物理3-3复习知识点及专项练习题
最新人教版高中物理选修3-3：8.3理想气体的状态方程 知识点总结及课时练习
3理想气体的状态方程记一记理想气体的状态方程知识体系一个模型——理想气体一个方程——理想气体的状态方程三个特例——p1V1T1＝p2V2T2⎩⎪⎨⎪⎧T1＝T2时，p1V1＝p2V2V1＝V2时，p1T1＝p2T2p1＝p2时，V1T1＝V2T2辨一辨1.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律．(×)2．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体．(√)3．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其体积增大为原来的2倍．(×)4．气体由状态1变到状态2时，一定满足方程p1V1T1＝p2V2T2.(×)5．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是因为压强减半且热力学温度加倍．(√)想一想什么样的气体才是理想气体？理想气体的特点是什么？提示：在任何温度、任何压强下都严格遵从实验定律的气体；特点：①严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程，是一种理想化模型．②理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计，分子不占空间，可视为质点．③理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力．④理想气体分子无分子势能的变化，内能等于所有分子热运动的动能之和，只和温度有关．思考感悟：练一练=1.有一定质量的理想气体，如果要使它的密度减小，可能的办法是( )A ．保持气体体积一定，升高温度B ．保持气体的压强和温度一定，增大体积C ．保持气体的温度一定，增大压强D ．保持气体的压强一定，升高温度解析：由ρ＝m /V 可知，ρ减小，V 增大，又由pV T ＝C 可知A 、B 、C 三项错，D 项对．答案：D2．对于一定质量的理想气体，下列状态变化中可能的实现是( )A ．使气体体积增加而同时温度降低B ．使气体温度升高，体积不变、压强减小C ．使气体温度不变，而压强、体积同时增大D ．使气体温度升高，压强减小、体积减小解析：由理想气体状态方程pV T ＝恒量得A 项中只要压强减小就有可能，故A 项正确；而B 项中体积不变，温度与压强应同时变大或同时变小，故B 项错；C 项中温度不变，压强与体积成反比，故不能同时增大，故C 项错；D 项中温度升高，压强减小，体积减小，导致pV T 减小，故D 项错误．答案：A3.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用图上的直线ABC 来表示，在A 、B 、C 三个状态上，气体的温度T A 、T B 、T C 相比较，大小关系为( )A ．TB ＝T A ＝T CB ．T A >T B >T CC ．T B >T A ＝T CD ．T B <T A ＝T C解析：由图中各状态的压强和体积的值可知：p A · V A ＝p C ·V C <p B ·V B ，因为pV T ＝恒量，可知T A ＝T C <T B .答案：C4.如图所示，1、2、3为p －V 图中一定量理想气体的三种状态，该理想气体由状态1经过程1→3→2到达状态2.试利用气体实验定律证明：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2. 证明：由题图可知1→3是气体等压过程，据盖—吕萨克定律有：V 1T 1＝V 2T3→2是等容过程，据查理定律有：p 1T ＝p 2T 2联立解得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2.要点一对理想气体的理解1.(多选)关于理想气体，下列说法中正确的是()A．严格遵守玻意耳定律、盖—吕萨克定律和查理定律的气体称为理想气体B．理想气体客观上是不存在的，它只是实际气体在一定程度上的近似C．和质点的概念一样，理想气体是一种理想化的模型D．一定质量的理想气体，内能增大，其温度可能不变解析：理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象；温度不太低、压强不太大的情况下可以把实际气体近似视为理想气体；理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，A、B、C三项正确；理想气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增大，温度降低，内能减小，D项错误．答案：ABC2．(多选)关于理想气体，下列说法正确的是()A．温度极低的气体也是理想气体B．压强极大的气体也遵从气体实验定律C．理想气体是对实际气体的抽象化模型D．理想气体实际并不存在解析：气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的，温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小，趋向于液体，故答案为C、D两项．答案：CD要点二对理想气体状态方程的理解和应用3.(多选)一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是() A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温C．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩解析：根据理想气体状态方程pVT＝C，若经过等温膨胀，则T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最后压强p肯定不是原来值，A项错，同理可以确定C项也错，正确为B、D两项．答案：BD4．一定质量的气体，从初态(p0、V0、T0)先经等压变化使温度上升到32T0，再经等容变化使压强减小到12p0，则气体最后状态为()A.12p0、V0、32T0 B.12p0、32V0、34T0C.12p0、V0、34T0 D.12p0、32V0、T0解析：在等压过程中，V∝T，有V0T0＝V33T02，V3＝32V0，再经过一个等容过程，有：p032T0＝p02T3，T3＝34T0，所以B项正确．答案：B5.如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变小的原因是()A．环境温度升高B．大气压强升高C．沿管壁向右管内加水银D．U形玻璃管自由下落解析：对于左端封闭气体，温度升高，由理想气体状态方程可知：气体发生膨胀，h增大，故A项错．大气压升高，气体压强将增大，体积减小，h减小，故B项对．向右管加水银，气体压强增大，内、外压强差增大，h将增大，所以C项错．当管自由下落时，水银不再产生压强，气体压强减小，h变大，故D项错．答案：B6．一水银气压计中混进了空气，因而在27 ℃、外界大气压为758 mmHg时，这个水银气压计的读数为738 mmHg，此时管中水银面距管顶80 mm.当温度降至－3 ℃时，这个气压计的读数为743 mmHg，求此时的实际大气压值为多少？