高三物理考点针对训练 分子运动论 能量守恒
高考物理一轮复习 分子动理论 热力学定律与能量守恒教学案
分子动理论热力学定律与能量守恒1．分子动理论的基本观点：⑴ 物体是由大量分子组成的：① 分子的大小：分子直径的数量级： m，用油膜法估测．② 分子的质量：分子质量的数量级：kg；③ 阿伏加德罗常数：1mol的任何物质中含有相同的粒子数，用符号N A表示，N A = mol－1，N A是联系宏观量和微观量的桥梁，N A = ，N A = V mol/V分子．④ 分子模型：球体模型直径为V0 = ；立方体模型边长为V0 = d3．⑵分子永不停息地做无规则热运动：①扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象．温度越高，扩散．②布朗运动的特点：永不停息、无规则运动；颗粒，运动越剧烈；温度越高，⑶分子间存在着相互作用力：分子间存在相互作用的引力和斥力；分子力是分子间引力和斥力的；r0为分子间引力和斥力大小相等时的距离，其数量级为10－10 m，如图所示，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而_______，随分子间距离的减小而，但总是斥力变化得较．①r =r0时，F引 = F斥，分子力F= 0；②r < r0时，F引和F斥都随距离的减小而，但F斥比F引增大得更，分子力F表现为；③r > r0时，F引和F斥都随距离的增大而，但F斥比F引减小得更，分子力F表现为；④ r > 10r0（10－9 m）时，F引、F斥迅速，几乎为零，分子力F≈ 0．2．气体分子运动速率的统计分布规律：气体和气体分子运动的特点如图所示．3．温度和内能：⑴温度和温标：两个系统处于时，它们具有某个“共同的热学性质”，我们把表征这一“共同热学性质”的物理量定义为温度．一切达到热平衡的系统都具有相同的温度．⑵两种温标：摄氏温标和热力学温标，T = （T热力学温标，t摄氏温标）4．ΔU= ．5．能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式为另一种形式，或者是从一个物体到别的物体，在或的过程中其总量保持不变．能量守恒定律是自然界的普遍规律，不需要条件的．但是，某一种具体形式的能是否守恒却是有条件的，例如，机械能守恒是有条件的．第一类永动机是指能量，却源源不断地对外的机器，第一类永动机是不能制成的，因为它违背了．若过程是绝热的，则Q = 0，W =ΔU；若过程中不做功，即W = 0，Q = ΔU；若过程的始、末状态物体的内能不变，即ΔU = 0，则W + Q = 0或W =–Q．6．用油膜法估测分子的大小：⑴实验目的：学会一种估测分子大小的方法．⑵实验原理：将油酸滴在水面上，让油酸尽可能，可认为油酸在水面上形成油膜层．如果把分子看作球形，单分子油膜层的就可以看作油酸分子的直径．事先测出油酸滴的体积V和油膜的面积S，就可以算出分子的直径d = ．⑶实验器材：盛水方盘、注射器（或胶头滴管）、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉、油酸酒精溶液、量筒、彩笔⑷实验装置与模型：如图所示．⑸实验步骤：①在方盘中盛入适量的水（约2cm深），使水处于状态；②用注射器（或胶头滴管）取事先配好的油酸酒精溶液，逐滴滴入量筒，记下量筒中滴入1 mL溶液加入溶液的滴数n；③将痱子粉地撒在水面上；④用注射器（或胶头滴管）靠近水面将1滴油酸酒精溶液滴在水面上；⑤待油酸膜的面积稳定后，把玻璃板放在方盘上，用笔描绘出油膜的．⑥记录数据：油酸精液中油酸的体积，油膜的面积．⑹注意事项：实验前应检查方盘是否；方盘中的水应保持状态，最好静置一段时间，痱子粉均匀撒在水面上；向水面滴油酸酒精溶液时，针尖应、靠近水面，如果离水面太高，可能无法形成油膜．最好在1 cm左右；计算油膜面积时，以坐标纸上方格的数目来计算，不足半个的舍去，多于半个的算1个．1．以下关于分子动理论的说法中不正确的是（）A．物质是由大量分子组成的B．－2 ℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C．分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大D．分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小2．如图所示是氧气分子在不同温度（0 ℃和100 ℃）下的速率分布，由图可得信息（）A．同一温度下，氧气分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小3．关于对内能的理解，下列说法不正确的是（）A．系统的内能是由系统的状态决定的B．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．1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能4．给旱区送水的消防车停于水平地面上，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（）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5．用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总量为V2；②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；③先往边长为30～40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水；④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格．上述实验步骤中有遗漏和错误遗漏的步骤是____________________________________________________________________；错误的步骤是__________________________________________________（指明步骤，并改正）；油酸分子直径的表达式d = _____________．〖考点1〗分子模型、与阿伏加德罗常数相关的估算【例1】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 = 0.895×103 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= 6.02×1023mol－1，球的体积V与直径D的关系为V= πD3/6，结果保留一位有效数字）【变式跟踪1】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V= 1.0×103cm3．已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数N A= 6.0×1023mol －1．试求：（结果均保留一位有效数字）⑴该液化水中含有水分子的总数N；⑵一个水分子的直径d．〖考点2〗分子间作用力、分子势能与分子间距的关系【例2】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________（填入正确选项前的字母）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【变式跟踪2】如图所示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r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功〖考点3〗热力学第一定律及能量守恒定律的应用【例3】如图所示，内壁光滑的汽缸水平放置．一定质量的理想气体被活塞密封在汽缸内，外界大气压强为p0．现对汽缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2．则在此过程中，气体分子平均动能________（选填“增大”、“不变”或“减小”），气体内能变化了________．