11-热学 高考物理(山东)复习专题
高考物理选修专题《热学》经典题基础题
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.当分子距离r=r0 时,分子间的作用力为0,所以B正确. 答案: B
3.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计 分子势能)( ) B.内能减小,吸收热量 D.内能减小,外界对其做功
解析:
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,
小颗粒由许多分子组成,所以布朗运动不是分子的无规则运动,也不是
指悬浮颗粒内固体分子的无规则运动,故A、B选项错误.布朗运动虽然 是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的,但其重要意义是反映了液 体分子的无规则运动,而不是反映了分子间的相互作用,故 C 选项错 误.观察布朗运动会看到固体颗粒越小,温度越高,布朗运动越明
(3)该要点在高考中主要以简答题的方式考查.
2.热力学过程方向性实例: 热量Q能自发传给 (1)高温物体 低温物体 热量Q不能自发传给 能自发地完全转化为 (2)功 热量 不能自发地且不能完全转化为 能自发膨胀到 (3)气体体积V1 气体体积V2(较大) 不能自发收缩到
也可以从单一热源吸收热量全部用来做功,所以 B项正确;内能的改变 与热传递和做功同时有关,所以C、D错误. 答案: B
7 .下图是密闭的气缸,外力推动活塞 P压缩气体,对缸内气体做
功800 J,同时气体向外界放热200 J.缸内气体的(
A.温度升高,内能增加600 J B.温度升高,内能减少200 J C.温度降低,内能增加600 J D.温度降低,内能减少200 J 解析:
显.故D选项正确.
答案: D
2.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
高三物理一轮复习 第十一章 热学 3 热力学定律与能量守恒定律课时达标(2021年整理)
2017届高三物理一轮复习第十一章热学3 热力学定律与能量守恒定律课时达标编辑整理: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(2017届高三物理一轮复习第十一章热学3 热力学定律与能量守恒定律课时达标)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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热力学定律与能量守恒定律1.如图所示,一定质量的理想气体,由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac.则()A.T b>T c,Q ab>Q ac B.T b>T c,Q ab<Q acC.T b=T c,Q ab>Q ac D.T b=T c,Q ab〈Q ac答案:C解析:根据理想气体状态方程有:错误!=错误!=错误!,所以有T a<T b=T c,在ab过程中,吸收的热量Q ab=ΔU+W,在ac过程中,吸收的热量Q ac=ΔU,所以Q ab〉Q ac,所以C项正确,A、B、D项错误.2.(2014·重庆卷)重庆出租车常以天然气作为燃料.加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)( ) A.压强增大,内能减小B.吸收热量,内能增大C.压强减小,分子平均动能增大D.对外做功,分子平均动能减小答案:B解析:储气罐中气体体积不变,气体不做功,当温度升高时,气体压强增大,气体内能增大,分子平均动能增大;由热力学第一定律可知,气体一定吸热,故选项B正确.3.一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2。
高三物理第一轮复习:热力学定律鲁教版 知识精讲
高三物理第一轮复习:热力学定律鲁教版【本讲教育信息】一、教学内容:热力学定律本章的知识点:(一)热力学第一定律1、热力学第一定律(1)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。
这个关系叫做热力学第一定律。
其数学表达式为:ΔU=W+Q(3)热力学第一定律说明了做功和热传递是系统内能改变的量度,没有做功和热传递就不可能实现能量的转化或转移,同时也进一步揭示了能量守恒定律。
(4)应用热力学第一定律解题的一般步骤:①根据符号法则写出各已知量(W、Q、ΔU)的正、负;②根据方程ΔU=W+Q求出未知量;③再根据未知量结果的正、负来确定吸热、放热情况或做功情况。
2、第一类永动机不可能制成任何机器运动时只能将能量从一种形式转化为另一种形式,而不可能无中生有地创造能量,即第一类永动机是不可能制造出来的。
(二)能量守恒定律(1)自然界存在着多种不同形式的运动,每种运动对应着一种形式的能量。
如机械运动对应机械能;分子热运动对应内能;电磁运动对应电磁能。
(2)不同形式的能量之间可以相互转化。
摩擦可以将机械能转化为内能;炽热电灯发光可以将电能转化为光能。
(3)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,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其总量不变。
这就是能量守恒定律。
(4)热力学第一定律、机械能守恒定律都是能量守恒定律的具体体现。
(5)能量守恒定律适用于任何物理现象和物理过程。
(6)能量守恒定律的重要意义第一,能量守恒定律是支配整个自然界运动、发展、变化的普遍规律,学习这个定律,不能满足于一般性的理解其内容,更重要的是,从能量形式的多样化及其相互联系,互相转化的事实出发去认识物质世界的多样性及其普遍联系,并切实树立能量既不会凭空产生,也不会凭空消失的观点,作为以后学习和生产实践中处理一切实际问题的基本指导思想之一。
第二,宣告了第一类永动机的失败。
(三)热力学第二定律1、可逆与不可逆过程(1)热传导的方向性热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行,但相反方向却不能自发地进行,即热传导具有方向性,是一个不可逆过程。
高考物理 单元总复习课件第11章 热学 章末复习总结课件 新人教
• 综上可见,物体内部分子力做功和分子势 能的关系近几年反复考查,希望引起考生 关注.
• 二、外界对系统(气体)做功和物体内能改 变的关系
• 1.功能关系:气体膨胀时,如果没有热 传递且气体对外界做正功,则气体内能减 少;反之,气体内能增加.
• 2.本质:这是把气体当做整体研究时气 体和外界间的相互作用所决定的功能关 系.
• 【例4】 如图2所示,两个相通的容器P、
Q间装有阀门K,P中充满气体,Q内为真
空,整个系统与外界没有热交换.打开阀
门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平
衡,则
()
• A.气体体积膨胀,内能增加 • B.气体分子势能减少,内能增加 • C.气体分子势能增加,压强可能不变 • D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中
• C.体积增大,温度降低
• D.体积增大,温度不变
• 解析:本题考查了三个方面的内容:(1) 气体绝热时内能的变化只取决于外界是否 对气体做功或气体是否对外界做功.本题 气体膨胀且有压强,故气体对外界有力的 作用且力的
• 方向上有位移,气体对外做正功,内能减 少.(2)本题括号内注明不计气团内分子 间的势能,即不考虑分子力做功,把气体 当成理想气体,故内能减少,温度降 低.(3)对两种功概念的理解也是本题的 考查内容之一.本题选C.
