备战高考物理模拟冲刺16天 9分子动理论热力学定律(非课改地区)

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全国高中物理竞赛分子运动论与热力学定律

分子运动论与热力学定律【知识点】1、气体分子热运动就单个分子而言，由于受到其他分子的作用，其运动过程可以说是千变万化的，具有极大的偶然性；对构成宏观系统的大量分子整体而言，在一定条件下运动遵循确定的规律，即遵从统计规律。

2、理想气体与理想气体的状态方程宏观上严格遵从下面状态方程的气体称为理想气体，表示为mpV RT M=式中p 、V 、T 分别为气体的压强、体积和温度，m 为气体总质量，M 为摩尔质量，R 为普适气体常量，其量值是11J mol K --⋅⋅8.13，上式称为理想气体状态方程。

3、理想气体的压强理想气体压强是大量分子不断碰撞器壁的结果，大小与分子数密度n 和分子平均动能k ε有关，有23k p n ε=。

4、温度宏观表现为气体的冷热程度，微观上表示的是分子热运动的剧烈程度，温度的数值表示法称为温标，国际单位制中采用热力学温标，温度的单位是开尔文，用符号K 表示。

日常生活中所用的摄氏温标t 与热力学温标T 的关系是273.15t T =-。

根据克拉伯龙方程pV RT γ=,同时引入波尔兹曼常数23/ 1.3810J/K A k R N -==⨯,将其与摩尔数/A N N γ=，分子数密度/n N V =这三个关系式代入克拉伯龙方程后，得到另一种表示形式（称为阿伏伽德罗定律）为p nkT =，将这个关系式代入理想气体的压强公式，得到温度公式32k kT ε=，即温度与气体分子的平均动能的关系式。

5、自由度确定一个物体空间位置所需要的独立坐标数称为该物体的自由度．6、能量按自由度均分定理理想气体在温度为T 的平衡状态下，分子运动的每一个自由度都平均分配有2kT的平均动能，这个结论称为能量按自由度均分定理，简称能量均分定理。

一个分子的平均动能为2ikT ε=k 。

7、理想气体的内能在平衡状态下系统内部所有分子的各种热运动动能和势能的总和，称为系统的内能，对于理想气体，其内能包括所有分子平动动能和转动动能之和，即()22m t r m iE RT RT M M +==式中i 为气体分子的自由度。

高三物理一轮复习分子动理论与热力学定律专题专项训练(含答案)

高三物理一轮复习分子动理论与热力学专题专项训练1.下列说法正确的是（）A．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和B．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力减小，斥力减小C．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征D．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动E．密封在容积不变的容器内的理想气体，若气体从外界吸热，则温度一定升高2.下列有关热现象分析与判断正确的是（）A．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著B．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房子内的气温将会增加C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数越多，液体继续蒸发，饱和气压强增大D．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多E．在一个大气压下，1g100℃的水吸收 2.26×103J热量变为1g100℃的水蒸气，在这个过程中，2.26×103J=水蒸气的内能+水的内能+水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功．3.下列说法正确的是（）A．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少B．热量可以从高温物体向低温物体传递，也可以从低温物体向高温物体传递C．在理想气体的等压压缩过程中，外界对气体做功使气体的内能增加D．0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能不相同E．悬浮在液体中的微小颗粒，在某一瞬间与它相碰撞的液体分子数越少，布朗运动越明显4.关于物体的热运动与内能，下列说法正确的是（）A．分子间距离增大，分子势能一定增大B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加C．一定质量的100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能增加D．当密闭气体的分子热运动剧烈程度减弱，则气体温度降低E．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加5.下列说法正确的是（）A．能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒B．没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能C．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D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大6.下列说法正确的是（）A ．饱和气压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关B ．能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性C ．液体表面层分子间距离较大，这些液体分子间作用力表现为引力D ．若某气体摩尔体积为V ，阿伏伽德罗常数用N A 表示，则该气体的分子体积为AN V E ．用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V ，铺开的油膜面积为S ，则可估算出油酸分子直径为SV 7.关于分子动理论，下列说法正确的是（）A ．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似，具有各向异性B ．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动C ．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加D ．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做内能E ．当两个分子间的距离为分子力平衡距离r 0时，分子势能最小8.以下说法中正确的是（）A ．同一温度下同质量的水，气态时的内能和液态时的相同B ．气体对外做功，其内能可能增加C ．热量可以从低温物体传递到高温物体D ．一定质量的理想气体温度升高时，每个气体分子的速率都增大E ．分子势能可能随分子间距离的增加而增加9.下列说法正确的是（）A ．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，压强也必然增大B ．0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同C ．大颗粒的盐磨成细盐．仍然是晶体D ．布朗运动是液体分子对悬浮固体颗粒的碰撞作用不平衡造成的E ．第二类永动机因为违反了能量守恒定律，因此是制造不出来的10.下列有关热现象的叙述中，正确的是（）A ．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行B ．机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程C ．气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功D ．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E ．热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能不引起其它变化11.下列说法正确的是（）A ．物体的温度降低，个别分子的动能可能会增大B．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的C．食盐熔化的过程中温度不变，说明食盐是晶体D．系统对外做功，内能一定减少E．热运动的宏观过程会有一定的方向性12.（6分）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13.下列说法正确的是（）A．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大B．由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很大的宏观状态，也就是出现概率较大的宏观状态C．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热14.下列说法正确的是（）A．气体放出热量，其分子的平均动能不一定减小B．布朗运动是液体分子的永不停息的无规则运动C．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距的减小而增大E．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加15.有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是（）A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈C．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的E．外界对物体做功，物体的内能必定增加16.下列有关热现象的说法正确的是（）A．分子力随分子间距离减小而增大B．气体吸收热量，其分子的平均动能可能减小C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动D．缓慢压缩一定量理想气体，若此过程气体温度不变，则外界对气体做正功但气体内能不变E．气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多17.如图所示，用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热气缸分隔成容积相同的两部分，分别封闭着A、B两部分理想气体：A部分气体压强为P A0=2.5×105 Pa，B部分气体压强为P B0=1.5×105 Pa．现拔去销钉，待活塞重新稳定后，（外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生）①求此时A部分气体体积与原来体积之比；②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热，并简述理由．18.如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.19.一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，温度均为27℃，达到平衡时1、2两气室长度分别为40cm和20cm，如图所示。

2023高考物理专题冲刺训练--热学的基本概念与原理(一)

热学的基本概念与原理（一）分子动理论、温度和内能一、物体是由大量分子组成的微观量：分子体积0V 、分子直径d 、分子质量0m宏观量：物质体积V 、摩尔体积A V 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。

联系桥梁：阿伏加德罗常数（1231002.6-⨯=mol N A ） AV MV m ==ρ 1、分子质量：A A 0N V N M N m m A ρ===2、分子体积：AA 0N MN V N V V A ρ＝＝= （对气体，0V 应为气体分子占据的空间大小） 3、分子大小：(数量级m 1010-) （1）球体模型．30)2(34dN M N V V A A A πρ===直径306πV d =（固、液体一般用此模型）油膜法估测分子大小：SV d = S ：单分子油膜的面积，V ：滴到水中的纯油酸的体积（2）立方体模型．30V d = （气体一般用此模型；对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离）注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。

（3）分子的数量：A A N MVN M m nN N A ρ=== 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 二、布朗运动与分子热运动扩散现象、布朗运动与热运动的比较三、分子力、分子势能和物体的内能1、分子力及分子势能比较（1）内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．（2）决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态有关系．（3）通过做功或热传递可以改变物体的内能．（4）温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同．四、针对练习1、(多选)钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3)，摩尔质量为M (单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉＝0.2 g ，则下列选项正确的是( )A ．a 克拉钻石物质的量为0.2a MB ．a 克拉钻石所含有的分子数为0.2aN AMC ．每个钻石分子直径的表达式为36M ×10－3N A ρπ(单位为m) D ．a 克拉钻石的体积为aρ2、（多选）若以μ表示氮气的摩尔质量，V 表示在标准状况下氮气的摩尔体积，ρ是在标准状况下氮气的密度，A N 为阿伏加德罗常数，m 、∆分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是（） A ．mV ρN A =B ．∆=A N μρC ．A N μm =D ．A N V =∆3、空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管) 液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积为V ，水的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，则液化水中分子的总数N 和水分子的直径d 分别为( ) A ．N ＝MρVN A，d ＝36M πρN A B ．N ＝ρVN AM，d ＝3πρN A6MC ．N ＝ρVN AM ，d ＝36M πρN A D ．N ＝MρVN A ，d ＝3πρN A6M4、（多选）某气体的摩尔质量为M ，分子质量为m ，若1摩尔该气体的体积为m V , 密度为μ，则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为A N )（）A ．m V N A B ．m mV MC ．M N A μD ．mμN A 5、（多选）PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法正确的是( ) A ．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B ．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C ．温度越低PM2.5活动越剧烈D ．PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈6、关于布朗运动，下列说法中正确的是（）A ．悬浮的微粒越大，布朗运动越明显B ．布朗运动是液体分子无规则运动的反映C ．强烈的阳光射人较暗的房间内，在光束中可以看到有悬浮在空中的微尘不停地做无规则运动,这也是一种布朗运动D ．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动7、据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。