解析：画出该题初、末状态的示意图分别写出被封闭气体的初、末状态的状态参量p1＝758 mmHg－738 mmHg＝20 mmHgV1＝(80 mm)·S(S是管的横截面积)T1＝(273＋27) K＝300 Kp2＝p－743 mmHgV2＝(738＋80) mm·S－743(mm)·S＝75(mm)·ST2＝(273－3)K＝270 K将数据代入理想气体状态方程p1V1 T1＝p2V2 T2解得p＝762.2 mmHg.答案：762.2 mmHg要点三理想气体变化的图象7.在下图中，不能反映理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化，又回到原来状态的图是()解析：根据p -V ，p -T 、V -T 图象的意义可以判断，其中D 项显示的理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化，与题意不符．答案：D8．图中A 、B 两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A 的温度为T A ，状态B 的温度为T B ；由图可知( )A. T B ＝2T AB. T B ＝4T AC. T B ＝6T AD. T B ＝8T A 解析：对于A 、B 两个状态应用理想气体状态方程p A V A T A ＝p B V B T B可得：T B T A ＝p B V B p A V A ＝3×42×1＝6，即T B ＝6T A ，C 项正确． 答案：C基础达标1.关于一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量p 、V 、T 的变化情况不可能的是( )A ．p 、V 、T 都减小B ．V 减小，p 和T 增大C．p和V增大，T减小D．p增大，V和T减小解析：由理想气体状态方程pVT＝C可知，p和V增大，则pV增大，T应增大．C项不可能．答案：C2．(多选)理想气体的状态方程可以写成pVT＝C，对于常量C，下列说法正确的是()A．对质量相同的任何气体都相同B．对质量相同的同种气体都相同C．对质量不同的不同气体可能相同D．对质量不同的不同气体一定不同解析：理想气体的状态方程的适用条件就是一定质量的理想气体，说明常量C仅与气体的种类和质量有关，实际上也就是只与气体的物质的量有关．对质量相同的同种气体当然常量是相同的，而对质量不同的不同气体，只要物质的量是相同的，那么常量C也是可以相同的．答案：BC3．(多选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是() A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积可能都不变解析：由pVT＝C(常量)可知，V不变、p增大时T增大，故A项正确；T增大时，p与V至少有一个要发生变化，故D错误；把V＝mρ代入pVT＝C得pmρT＝C，由此式可知，T不变时，ρ随p的减小而减小，故B项正确；p不变时，ρ随T的减小而增大，故C 项错误．答案：AB4．(多选)关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是()A．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时，其体积增大为原来的2倍B ．一定质量的理想气体由状态1变到状态2时，一定满足方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2C ．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍D ．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半解析：理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2中的温度是热力学温度，不是摄氏温度，A 项错误，B 项正确；由理想气体状态方程及各量的比例关系即可判断C 项正确，D 项错误．答案：BC5．光滑绝热的轻质活塞把密封的圆筒容器分成A 、B 两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时V A ：V B ＝1：2，现将A 中气体温度加热到127 ℃，B 中气体温度降低到27 ℃，待重新平衡后，这两部分气体体积的比V A ′：V B ′为( )A ．1：1B ．2：3C ．3：4D ．2：1解析：对A 部分气体有：p A V A T A ＝p A ′V ′A T A ′① 对B 部分气体有：p B V B T B ＝p B ′V B ′T B ′② 因为p A ＝p B ，p A ′＝p B ′，T A ＝T B ，所以由①②得V A V B ＝V A ′T B ′V B ′T A ′，所以V A ′V B ′＝V A T A ′V B T B ′＝1×4002×300＝23答案：B6．如图所示，内壁光滑的汽缸和活塞都是绝热的，缸内被封闭的理想气体原来体积为V ，压强为p ，若用力将活塞向右压，使封闭的气体体积变为V 2，缸内被封闭气体的( )A ．压强等于2pB ．压强大于2pC ．压强小于2pD ．分子势能增大了解析：汽缸绝热，压缩气体，其温度必然升高，由理想气体状态方程pV T ＝C (恒量)可知，T 增大，体积变为V 2，则压强大于2p ，故B 项正确，A 、C 两项错，理想气体分子无势能的变化，D 项错．答案：B7.(多选)如图所示，一定质量的理想气体，从图示A 状态开始，经历了B 、C 状态，最后到D 状态，下列判断正确的是( )A ．A →B 温度升高，压强不变B ．B →C 体积不变，压强变大C ．B →C 体积不变，压强不变D ．C →D 体积变小，压强变大解析：由图象可知，在A →B 的过程中，气体温度升高、体积变大，且体积与温度成正比，由pV T ＝C ，气体压强不变，是等压过程，故A 项正确；由图象可知，在B →C 是等容过程，体积不变，而热力学温度降低，由pV T ＝C 可知，压强p 减小，故B 、C 两项错误；由图象可知，在C →D 是等温过程，体积减小，由pV T ＝C可知，压强p 增大，故D 项正确．答案：AD8．一气泡从30 m 深的海底升到海面，设水底温度是4 ℃，水面温度是15 ℃，那么气泡在海面的体积约是水底时的( )A ．3倍B ．4倍C ．5倍D ．12倍解析：根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2，知V 2V 1＝p 1T 2p 2T 1，其中T 1＝(273＋4) K ＝277 K ，T 2＝(273＋15) K ＝288 K ，故T 2T 1≈1，而p 2＝p 0≈10ρ水 g ，p 1＝p 0＋p ≈40 ρ水 g ，即p 1p 2≈4，故V 2V 1≈4.故选B 项．答案：B9.(多选)如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在导热汽缸中，用水平外力F 作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，由状态①变化到状态②.如果环境保持恒温，分别用p 、V 、T 表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下图中哪几个图象表示( )解析：由题意知，由状态①到状态②过程中，温度不变，体积增大，根据pV T ＝C 可知压强将减小．对A 项图象进行分析，p -V图象是双曲线即等温线，且由状态①到状态②体积增大，压强减小，故A 项正确；对B 项图象进行分析，p -V 图象是直线，温度会发生变化，故B 项错误；对C 项图象进行分析，可知温度不变，但体积增大，故C 项错误；对D 项图象进行分析，可知温度不变，压强减小，D 项正确．