【变式跟踪3】⑴第一类永动机不可能制成是因为其违反了______________________________．⑵在一个大气压下，水在沸腾时，1 g水吸收2 263.8 J的热量后由液态变成同温度的气态，其体积由1.043 cm3变成1 676 cm3，求：① 1 g水所含的分子个数；②体积膨胀时气体对外界做的功；③气体的内能变化（大气压强p0 = 1.0×105 Pa，水的摩尔质量为M = 18 g/mol，阿伏加德罗常数N A = 6.0×1023 mol－1）．1．【2013·全国新课标】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【预测1】下列关于热现象的描述正确的是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则的，大量分子的运动也是无规律的2．【2013·北京】下列说法正确的是A．液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动 B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D．物体对外界做功，其内能一定减少【预测2】下列说法正确的是A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，为是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故3．【2013·福建】下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E P随分子间距离r变化关系的图线是（填选图下方的字母）【预测3】如图所示，用F表示两分子间的作用力，E p表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中A．F不断增大，E p不断减小B．F先增大后减小，E p不断减小C．F不断增大，E p先增大后减小D．F、E p都是先增大后减小1．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠．这一物理过程中，水分子间的（）A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大2．下列关于布朗运动的说法，正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的3．一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S．已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A，下列表达式中正确的有（）A．油酸分子的直径d = M/ρS B．油酸分子的直径d = m/ρSC．油酸所含的分子数N = (m/M)N A D．油酸所含的分子数N = (M/m)N A4．在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；②用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列问题：⑴上述步骤中，正确的顺序是（填写步骤前面的数字）⑵将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2．由此估算出油酸分子的直径为________m（结果保留一位有效数字）5．物体由大量分子组成，下列说法正确的是（）A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C．物体的内能跟物体的温度和体积有关D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能6．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104 J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的（）A．温度降低，密度增大 B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大 D．温度升高，密度减小7．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开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8．根据热力学定律,下列说法正确的是（）A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”9．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的（）A．温度和体积 B．体积和压强 C．温度和压强 D．压强和温度10．已知汞的摩尔质量为M = 200.5×10－3 kg/mol，密度为ρ = 13.6×103 kg/m3，阿伏加德罗常数N A = 6.0×1023 mol－1．求：⑴一个汞原子的质量；（用相应的字母表示即可）⑵一个汞原子的体积；（结果保留一位有效数字）⑶体积为1 cm3的汞中汞原子的个数．（结果保留一位有效数字）参考答案：1．10 10 6.02×10 mol /m 分子 πd 3/6 越快 越小 同时 合力 减小 增大 快 增大 快 斥力 减小 快 引力 减弱3．热平衡 273.15 + t 快慢 温度 体积 物质的量 做功 热传递 4．Q + W5．转化 转移 转化 转移 不消耗任何 做功 能量守恒定律6．散开 单分子 厚度 V /S 稳定 均匀 形状 干净 稳定 竖直1．B ；物质是由大量分子组成的，A 正确；分子是永不停息地做无规则运动的，B 错误；在分子间距离增大时，如果先是分子斥力做正功，后是分子引力做负功，则分子势能是先减小后增大的，C 正确；分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化得快，D 正确．2．A ；由题图可知，其横轴为氧气分子的速率，纵轴表示氧气分子所占的比例（不是总数而是占全部分子数的比例），图象成峰状，这表明，不论是0 ℃还是在100 ℃下，氧气分子都呈现了“中间多，两头少”，即分子速率特大或特小的分子数比例都较小，绝大多数分子具有中等的速率．又由图知t = 100 ℃时，“峰”向右移动，表明占总数比例最大的那部分分子的速率增大了，但仍有速率较小或较大的分子，只是这些分子所占的比例较0 ℃时有所减小．3．BC ；系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A 正确；做功和热传递都可以改变系统的内能，B 错误；质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，C 错误；在1 g 100 ℃的水变成100 ℃水蒸气的过程中，分子间距增大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能，D 正确．4．A ；胎内气体发生的是等温变化，在缓慢放水过程中，压强减小，体积增大，因温度不变，所以分子平均动能和内能不变，而体积增大，气体膨胀对外界做正功，根据热力学第一定律可知气体一定从外界吸热，A 对．5．答案：将痱子粉均匀撒在水面上 错误的步骤是 ⑥，应该是不足半个格的舍去，多于半个格的算一格 V 1V 0/(NV 2a 2n )解析：为了使油膜不分裂成几块，需在水面上均匀撒上痱子粉；由于本实验只是一种估算，在数油膜所覆盖的坐标格数时，大于半个格的算一个格，少于半个格的舍去；油酸溶液在水面上充分扩散后形成一层单分子油膜，油膜厚度可看成分子直径，由题意可知，油酸溶液的浓度为 V 1/V 2，一滴油酸溶液的体积为 V 0/n ，一滴油酸溶液中含纯油酸体积为V 1V 0/nV 2，一滴油酸溶液形成的油膜面积为Na 2，所以油膜厚度即分子直径d = V 1V 0/(NV 2a 2n )．