2024年高考物理一轮复习第十六单元第3讲热力学定律练习含解析新人教版选修3_3

第3讲热力学定律1 热力学第肯定律(1)热力学第肯定律:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。

表达式:ΔU=Q+W。

(2)应用热力学第肯定律解题的关键就是要熟记、记准符号法则。

对志向气体而言,温度只与内能有关,温度上升,内能增加,ΔU>0;温度降低,内能削减,ΔU<0。

从外界汲取热量Q>0,有促使内能增加的可能;向外界放出热量Q<0,有促使内能削减的可能;若系统与外界绝热,则Q=0,既不吸热,也不放热。

外界对气体做功,W>0,有促使内能增大的可能;气体对外界做功,W<0,有促使内能削减的可能。

【温馨提示】志向气体内能变更的分析思路①由体积变更分析气体做功状况:体积膨胀,气体对外做功;气体被压缩,外界对气体做功。

②由温度变更推断气体内能变更:温度上升,气体内能增大;温度降低,气体内能减小。

③由热力学第肯定律ΔU=W+Q推断气体是吸热还是放热。

福建福州1月考试)肯定质量的志向气体在某一过程中,外界对气体做功7.0×104 J,气体内能削减1.3×105 J,则此过程()。

A.气体从外界汲取热量2.0×105 JB.气体向外界放出热量2.0×105 JC.气体从外界汲取热量6.0×104 JD.气体向外界放出热量6.0×104 J【答案】B浙江绍兴第一中学模拟)肯定量的志向气体在某一过程中,从外界汲取热量2.5×104 J,气体对外界做功1.0×104 J,则该志向气体的()。

A.温度降低,密度增大B.温度降低,密度减小C.温度上升,密度增大D.温度上升,密度减小【答案】D2 能量守恒定律(1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应:物体运动具有机械能,分子运动具有内能,电荷的运动具有电能,原子核内部的运动具有原子能,等等。

(2)不同形式的能量之间可以相互转化:摩擦生热是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起,表明内能转化为机械能;电流通过电热丝做功可将电能转化为内能,等等。

高考物理二轮复习：分子动理论、气体及热力学定律(含答案解析)

分子动理论气体及热力学定律热点视角备考对策本讲考查的重点和热点：①分子大小的估算；②对分子动理论内容的理解；③物态变化中的能量问题；④气体实验定律的理解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦用油膜法估测分子大小．命题形式基本上都是小题的拼盘. 由于本讲内容琐碎，考查点多，因此在复习中应注意抓好四大块知识：一是分子动理论；二是从微观角度分析固体、液体、气体的性质；三是气体实验三定律；四是热力学定律．以四块知识为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆.`一、分子动理论 1．分子的大小(1)阿伏加德罗常数N A ＝×1023 mol －1.(2)分子体积：V 0＝V molN A (占有空间的体积)．(3)分子质量：m 0＝M molN A.(4)油膜法估测分子的直径：d ＝VS . (5)估算微观量的两种分子模型【①球体模型：直径为d ＝36V 0π.②立方体模型：边长为d ＝3V 0. 2．分子热运动的实验基础(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．3．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，分子势能增加；当分子间距为r 0时，分子势能最小． —二、固体、液体和气体1．晶体、非晶体分子结构不同，表现出的物理性质不同．其中单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．2．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最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切． 4．气体实验定律：气体的状态由热力学温度、体积和压强三个物理量决定． (1)等温变化：pV ＝C 或p 1V 1＝p 2V 2.(2)等容变化：p T ＝C 或p 1T 1＝p 2T 2.(3)等压变化：V T ＝C 或V 1T 1＝V 2T 2.*(4)理想气体状态方程：pV T ＝C 或p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2.三、热力学定律 1．物体的内能 (1)内能变化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． (2)物体内能的决定因素2．热力学第一定律 #(1)公式：ΔU ＝W ＋Q .(2)符号规定：外界对系统做功，W ＞0，系统对外界做功，W ＜0；系统从外界吸收热量，Q ＞0，系统向外界放出热量，Q ＜0.系统内能增加，ΔU ＞0，系统内能减少，ΔU ＜0. 3．热力学第二定律(1)表述一：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)表述二：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．(3)揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，说明了第二类永动机不能制造成功．热点一微观量的估算？命题规律：微观量的估算问题在近几年高考中出现的较少，但在2015年高考中出现的概率较大，主要以选择题的形式考查下列两个方面： (1)宏观量与微观量的关系；(2)估算固、液体分子大小，气体分子所占空间大小和分子数目的多少．1.若以μ表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面五个关系式中正确的是( )A ．N A ＝VρmB ．ρ＝μN A ΔC ．m ＝μN AD ．Δ＝V N AE ．ρ＝μV^[解析] 由N A ＝μm ＝ρVm ，故A 、C 对；因水蒸气为气体，水分子间的空隙体积远大于分子本身体积，即V ≫N A ·Δ，D 不对，而ρ＝μV ≪μN A·Δ，B 不对，E 对．[答案] ACE2.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M ＝0.283 kg·mol －1，密度ρ＝×103 kg·m －3.若100滴油酸的体积为1 mL ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少(取N A ＝×1023 mol －1，球的体积V 与直径D 的关系为V ＝16πD 3，结果保留一位有效数字)[解析] 一个油酸分子的体积V ＝MρN A分子直径D ＝36M πρN A最大面积S ＝V 油D代入数据得：S ＝1×101 m 2. [答案] 1×101 m 2 $3.(2014·潍坊二模)空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥，若有一空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝×103 cm 3.已知水的密度ρ＝×103 kg/m 3、摩尔质量M ＝×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝×1023 mol －1.试求：(结果均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数N ； (2)一个水分子的直径d .[解析] 水是液体，故水分子可以视为球体，一个水分子的体积公式为V ′0＝16πd 3.(1)水的摩尔体积为V 0＝Mρ①该液化水中含有水分子的物质的量n ＝VV 0②水分子总数N ＝nN A ③由①②③得N ＝ρVN AM `＝错误!≈3×1025(个)．(2)建立水分子的球模型有：V 0N A＝16πd 3得水分子直径d ＝36V 0πN A＝ 36××10－5××1023m≈4×10－10m. [答案] (1)3×1025个 (2)4×10－10 m[方法技巧] 解决估算类问题的三点注意1固体、液体分子可认为紧靠在一起，可看成球体或立方体；气体分子只能按立方体模型计算所占的空间.2状态变化时分子数不变. ^3阿伏加德罗常数是宏观与微观的联系桥梁，计算时要注意抓住与其有关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量.)热点二分子动理论和内能命题规律：分子动理论和内能是近几年高考的热点，题型为选择题．分析近几年高考命题，主要考查以下几点：(1)布朗运动、分子热运动与温度的关系．(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系及分子势能与分子力做功的关系．：1.(2014·唐山一模)如图为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线．下列说法正确的是( )A ．当r 大于r 1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r1时，分子间势能E p最小D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功E．当r等于r2时，分子间势能E p最小[解析]由图象知：r＝r2时分子势能最小，E对，C错；平衡距离为r2，r＜r2时分子力表现为斥力，A错，B对；r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，D对．[答案]BDE,2.(2014·长沙二模)下列叙述中正确的是()A．布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映B．分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能也越小C．两个铅块压紧后能粘在一起，说明分子间有引力D．用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力E．温度升高，物体的内能却不一定增大[解析]布朗运动不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它反映了液体分子的运动，A正确；若取两分子相距无穷远时的分子势能为零，则当两分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子势能随间距的减小而减小(此时分子力做正功)，当分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，分子势能随间距的减小而增大(此时分子力做负功)，故B错误；将两个铅块用刀刮平压紧后便能粘在一起，说明分子间存在引力，C正确；用打气筒向篮球充气时需用力，是由于篮球内压强在增大，不能说明分子间有斥力，D错误；物体的内能取决于温度、体积及物体的质量，温度升高，内能不一定增大，E正确．[答案]ACE￥3.对一定量的气体，下列说法正确的是()A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体的体积大于所有气体分子的体积之和C．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高D．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞产生的E．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小[解析]气体分子间的距离远大于分子直径，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错，B项对；温度是物体分子平均动能大小的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，C项对；气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁产生的，D项对；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，E项错误．[答案]BCD；[方法技巧]1分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，两分子为平衡距离时，分子势能最小.2注意区分分子力曲线和分子势能曲线.)热点三热力学定律的综合应用命题规律：热力学定律的综合应用是近几年高考的热点，分析近三年高考，命题规律有以下几点：(1)结合热学图象考查内能变化与做功、热传递的关系，题型为选择题或填空题．(2)以计算题形式与气体性质结合进行考查．(3)对固体、液体的考查比较简单，备考中熟记基础知识即可．】1.(2014·南昌一模)下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是()A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律B．能量耗散过程中能量不守恒C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性E ．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功[解析] 由热力学第一定律知A 正确；能量耗散是指能量品质降低，反映能量转化的方向性仍遵守能量守恒定律，B 错误，D 正确；电冰箱的热量传递不是自发，不违背热力学第二定律，C 错误；在有外界影响的情况下，从单一热源吸收的热量可以全部用于做功，E 正确．。