答案：AD10.如图所示为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管中水柱上升，则外界大气的变化可能是( )A ．温度降低，压强增大B ．温度升高，压强不变C ．温度升高，压强减小D ．温度不变，压强减小解析：由题意可知，封闭空气温度与大气温度相同，封闭空气体积随水柱的上升而减小，将封闭空气近似看作理想气体，根据理想气体状态方程pV T ＝常量，若温度降低，体积减小，则压强可能增大、不变或减小，A 项正确；若温度升高，体积减小，则压强一定增大，B 、C 两项错误；若温度不变，体积减小，则压强一定增大，D 项错误．答案：A11．某不封闭的房间容积为20 m 3，在温度为7 ℃、大气压强为9.8×104 Pa 时，室内空气质量为25 kg.当温度升高到27 ℃、大气压强为1.0×105 Pa 时，室内空气的质量是多少？(T ＝273 K ＋t )解析：假设气体质量不变，末态体积为V 2，由理想气体状态方程有：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2， 解得V 2＝p 1V 1T 2p 2T 1＝9.8×104×20×3001.0×105×280＝21.0 m 3. 因为V 2＞V 1，即有部分气体从房间内流出，设剩余气体质量为m 2，由比例关系有：V 1V 2＝m 2m 1，m 2＝m 1V 1V 2＝23.8 kg.答案：23.8 kg12．图甲为1 mol 氢气的状态变化过程的V -T 图象，已知状态A 的参量为p A ＝1 atm ，T A ＝273 K ，V A ＝22.4×10－3 m 3，取1 atm＝105 Pa ，在图乙中画出与甲图对应的状态变化过程的p -V 图，写出计算过程并标明A 、B 、C 的位置．解析：据题意，从状态A 变化到状态C 的过程中，由理想气体状态方程可得：p A V A T A ＝p C V C T C ，p C ＝1 atm ，从A 变化到B 的过程中有：p A V A T A＝p B V B T B，p B ＝2 atm. A 、B 、C 的位置如图所示．答案：见解析13．[2019·潍坊高二检测]内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程结束瞬间，温度为50 ℃，压强为1.0×105 Pa ，体积为0.93 L ．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155 L 时，气体的压强增大到1.2×106 Pa.这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？解析：气体初状态的状态参量为p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝0.93 L ，T 1＝(50＋273) K ＝323 K.气体末状态的状态参量为p 2＝1.2×106 Pa ，V 2＝0.155 L ，T 2为未知量．由p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可求得T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1， 将已知量代入上式，得T 2＝1.2×106×0.1551.0×105×0.93×323 K ＝646 K ， 所以混合气体的温度t ＝(646－273) ℃＝373 ℃.答案：373 ℃能力达标14.[2019·长春市质检]如图所示，绝热气缸开口向上放置在水平地面上，一质量m ＝10 kg，横截面积S＝50 cm2的活塞可沿气缸无摩擦滑动；被封闭的理想气体温度t＝27 ℃时，气柱长L＝22.4 cm.已知大气压强为标准大气压p0＝1.0×105Pa，标准状况下(压强为一个标准大气压，温度为0 ℃)理想气体的摩尔体积为22.4 L，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1，g＝10 m/s2.求：(计算结果保留两位有效数字)(1)被封闭理想气体的压强；(2)被封闭气体内所含分子的数目．解析：(1)被封闭理想气体的压强为p＝p0＋mg Sp＝1.2×105 Pa(2)由p0V0T0＝pVT得标准状况下的体积为V0＝pVT0 p0T被封闭气体内所含分子的数目为N＝N A V0 V m解得N＝3.3×1022个答案：(1)1.2×105 Pa(2)3.3×1022。
物理选修3-3知识点总结考题汇总
物理选修3—3知识点总结习题总汇一、分子动理论1、物质是由大量分子组成的 （1）单分子油膜法测量分子直径（2）1m o l 任何物质含有的微粒数相同2316.0210AN m o l -=⨯ （3）对微观量的估算①分子的两种模型：球形和立方体（固体液体通常看成球形，空气分子占据的空间看成立方体） ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量：m olA M m N =b.分子体积：m o lAV v N =c.分子数量：A A A Am o l m o l m o l m o lM v M vn N N N N M M V V ρρ==== 2、分子永不停息的做无规则的热运动（布朗运动 扩散现象）（1）扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象，说明了物质分子在不停地运动，同时还说明分子间有间隙，温度越高扩散越快（2）布朗运动：它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是在显微镜下观察到的。
①布朗运动的三个主要特点：永不停息地无规则运动；颗粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显。
②产生布朗运动的原因：它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。
③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动，布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。
（3）热运动：分子的无规则运动与温度有关，简称热运动，温度越高，运动越剧烈 3、分子间的相互作用力分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。
但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些，如图1中两条虚线所示。
分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。
在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。
当两个分子间距在图象横坐标r 距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，r 的数量级为1010-m ，相当于r 位置叫做平衡位置。
当分子距离的数量级大于m 时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不计了 4、温度宏观上的温度表示物体的冷热程度，微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。