例1 答案：1×10 m解析：一个油酸分子的体积 V = M /ρN A ，由球的体积与直径的关系得分子直径D =36AN Mπρ，单分子油膜的面积S = 1×10－8m 3/D ，代入数据得S = 1×101m 2．变式1 答案：⑴ 3×1025个 ⑵ 4×10－10m解析：⑴ 水的摩尔体积为V 0 M /ρ = 1.8×10－2/1.0×103 m 3/mol = 1.8×10－5 m 3/mol ，水分子数：N= VN A /V 0 = 1.0×103×10－6×6.0×1023/1.8×10－5≈ 3×1025个．⑵ 建立水分子的球模型有 V 0/N A = πd 3/6，可得水分子直径：d = 36AN M π= 4×10－10m例2 ACE ；由E p - r 图可知：在r > r 0阶段，当r 减小时F 做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A 正确； 在r < r 0阶段，当r 减小时F 做负功，分子势能增加，分子动能减小，故B 错误； 在r = r 0时，分子势能最小，动能最大，故C 正确； 在r = r 0时，分子势能最小，但不为零，故选项D 错误；在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E 正确．变式2 BC ；分子间距等于r 0时分子势能最小，即r 0 = r 2；当r 小于r 1时分子力表现为斥力；当r 大于r 1小于r 2时分子力表现为斥力；当r 大于r 2时分子力表现为引力，A 错误，B 、C 正确；在分子间距离r 由r 1变到r 2的过程中，分子斥力做正功，分子势能减小，D 错误． 例3答案：增大 Q – p 0(V 2–V 1)解析：由于对汽缸缓慢加热，温度升高，气体分子平均动能增大；根据热力学第一定律W + Q = ΔU ，其中气体对外做功W = – p 0(V 2–V 1)，气体内能变化ΔU = Q – p 0(V 2–V 1)． 变式3 答案：⑴ 能量守恒定律 ⑵ ①3.3×1022个 ②167.5 J ③增加 2 096.3 J解析：⑵ ① 1 g 水所含的分子个数为n = (1/18)×6×1023 = 3.3×1022个．② 气体体积膨胀时对外做的功为W = p 0ΔV = 105×(1676 – 1.043)×10－6J = 167.5 J ． ③ 根据热力学第一定律有：ΔU = W + Q = (2263.8 – 167.5) J = 2 096.3 J1．BCE ；由分子力随分子间距离变化关系分析知，分子力先增大，然后减小，再增大，A 选项错误；分子从相距很远处开始运动，则r > r 0时合力为引力，力和位移的夹角小于90°，分子力做正功，分子动能大．r > r 0时合力为斥力，力和位移的夹角大于90°，分子力做负功，分子动能减小，BC 选项正确；由分子力做功与分子势能变化关系知，分子势能先减小，后增大，D 选项错误；分子仅在分子力作用下运动，只有分子力做功，分子势能和动能之间相互转化，分子势能和动能之和不变；E 选项正确． 预测1 C2．A ；布朗运动不是液体分子的运动，而是小颗粒的运动；内能的变化由做功和热传递二者共同决定；内能的变化由做功和热传递二者共同决定；所以BCD 错，A 对． 预测2 ACD 3．A预测3 B ；由图象可知F 先增大后减小，E p 则不断减小，B 正确1．D ；因为空气中水汽凝结成水珠时水分子间距离减小，再根据分子力与分子间距离的关系可知，当分子间距离减小时斥力、引力同时增大，所以只有D 项正确．2．BD ；布朗运动是悬浮在液体中的粒子的无规则运动，而不是液体分子的无规则运动，A 项错误．液体温度越高，分子热运动越剧烈，液体分子对悬浮粒子撞击力越大；悬浮粒子越小，对其撞击的液体分子数越少，悬浮粒子受到液体分子撞击作用的平衡性越弱，因而布朗运动越剧烈，B 、D 正确，C 项错误．3．BC ；设油酸分子的直径为d ，则有dS = m /ρ ⇒ d = m /ρS ，故B 正确；设油酸所含的分子数为N ，则有N = (m /M )N A ，故C 正确．4．答案：⑴ ④①②⑤③ ⑵ 5×10－10解析：纯油酸的体积V 和油膜面积S ，可计算出油膜的厚度L ，把油膜厚度L 视为油酸分子的直径，则d = V /S ，每滴油酸酒精溶液的体积是 1/50 cm 3，而1 cm 3的油酸溶于酒精，制成300 cm 3的油酸酒精溶液，则一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积是V= 1300×150 cm 3，则根据题目要求保留一位有效数字可知油酸分子的直径为5×10－10m ．5．C ；分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，但不一定是每个分子的动能都大，故A 错．分子间的引力和斥力都是随着分子间距离的减小而增大，故B 错．物体的内能由物质的量、物态、体积及温度决定，即所有分子动能和分子势能之和，故C 正确．物体内能的变化由做功和热传递共同决定，故D 错．6．D ；由ΔU = W + Q 可得理想气体内能变化ΔU = –1.0×104 J + 2.5×104 J = 1.5×104J ＞0，故温度升高，A 、B 两项均错．因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由ρ = m /V 可知密度变小，故C 项错误，D 项正确．7．BD ；绝热容器a 内的稀薄气体与外界没有热传递，Q = 0；稀薄气体向真空扩散不做功，W = 0；根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变；稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小．故选B 、D ． 8．AB9．A ；由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由分子间作用力和分子间距离共同决定的，宏观上取决于气体的体积．因此选项A 正确． 10．⑴ 一个汞原子的质量为m 0 = M /N A ．⑵ 一个汞原子的体积为 V 0 = V mol N A = M ρN A = 200.5×10－313.6×103×6.0×1023 m 3 = 2×10－29 m 3． ⑶ 1cm 3的汞中含汞原子个数 n = ρVN A M = 13.6×103×1×10－6×6.0×1023200.5×10－3= 4×1022．。
高三守恒定律知识点总结
高三守恒定律知识点总结高三是学生生活中最重要的一年，也是决定未来发展方向的关键时刻。
在物理学中，守恒定律是一个非常重要的概念，它涉及到能量、动量和角动量等方面的内容。
在高三物理学习中，守恒定律的理解和应用至关重要。
本文将对高三物理中的守恒定律知识点进行总结，帮助同学们更好地掌握这些知识。
1. 能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的基本原理之一。
它表明一个孤立系统中的能量总量是恒定的，不会凭空产生或消失。
能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量保持不变。
例如，当一个运动物体受到重力作用下落时，其机械能转化为热能和声能，但总能量仍然保持不变。
2. 动量守恒定律动量守恒定律指出，在一个封闭系统中，系统的总动量保持不变。
当一个物体受到外力作用时，它会改变自身的动量，但同时会使周围物体获得相反方向的动量，使整个系统的总动量保持不变。
例如，当两个物体发生碰撞时，它们相互作用的力会改变它们的动量，但两个物体的总动量在碰撞前后保持不变。
3. 角动量守恒定律角动量守恒定律是描述旋转物体运动的重要原理。
当一个物体旋转时，它的角动量是守恒的。
当外力对旋转物体施加力矩时，物体会改变自身的角动量，但同时会改变周围物体的角动量，使系统的总角动量保持不变。
例如，当一个旋转的体操运动员收缩身体时，由于角动量守恒，他的旋转速度会增加。
4. 质量守恒定律质量守恒定律是物质存在的基本原理之一。
它指出在任何物质变化的过程中，物质的质量保持不变。