()
• A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
• B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
• C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同
• D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同
• 解析:本题中大气压力对两系统做功一样多,所做的功全部转化为 A、B系统中增加的重力势能和内能.由于A中水银的重心高,重力 势能增加的多,故A中水银的内能增量小于B中水银的内能增 量.答案选B.本题考查了内能和重力势能的转化问题.
高考物理一轮复习 第11章 热学课件 新人教版
名师点拨
高考对分子动理论考查的内容包括:分子动理论的基本观 点和实验依据,阿伏加德罗常数,气体分子运动速率的统计分 布,温度是分子平均动能的标志,内能等。考查分子动理论的 试题一般为选择题,难度中等。
高考对固体和液体考查的内容包括:固体的微观浸润和毛细现象等。试题一般为选择题,难度中等或 偏易。
考向瞭望
1.考查阿伏加德罗常数及分子大 小、分子质量、分子数目等微观 量的估算。 2.考查分子的平均动能、热运动 和布朗运动。 3.考查晶体和非晶体的特点及液 体表面张力产生的原因。 4.气体实验定律的定量计算及图 象的考查。 5.热力学第一定律与理想气体状 态方程定性分析的综合考查。 6.考查热力学第二定律和能量守 恒的综合运算。 7.考查油膜法测分子直径大小的 原理、操作步骤和数据的处理。
高考对气体考查的内容包括:气体实验定律、理想气体状 态方程等,常考查气体状态变化的图象,难度中等。
走向高考 ·物理
人教版 ·高考总复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第十一章 热学
1 高考导航 2 名师点拨
高考导航
最新考纲
1.分子动理论的基本观点和实验依据 Ⅰ 2.阿伏加德罗常数Ⅰ 3.气体分子运动速率的统计分布Ⅰ 4.温度是分子平均动能的标志,内 能Ⅰ 5.固体的微观结构,晶体和非晶体 Ⅰ 6.液晶的微观结构Ⅰ 7.液体的表面张力现象Ⅰ 8.气体实验定律Ⅰ 9.理想气体Ⅰ 10.热力学第一定律Ⅰ 11.能量守恒定律Ⅰ 12.热力学第二定律Ⅰ 13.用油膜法估测分子的大小
高考物理总复习第十一章 第3讲 热力学定律与能量守恒
图11-3-2
2013-11-27
有志者事竟成
16
高考复习· 物理
A.气体温度升高,压强不变 B.气体温度升高,压强变大 C.气体对外界做正功,气体内能增加 D.外界对气体做正功,气体内能减少
2013-11-27
有志者事竟成
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高考复习· 物理
解析
对于一定质量的理想气体,内能仅与温度有关,
在猛推推杆的过程中,外界对气体做功,由于推杆的时间极 短,认为气体与外界无热量交换,内能增加,温度升高,所 以C、D项错误.又由理想气体状态方程可知温度升高,体 积减小,则压强一定变大,A项错误,B项正确.
高考复习· 物理
第十一章 热学
2013-11-27
有志者事竟成
1
高考复习· 物理
第三讲
热力学定律与能量守恒
回扣教材
题型归类
误区反思
双基限时练
2013-11-27
有志者事竟成
2
高考复习· 物理
回扣教材•自主学习
2013-11-27
有志者事竟成
3
高考复习· 物理
知 识 梳 理
一、改变内能的两种方式 1.做功:外界对物体做了多少功,物体的内能就增加多少; 物体对外界做了多少功,物体的内能就减少多少.
图11-3-1
2013-11-27
有志者事竟成
10
高考复习· 物理
(1)热机是一种将内能转化为机械能的装置. W 热机效率η= ,其中W为热机对外做的功,Q1为热机 Q1 从热源吸收的热量.热机工作时,必向冷凝器散热Q2,故总 有Q1>W.故热机效率不可能达到100%.
2013-11-27
有志者事竟成
2013-11-27
2020高考物理一轮总复习第十一章热学选修3_3第31讲分子动理论内能课时达标
第31讲分子动理论内能[解密考纲]掌握分子动理论的基本内容;知道内能的概念;会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化.1.关于物体的内能,以下说法正确的是(C)A.不同物体,温度相等,内能也相等B.所有分子的势能增大,物体内能也增大C.温度升高,分子平均动能增大,但内能不一定增大D.只要两物体的质量、温度、体积相等,两物体的内能一定相等解析:不同物体,温度相等,分子平均动能相等,分子动能不一定相等,不能说明内能也相等,A错误;所有分子的势能增大,不能反映分子动能如何变化,不能确定内能也增大,B错误;两物体的质量、温度、体积相等,但其物质的量不一定相等,不能得出内能相等.D 错误,C正确.2.(多选)雾霾天气造成城市里大面积低能见度的情况.在早上或夜间相对湿度较大的时候,形成的是雾;在白天气温上升、湿度下降的时候,逐渐转化成霾.这种现象既有气象原因,也有污染排放原因.2013年1月9日以来,全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染中,中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警,13日10时北京甚至发布了北京气象史上首个雾霾橙色预警.从东北到西北,从华北到中部导致黄淮、江南地区,都出现了大范围的重度和严重污染.下列有关说法中正确的是( BD )A.雾霾天气时,空气中的微粒做布朗运动B.雾霾天气时,空气中的微粒做机械运动C.一定质量0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能小D.一定质量0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能大解析:布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动,雾霾中的微粒在空气流动下有规律地做机械运动,A项错误,B项正确;0 ℃的水放出热量凝结成0 ℃的冰,所以一定质量0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能大,C项错误,D项正确.3.气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外(C)A.气体分子可以做布朗运动B.气体分子的动能都一样大C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大解析:气体能充满密闭容器的原因是:气体分子间的距离大于10-10 m,相互作用力十分微弱,气体分子做无规则的自由运动,C正确;布朗运动研究的是悬浮在液体或气体中的固体微粒的无规则运动,而不是液体分子或气体分子的运动,A错误;由于气体分子的运动及相互的碰撞,会使分子间的距离和速率时刻发生变化,所以B ,D 均错误.4.(2017·上海嘉定区模拟)铜摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A .1个铜原子所占的体积是(A)A .M ρN AB .ρM N AC .ρN A MD .M ρ 解析:铜的摩尔体积V mol =M ρ,则一个铜原子所占的体积为V 0=V mol N A =M ρN A,A 正确. 5.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克.则(C)A .a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10-3aN A MB .a 克拉钻石所含有的分子数为aN A MC .每个钻石分子直径的表达式为 36M ×10-3N A ρπ(单位为m) D .每个钻石分子直径的表达式为 6M N A ρπ(单位为m) 解析:a 克拉钻石所含的分子数为0.2a MN A ,选项A 、B 错误;把分子看作球体模型,然后用国际单位,则M ×10-3ρ·N A =16πD 3,所以分子直径D =36M ×10-3N A ρπ,选项C 正确. 6.(多选)(2017·宁夏银川模拟)体积相同的玻璃瓶A 、B 分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如图所示),下列说法正确的是( ACE )A .