高考物理考前押题分子动理论气体及热力学定律

高考物理考前押题分子动理论气体及热力学定律1．一定质量的理想气体，从初始状态A 经状态B 、C 、D 再回到状态A ，其体积V 与温度T 的关系如图6－12－14所示．图中TA 、VA 和TD 为已知量．图6－12－14(1)从状态A 到B ，气体经历的是________过程(填“等温”、“等容”或“等压”)；(2)从B 到C 的过程中，气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)从C 到D 的过程中，气体对外________(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)，同时________(填“吸热”或“放热”)；(4)气体在状态D 时的体积VD ＝________.解析题目中给出了四个不同状态的体积和温度．(1)A →B 过程，体积不变，是等容过程．(2)B →C 过程，体积减小，说明外界对气体做功，但气体的温度不变，所以气体的内能也不变，说明此过程放热．(3)C →D 过程，气体的体积减小、温度降低，说明外界对气体做正功(或者说气体对外界做负功)，且气体的内能减小，是放热过程．(4)由理想气体状态方程知，pAVA TA ＝pDVD TD ，由题图知，D →A 过程是等压过程，则有VA TA ＝VD TD，得VD ＝TD TAVA. 答案 (1)等容 (2)不变 (3)做负功放热 (4)TD TAVA 2．(1)下列说法正确的是________．A ．区分晶体与非晶体最有效的方法是看有没有规则的几何外形B ．已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为NA ，则该液体分子间的平均距离可以表示为3M ρNA 或36M πρNAC ．分子间距离减小时，分子力一定增大D ．空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值(2)用活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内，当汽缸开口竖直向上时封闭气体的长度为h ，如图6－12－15甲所示．将汽缸慢慢转至开口竖直向下时，如图6－12－15乙所示，封闭气柱的长度为43h.已知汽缸的导热性能良好，活塞与缸壁间的摩擦不计，外界温度不变，大气压强为p0.图6－12－15①此过程气体是吸热还是放热？②汽缸开口向上时，缸内气体的压强为多少？解析 (2)②设汽缸的横截面积为S ，活塞的重力产生的附加压强为Δp.则根据玻意耳定律得：(p0＋Δp)hS ＝(p0－Δp)4hS 3 解得：Δp ＝17p0，p1＝p0＋Δp ＝87p0. 答案 (1)BD (2)①吸热 ②87p0 3．(1)人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是________．A ．液体的分子势能与体积有关B ．晶体的物理性质都是各向异性的C ．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大D ．外界对气体做功，气体的内能一定增加(2)气体温度计结构如图6－12－16所示，玻璃测温泡A 内充有理想气体，通过细玻璃管B 和水银压强计相连．开始时A 处于冰水混合物中，左管C 中水银面在O 点处，右管D 中水银面高出O 点h1＝14 cm ，后将A 放入待测恒温槽中，上下移动D ，使C 中水银面仍在O 点处，测得D 中水银面高出O 点h2＝44 cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76 cmHg)图6－12－16①求恒温槽的温度．②此过程A 内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．解析 (1)分子势能与分子间距有关，选项A 正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质具有各向异性，而多晶体具有各向同性，选项B 错误；气体压强大小由气体分子的平均动能和分子密度(单位体积内的分子数)共同决定，选项C 错误；由热力学第一定律表达式ΔU＝W ＋Q 可知，外界对气体做功，若同时气体传递热量给外界，则气体的内能不一定增加，选项D 错误．(2)①设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273 K，A内气体发生等容变化．根据查理定律得：p1 T1＝p2 T2p1＝p0＋ph1p2＝p0＋ph2联立以上各式，代入数据得：T2＝364 K(或91 ℃)．②增大；吸热答案(1)A (2)①364 K(或91 ℃) ②增大吸热4．(2013·重庆卷，10)(1)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时 ( )．A．室内空气的压强比室外的小B．室内空气分子的平均动能比室外的大C．室内空气的密度比室外的大D．室内空气对室外空气做了负功(2)汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了Δp.若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量．解析(1)房间没有密闭，对房间内气体加热时，内外压强始终相等，但温度升高时，气体分子的平均动能变大．B项对，A项错．此时室内外空气密度应相等，C项错．室内气体膨胀对外做功，对室外气体做正功，D项错．(2)对轮胎内气体进行研究：由于等温变化则有p0V0＝(p0＋Δp)V′所以V′＝p0p0＋ΔpV0所以ΔV＝V0－V′＝Δpp0＋ΔpV0答案(1)B (2)Δpp0＋ΔpV05．(1)下列说法正确的是 ( )．A．某种液体的饱和蒸汽压与温度有关B．物体内所有分子热运动动能的总和就是物体的内能C．气体的温度升高，每个分子的动能都增大D．不是所有晶体都具有各向异性的特点(2)一定质量的理想气体，经过如图6－12－17所示的p－V图象由A经B到C的状态变化．设状态A的温度为400 K，求：图6－12－17①状态C 的温度TC 为多少K?②如果由A 经B 到C 的状态变化的整个过程中，气体对外做了400 J 的功，气体的内能增加了20 J ，则这个过程气体是吸收热量还是放出热量？其数值为多少？解析 (1)某种液体的饱和蒸汽压与温度有关，选项A 正确；物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和就是物体的内能，选项B 错误；气体的温度升高，分子平均动能增大，不是每个分子的动能都增大，选项C 错误；不是所有晶体都具有各向异性的特点，例如多晶体各向同性，选项D 正确．(2)①由理想气体状态方程pAVA TA ＝pCVC TC，解得状态C 的温度TC ＝320 K. ②由热力学第一定律，ΔU ＝Q ＋W ，解得Q ＝420 J ，气体吸收热量．答案 (1)AD (2)①320 K ②吸收热量 420 J6. (1)如图6－12－18所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力，a 、b 、c 、d 为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处静止释放，则( )．图6－12－18A ．乙分子从a 到b 做加速运动，由b 到c 做减速运动B ．乙分子由a 到c 做加速运动，到达c 时速度最大C ．乙分子由a 到b 的过程中，两分子间的分子势能一直增加D ．乙分子由b 到d 的过程中，两分子间的分子势能一直增加(2)一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变成状态C ，其中A →B 过程为等压变化，B →C 过程为等容变化．已知VA ＝0.3 m3，TA ＝TC ＝300 K ，TB ＝400 K.①求气体在状态B 时的体积．②说明B →C 过程压强变化的微观原因．③设A →B 过程气体吸收热量为Q1，B →C 过程气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小并说明原因．解析 (1)a →c 分子受到引力作用，分子力做正功，乙分子一直做加速运动，分子势能减小，c →d 过程中，分子受到斥力作用，分子力做负功，分子动能减小，分子势能增加．到达c 点时速度最大．故选项B 正确．(2)①设气体在状态B 时的体积为VB ，由盖—吕萨克定律得VA TA ＝VB TB，代入数据得 VB ＝0.4 m3②微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低)，气体分子平均动能变化(减小)，导致气体压强变化(减小)．③Q1大于Q2；因为TA ＝TC ，故A →B 增加的内能与B →C 减少的内能相同，而A →B 过程气体对外界做正功，B →C 过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2.答案 (1)B (2)①0.4 m3 ②见解析 ③Q1>Q2，原因见解析7．(1)下列说法正确的是________．A ．液体的分子势能与液体的体积无关B ．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管C ．从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的D ．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生(2)一定质量的理想气体体积V 与热力学温度T 的关系图象如图6－12－19所示，气体在状态A 时的压强p0＝1.0×105 Pa ，线段AB 与V 轴平行．图6－12－19①求状态B 时的压强为多大？②气体从状态A 变化到状态B 过程中，对外界做的功为10 J ，求该过程中气体吸收的热量为多少？解析 (1)液体的体积决定了液体分子间的距离，进而决定液体分子势能，选项A 错误；锄松地面可以破坏土壤里的毛细管，可以保存玉米地里的水分，选项B 正确；气体压强的微观解释就是大量气体分子频繁撞击器壁引起的，选项C 正确；固体、液体、气体都可以发生扩散，只是固体扩散的慢，选项D 错误．(2)①A →B 为等温变化，由理想气体方程得：p0V0＝pB ×2V0，pB ＝12p0＝0.5×105 Pa ②A →B ：ΔU ＝0ΔU ＝Q ＋WQ ＝－W ＝10 J答案 (1)BC (2)①5×106 Pa ②10 J。