例如，在化学反应中，物质可以发生化学变化，但它们的质量总量不会改变。
这个定律也适用于生活中的实际情况，如水的汽化和凝结过程中，水的质量是保持不变的。
总结：高三守恒定律知识点的掌握对学习物理和解决实际问题都非常重要。
能量守恒、动量守恒、角动量守恒以及质量守恒定律是物理学中的重要基本原理，可以解释和预测许多自然现象和实验结果。
通过深入理解和灵活运用这些定律，同学们可以更好地理解物理世界的规律，并在解决问题时提供指导。
高考物理能量守恒知识点总结
高考物理能量守恒知识点总结在高考物理中，能量守恒定律是一个极其重要的知识点，贯穿了力学、热学、电学等多个领域。
理解并熟练运用能量守恒定律，对于解决物理问题至关重要。
一、能量守恒定律的基本概念能量守恒定律指出：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
这意味着，在一个封闭的系统中，无论发生何种物理过程，系统内的总能量始终保持恒定。
二、常见的能量形式1、机械能机械能包括动能、重力势能和弹性势能。
动能：物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关，公式为＄E_k ＝＼frac{1}｛2}mv^2$ ，其中＄m$ 是物体的质量，＄v$ 是物体的速度。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量，其大小与物体的质量、高度以及重力加速度有关，公式为＄E_p ＝ mgh$ ，其中＄h$ 是物体相对于参考平面的高度。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量，其大小与形变程度有关。
2、内能内能是物体内部分子热运动的动能和分子势能的总和。
改变物体内能的方式有做功和热传递。
3、电能电能是电流通过导体时所具有的能量，与电流、电压和时间有关，公式为＄W ＝ UIt$ ，其中＄U$ 是电压，＄I$ 是电流，＄t$ 是时间。
4、化学能化学能是物质发生化学反应时所释放或吸收的能量，例如燃料的燃烧。
5、光能光能是由光子携带的能量，例如太阳能。
三、能量守恒定律的应用1、机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
例如，自由落体运动中，物体的重力势能不断转化为动能，但机械能总量不变。
2、功能关系（1）重力做功等于重力势能的减少量，即＄W_G ＝＼DeltaE_p$ 。
（2）弹力做功等于弹性势能的减少量，即＄W_{弹} ＝＼DeltaE_{弹}＄。
（3）合力做功等于动能的变化量，即＄W_{合} ＝＼Delta E_k$ 。
高中物理能量守恒知识点
高中物理能量守恒知识点
高中物理能量守恒的知识点主要包括以下几个方面：
1. 能量的定义：能量是物体或系统所具有的做功或产生热的能力，是物体或系统的物理属性。
2. 能量守恒定律：一个封闭系统中，能量总量在时间上保持不变。
能量既不会被创造也不会被消失，只会在不同形式之间进行转化。
3. 动能定理：动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关。
动能定理表明，物体的动能等于它的质量乘以速度的平方的一半，即K = 1/2mv^2。
4. 功与功率：功是力作用下物体所做的功，即W = F·s，其中F为施加力的大小，s为力的方向上的位移。
功率是单位时间内所做的功，即P = W/t。
5. 功与能量的转化：力所做的功等于力所应用的物体的能量的变化，即W = ΔE，其中W为力所做的功，ΔE为物体的能量变化量。
6. 机械能守恒：在只有重力做功的情况下，物体的机械能守恒，即机械能的总量在运动过程中保持不变。
机械能包括动能和势能，其中势能分为重力势能和弹性势能。
7. 能量转化的例子：例如，物体从较高的位置下落时，势能转化为动能；在弹簧振动中，弹性势能与动能互相转化。
以上是高中物理能量守恒的主要知识点，通过对这些知识点的学习和理解，可以更好地理解和应用能量守恒定律，解决相关的物理问题。
高中物理公式：分子动理论、能量守恒定律
高中物理公式：分子动理论、能量守恒定律r=r0，f引=f斥，F分子力=0，E分子势能=Emin(最小值)r＞r0，f引＞f斥，F分子力表现为引力r＞10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W:外界对物体做的正功(J)，Q:物体吸收的热量(J)，ΔU:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕｝热力学第二定律克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化(热传导的方向性);开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕｝注:布朗粒子不是分子，布朗颗粒越小，布朗运动越明显，温度越高越剧烈;温度是分子平均动能的标志;分子间的引力和斥力同时存在，随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得比引力快;分子力做正功，分子势能减小，在r0处F引=F斥且分子势能最小;气体膨胀，外界对气体做负功W＜0;温度升高，内能增大ΔU ＞0;吸收热量，Q＞0物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零;r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离;其它相关内容：能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
加速度a＝(Vt-V0)/t(以V0为正方向，a与V0同向(加速)a＞0；a与V0反向(减速)则a＜0)实验用推论Δs＝aT2(Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差)主要物理量及单位:初速度(V0):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；时间(t):秒(s)；位移(s):米(m)；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。
a=(Vt-V o)/t只是测量式，不是决定式;其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻、s--t 图、v--t图/速度与速率、瞬时速度。
2025高考物理总复习分子动理论 内能
C.④①③
D.①④③
解析 根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子势能最小可知,
曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离r变化的图像;根据分子处于平衡位置
(即分子之间距离为r0)时分子力为零,可知曲线Ⅱ为分子力随分子之间距
离r变化的图像;根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小,可知曲
永不停息地做无规则运动,可知任何物体在任何状态下都有内能,故C错误;
物体的内能与分子数、物体的温度和体积三个因素有关,分子数和温度都
相同的物体不一定有相同的内能,故D错误。
r<r0
随距离的减小而增大,F引<F斥,F
随分
表现为斥力
子间
F引和F斥都随距离的增大而减小,
距的 r>r0
随距离的减小而增大,F引>F斥,F
变化
表现为引力
情况 r=r0
F引=F斥,F=0
r>10r0 F引和F斥都已十分微弱,可以认为
(10-9
m) 分子间没有相互作用力
分子势能Ep
r增大,斥力做正功,分子势能减少
度公式可计算结果(注意有效数字)。
考向二 布朗运动与分子热运动
典题2 (2024福建南平模拟)福建南平茶文化久负盛名,“风过武夷茶香远”
“最是茶香沁人心”。人们在泡大红袍茶时茶香四溢,下列说法正确的是( B )
A.茶香四溢是扩散现象,说明分子间存在着相互作用力