由于温度是分子平均动能的标志,所以A 瓶中水分子的平均动能比B 瓶中水分子的平均动能大B .由于温度越高,布朗运动愈显著,所以A 瓶中水分子的布朗运动比B 瓶中水分子的布朗运动更显著C .若把A 、B 两只玻璃瓶并靠一起,则A 、B 瓶内水的内能都将发生改变,这种改变内能的方式叫热传递D .由于A 、B 两瓶水的体积相等,所以A 、B 两瓶中水分子的平均距离相等E .已知水的相对分子量是18,若B 瓶中水的质量为3 kg ,水的密度为1.0×103 kg/m 3,阿伏加德罗常数N A =6.02×1023mol -1,则B 瓶中水分子个数约为1.0×1026个解析:温度是分子平均动能的标志,A 的温度高,故A 的分子平均动能大,故A 正确;布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动,不是水分子的运动,两瓶中不存在布朗运动,故B 错误;若把A 、B 两只玻璃瓶并靠在一起,则A 、B 瓶内水的内能都将发生改变,热量会由A传递到B,这种改变内能的方式叫热传递,故C正确;分子平均距离与温度有关,相同体积不同温度时水分子的平均距离不同,故D错误;已知B瓶中水的质量为m=3 kg,水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,水的体积V=mρ=3×10-3m3,水的摩尔质量M=18 g/mol,一个水分子的体积V0=MρN A =18×10-31×1036.02×1023≈3×10-29m3,水分子的个数n=VV0=1×1026个,故E正确.7.(多选)如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象,由此可知( ACD )A.ab表示引力图线B.cd表示引力图线C.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子力一定为零D.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子势能一定最小E.当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时,分子势能一定为零解析:在F-r图象中,随r增大,斥力变化快,所以ab为引力图线,A对,B错;两图象相交点e为分子所受的引力和斥力大小相等,即分子受力平衡位置,分子力为0,分子势能最小,但不一定为0,故C、D对,E错.8.如图所示,甲分子固定在坐标原点,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处由静止释放,下列四图大致正确的是( B ) 解析:根据牛顿第二定律可知,乙分子在C位置的分子力为零,分子的速率最大,A项错误;加速度与力的大小成正比,方向与力相同,故B项正确;乙分子从A处由静止释放,分子势能不可能增大到正值,故C项错误;分子动能不可能为负值,故D项错误.9.物体由大量分子组成,下列说法正确的是( C )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距离的减小而减小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解析:分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大,但某一分子的动能不一定大,选项A 错误;分子间引力总是随分子间距离的减小而增大,选项B错误;物体的内能是所有分子动能和分子势能之和,分子动能与温度有关,分子势能与体积有关,所以物体的内能跟物体的温度和体积有关,选项C正确;由热力学第一定律知,做功和热传递都可以改变物体的内能,选项D错误.10.(多选)如图所示,电路与一绝热密闭气缸相连,R为电阻丝,气缸内有一定质量的理想气体,外界大气压恒定.闭合电键后,绝热活塞K缓慢且无摩擦地向右移动,则下列说法正确的是( ADE )A.气体的内能增加B.气体分子平均动能不变C.电热丝放出的热量等于气体对外所做的功D.气体的压强不变E.气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少解析:活塞缓慢移动,根据活塞的平衡条件可知,气体的压强不变,D项正确;气体的压强不变,体积增大,气体的温度一定升高,气体的内能增加,气体分子平均动能增大,A 项正确,B项错误;气体的体积增大,气体一定对外做功,又内能增加,根据热力学第一定律可知,电热丝放出的热量大于气体对外所做的功,C项错误;气体温度升高,而压强不变,说明气体分子单位时间内对器壁单位面积撞击次数减少,E项正确.11.(2014·上海徐汇区期末)下列现象中,最能恰当地说明分子间有相互作用力的是( C )A.气体容易被压缩B.高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出C.两块纯净的铅块紧压后合在一起D.滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动解析:“气体容易被压缩”说明气体分子之间的距离大,“高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出”说明钢管分子之间有空隙,“两块纯净的铅块紧压后合在一起”说明分子间有相互作用力,“滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动”属于液体的扩散,说明分子在做无规则运动.12.(多选)(2015·河北衡水一调)下列说法正确的是( BDE )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.倡导低碳生活、减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E.PM2.5中颗粒小一些的,其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈13.(多选)(2015·河南洛阳统考)下列说法正确的是( BCE )A.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息的做无规则热运动B.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及气体分子的平均动能都有关C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小D.如果气体分子总数不变,温度升高,气体分子的平均动能一定增大,因此压强也增大E.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小14.(多选)(2016·山西太原市模拟)根据分子动理论,下列说法正确的是( BDE ) A.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力B.在一定条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素C.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比D.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大E.墨水中小炭粒在不停地做无规则运动,反映液体分子在做无规则运动。
2016届高考物理一轮复习 课件+练习第十一章热学 11-3.ppt
考点探究讲练
学科素养提升
高考总复习·物理(R J )
选修3-3
第十一章
热
学
[基础自测]
2.根据你学的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的
是( ) A.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部用来做功 以转化成机械能
B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中, 热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给 高温物体
[考点自清]
1.改变物体内能的两种方式 热传递
(1) 做功 ;(2)
.
2.热力学第一定律 (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 .