(完整版)高中物理选修3-3知识点与题型复习
热学知识点复习制作人：湄江高级中学：吕天鸿一、固、液、气共有性质1、组成物质的分子永不停息、无规则运动。
温度T越高，运动越激烈，分子平均动能注意：对于理想气体，温度T还决定其内能的变化。
扩散现象：相互渗透的_______ 反应2、分子运动的表现布朗运动：看不见的固体小颗粒被分子不平衡碰撞，颗粒越大，运动越3、分子间同时存在引力与斥力，且都随着分子间距r的增加而_________ 。
（1）分子力的合力F表现：是为F引还是F斥？看间距与分界点r o关系，看下图当r=r o时,F引=F斥，分子力为0;当r>r o时,F引>F斥,分子力表现为当r<r o时,F引<F斥,分子力表现为___________ 。
当分子间距离大于1Or o（约为10-9 m）时，分子力很弱，可以忽略。
（2）分子势能E P与分子间距r的关系。
用图像表示如右图补充线注：当r=rO时，分子势能最小。
（3 ）分子力做功与E P的关系，类比三大势能一样关系二、晶体与非晶体-单晶体：物理性质：各向异性。
原子排列：有规则晶体：有固定熔点■1、多晶体：物理性质：各向同性。
原子排列：无规则非晶体：无确定的熔点物理性质：各向同性。
原子排列：无规则2、、同一种物质可能以晶体与非晶体两种不同形态出现。
如碳形成的金刚石与石墨3、有些晶体与非晶体可以相互转化。
4、常考晶体有：金刚石与石墨、石英、云母、食盐。
常考非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香。
三、热力学定律—研究高考对象为—主要还是理想气体1、热力学第一定律：AU=W+Q 表达式中正、负号法则：如下图2、气体实验定律与热力学第一定律的结合量是气体的体积和温度，当温度变化时，气体的内能变化，当体积变化时气体将伴随着做功，解题时要掌握气体变化过程的特点(1)等温过程：内能不变，即A U=0。
温度T t则内能增加，△ U >0(2)等容过程:W=0。
若体积V f,则气体对外界做功，W取“一”负号计算。
物理 3-3 8.2+8.3 气体的等容变化 气体的等压变化 随堂练习 3套 有解析 习题
8.2+8.3 气体的等容变化 气体的等压变化练习一1．（基础）民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体( )．A ．温度不变时，体积减小，压强增大B ．体积不变时，温度降低，压强减小C ．压强不变时，温度降低，体积减小D ．质量不变时，压强增大，体积减小解析：体积不变，当温度降低时，由查理定律pT ＝C 可知，压强减小，故B 项正确．答案：B2．（基础）在密封容器中装有某种气体，当温度从50 ℃升高到100 ℃时，气体的压强从p 1变到p 2，则( )．A.p 1p 2＝12B.p 1p 2＝21C.p 1p 2＝323373D ．1＜p 1p 2＜2解析：由于气体做等容变化，所以p 1p 2＝T 1T 2＝t 1＋273t 2＋273＝323373，故C 选项正确．答案：C3．（中档）一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp 1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，所增压强Δp 2，则Δp 1与Δp 2之比是( )．A ．10∶1B ．373∶273C ．1∶1D ．383∶283解析：由查理定律得Δp ＝p T ΔT ，一定质量的气体在体积不变的条件ΔpΔT ＝恒量，温度由0 ℃升高到10 ℃和由100 ℃升高到110 ℃，ΔT ＝10 K 相同，故压强的增量Δp 1＝Δp 2，C 项正确．答案：C4．（中档）如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A 和B ，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H 1>H 2，水银柱长度h 1>h 2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是( )．A ．均向下移动，A 管移动较多B ．均向上移动，A 管移动较多C ．A 管向上移动，B 管向下移动D ．无法判断解析：封闭气柱均做等压变化，故封闭气柱下端的水银面高度不变，根据盖—吕萨克定律的分比形式ΔV ＝ΔTT V ，因A 、B 管中的封闭气柱，初温相同，温度的变化也相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A 、B 管中气柱的体积都减小；又因为H 1>H 2，A 管中气柱的体积较大，|ΔV 1|>|ΔV 2|，A 管中气柱体积减小得较多，故A 、B 两管气柱上方的水银柱均向下移动，且A 管中的水银柱下移得较多，故A 项正确．答案：A5．（中档）如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30刻度线时，空气柱长度为30 cm ；当水温是90刻度线时，空气柱的长度是36 cm ，则该同学测得的绝对零度相当于刻度线( )．A ．－273B ．－270C ．－268D ．－271解析：当水温为30刻度线时，V 1＝30S ；当水温为90刻度线时，V 2＝36S ，设T ＝t 刻线＋x ，由盖—吕萨克定律得V 1t 1＋x ＝V 2t 2＋x ，即30S 30刻线＋x ＝36S 36刻线＋x ，解得x ＝270刻线，故绝对零度相当于－270刻度，选B.答案：B6．（基础）如图所示，一端开口的钢制圆筒，在开口端上面放一活塞．活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计，现将其开口端向下，竖直缓慢地放入7 ℃的水中，在筒底与水面相平时，恰好静止在水中，这时筒内气柱长为14 cm ，当水温升高到27 ℃时，钢筒露出水面的高度为多少？(筒的厚度不计)解析：设筒底露出水面的高度为h.当t 1＝7 ℃时，V 1＝14 cm 气柱，当t 2＝27 ℃时，V 2＝(14＋h)cm ，由等压变化规律V 1T 1＝V 2T 2，得14280＝14＋h 300，解得h ＝1 cm ，也就是钢筒露出水面的高度为1 cm. 答案：1 cm7．（基础）描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是下图中的哪些( )．解析：等容变化的过程的p －t 图在t 轴上的交点坐标是(－273 ℃，0)，D 正确． 答案：D8．（基础）如图所示是一定质量的气体从状态A 经B 到状态C 的V －T 图象，由图象可知( )．A ．p A ＞pB B ．pC ＜p B C ．V A ＜V BD ．p A ＜p B解析：由题中图象可知V C T C ＝V BT B，所以，B 点和C 点的压强相等．A 点和B 点的体积相同．T B >T A ，所以p B >p A .故D 选项正确．答案：D9．（基础）如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h 的水银柱，中间封有一段空气，则( )．A ．弯管左管内外水银面的高度差为hB ．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C ．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D ．