2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题15分子动理论气体及热力学定律课件

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【高三物理试题精选】2018年高考物理分子动理论、热和功、气体第一轮考点及考纲复习题(含答案)

【高三物理试题精选】2018年高考物理分子动理论、热和功、气体第一轮考点及考纲复习题(含答案)

2018年高考物理分子动理论、热和功、气体第一轮考点及
考纲复习题(含答案)
300015
300-4000600017
600-700010
700以上008
A.速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少
B.在400-500m/s这一速率间隔中分子数占的比例最大
C.若气体温度发生变化将不再有如图所示“中间多,两头少”的规律
D.当气体温度升高时,并非每个气体分子的速率均增大,而是速率大的气体分子所占的比例增大,使得气体分子平均速率增大。

[分析] 由图线中的数据可以看出,分子速率在400-500m/s这一间隔中分子数占的比例最大,而速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少,A项、B项都正确;气体分子速率分布在“中间多,两头少”的规律,并且这种现象不受温度影响,C项不正确;气体分子速率分布是大量分子的统计规律,单个气体分子速率具有偶然性,气体温度升高时,速率大的气体分子所占的比例增大,使得气体分子平均速率增大,D项正确。

[答案] ABD
[解读] 本题涉及气体分子运动的特点等知识点,考查理解能力应用数学处理物理问题的能力,体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义,能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。

微观世界与宏观世界有不同的规律,不能乱用。

从本题的表格的图形中可以看出,分子热运动速率具有统计规律,符合正态分布,即“中间多,两头少”。

分子动理论+气体及热力学定律(热点难点突破)-2018年高考物理考纲解读与热点难点突破+Word版含解析

分子动理论+气体及热力学定律(热点难点突破)-2018年高考物理考纲解读与热点难点突破+Word版含解析

专题12 分子动理论气体及热力学定律(热点难点突破)2018年高考物理考纲解读与热点难点突破1.(1)下列说法正确的是()A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性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.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素E.当温度升高时,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大(2)如图所示,两个截面积均为S的圆柱形容器,左、右两边容器高均为H,右边容器上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞(重力不计),两容器由装有阀门的极细管道(体积忽略不计)相连通.开始时阀门关闭,左边容器中装有热力学温度为T0的理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到平衡,此时被封闭气体的热力学温度为T,且T>T0.求此过程中外界对气体所做的功.(已知大气压强为P0)(2)打开阀门后,气体通过细管进入右边容器,活塞缓慢向下移动,气体作用于活塞的压强仍为p0,活塞对气体的压强也是p0设达到平衡时活塞的高度为x,气体的温度为T,根据理想气体状态方程得T0p0SH =T p0S (x +H )解得x =(T0T -1)H此过程中外界对气体所做的功W =p 0S (H -x )=p 0SH (2-T0T )答案 (1)ACD (2)p 0SH (2-T0T )2.(1)下列说法正确的是( )A.布朗运动就是液体分子的运动B.两分子之间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随分子间的距离增大而减小,但斥力比引力减小得更快C.热力学温标的最低温度为0 K,它没有负值,它的单位是物理学的基本单位之一D.气体的温度越高,每个气体分子的动能越大(2)如图所示,一直立的气缸用一质量为m 的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S ,气缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定在A 点,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B 点,已知AB =h ,大气压强为p 0,重力加速度为g .①求活塞停在B 点时缸内封闭气体的压强; ②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q (一定量 理想气体的内能仅由温度决定).解析 (1)布朗运动是固体微粒的运动,是液体分子无规则热运动的反映, 故A 错误;两分子之间同时存在着引力和斥力,引力和斥力都随分子间的距离增大而减小,但斥力比引力减小得更快,故B 正确;热力学温标的最低温 度为0 K ,它没有负值,它的单位是物理学的基本单位之一,故C 正确;气 体的温度越高,气体分子的平均动能越大,平均速率越高,满足气体分子的 速率分布率,但并非每个气体分子的动能都增大,故D 错误.(2)①设封闭气体的压强为p ,活塞受力平衡,则p 0S +mg =pS解得p =p 0+S mg②由于气体的温度不变,则内能的变化ΔU =0外界对气体做的功W =(p 0S +mg )h由热力学第一定律ΔU =W +Q可得Q =-W =-(p 0S +mg )h即气体通过缸壁放热(p 0S +mg )h 答案 (1)BC (2)①p 0+S mg ②(P 0S +mg )h3.(1)关于分子动理论的规律,下列说法正确的是( )A.扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C.两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大D.如果两个系统分别于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.两个分子间的距离为r 0时,分子势能最小 (2)如图所示,竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞,可在气缸内作无摩擦滑动,活塞下方封闭一定质量的气体.已知活塞截面积为100 cm 2,大气压强为1.0×105 Pa ,气缸内气体温度为27℃,试求:①若保持温度不变,在活塞上放一重物,使气缸内气体的体积减小一半,这 时气体的压强和所加重物的重力;②在加压重物的情况下,要使气缸内的气体恢复原来体积,应对气体加热, 使温度升高到多少摄氏度.解析 (1)扩散现象是分子无规则运动的宏观表现,故A 正确;压缩气体时 气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的原因,故B 错误;两个分子距 离减小时,分子间引力和斥力都增大,故C 正确;处于热平衡表明没有热量 交换,而没有热量交换意味着两者的温度是一样的,但总的内能不一定一样,故D错误;当分子间r>r0时,分子势能随分子间的距离增大而增大,当分子间r<r0时,随距离减小而增大,当r=r0时,分子势能最小,故E正确.(2)①若保持温度不变,在活塞上放一重物,使气缸内气体的体积减小一半,根据理想气体的等温变化有p1V1=p2V2其中p1=1×105 PaV1=VVV2=2解得p2=2×105 PaG由p2=p0+S其中S=100×10-4 m2=10-2m2解得所加重物的重力G=1 000 N4.(1)(多选)关于一定量的理想气体,下列说法正确的是.A.气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积B.只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量,其内能不一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高(2)“拔火罐”是一种中医疗法,为了探究“火罐”的“吸力”,某人设计了如图实验.圆柱状汽缸(横截面积为S)被固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与重物m相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K 处扔到汽缸内,酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t ℃)密闭开关K ,此时活塞下的 细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为L .由于汽缸传热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面L /10处.已知环境温度为27 ℃不变,mg /S 与1/6大气压强相当,汽缸内的气体可看做理想气体,求t 值.解析 (2)对汽缸内封闭气体,Ⅰ状态:p 1=p 0V 1=LS ,T 1=(273+t ) KⅡ状态:p 2=p 0-S mg =65p 0V 2=109LS ,T 2=300 K由理想气体状态方程得T1p1V1=T2p2V2解得t =127 ℃ 答案 (1)BDE (2)127 ℃5.如图所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声.27 ℃时,被封闭的理想气体气柱长L 1为20 cm ,水 银上表面与导线下端的距离L 2为5 cm.(1)当温度达到多少℃时,报警器会报警?(2)如果大气压降低,试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响? 解析 (1)温度升高时,下端气体做等压变化:T2T1=V2V1T2300 K =25S 20S ,解得:T 2=375 K ,即t 2=102 ℃. (2)由玻意耳定律,同样温度下,大气压降低则下端气柱变长,即V 1变大. 而刚好报警时V 2不变,由T2T1=V2V1可知,T 2变小,即报警温度降低.答案 (1)102 ℃ (2)降低6.(1)下列说法中正确的是( )A.气体放出热量,其分子的平均动能可能增大B.布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动C.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离的减小而增大D.第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定律E.某气体的摩尔体积为V ,每个分子的体积为V 0,则阿伏伽德罗常数可表示为N A =V /V 0 (2)一高压气体钢瓶,容积为V 0,用绝热材料制成,开始时封闭的气体压强 为p 0,温度为T 0=300 K ,内部气体经加热后温度升至T 1=350 K ,求:①温度升至T 1时气体的压强; ②若气体温度保持T 1=350 K 不变,缓慢地放出一部分气体,使气体压强再 回到p 0,此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少?解析 (1)若外界对气体做的功大于气体放出的热量,则气体分子的平均动 能增大,A 项正确;布朗运动是悬浮固体小颗粒的运动,它可以说明液体分 子在永不停息地做无规则运动,B 项正确;当分子力表现为斥力时,随着分 子间距离减小,分子力增大,分子力做负功,分子势能增大,C 项正确;第 二类永动机违反了热力学第二定律,D 项错误;对于气体分子间的距离较大,气体的体积远大于所有气体分子的体积之和,故E 项错误.(2)①设升温后气体的压强为p ,由于气体做等容变化,根据查理定律得T0p0=T1P ,又T 0=300 K ,T 1=350 K解得p =67p 0②钢瓶集热器内气体的体积不变,则剩余气体的质量与原来总质量的比值为 m0m =76 答案 (1)ABC (2)①67p 0 ②767.(1)下列说法正确的是( )A.温度越高,扩散现象越不明显B.橡胶无固定熔点,是晶体C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式D.布朗运动是液体中分子无规则运动的反映E.第二类永动机是不能制造出来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律(2)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分;已知活塞的质量为m,活塞面积为S,达到平衡时,这两部分气体的体积相等,如图(a)所示;为了求出此时上部气体的压强p10,将气缸缓慢倒置,再次达到平衡时,上下两部分气体的体积之比为3∶1,如图(b)所示.设外界温度不变,重力加速度大小为g,求:图(a)中上部气体的压强p10.解析(1)温度越高,分子热运动越剧烈,扩散现象越显著,A项错误;无固定熔点的固体,为非晶体,B项正确;改变物体的内能有两种方式,即做功和热传递,C项正确;布朗运动是液体中分子无规则运动的反映,D项正确;第二类永动机是效率为100%的热机,虽不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律,E项正确.8.(1)关于物体内能和热力学定律的说法正确的是()A.物体内所有分子动能和分子势能的总和就是分子的内能B.第二类永动机的构想违背了热力学第二定律C.做功和热传递具有相同的物理本质D.物体没有做功时,物体吸热,物体的内能一定增加E.若一定质量的某理想气体的内能增加,则其温度一定升高(2)如图所示,一根长l=75 cm、一端封闭的粗细均匀的玻璃管,管内有一段长h=25 cm 的水银柱,当玻璃管开口向上竖直放置时,管内水银柱封闭气柱的长度l1=36 cm.已知外界大气压强p=75 cmHg,管内、外气体的温度不变.如果将玻璃管倒置,使开口竖直向下,问水银柱长度将是多少厘米?解析(1)物体内所有分子的动能和分子势能的总和就是物体的内能,A项错误;第二类永动机的构想违背了热力学第二定律,B项正确;做功和热传递具有不同的物理本质,C项错误;物体没有做功,即W=0,物体吸热,Q >0,由热力学第一定律得知,物体的内能一定增加,D项正确;一定质量的理想气体的内能只与温度有关,E项正确.(2)若水银没有流出管外,管倒置后管内空气柱的长度为x0,管的横截面积为S,则倒置前、后有:p0=100 cmHg,V0=L1S,p0′=50 cmHg,V0′=x0S0由玻意耳定律得p0V0=p0′V0′,即100×36S=50x0S解得x0=72 cm因为x0+h>l=75 cm,可知有水银从管口流出设管倒置后空气柱长为x′,则剩下的水银柱的长度必为(75-x′)cm,有:初态:p1=100 cmHg,V1=36S末态:p1′=[75-(75-x′)] cmHg=x′ cmHg,V1′=x′S由玻意耳定律得:p1V1=p1′V1′,即100×36S=x′·x′S解得:x1′=60 cm,x2′=-60 cm(舍去)即水银柱长度是:(75-60) cm =15 cm. 答案 (1)BDE (2)15 cm9.如图所示,导热的圆柱形汽缸放置在水平桌面上,横截面积为S 、质量为m 1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体),活塞与汽缸间无摩擦且不漏气.总质量为m 2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连.当环境温度为T 时,活塞离缸底的高度为h ,现使环境温度缓慢降为2T .(1)当活塞再次平衡时,活塞离缸底的高度是多少? (2)保持环境温度为2T 不变,在砝码盘中添加质量为Δm 的砝码时,活塞返 回到高度为h 处,求大气压强p 0.解析 (1)环境温度缓慢降低过程中,汽缸中气体压强不变,初始时温度为 T 1=T ,体积为V 1=hS ,变化后温度为T 2=2T ,体积为V 2=h 1S ,由盖—吕萨 克定律有T2T1=V2V1 解得h 1=2h10.如图所示,一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置,管中用一段长H 0=38 cm 的水银柱封闭一段长L 1=20 cm 的空气,此时水银柱上端到管口的距离为L 2=4 cm ,大气压强恒为p 0=76 cmHg ,开始时封闭气体温度为t 1=27 ℃,取0 ℃为273 K.求:(1)缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出,此时封闭气体的温度; (2)保持封闭气体温度不变,在竖直平面内缓慢转动玻璃管至水银开始从管 口溢出,玻璃管转过的角度.解析 (1)设玻璃管横截面积为S ,初状态:V 1=L 1S ,T 1=t 1+273 K末状态:V 2=(L 1+L 2)S ,T 2=t 2+273 K据盖—吕萨克定律有:T1V1=T2V2代入数据解得:t 2=87 ℃.(2)初状态:V 1=L 1S ,p 1=p 0+38 cmHg设玻璃管转过角度θ后水银开始溢出末状态:V 2=(L 1+L 2)S ,p 2=p 0+38 cos θ cmHg据玻意尔定律有:p 1V 1=p 2V 2解得:θ=60°答案 (1)87 ℃ (2)60°11.如图,竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管,A 端封闭,C 端开口,AB =BC =l 0,且此时A 、C 端等高.平衡时,管内水银总长度为l 0,玻璃管AB 内封闭有长为2l0的空气柱.已知大气压强为l 0汞柱高.如果使玻璃管绕B 点在竖直平面内顺时针缓慢地转动到BC 管水平,求此 时AB 管内气体的压强为多少汞柱高?管内封入的气体可视为理想气体且温度不变.解析 因为BC 长度为l 0,故顺时针旋转到BC 水平时水银未流出.设BC 管水平时,管内空气柱长为x ,管的横截面积为S ,对管内气体,玻璃管转动前: p 1=l 0 cmHg ,V 1=2l0·S玻璃管转动后:由p 2+(p l 0-p x )=p l 0,得p 2=x cmHg ,V 2=x ·S对A 中密闭气体,由玻意耳定律得l 0·2l0·S =x ·x ·S联立解得x =22l 0即:p 2=22l 0 cmHg 答案 22l 0 cmHg12.(1)如图所示,导热的汽缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中,汽缸的内壁光滑.现用水平外力F 作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,由状态①变化到状态②,在此过程中,如果环境温度保持不变,下列说法正确的是( )(填入正确选项前的字母)A.气体分子平均动能不变B.气体内能减少C.气体吸收热量D.气体内能不变,却对外做功,此过程违反热力学第一定律,不可能实现E.气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律 (2)如图所示,两端开口的U 形玻璃管两边粗细不同,粗管横截面积是细管的2倍.管中装入水银,两管中水银面与管口距离均为12 cm ,大气压强为p 0=75 cmHg.现将粗管管口封闭,然后将细管管口用一活塞封闭并使活塞缓慢推入管中,直至两管中水银面高度差达6cm 为止.求:①左端液面下降多少?②活塞下移的距离.(环境温度不变)解析 (1)汽缸是导热的,封闭气体的温度始终与环境温度相同,保持不变, 而温度是分子平均动能的标志,故A 正确;一定质量的理想气体的内能仅仅与温度有关,内能不变,B 错误;气体内能不变,对外做功,根据热力学第一定律ΔU =W +Q ,可知气体吸收热量,C 正确;气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,同时伴随着外力F 的作用,即引起了其他的变化,所以此过程不违反热力学第二定律,E 正确、D 错误.(2)①设细管的液面下降了x ,则粗管液面上升了2x ,根据题意:x +2x =6`cm ,得x =4`cm12.(1)在一个标准大气压下,1 g 水在沸腾时吸收了2 260 J 的热量后变成同温度的水蒸气,对外做了170 J 的功。