基础自主温故
考点探究讲练
学科素养提升
高考总复习·物理(R J )
选修3-3
第十一章
热
学
[基础自测]
基础自主温故
考点探究讲练
学科素养提升
高考总复习·物理(R J )
选修3-3
第十一章
热
学
解析:根据热力学第一定律ΔU=W+Q,其中外界对气体做
功W为正值,即W=8×104 J,内能减少,则ΔU为负值,即ΔU=
- 1.2×105 J ,则有 Q = ΔU + W =- 1.2×105 J - 8×104 J =- 2×105 J,故选项B正确. 答案:B
考点探究讲练
学科素养提升
高考总复习·物理(R J )
选修3-3
第十一章
热
学
解析:机械能可以全部转化为内能,而内能在引起其他变化
时也可以全部转化为机械能,A正确;凡与热现象有关的宏观过
程都具有方向性,在热传递中,热量可以自发地从高温物体传递 给低温物体,也能从低温物体传递给高温物体,但必须借助外界 的帮助, B 错误;尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到 100%,制冷机也不能使温度降到-293 ℃,只能无限接近-273
高考物理一轮复习 第十一章 热学
第十一章热学第1节分子动理论内能[真题回放]1.(2013·课标全国卷Ⅰ)(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近.在此过程中,下列说法正确的是( )A.分子力先增大,后一直减小B.分子力先做正功,后做负功C.分子动能先增大,后减小D.分子势能先增大,后减小E.分子势能和动能之和不变【解析】当距离较远时,分子力表现为引力,靠近过程中分子力做正功,动能增大,势能减小;当距离减小至分子平衡距离时,引力和斥力相等,合力为零,动能最大,势能最小;当距离继续减小时,分子力表现为斥力,继续靠近过程中,斥力做负功,势能增大,动能减小,因为只有分子力做功,所以动能和势能之和不变,选项B、C、E正确.【答案】BCE2.(2013·福建高考)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( )【解析】当r<r0时,分子力表现为斥力,随分子间距离r增大,分子势能E p减小.当r>r0时,分子力表现为引力,随分子间距离r增大,分子势能E p增大.当r=r0时,分子力为零,此时分子势能最小.故选项B正确.【答案】 B3.(2013·北京高考)下列说法正确的是( )A.液体中悬浮微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【解析】根据布朗运动的定义及热力学第一定律来判断.布朗运动是指液体中悬浮微粒的无规则运动,而不是指液体分子的运动,选项A正确、选项B错误;改变物体内能的方式有做功和传热,当仅知道物体从外界吸收热量或者物体对外界做功时无法判断物体内能的变化,选项C、D错误.【答案】 A[考向分析]1.考纲展示(1)分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ(2)阿伏加德罗常数Ⅰ(3)气体分子运动速率的统计分布Ⅰ(4)温度是分子平均动能的标志、内能Ⅰ(5)实验:用油膜法估测分子的大小2.命题趋势本章内容为新课标地区的选考内容,经常考查分子力,分子势能、分子动能、内能、布朗运动等方面的内容3.选材特点(1)利用分子间距变化,直接分析分子力、分子势能等的变化(2)利用一些图象分析分子力、分子势能的变化(3)布朗运动与分子运动的区别考点一分子直径、质量、数目等微观量的估算一、宏观量与微观量的相互关系1.微观量:分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2.宏观量:物体的体积V、摩尔体积V m,物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.3.相互关系(1)一个分子的质量:m0=MN A=ρV mN A.(2)一个分子的体积:V0=V mN A=MρN A.(注:对气体,V0为分子所占空间体积)(3)物体所含的分子数:n=VV m·N A=mρV m·N A或n=mM·N A=ρVM·N A.(4)单位质量中所含的分子数:n′=N AM.二、求解分子直径时的两种模型1.把分子看做球形,d =36V 0π.2.把分子看做小立方体,d =3V 0.对于气体,按上述思路算出的不是分子直径,而是气体分子间的平均距离.【例1】 (2014·长沙模拟)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克,则( )A .a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10-3aN AMB .a 克拉钻石所含有的分子数为aN AMC .每个钻石分子直径的表达式为36M ×10-3N A ρπ(单位为m)D .每个钻石分子直径的表达式为6MN A ρπ(单位为m) 【解析】 a 克拉钻石物质的量为n =0.2a M ,所含分子数为n ′=nN A =0.2aN A M ,钻石的摩尔体积为V =M ×10-3ρ(单位为m 3/mol),每个钻石分子体积为V 0=V N A =M ×10-3N A ρ,设钻石分子直径为d ,则V 0=43π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 23,联立解得d =36M ×10-3N A ρπ(单位为m).故C 正确.【答案】 C 【反思总结】微观量的求解方法(1)分子的大小、分子体积、分子质量属微观量,直接测量它们的数值非常困难,可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积、摩尔质量等来估算这些微观量,其中阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带.(2)建立合适的物理模型,通常把固体、液体分子模拟为球形或小立方体形.气体分子所占据的空间则建立立方体模型. 突破训练 1(多选)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 =MρS B .油酸分子的直径d =m ρS C .油酸所含的分子数N =m M N A D .油酸所含的分子数N =M mN A【解析】 设油酸分子的直径为d ,则有dS =m ρ得d =m ρS ;B 对.设油酸所含的分子数为N ,则有N =mMN A .C 对. 【答案】 BC考点二 布朗运动与分子热运动活动主体固体小颗粒分子区别是固体小颗粒的运动,是比分子大得多的分子团的运动,较大的颗粒不做布朗运动,但它本身的以及周围的分子仍在做热运动是指分子的运动,分子无论大小都做热运动,热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是永不停息地无规则运动,都随温度的升高而变得更加激烈,都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击力而引起的,它是分子做无规则运动的反映【例2】做布朗运动实验,得到某个观测记录如图1111.图中记录的是( )图1111A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,而非分子的运动,故A项错误;既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹,故B项错误;对于某个微粒而言,在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的,所以无法确定其在某一个时刻的速度,也就无法描绘其速度—时间图线,故C项错误、D项正确.【答案】 D突破训练 2关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A.布朗运动只能在液体中发生B.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动C.布朗研究悬浮在水中的花粉颗粒时,用放大镜看到了花粉颗粒的无规则运动D.我们把墨汁滴在水中,不能用肉眼看到碳粒做布朗运动【解析】布朗运动的产生原因是周围液体(或气体)分子对小悬浮颗粒撞击的不均衡造成的,在气体中也能发生,A错.从阳光中看到的尘埃,其尺寸往往比布朗运动中固体微粒的尺寸大得多,空气分子对它们的碰撞的不均匀性已不甚明显,它们在空中的无序翻滚主要是在重力、浮力和气流的共同影响下形成的,不是布朗运动,B错.要观察布朗运动必须借助于显微镜,不能直接看到,也不能用放大镜看到,所以C错、D正确.【答案】 D考点三分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力与分子势能的比较名称项目分子间的相互作用力F分子势能E p 与分子间距的关系图象随分子间距的变化情况r<r0F引和F斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F引<F斥,F表现为斥力r增大,斥力做正功,分子势能减少r减小,斥力做负功,分子势能增加r>r0F引和F斥都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,F引>F斥,F表现为引力r增大,引力做负功,分子势能增加r减小,引力做正功,分子势能减少r=r0F引=F斥,F=0分子势能最小,但不为零r>10r0(10-9 m)F引和F斥都已十分微弱,可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零的横坐标为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( )图1112A.