B.茶香四溢是扩散现象,泡茶的水温度越高,分子热运动越剧烈,茶香越浓
C.茶香四溢是布朗运动现象,说明分子间存在着相互作用力
D.茶香四溢是布朗运动现象,说明分子在永不停息地做无规则运动
解析 茶香四溢是扩散现象,故C、D错误;茶香四溢是因为茶水的香味分子不
高考物理复习：能量守恒定律
2019年高考物理复习：能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol；分子直径数量级
10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V：单分子油膜的体积（m3），S：油膜表面积（m）2｝
3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力（1）r10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E 分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{（做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的），W：外界对物体做的正功（J），Q：物体吸收的热量（J），ΔU：增加的内能（J），涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕｝
6.热力学第二定律
克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化（热传导的方向性）；
开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化（机械能与内能转化的方向性）{涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕｝
7.热力学第三定律：热力学零度不可达到{宇宙温度下限：-273.15摄氏度（热力学零度）｝
注：
（1）布朗粒子不是分子，布朗颗粒越小，布朗运动越明显，温度越高越剧烈；
（2）温度是分子平均动能的标志；
（3）分子间的引力和斥力同时存在，随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得比引力快；
（4）分子力做正功，分子势能减小，在r0处F引=F斥且分子势能最小；
（5）气体膨胀，外界对气体做负功W0；温度升高，内能增大ΔU0；吸收热量，Q0
（6）物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零。
高三物理一轮复习策略高中物理能量守恒定律知识点总结
高三物理一轮复习策略高中物理能量守恒定律知识点总结1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol；分子直径数量级10-10米2.油膜法测分子直径d=V/s {V：单分子油膜的体积(m3)，S：油膜表面积(m)2｝3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈05.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W：外界对物体做的正功(J)，Q：物体吸收的热量(J)，ΔU：增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕｝6.热力学第二定律克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化(热传导的方向性)；开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕｝7.热力学第三定律：热力学零度不可达到{宇宙温度下限：-273.15摄氏度(热力学零度)｝注：(1)布朗粒子不是分子，布朗颗粒越小，布朗运动越明显，温度越高越剧烈；(2)温度是分子平均动能的标志；(3)分子间的引力和斥力同时存在，随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得比引力快；(4)分子力做正功，分子势能减小，在r0处F引=F斥且分子势能最小；(5)气体膨胀，外界对气体做负功W<0；温度升高，内能增大ΔU>0；吸收热量，Q>0(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零；(7)r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；。
高考物理总复习(热学)之 分子动理论 热力学定律和能量守恒 课件
(2)建立水分子的球模型有
Vm 1 3 ＝ πd NA 6
3 6×1.8×10－5 3 6V m －10 得水分子直径 d＝ ＝ 23 m＝4×10 πNA 3.14×6.0×10 m.
答案：(1)3×1025 个 (2)4×10－10 m
突破考点02
圆周运动中的传动问题
分类例析
1．扩散现象 (1)定义：________物质能够彼此进入对方的现象． (2)实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反 应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温 度________，扩散现象越明显．
(1)估算被污染的空气分子间的平均距离； (2)另一不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气 分子．
被污染 单位体积内 每个污染 污染空气 的空气 → 被污染的空 → 分子所占 → 分子的平 分子数 气分子数 体积 均距离
(1)吸烟者吸一根烟吸入气体的总体积为10×300 cm3， 10×300×10－6 含有被污染的空气分子数n＝ － 22.4×10 3 ×6.02×1023≈8.1×1022个 办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为 8.1×1022 n1＝ 个/m3≈2.9×1021 个/m3 10×2.8
高考物理总复习 热学 分子动理论 热力学定律和能量守恒
突破考点01
突破考点02 突破考点03
突破考点05
课时作业
高考真题
突破考点04
突破考点01
微观量的估算
分类例析
1．分子的大小 (1)分子的直径(视为球模型)：数量级为________m. (2)分子的质量：数量级为 10－26 kg. 2．阿伏加德罗常数 (1)1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取 NA ＝________mol－1. (2)阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥 梁．
人教版高三物理第十单元 分子热运动、能量守恒、气体知识精讲
高三物理第十单元分子热运动、能量守恒、气体知识精讲一. 本周教学内容第十单元 分子热运动、能量守恒、气体二. 知识结构热学⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧气体分子动理论理想气体、温度、压强气体的状态参量：体积气体热力学第二定律热力学第一定律能量守恒定律内能的改变概念物体内能分子动理论三. 知识要点1. 分子动理论的根本内容物质是由大量分子组成的；分子都在永不停息的做无规如此热运动；分子间存在着相互作用力。
2. 分子动能、分子势能、物体的内能〔1〕分子动能：做热运动的分子具有动能，在热现象的研究中，单个分子的动能是无研究意义的，重要的是分子热运动的平均动能。
温度是物体分子热运动的平均动能的标志，因而在一样温度下，分子的平均动能一样。
〔2〕分子势能：分子间具有由它们的相对位置决定的势能，叫做分子势能。
分子势能随着物体的体积的变化而变化。