2017-2018高中物理二轮选考题保分练一 分子动理论 气

2017-2018高中物理二轮选考题保分练一 分子动理论 气

选考题保分练(一) 分子动理论 气体及热力学定律1.(2018届高三·第一次全国大联考Ⅱ卷)(1)[多选]下列说法中正确的是________。

A .气体温度每升高1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关B .悬浮在液体中的微粒越小,受到液体分子的撞击就越容易平衡C .当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离增大,分子势能减小D .PM2.5的运动轨迹只由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定E .热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体(2)内壁光滑且厚度不计的汽缸通过活塞封闭有压强为1.0×105 Pa 、温度为27 ℃ 的气体,初始活塞到汽缸底部的距离为50 cm ,现对汽缸加热,气体膨胀而活塞右移。

已知汽缸横截面积为200 cm 2,总长为100 cm ,大气压强为1.0×105 Pa 。

(ⅰ)当温度升高到927 ℃时,求缸内封闭气体的压强;(ⅱ)若在此过程中封闭气体共吸收了800 J 的热量,试计算气体增加的内能。

解析:(1)气体温度升高过程吸收的热量要根据气体升温过程是否伴随做功来决定,选项A 对;悬浮在液体中的微粒越小,受到液体分子的撞击就越少,就越不容易平衡,选项B 错;当分子间作用力表现为引力时,分子间距离增大,分子力做负功,分子势能增大,选项C 错;PM2.5是悬浮在空气中的固体小颗粒,受到气体分子无规则撞击和气流影响而运动,选项D 对;热传递具有方向性,能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体,选项E 对。

(2)(ⅰ)由题意可知,在活塞移动到汽缸口的过程中,气体发生的是等压变化。

设活塞未移动时封闭气体的温度为T 1,当活塞恰好移动到汽缸口时,封闭气体的温度为T 2,则由盖—吕萨克定律可知:L 1S T 1=L 2S T 2,又T 1=300 K 解得:T 2=600 K ,即327 ℃,因为327 ℃<927 ℃,所以气体接着发生等容变化, 设当气体温度达到927 ℃时,封闭气体的压强为p ,由查理定律可以得到:1.0×105 Pa T 2=p (927+273)K, 解得:p =2×105 Pa 。

2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训17物理学史及常见的思想方法2018022

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专题限时集训(十七) 物理学史及常见的思想方法(对应学生用书第149页)(限时:40分钟)一、选择题(本题共15小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,第10~15题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(2016·孝感模拟)下列说法中错误的是( )A.胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比是有条件的B.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证C.库仑总结并确认了真空中任意两个电荷之间的相互作用的规律D.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用时才会运动C[根据胡克定律,在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,A正确;牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不可能用实验直接验证,B正确;库仑用库仑扭秤实验研究总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用的规律,C 错误;亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用时才会运动,D正确.]2.关于物理概念的建立和物理规律的形成,下列说法不正确的是( )A.在定义“瞬时速度”的概念时,利用了微元法B.伽利略在研究“落体运动”时,利用了演绎法C.在建立“质点”和“点电荷”的概念时,利用了假设法D.在万有引力定律的建立过程中,除了牛顿以外,科学家第谷、开普勒、卡文迪许均做出了重要的贡献C[在定义“瞬时速度”的概念时,所用方法为将Δt时间内的平均速度代替瞬时速度,当Δt趋近于零时,即为瞬时速度,利用了微元法,故A正确;伽利略在研究“落体运动”时,是基于物体在斜面上的实际运动进行合理的演绎外推得到的,故B正确;建立“质点”和“点电荷”的概念时,利用的是理想模型的方法,故C错误;第谷的天文观测数据及开普勒行星运动定律为万有引力定律的建立奠定基础,科学家卡文迪许测出了引力常量G,故D正确.本题选错误的选项,故选C.]3.下列有关物理学方法的说法中正确的是( )A.牛顿首次提出“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推”的科学推理方法B.“如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量,在等势面上移动电荷时电场力就要做功”,用的是控制变量法C.在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法D.加速度、电场强度、电势都是采用比值法定义的物理量D [伽利略首次提出“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推”的科学推理方法,选项A 错误;“如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量,在等势面上移动电荷时电场力就要做功”,用的是反证法,选项B 错误;在探究加速度与力、质量的关系实验中,控制质量不变,探究加速度和力的关系,或者控制力不变,探究加速度和质量的关系,使用了控制变量法,选项C 错误;加速度、电场强度、电势都是采用比值法定义的物理量,选项D 正确.]4.物理学是一门以实验为基础的学科,许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的,有关下面四个实验装置,描述正确的是( )图17­2A .牛顿利用装置(1)测出了引力常量的数值B .安培利用装置(2)总结出了点电荷间的相互作用规律C .奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应D .牛顿利用装置(4)总结出了自由落体运动规律C [卡文迪许利用装置(1)测出了引力常量的数值,故A 错误;库仑利用装置(2)总结出了真空中静止点电荷间的相互作用规律,故B 错误;奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应,故C 正确;伽利略利用装置(4)总结出了自由落体运动的规律,故D 错误.]5.在物理学的探索和发现过程中,科学家们运用了许多研究方法.以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是( )A .在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是微元法B .根据速度定义式v =Δx Δt ,当Δt →0时,Δx Δt就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法C .在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,这里运用了假设法D .在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了理想模型法B [用质点代替物体采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法,故A 错误;以时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,采用了极限思维法,故B 正确;在研究加速度与质量和合外力的关系时,采用了控制变量法,故C 错误;在推导匀变速直线运动的位移公式时,采用微元法将变速运动等效近似为很多小段的匀速运动,故D 错误.]6.在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就,下列有关科学家及他们的贡献描述正确的是( )A .卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后,进行了“月—地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来B .在公式F =G Mm r 2中,G 称为引力常数,单位是N·m 2/kg 2C .开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做匀速圆周运动D .万有引力定律只适用于天体,不适用于地面上的物体B [牛顿在发现万有引力定律过程中,进行了“月—地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来,A 错误;利用分式中各物理量的单位推导可知,B 正确;开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳运动的开普勒三定律,行星绕太阳做椭圆运动,C 错误;万有引力定律既适用于天体,也适用于地面上的物体,适用于宇宙万物,故D 错误.]7.在1873年奥地利维也纳世博会上,比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线,把一直流发电机甲发出的电接到了自己送展的直流发电机乙的电流输出端.由此而观察到的现象促成了他的一项重要发明,从而突破了人类在电能利用中的一个瓶颈,此项发明是( )A .新型直流发电机B .直流电动机C .交流电动机D .交流发电机 B [应用发电机的电磁感应现象与磁场对电流的作用力.直流发电机甲发出的直流电接向另一直流的发电机乙,则发电机乙的线圈中有直流电,该电流受发电机乙内磁场的安培力作用而转动,此时发电机乙成为直流电动机.]8.欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时由于无电源和电流表,他就利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是:在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I 时,小磁针偏转了30°,问当他发现小磁针偏转了60°,通过该直导线的电流为(已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比)( )【导学号:19624187】A .2IB .3IC.3ID.2IB [应用直线电流、电磁场的规律.如图所示,电流为I 时的磁感应强度B 与地磁场B 地叠加后,由平行四边形定则得B =B 地 tan 30°.电流为I ′时,磁感应强度B ′与地磁场B 地的关系为B ′=B 地 tan 60°.解两式得B ′B=3.则有I ′=3I ,故选B.]9.物理学是培养学生科学思想、科学方法和科学精神的一门自然科学.下列关于常见的几种研究物理问题的方法中正确的是( )A .比较法:在相同的时间内比较物体通过的路程和通过相同的路程比较所用的时间来比较物体运动的快慢B .模型法:用磁感线表示磁场C .归纳法:如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功D .控制变量法:“探究求合力的方法”实验B [在相同的时间内比较物体通过的路程和通过相同的路程比较所用的时间来比较物体运动的快慢,运用的是控制变量法,故A 错误;用磁感线表示磁场,运用的是模型法,故B 正确;如果电场线与等势面不垂直,那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,运用的是反证法,故C 错误;“探究求合力的方法”实验中运用的是等效替代法,故D 错误.]10.许多科学家在物理学发展中做出了重要的贡献,下列表述正确的是( )A .法拉第提出了电流产生磁场的“分子电流假说”B .哥白尼提出行星运行的“日心说”,推翻了古希腊天文学家托勒密的“地心说”C .卡文迪许测出引力定律常数G ,并被称为“第一个测出地球质量的人”D .电荷量e 的数值最早是由美国学者密立根用实验测得的BCD [选项B 、D 符合物理史实,故正确.安培提出了电流产生磁场的“分子电流假说”,故不选A.卡文迪许测出了万有引力定律F =G m 1m 2r 2的引力常数G .当时人类已经测得太阳与地球间距离r ,及二者的引力的大小F ,也已经测得了太阳的质量m 1.于是便可以计算出地球的质量m 2,故选C.]11.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法正确的是( )A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应,定量给出了电能和热能之间的转换关系ACD[欧姆定律是关于导体两端电压与导体中电流关系的定律,并没有说明热现象和电现象之间存在联系,选项B错误.]12.下列说法中正确的是( )A.物理模型法就是把实际问题理想化,先略去一些次要因素,突出其主要因素B.万有引力和电磁相互作用都是随距离的增大而减小,强相互作用与万有引力相同,与距离的二次方成反比C.物理学的一般探索过程是通过观察和实验积累经验,在经验事实的基础上建立物理模型,提出简洁的物理规律,用它们去预言未知现象,再用新的实验去检验这些物理模型和物理规律,去否定或进一步修正它们D.万有引力定律清楚地向人们揭示,复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规律,它明确地向人们宣告,天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则ACD[万有引力和电磁相互作用都随距离的增大而减小,但强相互作用是在一定条件下发生的,它们的作用规律不同,故选项B错误.]13.伽利略被誉为“经典物理学的奠基人”,成功地解释了力和运动的关系,如图17­3所示,让小球沿斜面AB由静止滚下,沿水平面BC向前运动,直到滚到另一个斜面CD.如果无摩擦力,无论BC多长、斜面AB比斜面CD陡些还是缓些,小球总会在斜面CD上的某点速度变为零,这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同.设起点为p,终点为q,下列说法正确的是( )图17­3A.力不是维持物体运动的原因B.力是维持物体运动的原因C.小球在斜面上运动距离与斜面倾角的正弦值成正比D.小球在AB、CD斜面上运动的时间之比等于斜面倾角正弦值的反比AD[伽利略的理想斜面实验证明了运动不需要力来维持,当物体不受力时,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,故A正确,B错误;由hsin θ=12g sin θ×t2得t=1 sin θ2hg,故D正确,C错误.]14.关于物理学的发展历史,下列说法正确的是( )A.克劳修斯建立了热力学温标B.惠更斯最先成功地观察到了光的干涉现象C.多普勒首先发现由于波源和观察者之间的相对运动,使观察者接收到的波频率发生变化的现象D.麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,首先提出了电磁场理论CD[选项C、D符合物理史实,故C、D正确.开尔文建立了热力学温标,故A错误.托马斯·杨最先成功地观察到了光的干涉现象,故B错误.]15.下列关于物理学史的说法正确的是( )A.物理学家康普顿解释物体热辐射现象时提出能量子假说B.普朗克在研究电子对X射线的散射时,发现波长变化的现象C.德布罗意预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性D.贝可勒尔发现天然放射现象,揭示了原子核由质子和中子组成CD[选项C、D符合物理史实,故正确.普朗克解释物体热辐射现象时提出能量子假说,故A错误.康普顿在研究电子对X射线的散射时,发现波长变化的现象,故B错误.]。