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【解析】由E pr图可知:在r>r0阶段,当r减小时F做正功,分子势能减小,分子动能增加,故选项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,故选项B 错误. 在r =r 0时,分子势能最小,动能最大,故选项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. 【答案】 ACE 突破训练 3(多选)下列说法正确的是( )A .分子a 从远处趋近固定不动的分子b ,当a 、b 间作用力为零时,a 的动能一定最大B .用力压缩气球,气球会产生反抗压缩的弹力,说明分子间存在斥力C .温度高的物体内能不一定大D .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 【解析】 分子间同时存在引力和斥力的作用,当分子间距离较大时,分子间作用力表现为引力,故分子a 从远处趋近固定不动的分子b 时,分子间作用力做正功,分子的动能增大,当a 、b 间作用力为零时,a 的动能达到最大,A 正确;用力压缩气球,气球会产生反抗压缩的弹力是由气体压强造成,B 错误;物体的内能等于所有分子的动能和势能之和,温度高,所有分子的平均动能大,但物体的内能不一定大,C 正确;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,若单位体积分子的个数减少,则气体的压强有可能减小,D 错误.【答案】 AC考点四 实验:用油膜法估测分子的大小 1.实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜,将油酸分子看作球形,测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用d =V S计算出油膜的厚度,其中V 为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积,S 为油膜面积,这个厚度就近似等于油酸分子的直径.图11132.实验器材:盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔. 3.实验步骤(1)取1 mL(1 cm 3)的油酸溶于酒精中,制成200 mL 的油酸酒精溶液.(2)往边长为30~40 cm 的浅盘中倒入约2 cm 深的水,然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上.(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n 滴配制好的油酸酒精溶液,使这些溶液的体积恰好为1 mL ,算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0=1nmL.(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散开,形成单分子油膜. (5)待油酸薄膜形状稳定后,将一块较大的玻璃板盖在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上. (6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,算出油酸薄膜的面积.(7)据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V ,据一滴油酸的体积V 和薄膜的面积S ,算出油酸薄膜的厚度d =V S,即为油酸分子的直径.比较算出的分子直径,看其数量级(单位为m)是否为10-10,若不是10-10需重做实验.4.实验时应注意的事项(1)油酸酒精溶液的浓度应小于11000.(2)痱子粉的用量不要太大,并从盘中央加入,使粉自动扩散至均匀.(3)测1滴油酸酒精溶液的体积时,滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数,应多滴几毫升,数出对应的滴数,这样求平均值误差减小.(4)浅盘里水离盘口面的距离应较小,并要水平放置,以便准确地画出薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直. (5)要待油膜形状稳定后,再画轮廓.(6)利用坐标纸求油膜面积时,以边长为1 cm 的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,大于半个的算一个. 5.可能引起误差的几种原因 (1)纯油酸体积的计算引起误差.(2)油膜面积的测量引起的误差主要有两个方面: ①油膜形状的画线误差;②数格子法本身是一种估算的方法,自然会带来误差.【例4】在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL 溶液中有纯油酸6 mL ,用注射器测得1 mL 上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图1114所示,坐标中正方形方格的边长为1 cm.则图1114(1)油酸薄膜的面积是________cm 2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL.(取一位有效数字) (3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为________m .(取一位有效数字)【解析】 (1)根据数方格数的原则“多于半个的算一个,不足半个的舍去”可查出共有115个方格,故油膜的面积:S =115×1 cm 2=115 cm 2.(2)一滴油酸酒精溶液的体积:V ′=175 mL ,一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积:V =6104V ′=8×10-6mL.(3)油酸分子的直径:d =V S =8×10-12115×10-4 m =7×10-10m. 【答案】 (1)115±3 (2)8×10-6(3)7×10-10【反思总结】解决油膜法估测分子大小问题的思路(1)理解分子模型,也就是理解油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直径. (2)明确溶质和溶剂的关系,正确求出纯油酸的体积V . (3)准确“数”出油膜的面积S . (4)利用d =V S求得分子直径.思想方法13 用统计规律法理解温度的概念对微观世界的理解离不开统计的观点.单个分子的运动是不规则的,但大量分子的运动是有规律的,如对大量气体分子来说,朝各个方向运动的分子数目相等,且分子的速率按照一定的规律分布.宏观物理量与微观物理量的统计平均值是相联系的,如温度是分子热运动平均动能的标志.但要注意:统计规律的适用对象是大量的微观粒子,若对“单个分子”谈温度是毫无意义的.【例5】关于温度的概念,下列说法中正确的是( )A.温度是分子平均动能的标志,物体温度越高,则物体的分子平均动能越大B.物体温度高,则物体每一个分子的动能都大C.某物体内能增大时,其温度一定升高D.甲物体温度比乙物体温度高,则甲物体的分子平均速率比乙物体的大【解析】分子由于不停地运动而具有的能叫分子动能.分子的运动是杂乱的,同一物体内各个分子的速度大小和方向是不同的.从大量分子的总体来看,速率很大和速率很小的分子数都比较少,具有中等速率的分子数比较多.在研究热现象时,有意义的不是一个分子的动能,而是大量分子的平均动能.从分子动理论观点来看,温度是物体分子热运动平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能就越大;反之亦然.注意同一温度下,不同物质分子的平均动能都相同,但由于不同物质的分子质量不尽相同,所以分子运动的平均速率不尽相同.【答案】 A1.(2014·上海高考)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( )A.引力增加,斥力减小B.引力增加,斥力增加C.引力减小,斥力减小 D.引力减小,斥力增加【解析】分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距离增加时,分子间的引力和斥力同时减小.【答案】 C2.(2012·广东高考)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【解析】当水汽凝结成水珠时,水分子之间的距离减小,分子间的引力和斥力同时增大,只是斥力比引力增加得更快一些.【答案】 D3. 如图1115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( )图1115A.F不断增大,E p不断减小B.F先增大后减小,E p则不断减小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【解析】分子间的作用力是矢量,分子势能是标量,由图象可知F先增大后变小,E p则不断减小,B正确.【答案】 B4. (2014·河北石家庄质检)如图1116所示,用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端,并使玻璃板贴在水面上,然后缓慢提起弹簧测力计,在玻璃板脱离水面的一瞬间,弹簧测力计读数会突然增大,主要原因是( )图1116A.水分子做无规则热运动B.玻璃板受到大气压力作用C.水与玻璃间存在万有引力作用D.水与玻璃间存在分子引力作用【解析】在玻璃板脱离水面的一瞬间,弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是:水与玻璃间存在分子引力作用,选项D正确.【答案】 D5.(2014·云南昭通质检)(多选)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E.