2019高考物理重点冲刺16天-分子动理论气体及热力学定律

2019高考物理重点冲刺16天-分子动理论气体及热力学定律A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比（2）如图，容积为V1的容器内充有压缩空气.容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连.气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2.打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为H.水银的密度为ρ，大气压强为P0，重力加速度为G；空气可视为理想气体，其温度不变.求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1.2.（2017·山东高考）（1）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的选项是＿＿＿＿.A、液晶的分子势能与体积有关B、晶体的物理性质都是各向异性的C、温度升高，每个分子的动能都增大D、露珠呈球状是由于液体表面张力的作用（2）气体温度计结构如下图.玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连.开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点H1＝14CM.后来放入待测恒温槽中，上下移动D，使左管C中水银面在O点处，测得右管D中水银面高出O点H2＝44CM（外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76CMHG）①求恒温槽的温度.②此过程A内气体内能＿＿＿＿（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将＿＿＿＿（填“吸热”或“放热”）.3.（2017·江苏高考）（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体.以下图象能正确表示该过程中空气的压强P和体积V关系的是＿＿＿＿.（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，假设在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5KJ的热量.在上述两个过程中，空气的内能共减小＿＿＿＿KJ，空气＿＿＿＿（选填“吸收”或“放出”）热量.（3）潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3KG／M3和2.1KG／M3，空气的摩尔质量为0.029KG／MOL，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023MOL－1.假设潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.（结果保留一位有效数字）4.（1）假设一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，那么在此过程中关于气泡中的气体，以下说法正确的选项是＿＿＿＿.（填写选项前的字母）A.气体分子间的作用力增大B.气体分子的平均速率增大C.气体分子的平均动能减小D.气体组成的系统的熵增加（2）假设将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，那么此过程中的气泡＿＿＿＿（填“吸收”或“放出”）的热量是＿＿＿＿J.气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，那么此过程中，气泡内气体内能增加了＿＿＿＿J.5.（1）以下说法中正确的选项是（）A.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律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.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（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图象如下图.该气体在状态A时的温度为27℃.那么：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？6.（1）两个分子相距为R1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为R2时，表现为斥力，那么下面说法正确的选项是（）A.相距为R1时，分子间没有斥力存在B.相距为R2时，分子间的斥力大于相距为R1时的斥力C.相距为R2时，分子间没有引力存在D.相距为R1时，分子间的引力大于相距为R2时的引力（2）一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如下图.开始时气体的体积为2.0×10－3M3，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为136.5℃.（大气压强为1.0×105PA）①求汽缸内气体最终的体积；②在P－V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化（请用箭头在图线上标出状态变化的方向）.答案解析1.【解析】（1）选B、C.相对湿度越大，人感觉越潮湿，相对湿度大时，绝对湿度不一定大，故A 错误；相对湿度较小时，人感觉干燥，故B 正确；用空气中水蒸气的压强表示的湿度叫做空气的绝对湿度，用空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比表示的湿度叫做相对湿度，故C 正确，D 错误.（2）气阀打开前，左管内气体的压强为P0气阀打开后稳定时的压强P2＝P0＋ρGH ①根据等温变化，那么有P1V1＋P0V2＝P2（V1＋V2）②联立①②两式解得P1＝P0＋()121gh V V V ρ+答案：（1）B 、C （2）P0＋()121gh V V V ρ+2.【解析】（1）选A 、D.液晶是一类处于液态和固态之间的特殊物质，其分子间的作用力较强，在体积发生变化时需要考虑分子间力的作用，分子势能和体积有关，A 正确.晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，B 错误.温度升高时，分子的平均动能增大，但不是每一个分子动能都增大，C 错误.露珠由于受到表面张力的作用，表面积有收缩到最小的趋势即呈球形，D 正确.（2）①由于在温度变化前后左端被封闭气体的体积没有发生变化，由查理定律可得1212p p T T =，代入数据可得恒温槽的温度2211p 120T T p 90==×273K ＝364K ，T ＝T2－273＝ 91℃.②此过程中由于被封闭理想气体温度升高，故内能增大；由热力学第一定律知在没对外做功的前提下应该从外界吸收热量.答案：（1）A 、D （2）①364K 或91℃②增大吸热3.【解析】（1）选B.由PV ＝C ，P 与1V 成正比，此题考查P －1V 图象.（2）根据热力学第一定律W ＋Q ＝ΔU ，第一阶段W1＝24KJ ，ΔU1＝0，所以Q1＝－24KJ ，放热.第二阶段W2＝0，Q2＝－5KJ ，所以ΔU2＝－5KJ ，两过程共放热Q ＝Q1＋Q2＝－29KJ ，内能变化ΔU ＝－5KJ ，即减少5KJ.（3）设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V ，那么有ΔN ＝A A ()V m N N M M ρ-ρ∆=海岸，代入数据得ΔN ＝3×1022.答案：（1）B （2）5放出（3）3×1022个4.【解析】（1）掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理此题.气泡在上升过程中气泡内的压强减小，温度不变，由玻意耳定律知，上升过程中体积增大，微观上表达为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大.D 项正确.（2）此题从热力学第一定律入手，抓住理想气体内能只与温度有关的特点进行处理.理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 得，物体对外做功0.6J ，那么一定同时从外界吸收0.6J 的热量，才能保证内能不变.而温度上升的过程，内能增加了0.2J.答案：（1）D （2）吸收0.60.25.【解析】（1）此题考查热力学定律.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，故A、C选项错误.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，合力越小，布朗运动越不明显，故B选项错误.根据温度的微观定义分析可知，D 选项正确.（2）①对于理想气体：A→B由A BA Bp pT T=得：TB＝100K所以TB＝－173℃B→C由CBB CVVT T=得：TC＝300K所以TC＝27℃②A→C由温度相等得：ΔU＝0③A→C的过程中是吸热，吸收的热量Q＝W＝PΔV＝1×105×（3×10－3－1×10－3）J＝200J答案：（1）D（2）①－173℃27℃②0③吸热200J6.【解析】（1）选B.引力和斥力同时存在，在距离增大时引力与斥力均减小，距离减小时引力与斥力均增大，斥力变化更快，只有B对.（2）①缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙的过程，汽缸内气体为等温变化：P1＝1.0×105PAV1＝2.0×10－3M3T1＝273KP2＝？V2＝1.0×10－3M3T2＝273KP2＝531132p V1.010 2.010V1.010--⨯⨯⨯=⨯PA＝2.0×105PA汽缸移出水槽缓慢加热，汽缸内气体为等压变化：P3＝P2V3＝？T3＝409.5KV3＝3232V T1.010409.5T273-⨯⨯=M3＝1.5×10－3M3②如图答案：（1）B（2）①1.5×10－3M3②见解析。