2018届高考物理二轮复习 热学课件 (共97张)(全国通用)

2018届高考物理二轮复习 热学课件 (共97张)(全国通用)

高频考点 题组冲关
真题试做 新题预测
限时规范训练
高频考点一
分子动理论、微观量的估算 知识提炼
1.分子的大小 (1)阿伏加德罗常数:NA=6.02×1023 mol-1. Vmol (2)分子体积:V0= (占有空间的体积). NA Mmol (3)分子质量:m0= . NA
(4)估算微观量的两种分子模型 3 6V 0 ①球体模型:直径为 d= . π ②立方体模型:棱长为 d= V0. 2.油膜法测分子的大小 油的体积为 V,形成的单分子膜的面积为 S,则油分子直径 V 为:D= S . 3
专题七
选考部分
第 17 讲 热学
微网构建
知识 规律
思想 方法
核心再现及学科素养 (1)分子动理论:分子直径的数量级是 10-10m;分子永不停 息地做无规则运动;分子间存在相互的引力和斥力. (2)气体实验定律和理想气体状态方程. p1 p2 V1 V2 ①p1V1=p2V2;② = ;③ = ; T1 T2 T1 T2 p1V1 p2V2 ④ = . T1 T2 (3)热力学定律. ①热力学第一定律:ΔU=W+Q. ②热力学第二定律: 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程 都具有方向性. (1)物理思想:理想化模型思想、控制变量思想. (2)物理方法:类比法、假设法、转换研究对象法.
2 4π p R 0 即 mg=p0S=p0×4πR2,故大气层的空气总质量 m= g ,空
m 4πp0NAR2 气分子总数 N=MNA= Mg .由于 h≪R,则大气层的总体积 V=4πR2h,每个分子所占空间设为一个棱长为 a 的正方体,则有 3 Mgh Na3=V,可得分子间的平均距离 a= . p0NA
解析:选 ACE.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.

2018届高三物理二轮复习课件:专题15 分子动理论 气体及热力学定律

2018届高三物理二轮复习课件:专题15 分子动理论 气体及热力学定律

(2014·全国卷Ⅱ·T33(1))下列说法正确的是( ) A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故 E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布 中的水蒸发吸热的结果
【解题关键】 解答本题时应注意以下三个方面: (1)布朗运动不能反映花粉分子的热运动; (2)水的沸点与气压有关,与温度无关; (3)湿泡外纱布中水蒸发吸热可使湿泡的温度降低.
BCE [悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动,而不是反映 花粉分子的热运动,选项 A 错误.由于表面张力的作用使液体表面的面积收缩, 使小雨滴呈球形,选项 B 正确.液晶的光学性质具有各向异性,彩色液晶显示 器就利用了这一性质,选项 C 正确.高原地区水的沸点较低是因为高原地区的 大气压强较小,水的沸点随大气压强的降低而降低,选项 D 错误.由于液体蒸 发时吸收热量,温度降低,所以湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,选项 E 正确.]
●考向 1 分子动理论 1.下列说法中正确的是( ) A.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,布 朗运动越不明显 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 D.分子 a 从无穷远处由静止开始接近固定不动的分子 b,只受分子力作用, 当 a 受到分子力为 0 时,a 的动能一定最大 E.空气中单个分子的运动是无规则的,但大量分子的运动是有规律的
ABE [在外界帮助的情况下,热量可以从低温物体向高温物体传递,A 对; 空调在制冷时,把室内的热量向室外释放,需要消耗电能,同时产生热量,所 以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量,B 对;根据热力学第二定律,可知 内燃机不可能成为单一热源的热机,C 错,E 对.因为自然界的能量是守恒的, 能源的消耗并不会使自然界的总能量减少,D 错.]

2018年高考物理课标Ⅱ专用复习专题测试选考专题十五 热学 共120张 精品

2018年高考物理课标Ⅱ专用复习专题测试选考专题十五 热学 共120张 精品

答案 ABE 由理想气体状态方程 pV =C知,p= C T,因此气体在a气体而言,内能由温度决定,因Ta>Tc,故气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内
能,选项B正确;过程cd为等温变化,内能不变(ΔU=0),压强变大,体积减小,外界对气体做功(W>0),
由热力学第一定律ΔU=W+Q,知Q<0,故为放热过程且W=|Q|,C选项错误;过程da为等压变化,温度
升高,体积变大,气体的内能增大,ΔU>0,对外做功,W<0,由ΔU=W+Q,知该过程吸热且Q>|W|,选项
D错误;bc和da过程中温度改变量相同,故体积变化量与压强的乘积相同,由W=Fl=pSl=p·ΔV知,选
考查点 热力学第一定律、理想气体状态方程
解题关键 ①理解热力学第一定律ΔU=W+Q。 ②理解体积增大,气体对外做功,W<0;气体体积减小是外界对气体做功,W>0。 易错警示 理想气体的内能只与温度有关,与体积无关。
11.[2013课标Ⅱ,33(1),5分,0.33](多选)关于一定量的气体,下列说法正确的是 ( ) A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和 B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低 C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加 E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高 答案 ABE 气体分子间有间隙,因此气体体积指的是气体分子所能到达的空间的体积,选项A 正确;温度是分子平均动能大小的标志,反映分子热运动的剧烈程度,因此只要减弱气体分子热 运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低,选项B正确;气体的压强是气体分子无规则运动时由与 器壁表面碰撞时的作用力引起的,与超重、失重无关,选项C错误;改变气体内能有两个途径,即 做功和热传递,因此气体从外界吸收热量,其内能不一定增加,选项D错误;由盖—吕萨克定律知