〔3〕物体的内能：物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能，任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度、体积与物质的量有关，即跟微观量中的分子的平均动能、分子间距与分子个数有关。
* 理想气体无分子势能，所以一定质量的理想气体，内能只跟温度有关，物体的内能和机械能有着本质的区别，物体的内能指物体内分子热运动的能量，而机械能是物体做机械运动所具有的能量。
3. 物体内能的变化〔1〕做功和热传递都能改变物体的内能。
* 物体内能的改变可以用做功的值来量度对外界做了多少功，物体的内能就减少多少，外界对物体做了多少功，物体的内能就增加多少。
* 热传递的条件是要有温度差，其规律是高温物体放出热，低温物体吸收热，最终达到温度相等，热传递过程完毕。
〔2〕热力学第一定律做功和热传递都可以改变物体的内能，物体内能的变化由做功和热传递共同决定，遵循热力学第一定律。
即Q W U +=∆0>∆U 即内能增加，0<∆U 内能减少0>W 外界对物体做功，0<W 物体对外界做功0>Q 物体吸热，0<Q 物体放热* 功不是能量的一种形式，而是能量转化多少的量度，功和能不能相互转化，热量也不是能量的一种形式，而是内能转化多少的量度。
高三物理分子动理论热功气知识点归纳
高三物理分子动理论热功气学问点归纳高考选考模块涉及的学问点有分子动理论、气体、物态和物态转变、热力学定律、机械振动与机械波、电磁振荡与电磁波、光、相对论、动量守恒定律和原子物理等。
下面学习啦我给大家带来的高三物理分子动理论热功气学问点归纳，期望对你有关怀。
高三物理分子动理论热功气学问点1.分子动理论(1)物质是由大量分子组成的分子直径的数量级一般是10-10m。
(2)分子永不停息地做无规章热运动。
①扩大现象：不同的物质相互接触时，可以彼此进入对方中去。
温度越高，扩大越快。
②布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中微小颗粒的无规章运动，是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的，是液体分子永不停息地无规章运动的宏观反映。
颗粒越小，布朗运动越明显;温度越高，布朗运动越明显。
(3)分子间存在着相互作用力分子间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离增大而减小，但斥力的转变比引力的转变快，实际表现出来的是引力和斥力的合力。
2.物体的内能(1)分子动能：做热运动的分子具有动能，在热现象的争辩中，单个分子的动能是无争辩意义的，重要的是分子热运动的平均动能。
温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
(2)分子势能：分子间具有由它们的相对位置确定的势能，叫做分子势能。
分子势能随着物体的体积转变而转变。
分子间的作用表现为引力时，分子势能随着分子间的距离增大而增大。
分子间的作用表现为斥力时，分子势能随着分子间距离增大而减小。
对实际气体来说，体积增大，分子势能增加;体积缩小，分子势能减小。
(3)物体的内能：物体里全部的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。
任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关。
(4)物体的内能和机械能有着本质的区分。
物体具有内能的同时可以具有机械能，也可以不具有机械能。
3.转变内能的两种方式(1)做功：其本质是其他形式的能和内能之间的相互转化。
(2)热传递：其本质是物体间内能的转移。
高考综合复习——热学专题复习一分子动理论、热力学定律和能量守恒
高考综合复习一一热学专题复习一 分子动理论、热力学定律和能量守恒编稿：郁章富审稿：李井军总体感知实验I 用油膜法怙测分子的大小'单晶体晶体I 多晶体 ［晶体的徽观结构 菲晶悴粮体的徴观结构 液体液体的表面张力液晶意耳定律 气悴的实验定偉£諌定律 盖吕萨克定律 理想气体、理想气体的状态方程 ■-考点要求阿伏加德罗常数I 气体分子运动速率的统计分布 I 温度是分子平均动能的标志、内能 I 热力学第一定律 I 能量守恒定律 I 热力学第二定律I考纲要求知识网络分子动理论 热力学宦律〔物质是由大量分子组成的 分子动理论\分子永不停息地做无规则运动［貯间存在相互作用力「分子动能 分子势能内能，热力学第一定律* + Q能量守恒 ”永动机不可制戚 热力学第二定律克劳修斯表述r 开尔文表述机械效率永远小于1固体气体命题规律1•从近几年高考试题来看，本专题命题的热点多集中在分子动理论、估算分子的大小和数目和气体实验定律上，对能力的要求也只限于“理解能力”一一理解物理概念和物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用，题型多为选择题。
2•本专题也有少数的填空题，多以考查分子动理论、阿伏加德罗常数的计算(或估算) 和油膜法测分子直径的计算为主。
3、由于不同考区的要求不同，出题的形式也会各不相同，在新课标考区对气体的三大定律的考查也有大的计算题。
复习策略热学是研究与温度有关的热现象的科学，它是从两个方面来研究热现象及其规律的：一是从物质的微观结构即分子动理论的观点来解释与揭示热学宏观量及科学规律的本质；二是以观测和实验事实为依据，寻求各热学参量之间的关系及热功转换的关系。
热学包括分子热运动，热和功，固、液、气体的性质等内容。
分子热运动是物质的微观结构学说，是宏观现象与微观本质间的联系纽带；能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律。
1 •深刻理解基本概念和规律(1)建立宏观量与微观量的关系对于一个确定的物体而言，其分子动能与物体的温度相对应，其分子势能与物体的体积相对应，物体的内能与物体的温度、体积、质量相对应，物体内能的改变与做功或热传递的过程相对应。
高三物理数学知识点大全
高三物理数学知识点大全
一、力学
1. 牛顿三大运动定律
2. 动量、冲量和动量守恒定律
3. 能量以及能量守恒定律
4. 万有引力定律
5. 平衡条件及静力学
二、电磁学
1. 电场和电势
2. 电流和电阻
3. 磁场和磁感应强度
4. 电磁感应和法拉第定律
5. 电磁波和电磁辐射
三、热学
1. 热传递和热平衡
2. 状态方程和分子动理论
3. 热机和热力学第一、二定律
4. 理想气体和气体分子运动规律
5. 热膨胀和热力学循环
四、光学
1. 光的反射和折射
2. 光的干涉和衍射
3. 光的全反射和光波导
4. 光的偏振和光的色散
5. 光的传播和光的介质
五、原子物理与核物理
1. 电子结构和量子理论
2. 原子核结构和放射性物质
3. 原子核裂变和核聚变
4. 相对论和量子力学
5. 粒子物理与宇宙学
六、数学
1. 代数学基本定理和复数
2. 数列和数列极限
3. 函数与导数
4. 积分和定积分
5. 三角函数和三角恒等式
以上是高三物理数学知识点的大致内容，准备物理、数学考试的同学可以根据这些知识点进行系统的学习和复习。
掌握这些基础知识，将对你在高中物理、数学方面的学习产生积极的影响，也会为你的高考备考打下坚实的基础。
加油！。
高考物理总复习 11.1分子动理论 热力学定律与能量守恒课件
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1．(2014·福建卷)如图，横坐标 v 表示分子速率，纵坐标 f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图 中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规 律的是( )
A．曲线① B．曲线② C．曲线③ D．曲线④
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解析：分子速率从 0→∞分布中，速率很大和很小的分子 所占的分子数很少，大部分分子具有中等速率，故选项 D 正 确．
