （3）包装袋漏气
图11－2－13
上海卷）如图11－2－13，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触．初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V1
V2＝1
2，温度之比T1
T2＝2
5.先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；
然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡，求：
（1）两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；
（2）最后两侧气体的体积之比．
（1）设初始时压强为p0
左侧气体满足：
右侧气体满足：
p0V2＝p′V 解得k＝
＝2
（2）活塞导热达到平衡
平衡时T1′＝T2′ 解得
（1）2
（2）
课标全国卷Ⅱ）
图11－2－14
如图11－2－14，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；
A侧空气柱的长度为l＝10.0cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时将开关K关闭．已知大气压强p0＝75.0cmHg.
（1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；
（2）此后再向B侧注入水银，使A，B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度．
（1）以cmHg为压强单位，设A侧空气柱长度l＝10.0cm时的压强为p；
当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1，
由玻意耳定律得pl＝p1l1①
由力学平衡条件得p＝p0＋h②
打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止．
由力学平衡条件有p1＝p0－h1③
联立各式，代入题中所给数据得l1＝12.0cm④
（2）当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2.
由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤
由力学平衡条件有p2＝p0⑥
联立各式，代入题中所给数据得l2＝10.4cm⑦
设注入的水银在管内的长度Δh，依题意得
Δh＝2（l1－l2）＋h⑧
联立各式，代入题中所给数据得Δh＝13.2cm.
（1）12.0cm
（2）13.2cm
1．[热力学第一定律]
一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×
104J的功，气体的内能减少了1.2×
105J，则下列各式中正确的是（ ）
A．W＝8×
104J，ΔU＝1.2×
105J，Q＝4×
104J
B．W＝8×
104J，ΔU＝－1.2×
105J，Q＝－2×
105J
C．W＝－8×
105J，Q＝2×
D．W＝－8×
105J，Q＝－4×
根据热力学第一定律的符号法则，W＝8×
105J，由ΔU＝W＋Q可求得Q＝－2×
105J，所以选项B正确．
2．[热现象的理解]
关于热现象的描述正确的一项是（ ）
A．根据热力学定律，热机的效率可以达到100%
B．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
C．温度是描述热运动的物理量，一个系统和另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规则的
热机不可能将内能全部转化为机械能，其效率不可能达到100%，A错误．做功是通过能量转化的方式改变内能，而热传递是通过内能转移改变内能，B错误．单个分子的运动无规则，但大量分子的运动符合统计规律，D错误．C的说法是正确的．
图11－3－1
3．[热力学定律与理想气体状态方程的综合应用]
如图11－3－1所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体（ ）
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强增大，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
向下压活塞，力F对气体做功，气体的内能增加，温度升高，由
＝C可知p增大，故选项C正确．
图11－3－2
4．[热力学定律与理想气体状态方程的综合应用]
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11－3－2所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃.
（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？
（1）对于理想气体：
A→B，由
得：
TB＝100K，
所以tB＝－173℃
B→C，由
TC＝300K，
所以tC＝27℃.
（2）A→C，由温度相等得：
ΔU＝0
（3）A→C的过程中是吸热．
吸热的热量Q＝W＝pΔV＝1×
105×
（3×
10－3－1×
10－3）J＝200J
（1）－173℃ 27℃
（2）0 （3）吸热 200J
广东卷）（多选）如图11－3－8为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水．在水加热升温的过程中，被封闭的空气（ ）
图11－3－8
A．内能增大
B．压强增大
C．分子间引力和斥力都减小
D．所有分子运动速率都增大
气体的质量一定，温度随水温升高而升高，气体内能增大，即A正确；
气体体积一定，根据气态方程，温度升高气体压强增大，即B正确；
气体体积不变，总体而言分子间距不变，分子力不变（若看作理想气体，分子间引力、斥力均可看作为零），即C错；
温度升高时，宏观总体而言分子运动速率增大，但从微观看，由于分子间的频繁碰撞，故分子运动的速度是瞬间万变的，故D错．
重庆卷）
（1）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么（ ）
A．外界对胎内气体做功，气体内能减小
B．外界对胎内气体做功，气体内能增大
C．胎内气体对外界做功，内能减小
D．胎内气体对外界做功，内能增大
（2）北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结。
若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1，压强为p1，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为p0.求冻结后肥皂泡内外气体的压强差．
（1）对车胎内的理想气体分析知，体积增大，气体对外做功，内能只有动能，而动能的标志为温度，故中午温度升高，内能增大，故选D.
（2）对肥皂泡分析，发生等容变化
有：
①
可得：
p2＝
p1②
故内外气体的压强差为Δp＝p2－p0＝
p1－p0
（1）D
（2）
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