[推荐学习]2018版高考物理二轮复习第一部分专题十三分子动理论气体及热力学定律学案

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专题十三 分子动理论 气体及热力学定律考点1| 分子动理论、内能及热力学定律 难度:低档题 题型:选择题或填空题 五年4考(对应学生用书第72页)1.(2014·江苏高考T 12(A))一种海浪发电机的气室如图13­1所示.工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭.气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电.气室中的空气可视为理想气体.【导学号:17214195】图13­1(1)下列对理想气体的理解,正确的有________.A .理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型B .只要气体压强不是很高就可视为理想气体C .一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D .在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中,两个阀门均关闭.若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3.4×104J ,则该气体的分子平均动能________(选填“增大”“减小”或“不变”),活塞对该气体所做的功________(选填“大于”“小于”或“等于”)3.4×104 J .(3)上述过程中,气体刚被压缩时的温度为27 ℃,体积为0.224 m 3,压强为1个标准大气压.已知1 mol 气体在1个标准大气压、0 ℃时的体积为22.4 L ,阿伏加德罗常数N A =6.02×1023 mol -1.计算此时气室中气体的分子数.(计算结果保留一位有效数字)【解题关键】 (2)气体与外界无热量交换,Q =0;一定质量的理想气体,内能越大,温度越高.(3)由题意气体从0 ℃到27 ℃做等压变化,根据盖-吕萨克定律求出此时的体积,然后求出气室内气体的物质的量,进而求得分子数【解析】 (1)理想气体是一种理想化模型,温度不太低,压强不太大的实际气体可视为理想气体;只有理想气体才遵循气体的实验定律,选项A 、D 正确,选项B 错误.一定质量的理想气体的内能完全由温度决定,与体积无关,选项C 错误.(2)因为理想气体的内能完全由温度决定,当气体的内能增加时,气体的温度升高,温度是分子平均动能的标志,则气体分子的平均动能增大.根据热力学第一定律,ΔU =Q +W ,由于Q =0,所以W =ΔU =3.4×104 J .(3)设气体在标准状态时的体积为V 1,等压过程为: V T =V 1T 1气体物质的量为:n =V 1V 0,且分子数为:N =nN A解得N =VT 1V 0TN A 代入数据得N ≈5×1024个(或N ≈6×1024).【答案】 (1)AD (2)增大 等于 (3)5×1024(或6×1024)2.(2015·江苏高考T 12(A)(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”).【解析】 对氮气加压后,气体内部的压强增大,由F =pS 知,单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大.由于加压过程是缓慢的,氮气的温度保持不变,所以氮气的内能不变.【答案】 增大 不变3.(2017·江苏高考T 12(A))(1)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13­2所示.下列说法正确的有________.图13­2A .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(2)图13­3甲和乙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.甲 乙图13­3(3)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子.资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol ,其分子可视为半径为3×10-9m 的球,已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol -1.请估算该蛋白的密度.(计算结果保留一位有效数字)【解析】 (1)A →B 过程是等温变化,气体内能不变,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律知,气体要放出热量,选项A 错误、B 正确. B →C 过程中,V T是一个常数,为等压变化,选项C 正确. A →B →C 整个过程,温度降低,气体内能减少,选项D 错误.(2)由题图可看出,图乙中炭粒无规则运动更明显,表明甲图中炭粒更大或水分子运动不如乙图中剧烈.(3)摩尔体积V =43πr 3N A [或V =(2r )3N A ] 由密度ρ=M V ,解得ρ=3M 4πr 3N A ⎝ ⎛⎭⎪⎫或ρ=M 8r 3N A 代入数据得ρ≈1×103 kg/m 3(或ρ=5×102 kg/m 3,5×102~1×103 kg/m 3都算对).【答案】 (1)BC (2)甲 乙 (3)1×103 kg/m 3(或5×102 kg/m 3,5×102~1×103 kg/m 3都算对)4.(2013·江苏高考T 12(A))如图13­4所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A .其中,A →B 和C →D 为等温过程,B →C 和D →A 为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.图13­4(1)该循环过程中,下列说法正确的是________.A .A →B 过程中,外界对气体做功B .B →C 过程中,气体分子的平均动能增大C .C →D 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D .D →A 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是______(选填“A →B ”“B →C ”“C →D ”或“D →A ”).若气体在A →B 过程中吸收63 kJ 的热量,在C →D 过程中放出38 kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________kJ .(3)若该循环过程中的气体为1 mol ,气体在A 状态时的体积为10 L ,在B 状态时压强为A 状态时的23.求气体在B 状态时单位体积内的分子数.(已知阿伏加德罗常数N A =6.0×1023mol -1,计算结果保留一位有效数字)【解析】 (1)在A →B 的过程中,气体体积增大,故气体对外界做功,选项A 错误;B →C 的过程中,气体对外界做功,W <0,且为绝热过程,Q =0,根据ΔU =Q +W ,知ΔU <0,即气体内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,选项B 错误;C →D 的过程中,气体体积减小,单位体积内的分子数增多,故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,选项C 正确;D →A 的过程为绝热压缩,故Q =0,W >0,根据ΔU =Q +W ,ΔU >0,即气体的内能增加,温度升高,所以气体分子的速率分布曲线发生变化,选项D 错误.(2)从A →B 、C →D 的过程中气体做等温变化,理想气体的内能不变,内能减小的过程是B →C ,内能增大的过程是D →A .气体完成一次循环时,内能变化ΔU =0,热传递的热量Q =Q 1-Q 2=(63-38) kJ =25 kJ ,根据ΔU =Q +W ,得W =-Q =-25 kJ ,即气体对外做功25 kJ .(3)从A →B 气体为等温变化,根据玻意耳定律有p A V A =p B V B ,所以V B =p A V A p B =p A ×10 L 23p A =15 L . 所以单位体积内的分子数n =N A V B =6.0×102315L -1=4×1022 L -1=4×1025 m -3. 【答案】 (1)C (2)B →C 25 (3)4×1025 m -31.必须掌握的三个问题(1)必须掌握微观量估算的两个模型球模型:V =43πR 3(适用于估算液体、固体分子直径) 立方体模型:V =a 3(适用于估算气体分子间距)(2)必须明确反映分子运动规律的两个实例①布朗运动:研究对象:悬浮在液体或气体中的固体小颗粒.运动特点:无规则、永不停息.相关因素:颗粒大小、温度.②扩散现象产生原因:分子永不停息的无规则运动.相关因素:温度.(3)必须弄清的分子力和分子势能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r 0(分子间的距离为r 0时,分子间作用的合力为0)时,分子势能最小.2.物体的内能与热力学定律(1)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.(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)热力学第二定律的表述:①热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按热传递的方向性表述).②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(按机械能和内能转化的方向性表述).③第二类永动机是不可能制成的.●考向1 分子动理论1.关于热运动,下列说法正确的是( )【导学号:17214196】A .布朗运动是热运动B .盛放水的密闭容器中,当水蒸气达到饱和时,不再有水分子飞出水面C .气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律D .物体温度升高时,物体内的所有分子速率都变大C [布朗运动是分子热运动的间接反映,不是热运动,故A 错误;盛放水的密闭容器中,当水蒸气达到饱和时,是离开水面的分子和同时进入水面的分子数相等,不是没有分子飞出,故B 错误;气体分子速率分布规律为统计规律,呈现出“中间多,两头少”的分布规律,故C 正确;物体温度升高时,并不是物体内的所有分子速率都变大,可能有部分分子的速率减小,故D 错误.]2.(2017·锡山区期中)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 、△分别表示每个水分子的质量和体积,下面四个关系式,其中正确的是( )①N A =ρV m ②ρ=μN A △ ③m =μN A ④△=V N AA .①和②B .①和③C .③和④D .①和④B [①摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数,故:mN A =ρV ,故N A =ρV m,故①正确;②ρ为在标准状态下水蒸气的密度,由于气体分子间距远大于分子直径,故水蒸气的密度小于水分子的密度,故ρ<m Δ=μN A Δ,故N A >μρV,故②错误;③摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数,故m =μN A,故③正确;④由于气体分子间距远大于分子直径,故Δ<V N A,故④错误.]●考向2 物体的内能3.(2017·张家港期中)根据分子动理论,下列说法正确的是( )【导学号:17214197】A .布朗运动是液体分子的运动,它说明了分子在永不停息地做无规则运动B .温度是分子平均动能的标志,温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大C .物体体积增大,分子势能可能减小D .某气体的摩尔质量为M 、摩尔体积为V m 、密度为ρ,用N A 表示阿伏加德罗常数,则每个气体分子的质量m 0=M N A ,每个气体分子的体积V 0=V m N AC [布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动,它是液体分子无规则运动的反映,在显微镜下观测到的不是液体分子运动,故A 错误.温度是分子平均动能的标志,温度较高的物体分子平均动能较大,但由于分子的运动是无规则的,因此不是每个分子的动能都比温度较低的物体分子的动能大,故B 错误.物体体积增大,分子势能可能减小,例如,0 ℃的水结冰,体积增大,分子势能减小,故C 正确.应用V 0=V m N A 计算出的是每个气体分子所占空间的体积,由于气体分子间距较大,所以V 0=V m N A并不是每个分子的实际体积.故D 错误.]4.(2017·如东期中)关于温度、热平衡、内能的概念,以下说法正确的是( )A .气体的温度越高,每个气体分子的动能越大B .气体从外界吸收热量,其温度一定增加C .只要两物体的质量、温度、体积相等,两物体的内能一定相同D .一切达到热平衡的系统都具有相同的温度D [气体的温度越高,气体分子的平均动能越大,但每个气体分子的动能不一定越大,故A 错误;气体从外界吸收热量,也可能对外做功,其温度不一定增加,故B 错误;两物体的质量、温度、体积相等,两物体内能不一定相等,还与两物体的分子数有关,故C 错误;热平衡的条件是温度相同,故D 正确.]●考向3 热力学定律5.(2017·亭湖月考)在一个大气压下,1 g 水在沸腾时吸收了2 260 J 的热量后变成同温度的水蒸气,对外做了170 J 的功,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1,水的摩尔质量M =18 g/mol .则:(1)水的分子总势能变化了多少J?(2)1g 水所含的分子数为多少?(结果保留两位有效数字)【解析】 (1)根据内能定义,水的内能变化等于水的分子总动能变化和水的分子总势能变化,因为是等温变化,所以水的分子总动能不变,则水的内能变化等于水的分子总势能的变化,根据热力学第一定律,有:ΔU =Q +W代入数据:ΔU =2 090 J水的分子总势能变化为:ΔE p =ΔU =2 090 J .(2)1 g 水的分子数为:N =m M ·N A = 1 g 18 g/mol×6.0×1023 mol -1=3.3×1022个. 【答案】 (1)2 090 J (2)3.3×1022个6.(2017·南通模拟)如图所示,一定质量的理想气体先从状态A 经等容过程到状态B ,再经等压过程到状态C .在状态C 时气体的体积V =3.0×10-3 m 3,温度与状态A 相同.求气体:图13­5(1)在状态B 时的体积;(2)在整个过程中放出的热量.【解析】 (1)由题意知,气体由状态B 到状态C ,发生了等压过程,根据查理定律得V B V C =T BT C则 V B =T B T C V C =500300×3×10-3 m 3=5×10-3 m 3. (2)由题意知,A 、C 两状态温度相同,则气体的内能相同,即有ΔU =0.A →B 过程,气体发生了等容变化,体积不变,气体不做功;B →C 过程,气体的体积减小,外界对气体做功为W =p ΔV =p (V B -V C )=3×105×(5-3)×10-3J =600 J根据热力学第一定律ΔU =Q +W 得 Q =ΔU -W =0-600 J =-600 J .即在整个过程中放出600 J 的热量.【答案】 (1)5×10-3 m 3(2)600 J考点2| 固体、液体和气体 难度:低档题 题型:选择题 五年2考(对应学生用书第75页)5.(2016·江苏高考T 12(A))(1)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(2)如图13­6a所示,在斯特林循环的p­V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成.B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目________(选填“增大”“减小”或“不变”),状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图b所示,则状态A对应的是________(选填“①”或“②”).a b图13­6(3)如图a所示,在A→B和D→A的过程中,气体放出的热量分别为4 J和20 J.在B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20 J和12 J.求气体完成一次循环对外界所做的功.【解题关键】(2)气体的内能只与温度有关,根据热力学第一定律ΔU=W+Q判断气体吸热还是放热;根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可.温度是分子热运动平均动能的标志;气体分子的运动的统计规律:中间多,两头少;即大多数的分子的速率是比较接近的,但不是说速率大的和速率小的就没有了,也是同时存在的,但是分子的个数要少很多.(3)根据热力学第一定律即可求出气体对外做功是多少.【解析】(1)高压锅在密封状态下缓慢冷却过程中,锅内水蒸汽体积不变,温度降低,则压强变小,但锅内水蒸汽发生的是动态变化过程,一定是饱和汽.故选项A、C正确.(2)B→C过程为等容过程,单位体积中的气体分子数目不变.气体状态A的温度低于状态D的温度,则状态A对应的气体分子的平均动能小,对应着图象①.(3)完成一次循环气体内能不变,ΔU=0,吸收的热量Q=(20+12-4-20) J=8 J,由热力学第一定律ΔU=Q+W得,W=-8 J,气体对外界所做的功为8 J.【答案】(1)AC (2)不变①(3)8 J6.(多选)(2015·江苏高考T12(A)(1))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AD [晶体在熔化过程中温度保持不变,食盐具有这样的特点,则说明食盐是晶体,选项A正确;蜂蜡的导热特点是各向同性的,烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形,说明云母片的导热特点是各向异性的,故云母片是晶体,选项B错误;天然石英表现为各向异性,则该物质微粒在空间的排列是规则的,选项C错误;石墨与金刚石皆由碳原子组成,但它们的物质微粒排列结构是不同的,选项D正确.]1.对晶体、非晶体特性的理解(1)只有单晶体才可能具有各向异性.(2)各种晶体都具有固定熔点,晶体熔化时,温度不变,吸收的热量全部用于分子势能的增加.(3)晶体与非晶体可以相互转化.(4)有些晶体属于同素异构体,如金刚石和石墨.2.对液晶特性的理解(1)液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.液晶具有流动性,在光学、电学物理性质上表现出各向异性.(2)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势,表面张力的方向跟液面相切.●考向1 固体的性质7.(2017·南通模拟)科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验.把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内,用太阳能将这些金属熔化成液体,然后在熔化的金属中充进氢气,使金属内产生大量气泡,金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属.下列说法中正确的是( )A.失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在引力作用B.失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束C.在金属液体冷凝过程中,气泡收缩变小,外界对气体做功,气体内能增大D.泡沫金属物理性质各向同性,说明它是非晶体B [分子之间同时存在引力和斥力,当r>r0时,分子力表现为引力,r<r0时分子力表现为斥力,分子间总是同时存在引力和斥力,失重条件下液态金属呈球状是由于液体表面分子间存在表面张力的结果,故A错误,B正确;在金属液体冷凝过程中,气泡收缩变小,外界对气体做功,同时温度降低,放出热量,气体内能降低,故C错误;泡沫金属物理性质虽然各向同性,但是为晶体,各向同性并非为晶体和非晶体的区别,故D错误.]8.(2017·苏锡常模拟)下列说法中正确的是( )A.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大B.气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关,与分子的密集程度无关C.有规则外形的物体是晶体,没有确定的几何外形的物体是非晶体D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势D [当分子间作用力表现为斥力时,随分子间距离的增大分子力做正功,故分子势能减小,故A错误.气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关,故B错误.晶体和非晶体的区别是是否具有确定的熔点,单晶体具有规则的几何外形,而多晶体和非晶体没有规则的天然外形,注意“天然”二字,故有规则外形的物体不一定为晶体,故C错误.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势,故D正确.]●考向2 液体和气体9.(2017·如东期中)下列说法正确的是( )A.空气中水蒸气的压强越大,空气的相对湿度就越大B.冬天和夏天相比,冬天的气温较低,水的饱和汽压值较大C.在相对湿度相同的情况下,冬天的绝对湿度较小D.同一温度下水的饱和汽压与空气中的水蒸气的压强的比值叫做空气的相对湿度C [空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值叫做空气的相对湿度,因此相对湿度还与同温下水的饱和汽压有关,故A、D错误;冬天和夏天相比,冬天的气温较低,水的饱和汽压值较小,故B错误;由于水的饱和汽压与温度有关,温度越高,水的饱和蒸汽压越大,所以相对湿度相同的情况下,温度高的夏天比冬天的绝对湿度大,冬天的绝对湿度较小,故C正确.]10.(2017·泰州三模)下列说法中正确的是( )A.当分子间引力大于斥力时,随着分子间距增加,分子间作用力的合力一定减小B.单晶硅中原子排列成空间点阵结构,因此其它物质分子不能扩散到单晶硅中C.液晶具有液体的流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性D.密闭容器中水的饱和汽压随温度和体积的变化而变化C [当分子间引力大于斥力时,分子间距离r>r0,分子之间的作用力表现为引力,分子力先增大,后减小,故A错误;单晶硅中原子排列成空间点阵结构,但分子之间仍然存在间隙,其它物质分子能扩散到单晶硅中,故B错误;液晶是一种特殊的物态,液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质具有各向异性,故C正确;水的饱和汽压仅与温度有关,与体积无关,故D错误.]考点3| 气体实验定律及其应用 难度:中高档题 题型:计算题 五年1考(对应学生用书第76页)7.(2012·江苏高考T 12(A)(3))如图13­7所示,一定质量的理想气体从状态A 经等压过程到状态B .此过程中,气体压强p =1.0×105 Pa ,吸收的热量Q =7.0×102J ,求此过程中气体内能的增量.【导学号:17214198】图13­7【解题关键】【解析】 等压变化A T A =B T B,对外做的功W =p (V B -V A )根据热力学第一定律ΔU =Q -W ,解得ΔU =5.0×102 J .【答案】 5.0×102 J8.(2015·江苏高考T 12(A)(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1 L .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0.45 L .请通过计算判断该包装袋是否漏气.【解析】 若不漏气,设加压后的体积V 1,由玻意耳定律知:p 0V 0=p 1V 1,代入数据得V 1=0.5 L ,因为0.45 L <0.5 L ,说明包装袋漏气.【答案】 见解析1.压强的计算(1)被活塞、汽缸封闭的气体,通常分析活塞或汽缸的受力,应用平衡条件或牛顿第二定律列式计算.(2)被液柱封闭的气体的压强,若应用平衡条件或牛顿第二定律求解,得出的压强单位为Pa .2.合理选取气体变化所遵循的规律列方程(1)若气体质量一定,p 、V 、T 均发生变化,则选用理想气体状态方程列方程求解.(2)若气体质量一定,p 、V 、T 中有一个量不发生变化,则选用对应的实验定律列方程求解.●考向1 “液柱”类问题11.(2017·宜宾模拟)如图13­8所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管,上部和下部的横截面积之比为2∶1,上管足够长,下管长度l =34 cm .在管内用长度h =4 cm 的水银封闭一定质量的理想气体,气柱长度l 1=20 cm .大气压强p 0=76 cmHg ,气体初始温度为T 1=300 K .图13­8(1)若缓慢升高气体温度,使水银上端面到达粗管和细管交界处,求此时的温度T 2;(2)继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管,求此时的温度T 3.【导学号:17214199】【解析】 (1)气体做等压变化,l 2=l -h =30 cm根据盖-吕萨克定律有:l 1T 1=l 2T 2代入数据解得:T 2=l 2l 1T 1=450 K .(2)p 1=80 cmHg p 3=78 cmHg l 3=34 cm根据理想气体状态方程有p 1l 1T 1=p 3l 3T 3 代入数据得:T 3=p 3l 3p 1l 1T 1=497.25 K . 【答案】 (1)450 K (2)497.25 K●考向2 汽缸类问题12.(2017·南通一模)如图13­9所示,在开口向上、竖直放置的薄壁圆柱形容器内用质量m =2.0 kg 的活塞密封一部分气体,活塞在容器内能自由滑动且保持水平,容器的底面积S =100 cm 2,开始时气体的温度T 1=280 K ,活塞到容器底的距离h 1=20.0 cm .在气体从外界吸收Q =40 J 热量的过程中,活塞缓慢上升的距离Δh =1.0 cm .已知大气压强p 0=1.0×105 Pa ,重力加速度g =10 m/s 2.求:图13­9(1)活塞停止上升时容器内气体的温度T 2;(2)密闭气体内能的增加量ΔU .【解析】 (1)活塞上升过程中,由盖-吕萨克定律有:V 1V 2=T 1T 2则有:T 2=V 2V 1T 1=h 1+Δh h 1T 1=20+120×280=294 K . (2)活塞上升的过程,外界对系统做的功为:W =-(mg +p 0S )Δh由热力学第一定律有:ΔU =Q +W解得:ΔU =29.8 J .【答案】 (1)294 K (2)29.8 J13.(2017·徐州模拟)如图13­10所示,内壁光滑、导热良好的汽缸中封闭了一定质量的理想气体,活塞到缸底的距离h =0.5 m .已知活塞质量m =2 kg ,横截面积S =1×10-3 m 2,环境温度t =0 ℃且保持不变,外界大气压强p 0=1×105 Pa ,阿伏加德罗常数N A =6×1023 mol -1,标准状态下气体的摩尔体积V mol =22.4 L/mol ,g =10 m/s 2.现将汽缸缓慢地转至开口水平,求:。

