【真题汇编-江苏卷】类型12：热学

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热学

问题类型

考纲要求

高考真题

分子动理论

分子动理论的基本观点和实验依据I

阿伏加德罗常数I

气体分子运动速率的统计分布I

温度、内能I

2018江苏卷 12（A）

2017江苏卷 12（A）

2016江苏卷 12（A）

固体、液体、气体

固体的微观细构、晶体和非晶体、液晶的微观结构I微体的表而张力现象I气体实验定律II

饱和蒸汽，非饱和蒸气、饱和蒸气压I

相对湿度I

2018江苏卷 12 （A）

2017江苏卷 12（A）

2016江苏卷 12（A）

热力学定律

热力学第一定律I

能量守恒定律I

热力学第二定律I

知识重现

分子动理论与内能

两种微观模型

(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V0＝π3＝πd3，d为分子的直径．

(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V0＝d3，d为分子间的距离．

分子热运动的实验基础

扩散现象和布朗运动．

(1)扩散现象特点：温度越高，扩散越快．

(2)布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈．(反映了液体分子的无规则运动，但并非液体分子的无规则运动)

分子间的相互作用力和分子势能

(1)分子力：分子间引力与斥力的合力．分子间距离增大，引力和斥力均减小；分子间距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快．

(2)分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大；当分子间距为r0时，分子势能最小．

物体内能变化的判定

温度变化引起分子平均动能的变化；体积变化，分子间的分子力做功，引起分子势能的变化．

固体和液体

(1)晶体和非晶体

(2)液晶的性质

液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．

(3)液体的表面张力

使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切．

(4)饱和汽压的特点

液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．

(5)相对湿度

某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的百分比．即：B＝×100%.

热力学定律

理想气体的实验定律与状态方程

真题汇编

1．（2018江苏卷 12 （A））如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则_____．

A．空气的相对湿度减小

B．空气中水蒸汽的压强增大

C．空气中水的饱和气压减小

D．空气中水的饱和气压增大

【答案】A

【解析】温度计示数减小说明蒸发加快，空气中水蒸汽的压强减小，选项B错误；因空气的饱和气压只与温度有关，空气温度不变，所以饱和气压不变，选项C、D错误；根据相对湿度的定义，空气的相对湿度减小，选项A正确。

点睛：本题考查湿度温度计的原理、分子速率分布的特点和热力学第一定律，解题的关键是要理解热力学的基本概念、弄清热力学第一定律各物理量的含义，注意气体等压变化过程中（C→A）应用计算外界对气体做的功。

2．（2018江苏卷 12（A））一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表．则T1___（选填“大于”“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比___（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．

速率区间（m?s㧟1）

各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%

温度T1

温度T2

100以下

0.7

1.4

100～200

5.4

8.1

200～300

11.9

17.0

300～400

17.4

21.4

400～500

18.6

20.4

500～600

16.7

15.1

600～700

12.9

9.2

700～800

7.9

4.5

800～900

4.6

2.0

900以上

3.9

0.9

【答案】大于等于

【解析】

分子速率分布与温度有关，温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数所占比例增加，速率小的分子数所占比例减小，所以T1大于T2；泄漏前后容器内温度不变，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变，仍为18.6%．

3．（2018江苏卷 12（B））如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×

????，经历??→??→??→??的过程，整个过程中对外界放出61.4??热量。求该气体在??→??过程中对外界所做的功。

【答案】138.6J

【解析】

整个过程中，外界对气体做功W=WAB+WCA，且WCA=pA（VC–VA）

由热力学第一定律ΔU=Q+W，得WAB=–（Q+WCA）

代入数据得WAB=–138.6 J，即气体对外界做的功为138.6 J

4．（2017江苏卷 12（A））一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V–T图象如图所示。下列说法正确的有（）

A．A→B的过程中，气体对外界做功

B．A→B的过程中，气体放出热量

C．B→C的过程中，气体压强不变

D．A→B→C的过程中，气体内能增加

【答案】BC

【解析】由图知A→B的过程中，温度不变，体积减小，故外界对气体做功，所以A错误；根据热力学定律知，A→B的过程中，气体放出热量，B正确；B→C的过程为等压变化，气体压强不变，C正确；A→B→C的过程中，温度降低，气体内能减小，故D错误．

【名师点睛】两个过程：A到B等温变化，B到C等压变化．

5．（2017江苏卷 12（A））（甲）和（乙）图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同．比较两张图片可知：若水温相同，_________（选填“甲”或“乙”）中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，___________（选填“甲”或“乙”）中水分子的热运动较剧烈．

【答案】甲乙

【解析】温度相同，颗粒越大，布朗运动越不明显，所以若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，温度越高，布朗运动越明显，故乙中水分子的热运动较剧烈．

【名师点睛】本题主要考查布朗运动，布朗运动与悬浮在液体中颗粒的大小及液体的温度有关．

6.（2016江苏卷 12（A））在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为．

（A）压强变小（B）压强不变

（C）一直是饱和汽（D）变为未饱和汽

【答案】AC

【解析】

试题分析：在冷却过程中，温度降低，锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡，所以锅内水蒸汽一直是饱和汽，故C正确；D错误；在冷却过程中，温度降低，饱和汽 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。

【解析】

【详解】

①设气缸A、B的体积均为V，对A中的气体发生等温膨胀，根据玻意耳定律有

pA1V=pA2(V+V1)

V1体积的气体在压强p保持不变温度从tA1变为tB1，体积从V1变为V2，则根据盖–吕萨克定律有

??1

其中TA1=(27+273) K=300 K，TB1=(77+273) K=350 K

对B中的气体发生等温压缩，根据玻意耳定律有pB1V=pB2(V–V2)

活塞C平衡后，pA2=pB2

解得pA2=2×105 Pa

②由①得V1=

m0=ρ(V+V1)

m=ρV1

解得m=1.2 kg

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