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大【解析】热量是在热传递过程中传递的能量,不是状态量,选项A错误.物体的内能与物体的温度、体积等有关,温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多,温度是分子平均动能的标志,温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大,选项B、C正确.相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等,内能不一定相等,选项D错误.由分子势能与分子间距的关系曲线图可知,分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大,选项E正确.【答案】BCE6.已知铜的摩尔质量为M(kg/mol),铜的密度为ρ(kg/m3),阿伏加德罗常数为N A(mol-1).下列判断错误的是( )A .1 kg 铜所含的原子数为N A MB .1 m 3铜所含的原子数为MN AρC .1个铜原子的质量为M N A(kg) D .1个铜原子的体积为M ρN A(m 3) 【解析】 1 kg 铜所含的原子数N =1MN A =N A M,A 正确;同理1 m 3铜所含的原子数N =ρMN A ,B 错误;1个铜原子的质量m 0=M N A(kg),C 正确;1个铜原子的体积V 0=M ρN A(m 3),D 正确. 【答案】 B7.(多选)下列说法正确的是( )A .布朗运动虽然不是液体分子的运动,但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动B .只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数C .在使两个分子间的距离由很远(r >10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大 D .在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素【解析】 布朗运动是指固体小颗粒的无规则运动,但它间接说明了分子在永不停息地做无规则运动,A 正确.物质的摩尔质量除以物质分子的质量即为一摩尔物质所含的分子数,即阿伏加德罗常数,B 正确.在使两个分子间的距离由很远(r >10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小再增大,分子力先做正功后做负功,分子势能先减小后增大,C 错误.扩散现象是指不同物质的分子彼此进入对方的现象,在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素,D 正确.【答案】 ABD8.(1)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(2)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下列说法是否正确? ①分子的平均动能和分子的总动能都相同. ②它们的内能相同.【解析】 (1)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.(2)①温度相同,则说明它们的分子平均动能相同;又因为1 g 水和1 g 水蒸气的分子数相同,因而它们的分子总动能相同,所以①说法正确;②当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时,该过程吸收热量,内能增加,所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能,故②说法错误.【答案】 (1)A (2)见解析9.首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家________,他进行了下面的探究: ①把有生命的植物花粉悬浮在水中,观察到了花粉在不停地做无规则运动;②把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中,观察到了微粒在不停地做无规则运动; ③把没有生命的无机物粉末悬浮在水中,观察到了粉末在不停地做无规则运动; 由此可说明___________________. (2)(多选)下列说法中正确的是________ A .布朗运动是分子无规则运动的反映B .气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也增大C .导热性能各向同性的固体,一定不是单晶体D .机械能不可能全部转化为内能【解析】 (1)英国植物学家布朗在显微镜下研究了液体中花粉的运动,通过这些研究可以证明微小颗粒的运动不是生命现象. (2)布朗运动是分子无规则运动的反映,A 正确.气体分子间距减小,分子间引力和斥力都增大,B 正确.单晶体具有各向异性,但并不是在各种物理性质上都表现为各向异性,C 错误.机械能可以全部转化为内能,D 错误.【答案】 (1)布朗 微小颗粒的运动不是生命现象 (2)AB10.在“用单分子油膜估测分子大小”实验中, (1)某同学操作步骤如下:①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液; ②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;③在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定; ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积. 改正其中的错误:______________________(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-3mL ,其形成的油膜面积为40 cm 2,则估测出油酸分子的直径为________m.【解析】 (1)②由于一滴溶液的体积太小,直接测量时相对误差太大,应用微小量累积法减小测量误差.③液面上不撒痱子粉时,滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜,油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败.(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得:d =V S =4.8×10-3×10-6×0.10%40×10-4m =1.2×10-9m. 【答案】 (1)②在量筒中滴入N 滴溶液 ③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10-911.(2014·内蒙古包头模拟)用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、分度值为0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的45×50 cm 2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸.(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤CA .用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数NB .将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数nC ._______________D .将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S。
2023高考物理真题分类汇编(热学部分)
2023年高考真题(热学部分)一、单选题1.(北京卷)夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。
与白天相比,夜间轮胎内的气体()A.分子的平均动能更小B.单位体积内分子的个数更少C.所有分子的运动速率都更小D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大2.(海南卷)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A.分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C.分子势能在r0处最小D.分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小3.(江苏卷)如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。
该过程中()A.气体分子的数密度增大B.气体分子的平均动能增大C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小4.(江苏卷)在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图所示。
利用注射器选取一段空气柱为研究对象。
下列改变空气柱体积的操作正确的是()A.把柱塞快速地向下压B.把柱塞缓慢地向上拉C.在橡胶套处接另一注射器,快速推动该注射器柱塞D.在橡胶套处接另一注射器,缓慢推动该注射器柱塞5.(重庆卷)密封于气缸中的理想气体,从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。