高中物理大二轮物理复习专题目录

高中物理大二轮物理复习专题目录

二轮物理
选择题48分专练(一) 选择题48分专练(二) 实验题15分专练(一) 实验题15分专练(二) 计算题32分专练(一) 计算题32分专练(二) 选考题15分专练(一) 选考题15分专练(二)
第二部分 考前冲刺增分练
二轮物理
小卷冲刺抢分练(一)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(二)——(8+2实验) 小卷冲刺抢分练(三)——(8+2计算) 小卷冲刺抢分练(四)——(8+2计算) 高考模拟标准练
大二轮专题复习与测试
物理
二轮物理
第一部分 专题一 力与运动 第1讲 物体的平衡 考向一 力学中的平衡问题 考向二 电学中的平衡问题 考向三 平衡中的临界极值问题 第2讲 牛顿运动定律和直线运动 考向一 运动图象的理解及应用 考向二 匀变速直线运动应用规律 考向三 牛顿运动定律的综合应用
专题整合突破
二轮物理
第2讲 电学实验与创新 考向一 电表改装与读数、多用电表原理与使用 考向二 以伏安法测电阻为核心的实验 考向三 以测电源电动势和内阻为核心的实验 考向四 电学创新设计实验
二轮物理
专题七 选考部分 第1讲 (选修3-3) 分子动理论、气体及热力学定律 考向一 热学基础知识与气体实验定律的组合 考向二 热学基础知识、热力学定律与气体定律的组合 第2讲 (选修3-4) 机械振动和机械波 光 电磁波 考向一 振动(或波动)与光的折射、全反射的组合 考向二 光学基础知识与波动(或振动)的组合 考向三 电磁波、光学、波动(或振动)的组合
二轮物理
第三部分 一、物理学史和物理思想方法 (一)高中物理的重要物理学史 (二)高中物理的重要思想方法 二、高考必知的五大解题思想 (一)守恒的思想 (二)等效的思想 (三)分解的思想 (四)对称的思想 (五)数形结合的思想

2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题12近代物理初步课

2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题12近代物理初步课

考点1 光电效应与原子结构 (对应学生用书第63页)
■品真题· 感悟高考……………………………………………………………· [考题统计] 五年 4 考: 2016 年Ⅰ卷 T35(1)
2017 年Ⅲ卷 T19
2015 年Ⅰ卷 T35(1)、Ⅱ卷 T35(1)
[考情分析] 1.该考点考查的重点是光电效应规律及爱因斯坦光电效应方程的应用. 2.复习中要注意掌握有关光电效应现象的四类图象的特点及图线的斜率、截距 的意义. 3.不清楚光电效应的发生是光的频率决定还是光的强度决定易出错. 4.光电流、饱和光电流与光的强度、光电管两端的正向电压大小的关系不清易 出错. 5.不明白能级之间跃迁与处于某能级的原子发生电离的区别易出错.
(2016· Ⅰ卷 T35(1)改编)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某 一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是( )
A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大 B.入射光的频率变高,饱和光电流变大 C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大 D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生
ACD
[电子束具有波动性,通过双缝实验装臵后可以形成干涉图样,选项 A
正确.β 射线在云室中高速运动时,径迹又细又直,表现出粒子性,选项 B 错误. 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构, 体现出波动性, 选项 C 正确. 电 子显微镜是利用电子束工作的,体现了波动性,选项 D 正确.]
■释疑难· 类题通法…………………………………………………………………· 1.光电效应的“两条线索”和“两个对应关系” (1)两条线索:
■对考向· 高效速练…………………………………………………………………..· 考向 1 光电效应