高考物理三轮考前通关终极猜想22 分子动理论气体及热力学定律

终极猜想二十二分子动理论气体及热力学定律(本卷共5小题，满分45分．建议时间：30分钟 )1．(1)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．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间存在引力C．破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力作用D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大(2)如图1所示，一导热性良好的气缸竖直放置于恒温的环境中，气缸内有一质量不可忽略的水平活塞，将一定质量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气缸不漏气，整个装置处于平衡状态．活塞上放置一广口瓶，瓶中盛有一定量的酒精，经过一段较长时间后，与原来相比较，气体的压强________(填“减小”、“不变”或“增大”)，气体________(填“吸热”或“放热”)．图1(3)目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500 mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3 kg/mol.按标准状况计算，N A＝6.0×1023 mol－1，试估算：①空气分子的平均质量是多少？②一瓶纯净空气的质量是多少？③一瓶中约有多少个气体分子？解析(1)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，但是气体的压强不一定增大，还要看分子的密集程度，A项错误；把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，是分子间引力的作用，B项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，则可重新接合，所以C项错误；分子a 从远处趋近固定不动的分子b，只受分子之间作用力，先是引力做正功，当a到达受b 的作用力为零处时，a的动能一定最大，D项正确．(2)由于酒精蒸发，所以质量变小，气体的压强为pS＝mg＋p0S，气体的压强减小．因为气缸为导热气缸，所以气体的变化为等温变化，因为压强减小，体积增大，温度不变，所以要吸热．(3)①m ＝M N A ＝29×10－36.0×1023 kg ＝4.8×10－26 kg ②m 空＝ρV 瓶＝MV 瓶V m ＝29×10－3×500×10－622.4×10－3 kg ＝6.5×10－4 kg ③分子数N ＝nN A ＝V 瓶V m N A ＝500×10－6×6.0×102322.4×10－3＝1.3×1022个答案 (1)BD (2)减小吸热(3)①4.8×10－26 kg ②6.5×10－4 kg ③1.3×1022个 2．(1)下列关于分子动理论说法中正确的是________．(填选项前的编号)A ．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大B ．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C ．物体温度越高，则该物体内所有分子运动的速率都一定越大D ．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的做无规则运动，这就是液体分子的运动(2)一定质量的某种理想气体从状态A 开始按图示的箭头方向经过状态B 达到状态C .已知气体在A 状态时的体积为1.5 L ，求：图2①气体在状态C 时的体积；②从微观上解析从状态B 到状态C 气体压强变化的原因；③说明A →B 、B →C 两个变化过程是吸热还是放热，并比较热量大小．解析 (1)当分子间距离r <r 0时，分子间距离增加，分子力做正功，分子势能减小，当r >r 0时，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以A 对B 错；温度越高，物体内大量分子的平均速率增大，并不是所有分子速率都增大，C 错；布朗运动中，是液体中的小颗粒在做无规则的运动，从而间接的反映出液体分子在做无规则运动，D 错．(2)①A 至B 过程为等压变化，由盖—吕萨克定律得V A T A ＝V B T B得V B ＝V A T B T A ＝1.5×400300L ＝2 L B 至C 为等容过程，所以V C ＝V B ＝2 L②气体的体积一定，分子密度不变，当温度降低时，分子的平均动能减小，所以压强减小③A →B 过程是吸热，B →C 过程是放热A →B 过程吸收的热量大于B →C 过程放出的热量答案 (1)A (2)①2 L ②见解析 ③A →B 吸热，B →C 放热，吸热大于放热3．(1)下列说法正确的是 ( )．A ．一定质量的理想气体，若体积不变，当分子热运动变得剧烈时，压强一定变大B ．热量只能从高温物体传到低温物体C ．物体的温度越高，每个分子的动能越大D ．如果没有漏气，也没有摩擦的能量损失，内燃机就可以把内能全部转化为机械能(2)如图3所示，有一长为L 、右端开口的圆柱形气缸，一个质量不计的薄活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离左端23L 处，气体温度为27 ℃，现对气体加热．求：当加热到427 ℃ 时，气体的压强．(已知外界大气压恒为p 0，绝对零度为－273 ℃，活塞阻力不计)图3解析 (1)当气体体积不变，分子热运动变剧烈时单位时间内撞击器壁的分子数增加，对器壁的撞击作用力增大，压强变大，A 对；热量不能自发的从低温物体传向高温物体，在外界影响下可以传向高温物体，B 错；温度升高气体分子的平均动能增大，C 错；能量转化有方向性，内能不能完全转化为机械能，D 错．(2)开始加热活塞移动的过程中封闭气体作等压变化．设气缸横截面积为S ，活塞恰移动到气缸右端开口处时，气体温度为t ℃，则对于封闭气体状态一：T 1＝(27＋273) K ，V 1＝23LS 状态二：T ＝(t ＋273) K ，V ＝LS由V V 1＝T T 1可得t ＋273300＝LS 2LS /3，解得t ＝177 ℃ 说明当加热到427 ℃时气体的压强变为p 3，在此之前活塞已移动到气缸右端开口处，对于封闭气体初状态：T 1＝300 K ，V 1＝23LS ，p 1＝p 0 末状态：T 3＝700 K ，V 3＝LS ，由p 3V 3T 3＝p 1V 1T 1可得p 3＝V 1T 3V 3T 1p 1，代入数据得：p 3＝149p 0 答案 (1)A (2)149p 0 4．(1)以下说法中正确的是________．A ．分子间的距离增大时，分子间的引力增大、斥力减小B ．物体的温度升高时，分子的平均动能将增大C ．物体吸热时，它的内能一定增加D ．热量可以由低温物体传到高温物体(2)利用油膜法估测油酸分子直径的大小时，用滴管将体积分数为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL 酒精油酸溶液时的滴数N ；则每滴油酸溶液中含有的油酸体积为________ mL ，将n 滴油酸酒精溶液滴到水面上，测得油酸薄膜的面积为S cm 2；则单个油酸分子的直径为________ cm.(3)图4中A 、B 气缸的长度和截面积均为30 cm 和20 cm 2，C 是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D 为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A 内有压强p A ＝2.0×105 Pa 的氮气．B 内有压强p B ＝1.0×105 Pa 的氧气．阀门打开后，活塞C 向右移动，最后达到平衡．求：图4①活塞C 移动的距离及平衡后B 中气体的压强；②活塞C 移动过程中A 中气体是吸热还是放热(简要说明理由)．(假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略)解析 (1)分子间距增大时，分子间的引力与斥力都减小；由于分子运动的无规则性，温度升高时，分子的平均动能将增加；物体吸热的同时对外做功，且做的功等于吸的热，则它的内能不变；通过做功，热量可以从低温物体传到高温物体．所以选项B 、D 正确．(2)单个油酸分子的直径等于油膜的厚度，每滴油酸溶液的体积为1NmL ，每滴油酸溶液中含有的油酸体积为1N ×0.05% mL，油膜的体积为V ＝1N×0.05%×n mL ，则分子的直径(即油膜的厚度)为D ＝V S ＝0.05%·n NScm. (3)①由玻意耳定律，对A 部分气体有p A LS ＝p (L ＋x )S对B 部分气体有p B LS ＝p (L －x )S代入相关数据解得p ＝1.5×105 Pa ，x ＝10 cm②活塞C 向右移动的过程中A 中气体对外做功，而气体发生等温变化，内能不变，故A 中气体从外界吸热．答案 (1)BD (2)1N ×0.05% 0.05%·n NS(3)①10 cm 1.5×105Pa ②吸热5．(1)下列说法正确的是________．(填入正确选项前的字母．)A ．两个分子之间的作用力会随着距离的增大而减小B ．物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关C ．一定质量的气体经历等容过程，如果吸热则其内能一定增加D ．物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换(2)如图5所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A ，当温度为300 K 时，水银的平衡位置如图(h 1＝h 2＝5 cm ，L 1＝50 cm)，大气压为75 cm Hg.求：图5①右管内气柱的长度L 2；②关闭阀门A ，当温度升至405 K 时，左侧竖直管内气柱的长度L 3.解析 (1)由分子动理论可知，当两个分子之间表现为引力时，其作用力随分子间的距离增大先增大后减小，A 错误；物体的内能在宏观上与温度、体积以及物质的质量有关，B 错误；等容变化过程中，外界对气体不做功，故吸热内能一定增大，C 正确；物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会涉及能量变换，D正确．(2)①左管内气体压强：p1＝p0＋h2＝80 cmHg右管内气体压强：p2＝p1＋h1＝85 cmHgp2＝p0＋h3，得右管内外液面高度差h3＝10 cm则L2＝L1－h1－h2＋h3＝50 cm②设玻璃管截面积为S，对左侧管内的气体：p1＝80 cmHg，V1＝50S，T1＝300 K当温度升至405 K时，设左侧管内下部的水银面下降了x cm.则有：p3＝(80＋x) cmHg，V3＝L3S＝(50＋x)S，T3＝405 K依p1V1T1＝p3V3T3代入数据，解得x＝10 cm所以左侧竖直管内气柱的长度L3＝60 cm 答案(1)CD (2)①50 cm ②60 cm。

2022年高考物理复习知能演练提升第一讲分子动理论热力学定律与能量守恒

[每课一测]一、选择题1．关于分子运动，下列说法中正确的是A．布朗运动就是液体分子的热运动B．布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹C．当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大D．物体温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变解析：布朗运动是悬浮颗粒的运动，布朗运动图中不规则折线是将间隔相等时间描出的点用直线连接起来得到的，不表示液体分子的运动轨迹，A、B均错；当分子间的距离变小时，分子间作用力如果表现为引力，则分子力减小，分子间作用力如果表现为斥力，则分子力增大，C对；温度是分子平均动能的标志，物体温度改变时，物体分子的平均动能一定改变，D错。

答案：C2．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ单位为g/m3，摩尔质量为M单位为g/mo，阿伏加德罗常数为N A。

已知1克拉＝0.2克，则A．a克拉钻石所含有的分子数为错误!B．a克拉钻石所含有的分子数为错误!C．每个钻石分子直径的表达式为错误!单位为mD．每个钻石分子直径的表达式为错误!单位为m解析：a克拉钻石物质的量为μ＝错误!，所含分子数为n＝μN A＝错误!，钻石的摩尔体积为V＝错误!单位为m3/mo，每个钻石分子体积为V0＝错误!＝错误!，设钻石分子直径为d，则V0＝错误!π错误!3，联立解得d＝错误! m。