若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示,则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是()A.B.C.D.二、多选题6.(全国乙卷)对于一定量的理想气体,经过下列过程,其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是()A .等温增压后再等温膨胀B .等压膨胀后再等温压缩C .等容减压后再等压膨胀D.等容增压后再等压压缩E .等容增压后再等温膨胀7.(全国甲卷)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体,发生下列缓慢变化过程,气体一定与外界有热量交换的过程是()A .气体的体积不变,温度升高B .气体的体积减小,温度降低C .气体的体积减小,温度升高D.气体的体积增大,温度不变E .气体的体积增大,温度降低8.(新课标卷)如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f 、g 、h 三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦。
高考物理热学复习课件
高考物理热学复习优秀课件一、教学内容1. 热力学第一定律2. 热力学第二定律3. 热力学第三定律4. 热传递与热量5. 气体动理论6. 液体和固体的性质二、教学目标1. 理解并掌握热力学基本定律,能够运用热力学定律分析实际问题。
2. 掌握热传递的三种方式,了解热量计算的基本方法。
3. 理解气体动理论的基本观点,能够运用气体动理论解释气体现象。
三、教学难点与重点教学难点:热力学第二定律的理解与应用,气体动理论的基本观点。
教学重点:热力学第一定律、热传递与热量、气体动理论在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT课件、黑板、粉笔、实验器材(如温度计、烧瓶、酒精灯等)。
2. 学具:笔记本、教材、练习册。
五、教学过程1. 导入:通过展示生活中常见的热现象,引导学生思考热学知识在实际生活中的应用。
a. 实践情景引入:对比热水袋和暖宝宝的使用效果,探讨热传递的方式和热量计算。
b. 例题讲解:计算一个热水袋中的热量,并与暖宝宝进行比较。
2. 知识回顾:引导学生回顾热力学基本定律、热传递与热量、气体动理论等核心知识。
3. 随堂练习:针对热力学定律和热传递,设计相关练习题,让学生独立完成。
a. 练习题1:运用热力学第一定律计算一个热机的工作效率。
b. 练习题2:分析一个热传递现象,判断其属于哪种传热方式。
4. 知识拓展:介绍热学在科技领域的应用,如热能发电、空调制冷等。
六、板书设计1. 热力学第一定律、第二定律、第三定律的公式和概念。
2. 热传递的三种方式和热量计算公式。
3. 气体动理论的基本观点和公式。
七、作业设计1. 作业题目:a. 计算题:根据热力学第一定律,求一个热机工作时的效率。
b. 分析题:分析一个实际热传递现象,判断其传热方式。
2. 答案:a. 效率计算公式:η = (W/Q1) × 100%,其中W为有用功,Q1为热机从高温热源吸收的热量。
b. 传热方式判断:根据热流方向、物体性质和温度差进行分析。
(名师整理)最新高考物理热点题型《热学》专题复习课件
变式1 (2020江苏南通、泰州、扬州等七市第二次调研)在
高倍显微镜下观
察布朗运动实验如图甲所示。每隔30 s记录一次悬浮微粒的
位置。按时间
顺序作出位置连线如图乙所示,连线
(选填“是”或
“不是”)微粒
的轨迹。它直接呈现的微粒运动是无规则的。间接反
映
做永不停
息的无规则运动。
答案 不是 液体分子 解析 布朗运动图像是固体微粒的无规则运动在每隔一定 时间的位置,而不 是微粒的运动轨迹,图乙只是按时间间隔依次记录位置的连 线;由图乙可以看 出微粒在不停地做无规则运动,间接反映液体分子做永不停 息的无规则运动。
(2)大量分子做无规则运动,分子的速率按“中间多,两头少” 的规律分布,如 图所示。
(3)温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分 子的平均速率 增大,但不是每个分子的速率都增大。
2.气体实验定律
图像种 特点
举例
类
玻意耳定 律(等温)
p-V图 像
1 V
pV=C(其中C为恒量)
,pV之积越大的等温
3.分子永不停息地做无规则运动的相关现象
共同点 不同点
联系
布朗运动
分子热运动
都是无规则运动,都随温度的升高而变得 更加剧烈
小颗粒的运动 分子的运动
使用光学显微镜 使用电子显微镜观察 观察
布朗运动是由小颗粒受到周围分子热运动 的撞击而引起的,反映了分子做无规则运 动
4.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。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,斥力比引力变 化得更快。
列,B、D项错误。
2.(多选)[2019江苏单科,13A(1)]在没有外界影响的情况下,密
《志鸿优化设计》2022年高考物理(鲁科版)第一轮复习题库:第十一章热学
《志鸿优化设计》2022年高考物理(鲁科版)第一轮复习题库:第十一章热学一、不定项选择题1.下列说法中正确的是()A.任何物体的内能确实是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B.只要对内燃机不断改进,就能够把内燃机得到的全部内能转化为机械能C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行2.下列说法正确的是()A.布朗运动反映了微粒中分子运动的不规则性B.关于一定质量的大量气体分子,在一定温度时,处于一定速率范畴内的分子数所占的百分比是不确定的C.能量的耗散是从能量的转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性D.只要有足够高的技术条件,绝对零度是能够达到的3.一定量的气体,从外界吸取热量6.2×105 J,内能增加4.7×105 J。
则下列说法中正确的是()A.气体对外做功1.5×105 JB.外界对气体做功1.7×105 JC.气体对外做功1.7×105 JD.外界对气体做功1.5×105 J4.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是()A.第二类永动机违反了热力学第二定律B.假如物体从外界吸取了热量,则物体的内能一定增加[来源:学+科+网Z+X+X+K]C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加D.做功和热传递都能够改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的5.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它要紧由汽缸和活塞组成。
开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。
在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体()A.对外做正功,分子的平均动能减小B.对外做正功,内能增大C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减小6.人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。
以下说法正确的是()A.液体的分子势能与体积有关B.晶体的物理性质差不多上各向异性的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7.(2021·福建理综)空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L,现再充入1.0 atm的空气9.0 L。
2011届高考物理单元考点总复习课件 热学
• 本专题概念、规律繁多,但要求较低.考 纲对给定的知识点全部是Ⅰ级要求.因此, 在复习时应注意以下几个方面:(1)加强 对基本概念和基本规律的理解.强化概念 和规律的记忆,明确以分子动理论、热力 学定律和能量守恒定律为核心的热学规律; (2)理解以温度、内能和压强为主体的热 学概念.要能从微观角度,从分子动理论 的观点来认识热现象和气体压强的产生;
• 1.温度 冷热 • 温度在宏观上表示物体的 程度; 的大 在微观上反应分子的 平均动能 小. • 2.两种温标 • (1)比较:摄氏温标和热力学温标.两种 温标温度的零点不同,同一温度两种温标 的数值不同,但它们表示的温度间隔是相 同的,即每一度的大小相同,即∆t=∆T. • (2)关系:T=t+273.15 K.
• 2.分子势能的理解 • 分子势能与分子间的距离(宏观表现为物 体的体积)有关.分子势能的大小随距离 的变化如图2所示.由图可知: • (1)当分子力为零时,即r=r0时,分子势 能不是为零,而是最小.
• (2)当r>r0,分子力表现为引力时,随着分 子间的距离增大,分子需要不断克服分子 力做功,分子势能增大. • (3)r<r0,分子力表现为斥力,随着分子间 距离减小,分子需要不断克服分子力做功, 分子势能增大. • (4)分子势能的数值和其他势能一样,也 具有相对意义.由图可知,选无穷远处为 零分子势能时,分子势能可以大于零,可 以小于零,也可以等于零.
• 如果选r=r0处为零势能点,则分子势能只 能大于等于零.但是无论选哪个位置为零 分子势能点,r=r0处分子势能都最小. • 物体体积改变,物体的分子势能必定发生 改变.大多数物质是体积越大,分子势能 越大;也有少数反常物质(如冰、铸铁等), 体积大,分子势能反而小.