最新-2018届高考物理一轮复习 分子动理论、热力学定律

最新-2018届高考物理一轮复习 分子动理论、热力学定律

第一节分子动理论、热力学定律与能量守恒一、单项选择题1.(2018年高考四川理综卷)下列现象中不.能说明分子间存在分子力的是( )A.两铅块能被压合在一起 B.钢绳不易被拉断C.水不容易被压缩D.空气容易被压缩解析:选D.两铅块能被压合在一起,说明分子间存在引力;钢绳不易被拉断说明分子间存在引力;水不易被压缩,说明分子间存在斥力;空气容易被压缩,是因为分子间距离很大,作用力近似为零.综上所述,应选D.2.(2018年高考上海卷)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则( )A.分子间引力随分子间距的增大而增大B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大解析:选B.根据分子动理论,分子间的引力和斥力是同时存在的,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.分子间的作用力指的是引力和斥力的合力.当分子间距离r=r0时,分子间的作用力为0,所以B正确.3.(2018年广东调研)喜庆日子,室外经常使用巨大的红色气球来烘托气氛.在重庆晴朗的夏日,对密闭在红色球内的气体从早晨到中午的过程,下列说法中正确的是( ) A.吸收了热量,同时体积膨胀对外做功,内能不变B.吸收了热量,同时体积膨胀对外做功,内能增加C.气球内单位体积分子数减少,分子平均动能不变D.气球内单位体积分子数不变,气体压强不变解析:选B.从早晨到中午,外界温度升高,气球内气体温度同时升高,故内能增大,A 项错;气体温度升高,体积增大,故单位体积内分子数减少,D项错;温度升高,分子平均动能增加,故C项错误,B项正确.二、双项选择题4.(2018年中山质检)甲、乙两分子相距大于平衡距离r0,甲固定,乙分子在向甲靠近直到不能再靠近的过程中,下列说法中正确的是( )A.分子力总做正功B.分子引力与斥力互为反作用力,其合力为零C.分子力先做正功后克服分子力做功D.分子引力总做正功解析:选CD.分子间引力和斥力同时存在.当分子间距离r>r0时,分子力表现为引力,分子力做正功,当分子间距离r<r0时,分子力表现为斥力,分子力做负功.5.(2018年深圳调研)根据热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是( )A.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大B.物体的温度为0 ℃时,物体分子的平均动能为零C.分子势能一定随分子间距离的增大而增大D.给物体加热,物体的内能不一定增加解析:选AD.根据分子动理论,温度是物体分子平均动能大小的标志,则气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大,故选项A正确;物体的温度为0 ℃时,物体分子的平均动能不为零,故选项B错误;分子的势能不一定随分子间距离的增大而增大,故选项C错误;根据热力学第一定律,给物体加热,物体的内能不一定增加,故选项D正确.6.(2018年苏锡检测)下列说法正确的是( )A.机械能和内能的转化具有方向性B.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增加C.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的D.当温度由20 ℃变为40 ℃,物体分子的平均动能应变为原来的2倍解析:选AC.根据热力学第二定律判断A、C项正确;气体的温度升高,气体分子的平均运动速率增加,B项错误;当温度由20 ℃变为40 ℃,物体分子的平均动能增大,但是平均动能与热力学温度不成正比,D项错误.7.(2018年中山质检)图为缩电冰箱的工作原理示意图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外,下列说法正确的是( )A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析:选BC.由热力学第二定律知,热量不能自发地由低温物体传到高温物体,除非施加外部的影响和帮助.电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能.三、非选择题8.(2018年高考广东卷)(1)远古时代,取火是一件困难的事,火一般产生于雷击或磷的自燃.随着人类文明的进步,出现了“钻木取火”等方法.“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能,把________转变成内能.(2)某同学做了一个小实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,一小时后取出烧瓶,并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图所示.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________,温度________,体积________.解析:(1)“钻木”的过程是做功的过程,是把机械能转化为内能的过程;要想取到火必须使温度升高到木头的燃点.(2)由热力学第一定律知,烧瓶里的气体吸收热量后,气体的内能增加,因而温度升高,体积增大.答案:(1)做功机械能(2)热量升高增大9.(2018年广东深圳模拟)蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化,我们把这些气体称为工质.某热机经过一个循环后,工质从高温热源吸热Q1,对外做功W,又对低温热源放热Q2,工质完全恢复初始状态,内能没有变化.根据热力学第一定律,在工质的一个循环中,Q1、Q2、W三者之间满足的关系是________.热机的效率η=WQ1不可能达到100%,从能量转换的角度,说明________能不能完全转化为________能.解析:由热力学第一定律、热量、做功、内能的符号规定得Q1+(-Q2)+(-W)=0,即Q1-Q2=W,再由热力学第二定律知,内能不可能全部变成机械能而不产生其他影响.答案:Q1-Q2=W内机械10.(2018年江苏南京模拟)(1)一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功1.7×118 J ,气体内能减少1.3×118 J ,则此过程中气体________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J .此后,保持气体压强不变,升高温度,气体对外界做了 5.0×118 J 的功,同时吸收了6.0×118 J 的热量,则此过程中,气体内能增加了________ J.(2)已知铁的摩尔质量M =5.6×10-2 kg/mol ,密度ρ=7.8×118 kg/m 3,阿伏加德罗常数N A =6.0×1183mol -1,求1 cm 3铁中含有的铁原子数.(保留两位有效数字)解析:(1)根据热力学第一定律得:W =1.7×118 J ,ΔU =-1.3×118 J ,代入ΔU =W +Q 可得Q =-3.0×118 J ,Q 为负值,说明气体要放出热量,放出的热量为3.0×118 J ;同理W =-5.0×118 J ,Q =6.0×118 J ,ΔU =W +Q =1.0×118 J ,即内能增加了1.0×118 J.(2)1 cm 3铁所含的铁原子数为n =ρVN A M =7.8×103×10-6×6.0×10235.6×10-2=8.4×1182(个). 答案:(1)放出 3.0×118 1.0×118 (2)8.4×1182个1.(2018年广东东莞模拟)一定质量的理想气体,从某一状态开始,经过一系列变化后又回到开始状态,用W 1表示外界对气体做的功,用W 2表示气体对外界做的功,用Q 1表示气体吸收的热量,用Q 2表示气体放出的热量,则整个过程中一定有( )A .Q 1-Q 2=W 2-W 1B .Q 1=Q 2C .W 2=W 1D .Q 1>Q 2解析:选A.对一定质量的理想气体,经过一系列的状态变化后又回到原状态,表明整个过程中内能变化为零,即通过做功和热传递引起的内能变化相互抵消,所以A 选项正确;当然,若Q 1=Q 2,则必有W 2=W 1;若Q 1>Q 2,则必定有W 2>W 1;若Q 1<Q 2,则必定有W 2<W 1.所以B 、C 、D 都是不一定的,故选A.2.(2018年高考全国卷Ⅱ)如图,一绝热容器被隔板K 隔开成a 、b 两部分.已知a 内有一定量的稀薄气体,b 内为真空.抽开隔板K 后,a 内气体进入b ,最终达到平衡状态.在此过程中( )A .气体对外界做功,内能减少B .气体不做功,内能不变C .气体压强变小,温度降低D .气体压强变小,温度不变解析:选BD.由于b 内为真空,容器绝热,所以a 内气体进入b 时不做功,且内能不变,温度不变,选项B 正确,A 、C 错误;根据气体压强微观解释可知,气体等温膨胀,则压强变小,选项D 正确.。

2018年高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题七 选考模块1 热学讲义

2018年高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题七 选考模块1 热学讲义

考点一
考点二
考点三
典题2(多选)(2017全国Ⅱ卷)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部
分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现 将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓 慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下 列说法正确的是(ABD)
A.气体自发扩散前后内能相同 B.气体在被压缩的过程中内能增大 C.在自发扩散中,外界对气体做功 E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变
相关因素:颗粒大小、温度。
②扩散现象
产生原因:分子永不停息地无规则运动。
相关因素:温度。
考点一
考点二
考点三
(3)必须弄清的分子力和分子势能
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
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)热力学第二定律的表述:热量不能自发地从低温物体传到高温 物体(按热传递的方向性表述)或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(按机械能和内能转化的方向性表 述)。第二类永动机是不可能制成的。
考点一
考点二
考点三
解析 由于隔板右侧是真空,隔板抽开后,气体自发扩散至整个汽缸, 并不做功也没有热量交换,所以自发扩散前后内能相同,故选项A正 确,选项C错误;气体被压缩过程中,外界对气体做功,没有热量交换, 根据ΔU=W+Q,气体的内能增大,故选项B、D正确;气体被压缩过 程中,温度升高,分子平均动能增大,故选项E错误。

2018届高三物理二轮复习专题六鸭部分第1讲分子动理论气体及热力学定律课件

2018届高三物理二轮复习专题六鸭部分第1讲分子动理论气体及热力学定律课件

1.(2017·湖北八校二联)(多选)下列说法中正确的是( ACD ) A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增大 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.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低 E.分子力只要增大,分子间的分子势能就要增大
第一部分
核心专题突破
专题六 选考部分
考纲精解
高频考点
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)固、液、气三态的性质及其微观解释;(4)气体实验定律、气态方程的理解和应 用;(5)热力学定律的理解和简单计算;(6)油膜法测分子直径.题型基本上都是拼盘 式选择题和计算题的组合.
(1)一个分子的质量:m=MNmAol. (2)一个分子所占的体积:V0=VNmAol.(估算固体、液体分子的体积或气体分子平均 占有的空间) (3)1 mol 物质的体积:Vmol=Mρmol. (4)质量为 M 的物体中所含的分子数:n=MMmolNA. (5)体积为 V 的物体中所含的分子数:n=MρVmolNA.
r增大,分子力做负功,分子势能增 加; r减小,分子力做正功,分子势能减小

情 况
r=r0
F引=F斥,F=0
分子势能最小,但不为零
r>10r0(10-9m)
F引和F斥都已十分微弱,可以认为F=0
分子势能为零
4.物体内能 物体的内能 E=N( Ek +Ep),分子的平均动能 Ek 只与温度有关,分子势能 Ep 与 体积有关,而分子数 N 由物质的量决定,所以内能由上面三个因素决定.分析物体 的内能问题应当注意以下几点: (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; (3)通过做功和热传递可以改变物体的内能.