答案：C3如图1所示，用F表示两分子间的作用力，E0.1℃0℃0℃1.3 kg3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mo，阿伏加德罗常数N A＝×1023mo－1。

若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。

结果保留一位有效数字解析：设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V，则有Δn＝错误! N A＝错误!N A，代入数据得Δn＝3×1022个。

答案：3×1022个11在如图4所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为9 J。

2022届高考物理一轮总复习检测：第十二章第1课时分子动理论热力学定律 Word版含答案

1.分子动理论的基本观点和试验依据Ⅰ2．阿伏加德罗常数Ⅰ3．气体分子运动速率的统计分布Ⅰ4．温度、内能Ⅰ5．固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ6．液晶的微观结构Ⅰ7．液体的表面张力现象Ⅰ8．气体试验定律Ⅰ9．抱负气体Ⅰ10．饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压Ⅰ11．相对湿度Ⅰ12．热力学第肯定律Ⅰ13．能量守恒定律Ⅰ14．热力学其次定律Ⅰ15．中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压Ⅰ试验十三：用油膜法估测分子的大小1．在本章的考查中，题型涉及选择、填空和计算．考查学问点掩盖全面，突出几个重点，以近几年考查状况来看，气体试验定律、热力学定律往往作为考查的重点．2．分子动理论要点，分子力、分子大小、质量、数目估算．3．内能的变化及转变内能的物理过程以及气体压强的打算因素．4．抱负气体状态方程和用图象表示气体状态的变化．5．热现象试验与探究过程的方法．6．热力学定律应用及两类永动机的理解．7．关注新情景题目的设置，试题多以科技前沿、社会热点及与生产生活联系的问题为背景来考查热学学问在实际中的应用．一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的．(1)多数分子大小的数量级为10－10m.(2)一般分子质量的数量级为10－26 kg.2．分子永不停息地做无规章热运动．(1)集中现象：由于分子的无规章运动而产生的物质迁移现象．温度越高，集中越快．(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地无规章运动．布朗运动反映了液体内部的分子的无规章运动．颗粒越小，运动越明显；温度越_高_，运动越猛烈．3．分子间存在着相互作用力．(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力．(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快．二、内能热力学定律1．物体内能的转变(1)做功是其他形式的能与内能的相互转化过程，内能的转变量可用做功的数值来量度．(2)热传递是物体间内能的转移过程，内能的转移量用热量来量度．2．热力学第肯定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．(2)表达式：ΔU＝Q＋W．3．能量守恒定律(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消逝，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．(2)任何违反能量守恒定律的过程都是不行能的，不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不行能制成的．4．热力学其次定律(1)两种表述．①第一种表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体(克劳修斯表述)．②其次种表述：不行能从单一热库吸取热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(开尔文表述)．(2)其次类永动机是指设想只从单一热库吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其他影响的热机．这类永动机不行能制成的缘由是违反了热力学其次定律．1．布朗运动不是分子的运动．(√)2．分子间斥力随分子间距离的增大而增大．(×)3．－33 ℃＝240 K．(√)4．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大．(√)5．内能相同的物体，它们的分子平均动能肯定相同．(×)6．分子间距为r0时，分子间无相互作用．(×)7．物体吸取热量，同时对外做功，内能可能不变．(√)8．绝热过程中，外界压缩气体，对气体做功，气体的内能可能削减．(×) 9．自由摇摆的秋千摇摆幅度越来越小，能量并没有消逝．(√)10．热量不行以从低温物体传到高温物体．(×)1．(多选)(2021·课标全国II卷)关于集中现象，下列说法正确的是()A．温度越高，集中进行得越快B．集中现象是不同物质间的一种化学反应C．集中现象是由物质分子无规章运动产生的D．集中现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的集中现象是由于液体的对流形成的解析：依据分子动理论，温度越高，集中进行得越快，故A正确；集中现象不是化学反应，故B错误；集中现象是由物质分子无规章运动产生的，故C正确；集中现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中的集中现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规章运动产生的，故E错误．答案：ACD2．(2021·重庆卷)某驾驶员发觉中午时车胎内的气压高于早晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为抱负气体，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，内能增大解析：对车胎内的抱负气体分析知，体积增大为气体对外做功，体积增大，由PVT＝C得温度上升，内能增大，故选项D正确．答案：D3．(多选)(2022·课标全国Ⅰ卷)关于热力学定律，下列说法正确的是()A．气体吸热后温度肯定上升B．对气体做功可以转变其内能C．抱负气体等压膨胀过程肯定放热D．热量不行能自发地从低温物体传到高温物体E．假如两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡解析：依据热力学定律，气体吸热后假如对外做功，则温度不肯定上升，说法A错误．转变物体内能的方式有做功和传热，对气体做功可以转变其内能，说法B正确．抱负气体等压膨胀对外做功，依据pVT＝恒量知，膨胀过程肯定吸热，说法C错误．依据热力学其次定律，热量不行能自发地从低温物体传到高温物体，说法D正确．两个系统达到热平衡时，温度相等，假如这两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，说法E 正确．故选B、D、E.答案：BDE4．(2022·太原模拟)如图所示，肯定质量的抱负气体由状态a沿abc变化到状态c，吸取了340 J的热量，并对外做功120 J．若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40 J，则这一过程中气体______(填“吸取”或“放出”)热量______ J.解析：对该抱负气体由状态a沿abc变化到状态c，由热力学第肯定律可得ΔU ＝Q＋W＝340 J＋(－120 J)＝220 J，即从状态a到状态c，抱负气体的内能增加了220 J；若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40 J，此过程抱负气体的内能还是增加220 J，所以可以判定此过程是吸取热量，再依据热力学第肯定律可得：ΔU＝Q′＋W′，得Q′＝ΔU－W′＝220 J－(－40 J)＝260 J.答案：吸取260 一、单项选择题1．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要缘由是()A．铅分子做无规章热运动B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用解析：当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离格外小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落．答案：D2．(2022·沈阳模拟)下列关于布朗运动的说法，正确的是()A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规章运动B．布朗运动反映了分子在永不停息地做无规章运动C．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著D．当物体温度达到0 °C时，物体分子的热运动就会停止解析：布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规章运动，A错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规章性，B正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用越趋近于平衡，布朗运动越不明显，C错误；热运动在0 °C时不会停止，D错误．答案：B3．(2021·洛阳模拟)被压瘪但尚未裂开的乒乓球放在热水里泡一会儿，就会重新鼓起来．这一过程乒乓球内的气体()A．吸热，对外做功，内能不变B．吸热，对外做功，内能增加C．温度上升，对外做功，内能不变D．压强增大，单位体积内分子数增大解析：被压瘪但尚未裂开的乒乓球放在热水里泡一会儿，乒乓球内气体吸热，温度上升，体积增大，对外做功，内能增加，选项B正确．答案：B4．(2021·北京卷)下列说法正确的是()A．物体放出热量，其内能肯定减小B．物体对外做功，其内能肯定减小C．物体吸取热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变解析：物体内能的转变方式有两种：做功和热传递，只说某一种方式我们无法推断内能是否变化，故选项A、B错误；物体放出热量又同时对外做功内能肯定减小，故选项D错误；物体吸取热量，同时对外做功，内能可能增大、减小或不变，故选项C正确．答案：C5．(2022·青岛模拟)下列关于热现象的描述正确的一项是()A．依据热力学定律，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转变系统内能的C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与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章的，大量分子的运动也是无规章的解析：依据热力学其次定律可知，热机不行能从单一热源吸取热量全部用来做功而不引起其他变化，因此，热机的效率不行能达到100%，选项A错误；做功是通过能量转化的方式转变系统的内能，热传递是通过能量的转移的方式转变系统的内能，选项B错误；温度是表示热运动的物理量，热传递过程中达到热平衡时，温度相同，选项C正确；单个分子的运动是无规章的，大量分子的运动表现出统计规律，选项D错误．答案：C6．(2022·哈尔滨模拟)下列关于温度及内能的说法中正确的是()A．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的温度高B．两个不同的物体，只要温度和体积相同，内能就相同C．质量和温度相同的冰和水，内能是相同的D．肯定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化解析：温度是分子平均动能的标志，对个别分子没有意义，选项A错误；物体的内能与质量、温度、体积等有关，所以选项B错误；质量和温度相同的冰和水，分子平均动能相同，但是分子势能不同，冰熔化为水要吸取热量，所以水的内能大，选项C错误；肯定质量的某种物质，即使温度不变，体积变化也会引起内能的变化，选项D正确．答案：D二、多项选择题7. (2021·九江模拟)下列说法正确的是()A．布朗运动证明组成固体小颗粒的分子在做无规章运动B．热量可以从低温物体传递到高温物体C．肯定质量的抱负气体，体积减小，温度不变时，气体内能肯定增大D．摄氏温度变化1℃，热力学温度变化1 K解析：布朗运动证明液体的分子在做无规章运动，选项A错误；热量可以从低温物体传递到高温物体，选项B正确；肯定质量的抱负气体，体积减小，温度不变时，气体内能不变，选项C错误；摄氏温度变化1℃，热力学温度变化1K，选项D正确．答案：BD8．(2021·邯郸模拟)PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂移在空中做无规章运动，很难自然沉降到地面．下列说法中正确的是() A．气温越高，PM2.5运动越猛烈B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动D．提倡低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度解析：由于PM2.5颗粒很小，PM2.5在空气中的运动是由于四周大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规章运动，是布朗运动，只是空气分子热运动的反映，B正确，C错误；温度越高，分子运动越猛烈，PM2.5运动也越猛烈，A 正确；由于矿物燃料燃烧的废气排放是形成PM2.5的主要缘由，所以提倡低碳生活、削减化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，D正确．答案：ABD9．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒渐渐向筒内打气，使容器内的压强增加到肯定程度，这时读出温度计的示数．打开卡子，胶塞冲出容器过程中()A．温度计示数变大B．温度计示数变小C．气体内能削减D．气体内能增加解析：打开卡子，气体体积膨胀对外做功，所以W ＜0，由热力学第肯定律ΔU ＝W ＋Q ，可知气体内能减小，温度降低．答案：BC三、非选择题10．(2022·张家界模拟)地球是太阳系中从内到外的第三颗行星．已知地球半径约为6.4×106 m ，空气的摩尔质量约为29×10－3kg/mol ，一个标准大气压约为1.0×105Pa.利用以上数据估算出地球表面大气在标准状况下的体积为多少(g 取9.8 m/s 2，计算结果保留一位有效数字)?解析：大气压强是由大气重力产生的，大气压强p ＝mg S ＝mg 4πR2，代入数据可得地球表面大气质量m ≈5.2×1018 kg. 标准状况下1 mol 气体的体积为V ＝22.4×10－3m 3，故标准状况下地球表面大气的体积为V ′＝m m 0V ＝5.2×101829×10－3×22.4×10－3 m 3≈4×1018 m 3. 答案：4×1018 m 311．(2022·太原模拟)在如图所示的坐标系中，肯定质量的某种抱负气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A 到状态B ，外界对该气体做功为6 J ；其次种变化是从状态A 到状态C ，该气体从外界吸取的热量为9 J ．图线AC 的反向延长线过坐标原点O ，B 、C 两状态的温度相同，抱负气体的分子势能为零．求：(1)从状态A 到状态C 的过程，该气体对外界做的功W 1和其内能的增量ΔU 1； (2)从状态A 到状态B 的过程，该气体内能的增量ΔU 2及其从外界吸取的热量Q 2.解析：(1)由题意知从状态A 到状态C 的过程，气体发生等容变化，该气体对外界做的功W 1＝0，依据热力学第肯定律有ΔU 1＝W 1＋Q 1，内能的增量ΔU 1＝Q 1＝9 J.(2)从状态A 到状态B 的过程，体积减小，温度上升，由题意可知，该气体内能的增量ΔU 2＝ΔU 1＝9 J ，依据热力学第肯定律有ΔU 2＝W 2＋Q 2，从外界吸取的热量Q 2＝ΔU 2－W 2＝3 J. 答案：(1)0 9 J (2)9 J 3 J。