山东高三知识点物理
山东高三知识点物理山东是中国的一个省份,位于东北沿海地区,拥有丰富的物理学知识。
本文将为您介绍一些山东高三物理学的知识点。
1. 压强压强是指单位面积上的力的大小,用公式P=F/A表示。
在力的作用下,物体所受到的压力是由于力作用面积所产生的。
山东的物理课程中,学生将学习如何计算压强,并了解相关实际应用。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒的表达形式,它指出能量既不能创造也不能毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
在山东高三物理学中,学生将学习如何应用热力学第一定律解决相关问题。
3. 光的折射光的折射是指光线从一种介质射向另一种介质时,发生光线的偏折现象。
在山东高三物理学中,学生将学习光的折射规律和相应的计算方法,以及相关的公式和实验。
4. 霍尔效应霍尔效应是指当电流通过一块导体时,在导体的一侧产生一种称为霍尔电压的现象。
山东高三物理学课程中,学生将学习霍尔效应的基本原理和应用,并掌握相应的实验技巧。
5. 直流电路直流电路是指电流方向不变的电路,其中包括直流电源、电阻、电容和电感等元件。
在山东高三物理学中,学生将学习如何计算直流电路中的电流、电压和功率等问题,并了解相关的电路图和实验。
6. 行波和驻波行波是指能量以波浪形式在空间传播的波动现象,而驻波是指两个同频率、振幅相等、方向相反的行波在空间中叠加产生的波动现象。
山东高三物理学课程中,学生将学习行波和驻波的基本概念、特性和数学描述,并了解相关实验方法。
7. 磁场的产生和磁感应强度磁场是指物体周围存在磁力的空间区域,磁感应强度是衡量磁场强弱的物理量。
在山东高三物理学中,学生将学习磁场的产生原理和磁感应强度的计算方法,以及相关实验。
8. 电磁感应电磁感应是指磁场变化引起的感应电流和感应电动势的现象。
在山东高三物理学中,学生将学习电磁感应的基本原理和应用,掌握计算感应电流和感应电动势的方法,并进行相关实验。
以上是一些山东高三物理学的知识点介绍,希望能为您提供一些参考。
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十一、热学
知识点1 分子动理论内能热力学定律
基础回扣
1.分子动理论的三个观点
(1)物质是由大量分子组成的。
①分子的大小:分子直径的数量级为10-10m。
分子直径的估测方法:油膜法。
②阿伏加德罗常数
a.1 mol的任何物质中含有相同的分子数,用符号N
A 表示,N
A
=6.02×1023mol-1。
b.N
A 是联系宏观量和微观量的桥梁,N
A
=M mol
m
分
,N
A
=V mol
V
分。
(该公式液体、固体能用,气体不能用)
(2)分子永不停息地做无规则热运动
①扩散现象:相互接触的不同物质互相进入对方的现象。
温度越高,扩散越快。
②布朗运动的特点:永不停息、无规则运动;颗粒越小,运动越剧烈;温度越高,运动越剧烈;运动轨迹不确定。
③布朗运动是由于固体小颗粒受到周围液体分子热运动的撞击力的不平衡而引起的,它是液体分子做无规则运动的间接反映。
课本中描绘出的图像是某固体颗粒每隔30秒的位置的连线,并不是该颗粒的运动轨迹。
(3)分子之间存在引力和斥力
分子力和分子势能随分子间距离变化的规律如下:
分子力F分子势能E p
变化图像
随分
子间r<r0
F引和F斥都随r的增大而减小,随r的减小
而增大,F引<F斥,F表现为斥力
r增大,分子力做正功,分子势能减小;r减小,分子力做负
功,分子势能增加
距离
的变化情况
r>r0
F引和F斥都随r的增大而减小,随r的减小
而增大,F引>F斥,F表现为引力
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
r=r0F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
在图线表示F、E
p
随r变化规律中,要注意它们的区别:r=r
处,F=0,E
p
最小。
在读E
p
-
r图像时还应注意分子势能的“+”“-”值是参与比较大小的。
2.分子动能、分子势能和物体的内能
分子动能分子势能内能
定义
分子无规则
运动的动能分子间有作用力,由分子间相对位置决定的
势能
物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总
和
影响因素微观分子运动的快慢分子相对位置,分子力分子动能、分子势能、分子数宏观温度体积温度、体积、物质的量
改变方式升高或降低温度增大或减小体积做功和热传递(二者实质不一样)
说明:(1)温度是分子平均动能的标志;
(2)温度、分子动能、分子势能及内能只对大量分子才有意义;
(3)任何物体都具有内能;
(4)体积增大,分子势能不一定增大。
(如水变成冰)
3.气体压强的微观解释
气体的压强与气体分子的平均动能和气体分子的密集程度(单位体积内的分子数)有关。
从宏观角度看,气体的压强跟温度和体积有关。
4.热力学第一定律
(1)热力学第一定律表达式:ΔU=Q+W。
(2)符号规定:使用时注意符号法则。
对理想气体,ΔU仅由温度决定,W仅由体积决定。
(3)三种特殊情况
①若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU。
②若过程中不做功,即W=0,Q=ΔU。
③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 。
易错辨析
1.误将布朗运动中小颗粒的运动当成分子的运动。
课本中描绘出的图像是某固体微粒每隔30 s 的位置的连线,并不是该微粒的运动轨迹。
2.混淆分子势能与体积有关和分子势能由体积决定。
3.应用热力学第一定律时不能正确判断正、负号。
4.错误地认为外界对物体做功,内能一定增加。
5.错误地认为物体吸收热量,内能一定增加。
知识点2 固体、液体、气体的性质
基础回扣
1.晶体与非晶体
晶体 非晶体 单晶体
多晶体
熔点 确定 不确定 粒子排列 规则 不规则 形状 规则 不规则 物理性质 各向异性
各向同性
形成与转化
有的物质在不同条件下能够形成不同的形态,同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体,有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体
2.液晶物理性质{
具有液体的流动性具有某些晶体的光学各向异性
在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的
3.液体的表面张力
(1)作用:液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。
(2)方向:表面张力跟液面相切,且跟这部分液面的边界线垂直。
(3)大小:液体的温度越高,表面张力越小,液体中溶有杂质时,表面张力变小,液体的密度越大,表面张力越大。
易错辨析
1.误以为物理性质各向同性的一定是非晶体。
2.误以为液面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面具有收缩的趋势。
知识点3 气体实验定律和理想气体状态方程
基础回扣
1.气体实验定律
玻意耳定律查理定律盖—吕萨克定律
内容
一定质量的某种气体,在温度不
变的情况下,压强与体积成反比一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压
强与热力学温度成正比
一定质量的某种气体,在压强不变的情况
下,其体积与热力学温度成正比
表达式p1V1=p2V2p1
T1=
p2
T2或
p1
p2=
T1
T2
V1
T1=
V2
T2或
V1
V2=
T1
T2
图像
2.理想气体的状态方程
一定质量的理想气体的状态方程:p1V1
T1
=
p2V2
T2
或pV
T
=C。
易错辨析
1.误以为温度升高,气体压强一定增大。
2.混淆等温膨胀和绝热膨胀。