高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题15分子动理论气体及热力学定律教案(2021学年)

高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题15分子动理论气体及热力学定律教案(2021学年)

2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题15 分子动理论气体及热力学定律教案编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题15 分子动理论气体及热力学定律教案)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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专题十五分子动理论气体及热力学定律■储知识·核心归纳·1.分子动理论(1)分子大小①阿伏加德罗常数:NA=6。

02×1023 mol-1.②分子体积:V0=错误!(占有空间的体积).③分子质量:m0=错误!。

④油膜法估测分子的直径:d=\f(V,S)。

(2)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.(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,分子势能增大;当分子间距为r(分子间的距离为r0时,分子间作用的合力为0)时,分子势能最小.2.固体和液体(1)晶体和非晶体的分子结构不同,表现出的物理性质不同.晶体具有确定的熔点.单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性.晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化.(2)液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.液晶具有流动性,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具有收缩到最小的趋势,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=错误!×100%。

[推荐学习]2018版高考物理二轮复习第一部分专题十三分子动理论气体及热力学定律限时集训

[推荐学习]2018版高考物理二轮复习第一部分专题十三分子动理论气体及热力学定律限时集训

专题限时集训(十三) 分子动理论气体及热力学定律(对应学生用书第141页)(建议用时:40分钟)1.(12分)(1)(多选)下列说法正确的是( )A.由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距r0,故液体表面存在表面张力B.布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果C.一定量的0 ℃的水结成0 ℃的冰,内能一定减小D.液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学的各向异性(2)在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:①取油酸1.00 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250 mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液.②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.00 mL为止,恰好共滴了100滴.③在水盘内注入蒸馏水,静置后滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一油膜.④测得此油膜面积为3.60×102 cm2.Ⅰ.这种粗测方法是将每个分子视为球形,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜面积可视为________,这层油膜的厚度可视为油分子的直径.Ⅱ.利用数据可求得油酸分子的直径为________m.(3)如图13­13所示,一汽缸竖直放置,用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体,在汽缸的底部安装有一根电热丝,用导线和外界电源相连,已知汽缸壁和活塞都是绝热的,汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气.现接通电源,电热丝对缸内气体缓慢加热.设活塞横截面积为S,外界大气压强为p0,电热丝热功率为P,测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h.求:图13­13①汽缸内气体压强的大小;②t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量.【解析】 (1)由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在表面张力,故A 错误;布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子的撞击力不平衡造成的,故B 错误;一定量的0 ℃的水结成0 ℃的冰,放出热量,分子势能减小,分子动能不变,内能一定减小,故C 正确;液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学的各向异性的特点,故D 正确.(2)这种粗测方法是将每个分子视为球形,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为单分子油膜,这层油膜的厚度可视为油分子的直径.1滴溶液中纯油酸的体积V =1 mL 100×1 mL 250 mL=4×10-5 mL , 油酸分子的直径d =V S =4×10-53.6×102 cm =1.1×10-7 cm =1.1×10-9 m . (3)①由活塞受力平衡,内部气体压强为p 则:p 0+mg S =p .②气体对外做功:W =pSh =p 0Sh +mgh内能的变化量:ΔE =Q -W =Pt -mgh -p 0Sh .【答案】 (1)CD (2)Ⅰ.单分子油膜 Ⅱ.1.1×10-9 (3)①p 0+mg S②p 0Sh +mgh Pt -mgh -p 0Sh2.(12分)(1)关于饱和汽和相对湿度,下列说法中错误的是__________.A .使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法B .空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压C .密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽,若温度升高,同时增大容器的容积,饱和汽压可能会减小D .相对湿度过小时,人会感觉空气干燥(2)如图13­14所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,从状态A 到状态B ,在相同时间内撞在单位面积上的分子数__________(选填“增大”“不变”或“减小”),从状态A 经B 、C 再回到状态A ,气体吸收的热量______________放出的热量(选填“大于”“小于”或“等于”).图13­14(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol -1,在标准状态(压强p 0=1 atm 、温度t 0=0 ℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4 L ,已知第(2)问中理想气体在状态C 时的温度为27 ℃,求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)【解析】 (1)饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度,温度越高,饱和气压越大,则使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法,故A 正确;根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压,故B 正确;温度升高,饱和气压增大,故C 错误;相对湿度过小时,人会感觉空气干燥,故D 正确.(2)理想气体从状态A 到状态B ,压强不变,体积变大,分子的密集程度减小,所以在相同时间内撞在单位面积上的分子数减小,从状态A 经B 、C 再回到状态A ,内能不变,一个循环过程中,A 到B 气体对外做的功W 1=-2×3 J=-6 J ,B 到C 过程中外界对气体做功W 2=12(1+3)×2 J=4 J ,C 到A 体积不变不做功,所以W =W 1+W 2=-2 J ,根据ΔU =W +Q ,Q =2 J ,即一个循环气体吸热2 J ,所以一个循环中气体吸收的热量大于放出的热量.(3)根据盖­吕萨克定律:V 0T 0=V 1T 1,代入数据:1273+27=V 1273,解得标准状态下气体的体积为V 1=0.91 L ,N =V 1V mol N A =0.9122.4×6×1023=2.4×1022(个). 【答案】 (1)C (2)减小 大于 (3)2.4×1022个3.(12分)(2017·江苏徐州高三考前模拟)(1)以下说法中正确的是__________.A .单晶体的所有物理性质都具有各向异性B .悬浮在液体中的花粉颗粒的无规则运动是热运动C .相同温度下,氢分子的平均动能一定等于氧分子的平均动能D .随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也减小(2)某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时,在边长约30 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水,然后将痱子粉均匀的撒在水面上,用注射器滴一滴__________(选填“纯油酸”或“油酸酒精溶液”)在水面上.稳定后,在玻璃板上描下油膜的轮廓,放到坐标纸上估算出油膜的面积,还需要知道__________,就可以算出分子直径.(3)如图13­15所示,内壁光滑的导热汽缸里封闭了一定质量的理想气体,活塞的横截面积为S ,质量不计,离缸底的距离为L 1.由于环境温度缓慢下降,使得活塞缓慢下降到距离缸底L 2处.已知大气压强为p 0,被封闭气体初始状态的热力学温度为T 1、内能为E 1.图13­15①求活塞下降到距离缸底L 2处时,缸内封闭气体的温度;②一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q .【解析】 (1)单晶体具有各向异性,不能说单晶体的所有物理性质都具有各向异性,A 项错误;悬浮在液体中的花粉颗粒的无规则运动是布朗运动,不是热运动,B 项错误;温度是分子的平均动能的标志,相同温度下,氢分子的平均动能一定等于氧分子的平均动能,C 项正确;随着分子间距离的增大,分子势能不一定减小,当分子力表现为引力时,分子力做负功,分子势能增大,D 项错误.(2)油膜法测分子直径实验中,用注射器滴一滴油酸酒精溶液在水面上,让它形成单分子油膜.实验过程中,由d =V S 可知,还需要知道向水面滴入的油酸酒精溶液中的纯油酸体积.(3)①气体发生等压变化,有L 1S T 1=L 2S T 2 解得封闭气体的温度为T 2=L 2T 1L 1. ②设气体在T 2时的内能为E 2,由题意有E 1T 1=E 2T 2气体状态变化过程中内能变化了ΔU =E 2-E 1=L 2-L 1L 1E 1 外界对气体做功W =p 0(L 1-L 2)S由热力学第一定律ΔU =W +Q整个过程中通过缸壁传递的热量Q =L 2-L 1L 1E 1-p 0(L 1-L 2)S . 【答案】 (1)C (2)油酸酒精溶液 油酸酒精溶液中的纯油酸体积 (3)①L 2T 1L 1 ②L 2-L 1L 1E 1-p 0(L 1-L 2)S 4.(12分)(多选)(1)下列说法正确的是__________.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 .液晶分子在特定方向排列比较整齐,但不稳定C .液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的D .物理性质各向同性的一定是非晶体(2)已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2kg/mol ,阿伏加德罗常数为N A =6.02×1023 mol -1,一滴露水的体积大约是6.0×10-8 m 3,它含有________个水分子,如果一只极小的虫子来喝水,每分钟喝进6.0×107个水分子时,喝进水的质量是__________kg .(保留两位有效数字)(3)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13­16所示,已知该气体在状态A 时的温度为27 ℃,则:图13­16①该气体从状态A 到状态C 的过程中内能的变化量是多大?②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?【导学号:17214201】【解析】 (1)根据理想气体的状态方程pV T =C ,当气体的温度升高时,若体积也同时增大,气体的压强不一定增大,A 项错误;液晶分子在特定方向排列比较整齐,但不稳定,B 项正确;液体的表面张力是由于表面层分子分布比液体内部稀疏,分子间相互作用表现为引力,C 项正确;晶体分单晶体和多晶体,单晶体具有各向异性特征,多晶体具有各向同性特征,D 项错误.(2)水的摩尔质量为M =1.8×10-2 kg ,水的摩尔体积为V M =M ρ,一个水分子的体积为V 0=M ρN A. 一滴露水含有水分子的个数为N =V V 0=V M ×ρN A =2.0×1021个喝进水的物质的量为n =N ′N A=1×10-16 mol 故水的质量m =nM =1.8×10-18 kg .(3)①由图示图象可知,p A V A =p C V C ,由理想气体状态方程:pV T =C 可知,A 、C 两状态的温度相等,由于理想气体内能仅与温度有关,A 、C 两状态温度相等,两状态气体内能相等,则从A到C过程气体内能的变化量为0.②气体从状态A到状态C体积增大,对外做功,即W<0;T A=T C,所以状态A到状态C的过程中内能变化量为0.由热力学第一定律得:Q>0,所以A→C的过程中是吸热.从A 到B过程,体积不变,气体不对外做功,外界也不对气体做功,只有B到C过程气体对外做功,故吸收的热量为:Q=W=pΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3)J=200 J.【答案】(1)BC (2)2.0×10211.8×10-18(3)①0②吸热200 J5.(12分)(2017·江苏扬州四模)(1)下列说法正确的是__________.A.阳光下看到细小的尘埃飞扬,是固体颗粒在空气中做布朗运动B.压缩气体需要做功,说明气体分子间存在斥力C.晶体熔化过程中,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,所以晶体有固定的熔点D.两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的作用力可以忽略),设甲固定不动,乙逐渐向甲靠近,直到不能再靠近,在整个移动过程中分子力先增大后减小,分子势能先减小后增大(2)利用单分子油膜法可以粗略测定分子的大小和摩尔质量.已知某种油的密度为ρ,取体积为V的油慢慢滴出,可滴n滴.将其中一滴滴在广阔水面,形成面积为S的单分子油膜,阿伏加德罗常数为N A.若把分子看作球形,则估算出它的直径是__________,油的摩尔质量是__________.(3)如图13­17所示是农业上常用的农药喷雾器,贮液筒与打气筒用细连接管相连,已知贮液筒容积为8 L(不计贮液筒两端连接管体积),打气筒活塞每循环工作一次,能向贮液筒内压入1 atm的空气200 mL,现打开喷雾头开关K,装入6 L的药液后再关闭,设周围大气压恒为1 atm,打气过程中贮液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变.求:图13­17①要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3 atm,打气筒活塞需要循环工作的次数;②打开喷雾头开关K直至贮液筒内、外气压相同时,贮液筒向外喷出药液的体积.【导学号:17214202】【解析】(1)阳光下看到细小的尘埃飞扬,是固体颗粒随空气流动而形成的,并不是布朗运动,选项A错误;压缩气体需要做功,是因为存在气体压强,选项B错误;晶体熔化过程中,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,因此温度能保持稳定不变,所以晶体有固定的熔点,选项C 正确;两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的作用力可以忽略),设甲固定不动,乙逐渐向甲靠近,直到不能再靠近,在整个移动过程中分子力先增大后减小再增大,分子势能先减小后增大,选项D 错误.(2)由题意知一滴油滴的体积为V n ,则油分子直径为d =V nS ; 单个分子的体积为V 0=4πr 33=πd 36=πV 36n 3S 3 则油的摩尔体积为V mol =N A πV 36n 3S 3, 则油的摩尔质量为M =ρV mol =πρN A V 36n 3S 3. (3)①贮液筒内药液上方的气体体积为V 0=8 L -6 L =2 L ,设1 atm 下,打入贮液筒的气体体积为V ,总体积V 1,则:V 1=V +V 0设1 atm 下,气体的压强:p 1=1 atm打入贮液筒气体后体积:V 2=V 0打入贮液筒气体后的压强:p 2=3 atm由理想气体方程得:p 1V 1=p 2V 2解得:V =4 L打气次数:n =V0.2 L=20. ②打开喷雾头开关K 直至贮液筒内外气压相同时,p 3=1 atm由理想气体方程得:p 1V 1=p 3V 3解得:V 3=V 1=6 L故喷出药液的体积V ′=V 3-V 0=4 L . 【答案】 (1)C (2)V nS πρN A V 36n 3S 3 (3)①20次 ②4 L 6.(12分)(2017·厦门一中检测)(多选)(1)一定量的理想气体从状态a 开始,经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态,其p ­T 图象如图13­18所示,下列说法正确的是( )图13­18A .过程bc 中气体既不吸热也不放热B .过程ab 中气体一定吸热C .过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D .a 、b 和c 三个状态中,状态a 分子的平均动能最小(2)把熔化的蜂蜡薄薄地涂在两种材料所做的薄片上,用一枝缝衣针烧热后用针尖接触蜂蜡层的背面,熔化区域的形状如13­19甲、乙两图所示,________(选填“甲”或“乙”)图中的薄片一定是晶体;液晶的分子排布与液体和固体都有区别,这种排布使液晶既像液体一样具有流动性,又具有各向异性,________(选填“丙”或“丁”)图是液晶分子示意图.甲 乙 丁 丙图13­19(3)冬天天气寒冷,有时室内需要加温.如果有一房间室内面积为22.4 m 2,高为3.0 m ,室内空气通过房间缝隙与外界大气相通,开始时室内温度为0 ℃,通过加热使室内温度升为20 ℃.若上述过程中大气压强不变,已知气体在0 ℃的摩尔体积为22.4 L/mol ,阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol -1,试估算这个过程中有多少空气分子从室内跑出.(结果保留两位有效数字)【解析】 (1)由图示图象可知,bc 过程气体发生等温变化,气体内能不变,压强减小,由玻意耳定律可知,体积增大,气体对外做功,由热力学第一定律ΔU =Q +W 可知,气体吸热,故A 错误;由图象可知,ab 过程,气体压强与热力学温度成正比,则气体发生等容变化,气体体积不变,外界对气体不做功,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,故B 正确;由图象可知,ca 过程气体压强不变,温度降低,由盖-吕萨克定律可知,其体积减小,外界对气体做功,W >0,气体温度降低,内能减少,ΔU <0,由热力学第一定律可知,气体要放出热量,过程ca 中外界对气体所做的功小于气体所放热量,故C 错误;由图象可知,a 、b 和c 三个状态中a 状态温度最低,分子平均动能最小,故D 正确.(2)甲图传热各项同性,乙图传热各项异性,故乙图一定是单晶体,甲图可能是非晶体;丙图分子排列杂乱无章,不是液晶,而丁图分子排列有规则,是液晶.(3)0 ℃时室内气体分子总数 N =Sh V mol N A =22.4×322.4×10-3×6.0×1023=1.8×1027(个) 设20 ℃时室内气体体积与气体总体积分别为 V 1和V 2.根据盖-吕萨克定律得V 1V 2=T 1T 2=273293则升温后室内气体分子数与总分子数之比为N 1N =V 1V 2 从室内跑出的气体分子数为ΔN =N -N 1联立解得ΔN =20293N =1.2×1026(个). 【答案】 (1)BD (2)乙 丁 (3)1.2×1026。