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(3)热运动 分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越 激烈．分子永不停息地________运动叫做热运动．
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3．分子间同时存在引力和斥力 (1) 物 质 分 子 间 存 在 空 隙 ， 分 子 间 的 引 力 和 斥 力 是 ________ 存 在 的 ， 实 际 表 现 出 的 分 子 力 是 引 力 和 斥 力 的 ________． (2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥 力都随分子间距离的增大而________，随分子间距离的减小而 ________，但斥力比引力变化得________．
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(3)分子力与分子间距离关系图线
由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图所示)可
知：
当 r＝r0 时，F 引＝F 斥，分子力为________；
当 r>r0 时，F 引>F 斥，分子力表现为________．
当 r<r0 时，F 引<F 斥，分子力表现为________．
当分子间距离大于 10r0(约为 10－9 m)时，分子力很弱，可
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答案 1．热平衡 2．t＋273.15 3．(1)分子热运动 (2)温度 (3)总和 4．(1)相对位置 (2)分子间距离 体积 5．(1)动能 分子势能 (2)温度 体积 (3)无关
高中物理：八、分子动理论能量守恒
八、分子动理论 能量守恒 水平预测双基训练1．★0.5 mol 氢气中含有（ ）（A ）0.5个氢分子 （B ）1个氢分子（C ）3.01×1023个氢分子 （D ）3.01×1012个氢分子2．★★有人设想用降低海水的温度可以得到大量的能量，相当于一个很好的永动机，关于这样的永动机，下列说法中正确的是（ ）（A ）这样做可以成功，因为它符合能量守恒定律（B ）这样做不能成功，因为它违反能量守恒定律（C ）这样做没有违反能量守恒定律，但是不能成功（D ）这样做不能成功，因为它违反热力学第二定律纵向型3．★★★当将橡皮筋拉伸时，橡皮筋内分子的（ ）（A ）引力增大，斥力减小（B ）斥力增大，引力减小（C ）引力和斥力都增大，引力增大得较多（D ）引力和斥力都减小，斥力减小得较多4．★★★★如图，甲、乙两金属球完全相同，若将两球从相同的初温加热到相同的末温，且不计悬线和支持面的吸热，则（ ）（A ）甲球吸热较多 （B ）乙球吸热较多（C ）两球吸热一样多 （D ）无法比较哪只球吸热较多横向型5．★★★★质量M ＝200 g 的木块，静止在光滑水平面上。
质量m ＝20 g 的铅弹（铅的比热容c ＝126 J/（kg·℃））以水平速度v 0＝500 m/s 射入木块，当它射出木块时速度变为v t ＝300 m/s 。
若这一过程中损失的机械能全部转化为内能，其中42％被子弹吸收而使其升温，对铅弹穿过木块过程，求：（1）子弹离开木块时，木块的速度；（2）子弹克服摩擦力做的功；（3）摩擦力对木块做的功；（4）产生的总热量；（5）子弹升高的温度。
答案：（1）子弹射穿木块过程中，不受外力作用，系统的总动量守恒，有：mv 0＝Mv +mv t ，木块的速度为：v ＝Mm （v 0－v t ）＝0.20.02×（500－300）m/s ＝20 m/s （2）子弹克服摩擦力做的功：W 1＝21mv 02－21mv t 2＝21×0.02×（5002-3002）J ＝1600 J（3）摩擦力对木块做的功：W 2＝21Mv 2－0＝21×0.2×202J ＝40 J （4）这一过程中损失的机械能为：W ＝W 1－W 2＝（1600－40）J ＝1560 J 。
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09届考点针对训练 分子动理论 能量守恒一、本题包括10小题，每小题6分，共60分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分.1.观察布朗运动时，下列说法正确的是（ ） A.温度越高，布朗运动越明显B.大气压强的变化，对布朗运动没有影响C.悬浮颗粒越大，布朗运动越明显D.悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动 答案：AB解析：液体分子不停地做无规则的运动，不断地撞击微粒，当液体温度升高时，液体分子的运动速度就大，因而对微粒的碰撞作用就强，布朗运动就越明显.另外，微粒的大小对布朗运动的激烈程度也有影响，当微粒很小时，在某一瞬间跟它碰撞的分子个数就少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，布朗运动也就越明显；微粒较大时，在某一瞬间跟它碰撞的分子个数就多，撞击作用的不平衡性表现得越不明显，可以认为撞击作用几乎平衡，因而布朗运动就不明显，甚至观察不到.由此可以判断选项A 、B 是正确的. 2.已知铜的摩尔质量为M （kg/mol ），铜的密度为ρ（kg/m 3），阿伏加德罗常数为N A （mol -1）.下列说法不正确的是（ ） A.1 kg 铜所含的原子数为MN AB.1 m 3铜所含的原子数为ρAMNC.1个铜原子的质量为AN Mkg D.1个铜原子所占的体积为AN Mρ m 3 答案：B解析：1 kg 铜所含原子数为N A /M ，1 m 3铜所含原子数为ρM N A =MN A ρ，1个铜原子的质量为M/N A ，一个铜原子所占的体积为A N Mρ=ρA N M，B 选项符合题意. 3.如下图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于r 轴上距原点为r 3的位置.虚线分别表示分子间斥力f 斥和引力f 引的变化情况，实线表示分子间的斥力与引力的合力f 的变化情况.若把乙分子由静止释放，则乙分子（ ）A.从r3到r1做加速运动，从r1向O做减速运动B.从r3到r2做加速运动，从r2到r1做减速运动C.从r3到r1，分子势能先减少后增加D.从r3到r1，分子势能先增加后减少答案：A解析：由题图可知分子在r3—r1之间分子力表现为引力，乙分子做加速运动，在r1—O之间分子表现为斥力，乙分子做减速运动，所以分子势能先减少后增加，故A选项正确.4.下列说法正确的是（）A.用打气筒打气很费劲，这是气体分子间存在斥力的宏观表现B.水的体积很难被压缩，这是水分子间存在斥力的宏观表现C.气缸中的气体膨胀推动活塞，这是分子间的斥力对外做功的宏观表现D.夏天轮胎容易爆裂，说明温度越高，气体分子间的斥力越大答案：B解析：气体分子间的间距均远远大于其平衡位置的间距r0，其相互作用力均表现为引力.5.下列说法正确的是（）A.1 kg 0 ℃水的内能比1 kg 0 ℃冰的内能小B.气体膨胀，它的内能一定减少C.已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，就可估算出该气体中分子间的平均距离D.对于一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强必变大答案：C解析：由于冰变为水需要热量，故同质量的水的内能大于冰的内能，选项A是错误的.改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，只知气体对外做功，不能确定内能是否减少，故选项B错误.由气体的摩尔质量和密度可以计算出气体的摩尔体积，由摩尔体积和阿伏加德罗常数可以计算出一个气体分子所占的体积，故选项C是正确的.影响气体压强的因素除与气体的温度有关外，还与气体的体积有关，故选项D是错误的.6.由分子动理论及能的转化和守恒定律可知…（）A.扩散现象说明分子间存在斥力B.布朗运动是液体分子的运动，故分子在永不停息地做无规则运动C.理想气体做等温变化时，因与外界存在热交换，故内能改变D.