备战2022届高考物理二轮复习题分子动理论物体的三态热力学及能量守恒定律(word版含答案)

备战2022届高考物理（分子动理论、物体的三态、热力学及能量守恒定律）二轮题附答案一、选择题。

1、已知铜的摩尔质量为M，铜的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A，下列说法正确的是()A．1个铜原子的质量为N A MB．1个铜原子的质量为M N AC．1个铜原子所占的体积为MN A ρD．1个铜原子所占的体积为ρM N A2、（双选）下列说法正确的是()A．1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的3、(多选若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量；V0表示一个水分子的体积，N A表示阿伏加德罗常数，则下列关系式中正确的是()A．V＝MρB．V0＝VN A C．M0＝MN A D．ρ＝MN A V0E．N A＝ρV M04、把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态．将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的，如图所示．用烧热的针刺破A侧的薄膜，则观察到棉线的形状为下图中的()5、(多选)下列说法正确的是()A．单晶体和多晶体都有固定的熔点和规则的几何外形B．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离C．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动D．密闭在汽缸里的一定质量的理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞单位面积的器壁的气体分子数一定减少E．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值6、夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是()A．气体的内能减少B．气体的内能不变C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低D．气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了7、(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。

2019高考物理争分夺秒15天：9.2分子动理论_气体及热力学定律

2019高考物理争分夺秒15天：9.2分子动理论_气体及热力学定律1、(2017·重庆卷，15)给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，假设车胎不漏气，胎内气体温度不变、不计分子间势能，那么胎内气体()A 、从外界吸热B 、对外界做负功C 、分子平均动能减小D 、内能增加2、(1)2017年9月10日，美国宇航局新一代运载火箭“战神1号”通过了重要的发动机点火试验，取得圆满成功、这次点火试验投入达7500万美元，持续了大约123秒、点火试验产生了大约2200万马力的动力，温度约为4500华氏度(2480摄氏度)，耗费了大量燃料、以下有关能量的说法正确的选项是()A 、燃料燃烧后，能量就消失了，说明能量不守恒B 、燃料燃烧后，化学能转化为内能C 、燃料燃烧后的内能不可能再转化为化学能D 、燃料燃烧后的内能在一定条件下可能转化为化学能(2)如图7－9是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置、具体制作方法如下：在大号“可乐瓶”中注入半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气(忽略气体的分子势能)，将其装入“可乐瓶”中、通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖、设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同、当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，以下说法正确的选项是()A 、快速挤压时，瓶内气体压强变大B 、快速挤压时，瓶内气体温度不变C 、快速挤压时，瓶内气体体积不变D 、缓慢挤压时，气球下降3、外力对气体做功100J ，气体向外放热20J ，在这个过程中气体的内能________(填“增加”或“减少”)，其改变量是________J.4、如图7－10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、假设忽略活塞与容器壁间的摩擦力，那么被密封的气体()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5、(2017·上海单科，28)用DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图7－14所示，实验步骤如下：图7－11①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V ，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p ；③用V －1/p 图像处理实验数据，得出如图7－15所示图线、(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是____________________；图7－9图7－10图7－12(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是________________和________________________________________________________________________；(3)如果实验操作规范正确，但如下图的V－1/p图线不过原点，那么V0代表________________________________________________________________________________________________________________________________________________.6、(1)以下关于热力学知识的表达正确的选项是()A、绝热过程是指系统不从外界吸热，也不向外界放热，这个过程不与外界交换能量B、热量是在单纯的热传递过程中系统内能变化的量度，所以不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出多少热量C、悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动越明显D、由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很小的宏观状态，也就是出现概率较小的宏观状态(2)如图7－13所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L＝100cm，其中有一段长h＝15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中、当管竖直放置时，封闭气柱A的长度L A＝50cm.现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长L A′＝37.5cm时为止，这时系统处于静止状态、大气压强P0＝图7－13 75cmHg，整个过程温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度Δh.7、(1)以下说法中正确的选项是()A、第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律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、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8.一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7－19所示、该气体在状态A时的温度为27℃.那么：图7－14①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？。

2022届高考物理一轮复习题：分子动理论、物体的三态、热力学及能量守恒定律含答案

2022届高考物理：分子动理论、物体的三态、热力学及能量守恒定律一轮复习题含答案一、选择题。

1、（多选）关于热力学定律，下列说法正确的是()A.科技的进步使得绝对零度可以实现B.在某一变化过程中外界对气体做功，而气体的内能反而减小是可能的C.5 ℃的水和5 ℃的红墨水混合后，由于扩散现象，混合溶液的温度会升高D.任何热机都工作在两个热源之间，在外界作用下可实现从低温热源处吸热而在高温热源处放热E.熵为物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时不对外做功，但系统的熵是增加的2、下列说法中正确的是()A．温度高的物体比温度低的物体热量多B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等3、(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。