课标Ⅱ专用2018年高考物理总复习鸭部分专题十五热学习题课件20170921335

课标Ⅱ专用2018年高考物理总复习鸭部分专题十五热学习题课件20170921335

A.气体自发扩散前后内能相同
B.气体在被压缩的过程中内能增大 C.在自发扩散过程中,气体对外界做功 D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功 E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变
答案 ABD
本题考查理想气体内能的改变途径、热力学第一定律。气体自发扩散时不对外
做功,W=0,汽缸绝热,Q=0,由热力学第一定律得ΔU=W+Q=0,故气体内能不变,选项A正确,C错误;
热过程,A项正确。b→c过程为等温变化,压强减小,体积增大,对外做功,则为吸热过程,B项错。c
→a过程为等压变化,温度T降低,内能减少,体积V减小,外界对气体做功,依据W+Q=ΔU,外界对气
体所做的功小于气体所放的热,C项错。温度是分子平均动能的标志,Ta<Tb=Tc,故D项正确。同 种气体的压强由气体的分子密度ρ和温度T决定,由题图可知Tb=Tc,pb>pc,显然E项正确。 考查点 热力学第一定律、理想气体状态方程 解题关键 ①理解热力学第一定律ΔU=W+Q。 ②理解体积增大,气体对外做功,W<0;气体体积减小是外界对气体做功,W>0。 易错警示 理想气体的内能只与温度有关,与体积无关。
答案 ACD
扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确,E错误;温度越高,分子热运动越激
烈,扩散越快,A正确;气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动,扩散现象在气体、液
体和固体中都能发生,D正确;在扩散现象中,分子本身结构没有发生变化,不属于化学变化,B错
误。 考查点 扩散现象 易错警示 液体中的扩散现象是由于液体分子的无规则运动引起的,即使液体中无对流也会出 现扩散现象。
考点二 热力学定律 5.[2017课标Ⅱ,33(1),5分](多选)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,

高三物理二轮复习专题六选考部分第1讲分子动理论气体及热力学定律逐题对点特训(2021学年)

高三物理二轮复习专题六选考部分第1讲分子动理论气体及热力学定律逐题对点特训(2021学年)

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第1讲分子动理论气体及热力学定律1.(2017·辽宁三校调考)(1)下列说法中正确的是__ACE__.A.内能不同的物体,它们的分子平均动能可能相同B.温度越高的物体其分子的平均速率一定越大C.当分子间的距离减小时,分子间的斥力和引力均增大,但斥力比引力增大得快D.温度高的物体与温度低的物体混合时一定是温度高的物体把温度传递给温度低的物体E.已知某物质的摩尔质量和分子质量,可以计算出阿伏加德罗常数(2)如图所示,A端封闭有理想气体的U形玻璃管倒插入水银槽中,玻璃管的横截面积为S,当环境温度为T时,管中水银面处在M处,M点距水银槽中水银面的高度为h,此时气柱由L1、1L、L3三段组成,环境温度缓慢变为T2时,管中水银面处在N处,且M、N位于同一高度,已知2大气压强为p0,求:①气柱的长度L3与L1、L2之间的关系;②试分析气体在上述过程中发生的是否为等压变化?如果是,请说明理由,如果不是,请分析指出气体压强最大时管中水银面所在的位置.解析 (1)因为物体的内能包括分子动能和分子势能,物体的内能还与物质的量有关,所以物体的内能不同,但温度可能相同,而温度是分子平均动能的标志,故温度相同,则分子的平均动能相同,故A正确;温度越高的物体其分子的平均动能一定越大,但分子质量不同,根据动能的表达式可知,动能大,分子的平均速率不一定大,故B错误;当分子间的距离减小时,分子间的斥力和引力均增大,但斥力比引力增大得快,C正确;热传递过程中传递的是能量而不是温度,D错误;某物质的摩尔质量除以这种物质的分子质量就是一摩尔这种物质的分子数,也就是阿伏伽德罗常数,故E正确.(2)①取管内气体为研究对象,管内气体初、末状态压强均为p=p0-h.根据理想气体状态方程有错误!=错误!,有错误!=错误!,解得L3=错误!。

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专题十五
分子动理论
气体及热力学定律
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ专题限时集训
■储知识· 核心归纳· 1.分子动理论 (1)分子大小 ①阿伏加德罗常数:NA=6.02×1023 mol 1.

Vmol ②分子体积:V0= N (占有空间的体积). A Mmol ③分子质量:m0= N . A V ④油膜法估测分子的直径:d= S .
[面积表示总的氧气分子数,二者相等,A 正确;
温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,虚线为氧气 分子在 0 ℃时的情形, 分子平均动能较小, B 正确; 实线为氧气分子在 100 ℃ 时的情形,C 正确;曲线给出的是分子数占总分子数的百分比,D 错误;速 率出现在 0~400 m/s 区间内, 100 ℃时氧气分子数占总分子数的百分比较小, E 错误.]
图 152
ABD
[气体向真空膨胀时不受阻碍,气体不对外做功,由于汽缸是绝热的,
没有热交换,所以气体扩散后内能不变,选项 A 正确;气体被压缩的过程中, 外界对气体做功,且没有热交换,根据热力学第一定律,气体的内能增大, 选项 B、D 正确;气体在真空中自发扩散的过程中气体不对外做功,选项 C 错误;气体在压缩过程中,内能增大,由于一定质量的理想气体的内能完全 由温度决定, 温度越高, 内能越大, 气体分子的平均动能越大, 选项 E 错误. ]
(2)热力学第二定律的表述 ①热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按热传递的方向性表述). ②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(按机械 能和内能转化的方向性表述). ③第二类永动机是不可能制成的.
■品真题· 感悟高考……………………………………………………………· 1. (2017· Ⅰ卷 T33(1))氧气分子在 0 ℃和 100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总 分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图 151 中两条曲线所示.下 列说法正确的是( )
图 153
ABD
[ab 过程是等容变化,ab 过程压强增大,温度升高,气体内能增大,
选项 A 正确;而由于体积不变,气体对外界不做功,选项 C 错误;ca 过程是 等压变化,体积减小,外界对气体做功,选项 B 正确;体积减小过程中,温 度降低,内能减小,气体要放出热量,选项 E 错误;bc 过程是等温变化,内 能不变,体积增大,气体对外界做功,则需要吸收热量,选项 D 正确.]
图 151
A.图中两条曲线下面积相等 B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C.图中实线对应于氧气分子在 100 ℃时的情形 D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E.与 0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在 0~400 m/s 区间内的分子数 占总分子数的百分比较大
ABC
(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 p =p ×100%. s
3.气体状态参量
4.热力学定律 (1)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.
2. (2017· Ⅱ卷 T33(1))如图 152 所示, 用隔板将一绝热汽缸分成两部分, 隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔 板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后,缓慢推 压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是 ( )
A.气体自发扩散前后内能相同 B.气体在被压缩的过程中内能增大 C.在自发扩散过程中,气体对外界做功 D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功
4.(2016· Ⅰ卷 T33(1))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 pT 图象如图 154 所示,其中对角线 ac 的延长 线过原点 O.下列判断正确的是( )
图 154
A.气体在 a、c 两状态的体积相等 B.气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能 C.在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D.在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E.在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功
(2)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. (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,分子势能增大; 当分子间距为 r0(分子间的距离为 r0 时,分子间作用的合力为 0)时,分子势能 最小.
3.(2017· Ⅲ卷 T33(1))如图 153 所示,一定质量的理想气体从状态 a 出 发,经过等容过程 ab 到达状态 b,再经过等温过程 bc 到达状态 c, 最后经等压过程 ca 回到状态 a.下列说法正确的是( )
A.在过程 ab 中气体的内能增加 B.在过程 ca 中外界对气体做功 C.在过程 ab 中气体对外界做功 D.在过程 bc 中气体从外界吸收热量 E.在过程 ca 中气体从外界吸收热量
2.固体和液体 (1)晶体和非晶体的分子结构不同,表现出的物理性质不同.晶体具有确定的 熔点.单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性.晶体和非 晶体在适当的条件下可以相互转化. (2)液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.液晶具有 流动性,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具有收缩到最小的趋势,表面张力的方向跟液 面相切.
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