温度高的物体的内能不一定大，但分子的平均动能一定大答案：D解析：由分子动理论可知，分子内能多少与分子的数量、分子的平均动能、分子势能有关.因物质的量为已知，分子体积未知，故内能不确定；而温度是分子平均动能大小的标志，故选D.7.如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大，抽去隔板（气体不外漏），加热气体，使两部分气体均匀混合，在此过程中气体吸热为Q，气体内能增量为ΔE，则（）A.ΔE=QB.ΔE＜QC.ΔE＞QD.无法比较ΔE和Q的大小答案：B解析：气体的重力势能增加了，由能的转化和守恒定律可知，气体吸收的热一部分转化为重力势能，一部分使内能增加.故选B.8.如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计.置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上.弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E p（弹簧处在自然长度时的弹性势能为零）.现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态.经过此过程（）A.E p全部转化为气体的内能B.E p一部分转化成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C.E p全部转化成活塞的重力势能和气体的内能D.E p一部分转化成活塞的重力势能，一部分转化为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能答案：D解析：弹簧由压缩状态解除约束，推动活塞对气体做功，由于是绝热容器，故气体的内能增加，达到平衡状态时，活塞已经被举高，其重力势能增加.另外弹簧不可能恢复原长，还应该具有一定的弹性势能，故选项D是正确的.9.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中（）A.外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加C.外界对气体做功，气体分子的平均动能减少D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减少答案：D解析：气体绝热膨胀，则气体对外界做功，导致气体的内能减少，即分子的平均动能减少，选项D正确.10.下列关于热现象的说法，正确的是（）A.外界对物体做功，物体的内能一定增加B.气体的温度升高，气体的压强一定增大C.任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体D.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能答案：D解析：外界对物体做功，若物体释放的热量大于外界对物体做的功，物体的内能会减少，故选项A 错误.气体的温度升高，只要体积足够地增大，压强会不变或减小，故选项B 错误. 借助于外界的帮助，热量可以由低温物体传递到高温物体，故选项C 错误. 机械能和内能的转化过程具有方向性，尽管机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化，故选项D 正确.二、本大题共2小题，每小题8分，共16分.请把正确答案填写在横线上.11.（8分）利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V 的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S ，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M ，则阿伏加德罗常数的表达式为____________________.答案：336VMS πρ 解析：分子体积V 0=61πd 3=61π(S V )3=336SV π 分子质量m 0=ρV 0=336S V ρπ所以阿伏加德罗常数N A =0m M =336V MS πρ.12.（8分）写出下列实验事实产生的原因.A.水与酒精混合，混合后的体积小于混合前两者体积之和B.固体很难被压缩C.绳不易被拉断D.糖在热水中溶解很快E.密闭钢筒中的油在高压下会从筒壁上溢出F.将两块接触面洁净的铅块a 、b 压紧后悬挂起来，下面的铅块b 不下落G.迅速向下推压气筒活塞时，会使其中的脱脂棉燃烧H.悬浮于液体中的小颗粒不停地做无规则热运动，且温度升高后，这种无规则运动的激烈程度加剧A_______________________________________， B_______________________________________， C_______________________________________， D_______________________________________， E_______________________________________， F_______________________________________， G_______________________________________， H_______________________________________. 答案：A ：分子间有空隙B ：分子间存在斥力C ：分子间有引力D ：温度升高，分子热运动剧烈程度加剧E ：分子间有空隙F ：当分子间距离小于10倍平衡距离r 0时，分子间存在作用力G ：做功可以增加物体的内能H ：液体分子不停地做无规则热运动，且温度升高时，热运动加剧三、本题共2小题,每小题12分，共24分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 13.（12分）如图所示，在两端足够长的敞口容器中，有两个可以自由移动的光滑活塞A 和B ，中间封有空气.现有一块粘泥C 以E k0的动能沿水平方向飞撞到A 并粘在一起向右运动，由于活塞的压缩，使密封气体的内能增加.设A 、B 、C 质量相等，不计被封气体的质量，则密封气体在绝热状态变化过程中，内能增加量的最大值是多少？答案：61E k0 解析：粘泥C 飞撞到A 并粘在一起的瞬间，认为二者组成的系统动量守恒. 设C 的初速度为v 0，末速度为v 1，则有mv 0=2mv 1在A 、C 一起向右运动的过程中，A 、B 间的气体被压缩，压强增大，所以活塞A 将做减速运动，而活塞B 将由静止开始做加速运动.当A 、B 速度相等时内能最大，设此时速度为v 2，此过程中A 、B 、C 组成的系统动量守恒.得： mv 0=3mv 2由能的转化和守恒定律可得，在气体压缩过程中，系统动能的减少量等于气体内能的增加量，即： ΔE=21·2mv 12-21·3mv 22 解得：ΔE=61×21mv 02=60k E . 14.（12分）风力发电作为一种无污染、低成本的电力产业，发展前景广阔.我国风力资源丰富，到2000年底，我国风力发电机的总装机容量已达264万千瓦.风力发电的原理是利用风推动叶轮转动，将风的动能转化为叶轮的动能，再将叶轮的动能转化为电能.（1）设空气的密度为ρ，叶轮每个车叶的长度均为L ，正对叶轮的水平风速为v ，整个发电机的效率为η，那么每台发电机发出的电功率P=_____________.（2）我国研制Wd646型风力发电机，每个车叶的长度L=22 m ，当风速达到v=15 m/s 时，其输出的电功率可达P=600 kW.求该风力发电机将风的动能转化为电能的总效率η.（空气密度ρ=1.29 kg/m 3） 答案：（1）21πρηL 2v 3 （2）18% 解析：（1）在时间t 内作用于风车的气流的质量m=ρV=ρπL 2vt ① 部分气流的动能E k =21mv 2② 由能的转化和守恒知获得的电能E 电=ηE k ③P=tE 电 ④由①②③④解之得：P=21πρηL 2v 3. ②由①的结果可知效率η=322v L Pπρ=323152229.114.3106002⨯⨯⨯⨯⨯=18%.。