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升解析：被封闭气体的压强按右边计算为p ＝p 0＋p h ，按左边算也为p ＝p 0＋p h ，故左管内外水银面的高度差为h ，A 正确；气体的压强不变，温度不变，故体积不变，B 、C 均错；压强不变，温度升高，体积增大，右管中水银柱沿管壁上升，D 正确．答案：AD10．（中档）如图所示为0.3 mol 的某种气体的压强和温度关系的pt 图线．p 0表示1个标准大气压，则在状态B 时气体的体积为( )．A ．5.6 LB ．3.2 LC ．1.2 LD ．8.4 L解析：此气体在0 ℃时，压强为标准大气压，所以它的体积应为22.4×0.3 L ＝6.72 L ，根据图线所示，从p 0到A 状态，气体是等容变化，A 状态的体积为6.72 L ，温度为127 K ＋273 K ＝400 K ，从A 状态到B 状态为等压变化，B 状态的温度为227 K ＋273 K ＝500 K ，根据盖—吕萨克定律V A T A ＝V B T B ，V B ＝V A T B T A ＝6.72×500400L ＝8.4 L.答案：D11．（提高）如图所示，一定质量的气体从状态A 经B 、C 、D 再回到A.问AB 、BC 、CD 、DA 分别是什么过程？已知气体在状态A 时的体积是1 L ，求在状态B 、C 、D 时的体积各为多少，并把此图改为pV 图．解析：AB 过程是等容升温升压，BC 过程是等压升温增容即等压膨胀，CD 过程是等温减压增容即等温膨胀，DA 过程是等压降温减容即等压压缩．现求A 、B 、C 、D 各点的体积．已知V A ＝1 L ，V B ＝1 L(等容过程)． 由V C T C ＝V BT B(等压过程)， 得V C ＝V B T B T C ＝1450×900 L ＝2 L.由p D V D ＝p C V C (等温过程)， 得V D ＝p C V C p D ＝3×21 L ＝6 L.p －V 图如图所示．答案：等容 等压膨胀 等温膨胀 等压压缩 1 L 2 L 6 L pV 图见解析 12．（提高）如图甲所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A 、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A 、B 之间活动，B 左面气缸的容积为V 0，A 、B 之间的容积为0.1V 0.开始时活塞在B 处，缸内气体的压强为0.9p 0(p 0为大气压强)，温度为297 K ，现缓慢加热气缸内的气体，直至399.3 K ．求：甲 乙(1)活塞刚离开B 处时的温度T B ； (2)缸内气体最后的压强p ；(3)在图8-2-16乙中画出整个过程的pV 图线．解析：(1)活塞离开B 之前，气体做等容变化，根据查理定律，得0.9p 0T 0＝p 0T B，解得T B＝T 00.9＝2970.9K ＝330 K. (2)考虑气体各状态间的关系，设活塞最终可以移动到A 处，活塞从刚离开B 处到刚到达A 处，气体做等压变化，由盖—吕萨克定律，有V 0T B ＝1.1V 0T A，解得T A ＝1.1T B ＝363 K.活塞从刚到达A 处到气体升温至399.3 K ，气体做等容变化，由查理定律，得 p 0T A ＝p T ，解得p ＝p 0T T A ＝399.3363p 0＝1.1p 0. 由结果p>p 0可知，活塞可以移到A 处的假设成立． (3)p －V 图线如图所示．答案：(1)330 K (2)1.1p 0 (3)见解析图练习二1．（基础）密封在压强不变的容器中的气体，当温度升高时( ) A ．体积变大 B ．体积变小 C ．体积不变D ．都有可能解析：本题考查的知识点是气体的等压变化．压强不变时，体积V 与温度T 成正比，因此温度升高时，气体的体积应变大．故正确答案为A.答案：A2．（基础）下列说法中正确的是( )A ．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B ．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C ．气体压强是由气体分子间的斥力产生的D ．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强解析：气体质量一定时，pVT ＝恒量，显然A 对、B 错；由气体压强产生的原因知C 错；D 选项因为容器密闭，气体对器壁有压强，故选A.答案：A3．（中档）如图所示甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是( )A ．甲是等压线，乙是等容线B ．乙图中p －t 线与t 轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V －t 线与t 轴的交点不一定是－273.15 ℃C ．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p 与t 成直线关系D ．乙图表明随温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变 解析：由查理定律p ＝CT ＝C(t ＋273.15)及盖—吕萨克定律V ＝CT ＝C(t ＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A 正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t 轴的交点温度为－273.15 ℃，即热力学温度的0 K ，故B 错；查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低，压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C 错；由于图线是直线，故D 正确．答案：AD4．（基础）如图所示，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，温度升高时，改变的量有( ) A ．活塞高度h B ．气缸高度H C ．气体压强pD ．弹簧长度L解析：以气缸整体为研究对象，由受力平衡知弹簧弹力等于总重力，故L 、h 不变，设缸壁的重力为G 1，则封闭气体的压强p ＝p 0－G 1S 保持不变，当温度升高时，由盖—吕萨克定律知气体体积增大，H 将减小，故只有B 项正确．答案：B5．（中档）贮气罐内的某种气体，在密封条件下，温度从13 ℃上升到52 ℃，则气体的压强( )A ．升高为原来的4倍B ．降低为原来的1/4C ．降低为原来的2225D ．升高为原来的2522解析：T 1＝(273＋13) K ＝286 K T 2＝(273＋52) K ＝325 K 由查理定律：p 1T 1＝p 2T 2所以p 2＝T 2T 1p 1＝325286p 1＝2522p 1答案：D6．（中档）一定质量的理想气体的p －t 图象如图所示，在气体由状态A 变化到状态B 的过程中，其体积( )A ．一定不变B ．一定减小C ．一定增加D ．不能判定 解析：图中横坐标表示的是摄氏温度t ，若BA 的延长线与t 轴相交在－273.15 ℃，则表示A 到B 过程中体积是不变的．但是，由图中未表示出此点，故无法判定体积变化情况，D 正确．答案：D7．（中档）一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab 、bc 、cd 和da 这四段过程在p －T 图上都是直线段，其中ab 的延长线通过坐标原点，bc 垂直于ab ，而cd 平行于ab ，由图可以判断( )A ．