相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。

若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变4、（双选）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，锅内水蒸气的变化情况为()A．压强变小B．压强不变C．一直是饱和汽D．变为未饱和汽5、(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述正确的是()A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加D．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变E．若气体体积减小，温度升高，单位时间内分子对器壁的撞击次数增多，平均撞击力增大，因此压强增大6、下列说法中正确的是()A．悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间的分子力表现为斥力C．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小D．一定质量的理想气体，温度升高，体积减小，则单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加7、(多选)下列说法正确的是()A．压缩气体总能使气体的温度升高B．能量耗散过程中能量是守恒的C．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律D．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律E．能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性8、（双选）一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态．则()A．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大B．A到B的过程中，气体内能增加C．A到B的过程中，气体从外界吸收热量D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少9、如图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是()A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r1时，分子间势能E p最小D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功10、对内能的理解，下列说法正确的是()A．系统的内能是由系统的状态决定的B．温度高的系统比温度低的系统的内能大C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能D．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能11、下列说法中正确的是()A．温度相同时，氢原子与氧原子平均速率相等B．分子间距离增大，分子势能增大C．多晶体没有规则的几何外形，但有固定的熔点D．空气绝对湿度越大，人们感觉越潮湿12、(多选)如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C 状态，最后到D状态，下列判断正确的是()A．A→B过程温度升高，压强不变B．B→C过程体积不变，压强变小C．B→C过程体积不变，压强不变D．C→D过程体积变小，压强变大E．C→D过程温度不变，压强变小13、下列说法正确的是()A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变14、(多选)下列关于热力学第二定律的说法中正确的是()A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C．机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能D．气体向真空的自由膨胀是可逆的E．热运动的宏观过程有一定的方向性15、下列说法正确的是()A．用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力B．布朗运动的无规则性反映组成固体颗粒分子的无规则性C．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大二、非选择题16、盛有氧气的钢瓶，从18 ℃的室内搬到－13 ℃的工地上，两状态下钢瓶内氧气分子热运动速率统计分布图象如图所示，则此过程中瓶内氧气的内能________(填“增大”“不变”或“减小”)，图中T1＝________K．17、某同学制作了一个简易温度计：如图，一根两端开口的玻璃管水平穿过玻璃瓶口处的橡皮塞，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱。

2019高考物理争分夺秒15天：9.1分子动理论和热力学定律

2019高考物理争分夺秒15天：9.1分子动理论和热力学定律1.〔2018年3月福州质检〕以下说法正确的选项是A 、露珠呈球形状是由于液体表面张力的作用B 、用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力C 、在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强增大D 、教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动1.答案：2.〔6分〕〔2018年3月河南焦作一模〕以下说法中正确的选项是。

〔选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分〕〔〕A 、晶体一定具有规那么的几何外形B 、叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C 、当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同D 、当氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同E 、气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数和温度有关2.答案：3、〔2018年3月福州质检〕被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿，就会重新鼓起来。

这一过程乒乓球内的气体A 、吸热，对外做功，内能不变B 、吸热，对外做功，内能增加C 、温度升高，对外做功，内能不变D 、压强增大，单位体积内分子数增大3.答案：4.〔3分〕〔2018年3月山东省淄博市一模〕以下说法正确的选项是A.当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大B.某固体物质的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，那么该物质的分子体积为AM V ρN =0C.液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点D.自然界发生的一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生6.答案：7.〔6分)〔2018年3月吉林二模〕以下说法正确的选项是〔填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分〕。

A.液体中悬浮的颗粒越大，某时刻撞击它的分子越多，布朗运动越不明显B.用“油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子直径等于滴在液面上的纯油酸体积除以相应油酸膜的面积C、温度升高，每个分子的动能都增大，导致分子平均动能增大D、冰箱内低温食品的热量自发地传到了冰箱外高温的空气E、当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小7.答案：8. 〔2018年3月四川乐山市二模〕如下图，用一根与绝热活塞相连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动，气缸开口向上，气缸内封闭一定质量的气体，缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气。

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一、不定项选择题
1.表面平滑的太空飞行器在太空中相互摩擦时，很容易发生“粘合”现象，这是由于( )
A.摩擦生热的作用
B.化学反应的作用
C.分子力的作用
D.万有引力的作用
2.(2011·大庆模拟)两个同种类的分子在只受分子力的作用下，从远处以相等的初速度v0相向运动，在靠近到距离最小的过程中，其动能的变化情况是( )
A.一直增加
B.一直减小
C.先减小后增加
D.先增加后减小
3.(2011·上海高考)某种气体在不同温度下的气体
分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单
位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别
为TⅠ，TⅡ，TⅢ，则( )
A.TⅠ>TⅡ>TⅢ
B.TⅢ>TⅡ>TⅠ
C.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢ
D.TⅠ=TⅡ=TⅢ
4.(2011·广元模拟)关于分子运动和热现象的说法，正确的是( )
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B.气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
5.(2011·达州模拟)下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B.一定质量的理想气体，如果保持其压强不变，当温度升高时，其内能一定增加
C.凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的
D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
6.阿伏加德罗常数是N A mol-1，铜的摩尔质量是μ kg/mol，铜的密度是ρ kg/m3，则下列说
法不正确的是( )
A.1 m 3铜中所含的原子数为A N ρμ
B.一个铜原子的质量是A
N μ C.一个铜原子所占的体积是
A N μρ D.1 kg 铜所含有的原子数目是ρN A
二、计算题
7.利用油膜法可以粗略地测出阿伏加德罗常数.把密度ρ=0.8×103 kg/m 3
的某种油，用滴管滴出一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积V=0.5×10-3 cm 3，形成的油膜面积为S=0.7 m 2，油的摩尔质量为M=0.09 kg/mol.若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么：(计算结果保留一位有效数字)
(1)油分子的直径是多少？
(2)由以上数据可以粗略地测出阿伏加德罗常数N A 是多少？
8.(2011·贺州模拟)(1)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ 的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ 的热量.在上述两个过程中，空气的内能共减小________kJ ，空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ.
(2)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m 3和2.1 kg/m 3，空气的摩尔质量为0.029 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A =6.02×1023 mol -1.若潜水员呼吸一次吸入2 L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字)
答案解析
1. 【解析】选C.当表面平滑的飞行器在太空中相互摩擦时，可以使相互接触的两个表面上许多分子间的距离达到分子力作用的范围而发生“粘合”，因此发生“粘合”现象的原因是分子力的作用，故C 正确.
2. 【解析】选D.开始分子力表现为引力，且对分子力做正功，使分子动能增加，当分子力表现为斥力时，分子力对分子做负功，分子的动能减小.
3. 【解析】选B.气体分子运动的特点是，在某一温度下，气体分子速率都呈“中间多、两头少”的规律分布，即中等速率的分子数多，速率很大和很小的分子数少；当气体温度升高时，气体分子运动的平均速率变大，但中等速率的分子数减少，则图像中三条曲线所对应的温度关系是T Ⅲ>T Ⅱ>T Ⅰ，因此本题只有选项B 正确.
4. 【解析】选A 、C.气体的温度升高，分子运动的平均速率增大，不是每个分子的运动速率都增大，B 错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，吸收热量，全部用于分子势能增加，C 正确；空调机制冷过程中，将热量由温度较低的室内送到温度较高的室外，是通过压缩机工作来实现的，并不违背热力学第二定律，D 错误；根据布朗运动的定义可知，A 正确.
5. 【解析】选A 、B 、D.第二类永动机就是典型的不违背能量守恒思想的理想模型，由于违反热力学第二定律，故不可能制成,C 项错误；物体的内能是由物质的量、体积和温度共同决定的，分子的平均动能是由温度决定的，故A 项正确；理想气体的内能由温度决定，B 项正确；自然界中与热现象有关的过程都具有方向性，D 正确.
6. 【解析】选D.1 m 3铜所含有的原子数为A A A N m V n N N ρρ'===μμμ,A 正确；一个铜原子的质量为0A
m N μ=，B 正确；一个铜原子所占的体积为0A A V V N N μ==ρ，C 正确；1 kg 铜所含的原子数目为A A N 1n N ==μμ，D 错误. 7. 【解析】(1)油分子的直径为
36
10V 0.51010d 710 m S 0.7 m
---⨯⨯==≈⨯ (2)油的摩尔体积为V m =M/ρ
每个油分子的体积为
V 0=4πR 3/3=πd 3
/6
所以阿伏加德罗常数为N A =V m /V 0
由以上各式解得 23A 36M N 610/mol.d =≈⨯πρ
答案：(1)7×10-10 m (2)6×1023/mol
8. 【解析】(1)因为理想气体的内能只跟温度有关，第一个过程是等温压缩，所以内能不变，第二个过程中，体积不变，说明只与外界发生热传递，根据热力学第一定律ΔU=W+Q ，所以ΔU=-5 kJ ，故空气内能减小5 kJ ，空气放出29 kJ 的热量.
(2)设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸入空气的体积为V ，则有A ()V n N M ρ-ρ∆=海岸，代入数据得Δn=3×1022个.
答案：(1)5
放出 29 (2)3×1022个。