ab 过程中气体体积不断减小B ．bc 过程中气体体积不断减小C ．cd 过程中气体体积不断增大D ．da 过程中气体体积不断增大解析：在p －T 图象中，过气体状态点b 和坐标原点O 的连线的斜率与气体在该状态下体积的倒数成正比．由于ab 的延长线通过坐标原点，斜率不变，气体发生等容变化；若将Oc 与Od 连接起来，可得出另两条等容线，它们的斜率关系k oc ＞k od ＞k ab ，故bc 过程体积减小，cd 过程体积增大，da 过程体积增大．答案：BCD8．（中档）对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )．A ．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B ．气体的热力学温度升高到原来的二倍C ．气体的摄氏温度降为原来的一半D ．气体的热力学温度降为原来的一半解析：一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即p 1T 1＝p 2T 2，得T 2＝p 2T 1p 1＝2T 1，B 正确．答案：B9．（中档）一定质量的某种气体在等容变化过程中，已知0 ℃的压强为p 0，求温度为t ℃时压强为多大？并判断温度每上升1 ℃，压强增加数值有何特点？解析：设温度为t ℃时压强为p ，由查理定律知p 0T 0＝pT即p 0273.15＝pt ＋273.15，所以p ＝t ＋273.15273.15p 0. 变形得p －p 0t ＝1273.15p 0.即温度每升高1 ℃，压强的增加数值都相等，为0 ℃压强的1273.15. 答案：t ＋273.15273.15p 0，数值相等，为0 ℃压强的1273.1510．为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置．该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器．测度过程可分为如下操作步骤：a ．记录密闭容器内空气的初始温度t 1；b ．当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t 2；c ．用电加热器加热容器内的空气；d ．将待测安全阀安装在容器盖上；e ．盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内． (1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序排列：________；(2)若测得的温度分别为t 1＝27 ℃，t 2＝87 ℃，已知大气压强为1.0×105 Pa ，则这个安全阀能承受的最大内部压强的测试结果是________．解析：(1)将安全阀安装在容器盖上，密封空气，记录其初始温度t 1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内的空气温度t 2，故正确的操作顺序为deacb.(2)已知T 1＝300 K ，T 2＝360 K ，p 0＝1.0×105 Pa ，由于密封空气的体积不变，由查理定律可得p 0T 1＝p T 2，故p ＝p 0T 2T 1＝1.0×105×360300Pa ＝1.2×105 Pa.答案：(1)deacb (2)1.2×105 Pa11．（提高）如图所示，汽缸A 中封闭有一定质量的气体，活塞B 与A 的接触面是光滑的且不漏气，B 上放一重物C ，B 与C 的总重力为G ，大气压为1 atm.当汽缸内气体温度是20 ℃时，活塞与汽缸底部距离为h 1；当汽缸内气体温度是100 ℃时活塞与汽缸底部的距离是多少？解析：汽缸内气体温度发生变化时，汽缸内气体的压强保持不变，大小为p ＝p 0＋G S ，其中S 为活塞的横截面积，应用盖—吕萨克定律即可求解．以汽缸内气体为研究对象．初状态温度T 1＝(273＋20) K ＝293 K ，体积V 1＝h 1S ；末状态温度T 2＝(273＋100) K ＝373 K ．由盖—吕萨克定律可得V 1T 1＝V 2T 2(式中温度为热力学温度)求得V 2＝T 2T 1V 1＝T 2T 1h 1S变化后活塞与汽缸底部的距离为h 2＝V 2S ＝373293h 1＝1.27h 1.答案：1.27h 112．（提高）一定质量的理想气体，由A 状态沿AB 直线变化到B 状态，如图所示，求：(1)如果气体在A 点的温度为27 ℃，问气体在B 点的温度是多少？ (2)在由A 变化到B 的过程中，气体的最高温度是多少？ 解析：(1)由图可直接读出： p A ＝3(大气压)， p B ＝1(大气压)， V A ＝1(升)， V B ＝3(升)．∴由理想气体状态方程： p A V A T A ＝p B ·V B T B ，即3×1300＝1×3T B . ∴T B ＝300 K ，t B ＝27 ℃.(2)解法一 由理想气体状态方程pVT ＝c 可知，要使温度最高，要求p·V 值最大，由图中可看出当p ＝2(大气压)，V ＝2(l)时，p 和V 所围成面积最大．∴3×1300＝2×2T m，∴T m ＝400 K ，t m ＝127 ℃. 解法二 据直线方程的两点式，可建立直线A 的方程： p －p A p B －p A ＝V －V A V B －V A ，即p －31－3＝V －13－1. ∴p ＝－V ＋4，即p ＋V ＝4.由均值定理，当p ＝V ＝2时，p·V 最大，代入方程计算结果同上． 答案：(1)27 ℃ (2)127 ℃练习三1．（基础）一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是( ) A ．温度升高，体积增大 B ．温度升高，体积减小 C ．温度不变，体积增大 D ．温度不变，体积减小解析：一定质量的气体，压强保持不变时，其热力学温度和体积成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变，体积也不发生变化，故A 正确．答案：A2．（中档）一个密封的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm ，若温度上升到80 ℃，管内空气的压强为( )A ．4 atmB .14 atmC ．1.2 atmD.56atm 解析：由p 1p 2＝T 1T 2得：1p 2＝273＋20273＋80，p 2＝1.2 atm.答案：C3．（中档）一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度是27 ℃，则温度的变化是( )A ．升高到450 KB ．升高了150 ℃C ．升高到40.5 ℃D ．升高到450 ℃解析：由V 1V 2＝T 1T 2得：V 1V 1＋12V 1＝273＋27T 2，T 2＝450 K ，ΔT ＝(450－300) K ＝150 K ，即Δt＝150 ℃.答案：AB4．（中档）如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是( )解析：假设水银柱不动，则两端封闭气体，发生等容变化，根据查理定律有Δp ＝ΔTT p ，再根据各选项条件判断，C 、D 正确．答案：CD5．（基础）如图所示，在汽缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使汽缸悬空静止．若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较( )A ．绳子张力不变B ．缸内气体压强变小C ．绳子张力变大D ．缸内气体体积变小解析：由整体法可知绳子的张力不变，故A 对，C 错；取活塞为研究对象，气体降温前后均处于静止，mg 和p 0S 和T 均不变，故pS 不变，p 不变，故B 选项错；由盖—吕萨克定律可知VT＝C ，当T 减小时，V 一定减小，故D 选项正确．答案：AD6．（中档）如图所示是一定质量的理想气体的三种升温过程，那么以下四种解释中，正确的是( )A ．a→d 的过程气体体积增加B ．b→d 的过程气体体积不变C ．c→d 的过程气体体积增加D ．a→d 的过程气体体积减小解析：在p －T 图象上的等容线的延长线是过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小．由此可见，a 状态对应体积最小，c 状态对应体积最大．所以选项A 、B 是正确的．答案：AB7．一定质量的某种气体自状态A 经状态C 变化到状态B ，这一过程在V －T 图上表示如图所示，则( )A ．在过程AC 中，气体的压强不断变大B ．在过程CB 中，气体的压强不断变小C ．在状态A 时，气体的压强最大D ．在状态B 时，气体的压强最大解析：气体在过程AC 中发生等温变化，由pV ＝C 可知，体积减小，压强增大，故A 正确．在CB 变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由p/T ＝C 可知，温度升高，压强增大，故B 错误．综上所述，在ACB 过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B 时的压强最大，故C 错误，D 正确．答案：AD8．（中档）2009年2月2日中午中国南极昆仑站正式投入使用，它将帮助我们占据南极科考制高点，对我国空间科学研究和空间安全监测具有重要意义．在南极，考察队员要忍受－50 ℃～－60 ℃的温度．假设一考察队员携带一密闭仪器，原先在温度是27 ℃时，内部压强为1×105 Pa ，当在南极温度为－53 ℃时，其内部压强变为多少？解析：密闭仪器，体积一定，根据查理定律p 1T 1＝P 2T 2得P 2＝T 2T 1p 1＝－＋×1×105 Pa≈220300×1×105 Pa≈7.3×104 Pa.答案：7.3×104 Pa9．（中档）一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV 1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV 2，则( )．A ．ΔV 1＝ΔV 2B ．ΔV 1>ΔV 2C ．ΔV 1<ΔV 2D ．无法确定解析：由盖—吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2可得V 1T 1＝ΔV ΔT ，即ΔV ＝ΔT T 1·V 1，所以ΔV 1＝5278×V 1，ΔV 2＝5283×V 2(V 1、V 2分别是气体在5 ℃和10 ℃时的体积)，而V 1278＝V 2283，所以ΔV 1＝ΔV 2，A 正确．答案：A10．（中档）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U 形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h ，能使h 变大的原因是( )．A ．环境温度升高B ．大气压强升高C ．沿管壁向右管内加水银D ．U 形玻璃管自由下落解析：对左管被封气体：p ＝p 0＋p h ，由pVT ＝k ，可知当温度T 升高，大气压p 0不变时，h 增加，故A 正确．大气压升高，h 减小，B 错．向右管加水银时，由温度T 不变，p 0不变，V 变小，p 增大，即h 变大，C 正确．U 形管自由下落，水银完全失重，气体体积增加，h 变大，D 正确．答案：ACD11．（提高）如图，绝热汽缸A 与导热汽缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦．两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V 0、温度均为T 0.缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求汽缸A 中气体的体积V A .解析：设初态压强为p 0，膨胀后A 、B 压强相等 p B ＝1.2p 0B 中气体始末状态温度相等 p 0V 0＝1.2p 0(2V 0－V A ) V A ＝76V 0.答案：V A ＝76V 012．（提高）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm 2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm 处设有a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a 、b 上，缸内气体的压强为p 0(p 0＝1.0×105 Pa 为大气压强)，温度为300 K ．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K 时，活塞恰好离开a 、b ；当温度为360 K 时，活塞上升了4 cm.g 取10 m/s 2.求：(1)活塞的质量； (2)物体A 的体积．解析：(1)设物体A 的体积为ΔV .T 1＝300 K ，p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝60×40－ΔV T 2＝330 K ，p 2＝(1.0×105＋mg40×10－4)Pa ，V 2＝V 1 T 3＝360 K ，p 3＝p 2，V 3＝64×40－ΔV 由状态1到状态2为等容过程p 1T 1＝p 2T 2代入数据得m ＝4 kg.(2)由状态2到状态3为等压过程V 2T 2＝V 3T 3代入数据得ΔT ＝640 cm 3. 答案：(1)4 kg (2)640 cm 3。
高考物理3-3专项练习题含答案
3-3专项练习题1(1).关于固体、液体和气体，下列说法正确的是________。
A.一定质量的理想气体温度保持不变，则每个气体分子的动能也保持不变B.定质量的理想气体体积增大，气体的内能可能不变C.某个固体的物理性质表现为各向同性，这个固体不一定是非晶体D.晶体熔化过程，晶体分子总动能不变，分子势能增大E由于液体表面分子间的斥力，使得液体表面分子间距离大于平衡位置时的距离，液体表面张力是液体分子间斥力的表现1(2).如图所示，粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，竖直放置。
管中有两段水银柱a、b，长分别为5cm、10cm，两水银液柱上表面相平，大气压强为75cmHg，温度为27℃，a水银柱上面管中封闭的A段气体长为15cm，U形管水平部分长为10cm，两水银柱间封闭的B段气体的长为20cm，给B段气体缓慢加热，使两水银柱下表面相平，求此时：(i)A段气体的压强；(ii)B段气体的温度为多少?2(1).如图，一定质量的理想气体，从状态a开始，经历过程①②③到达状态d，对此气体，下列说法正确的是___________。
A. 过程①中气体从外界吸收热量B. 过程②中气体对外界做功C. 过程③中气体温度升高D. 气体在状态c的内能最大E. 气体在状态a的内能小于在状态d的内能2(2).如图，横截面积分别为2S、3S的密闭导热汽缸A、B，高度相等，底部通过细管连通，汽缸B顶部旁边有一阀门K，初始时阀门关闭。
A、B底部装有水银，汽缸A中被封闭理想气体高度为h=15cm，汽缸B中被封闭理想气体高度为2h，打开阀门K，经足够长时间后两汽缸内液面高度恰好相等。
外界大气压p0=75cmHg，不考虑环境温度的变化，求打开阀门后，从阀门溢出的气体初态的体积与汽缸B内初态气体的总体积之比。
3(1).下列说法中正确的是（）A. 当两分子间距离大于平衡距离r0时，分子间的距离越大，分子势能越小B. 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C. 在空气中一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸汽，则吸收的热量大于增加的内能D. 对一定质量的气体做功，气体的内能不一定增加E. 热量不可以从低温物体向高温物体传递3(2).如图甲所示，粗细均匀、横截面积为S的足够长的导热细玻璃管竖直放置，管内质量为m的水银柱密封着一定质量的理想气体，当环境温度为T，大气压强为p0时，理想气体的长度为l0，现保持温度不变将玻璃管缓慢水平放置。
最新人教版高中物理选修3-3：7.4温度和温标 知识点总结及课时练习
4温度和温标记一记温度和温标知识体系一个比较——平衡态与热平衡一个定律——热平衡定律一个关系——摄氏温标与热力学温标的关系T＝t＋273.15 K三个理解——温度、平衡态、热平衡辨一辨1.只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态．(×)2．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统原来的温度是相等的．(√)3．处于热平衡的两个系统的温度一定相等．(√)4．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K．(√)5．摄氏温度与热力学温度都可能取负值．(×)想一想1.平衡态就是热平衡吗？提示：不是，平衡态是一个系统所处的状态，该状态下系统的状态参量如温度、压强等不再发生变化，热平衡是两个系统达到了相同的温度．2．达到热平衡状态的物体每个分子都具有相同的温度吗？提示：不正确，温度是反映分子做无规律运动的剧烈程度，是大量分子热运动的集体表现，对单个分子来说温度没有意义，并非达到热平衡状态的物体每个分子都具有相同的温度．思考感悟：练一练1．两个温度不同的物体相互接触，达到热平衡后，它们具有相同的物理量是()A．质量B．密度C．温度D．重力解析：由热平衡的定义可知，C项正确．答案：C2．(多选)下列有关温度的说法正确的是()A．用摄氏温度和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法B．用两种温度表示温度的变化时，两者的数值相等C．1 K就是1 ℃D．当温度变化1 ℃时，也可以说成温度变化274 K解析：温标是用来定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表示同一温度变化时，数值是相同的．若物体的温度升高1 K，也可以说物体的温度升高1 ℃，但在表示物体的温度时，物体的温度为1 K，而不能说成物体的温度为1 ℃.答案：AB3．关于温度和测量温度的依据，下列说法不正确的是() A．温度宏观上反映物体的冷热程度，我们感觉冷的物体温度低B．当A、B两物体分别与C物体达到热平衡时，则A物体与B物体之间也处于热平衡状态C．当甲、乙两物体达到热平衡时，甲、乙两物体的温度相同D．热平衡是利用温度计测量温度的依据解析：温度宏观上反映物体的冷热程度，但并不是感觉冷的物体温度就低，人体感受的物体冷热程度，一方面取决于被感受的物体的温度，另一方面还与被感受物体单位时间内吸收或放出的热量的多少有关，A项错误；由热平衡定律知道，B项正确；只要两个系统温度相同且不再发生变化，它们就处于热平衡状态，所以C、D两项正确．答案：A4．(多选)关于平衡态和热平衡，下列说法中正确的是() A．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态B．两个系统在接触时它们的状态不发生变化，说明这两个系统原来的温度是相等的C．热平衡就是平衡态D．处于热平衡的几个系统的温度一定相等解析：一般来说，描述系统状态的参量不止一个，仅仅根据温度不变且处处相等，不能得出系统一定处于平衡态的结论，A 项错误；根据热平衡的定义可知B、D两项是正确的；平衡态是针对某一系统而言的，热平衡是两个系统相互影响的最终结果，可见C项错误．答案：BD要点一热力学温标与摄氏温标的关系1.下列关于热力学温度的说法中，不正确的是()A．热力学温度的零度是－273.15 ℃B．热力学温度的每一度的大小和摄氏温度每一度的大小是相同的C．绝对零度是低温的极限，永远达不到D．1 ℃就是1 K解析：由T＝t＋273.15 K可知选项A、B说法正确；绝对零度只能无限接近，不能达到，C项说法正确；表示变化量时，改变1 ℃就是改变1 K，但是表示温度时，1 ℃与1 K不同，D项说法错误，故选D.答案：D2．(多选)关于热力学温度，下列说法中正确的是()A．－33 ℃与240 K表示同一温度B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 KC．摄氏温度与热力学温度都可能取负值D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了273 K＋t解析：本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系：T＝273 K ＋t.由此可知－33 ℃与240 K表示同一温度，A、B两项正确；热力学温度初态为273 K＋t，末态为273 K＋2t，温度变化t K，故D项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为－273 ℃至0 ℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C项错误．答案：AB3．严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下面鱼儿仍在游动．为了测出冰下水的温度，某同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，其中正确的是() A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数B．取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度C．取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即从瓶外观察温度计的示数D．手拿温度计，从洞中将温度计插入水中，可待较长时间后读出示数解析：要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热平衡，再读出温度计的示数，可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原平衡态下的温度，所以A、D两项不正确，B项做法也失去了原来的热平衡，水瓶提出后，再用温度计测，这时周围空气也参与了热交换，测出的温度不再是冰下水的温度了．只有C项正确．答案：C4．下图是四种测液体温度的方法，其中正确的是()解析：用温度计测量液体温度时，温度计必须置于液体中，而且不能与器壁接触，只有D项正确．答案：D要点二对温度、平衡态、热平衡的理解5.(多选)关于热平衡定律的理解正确的是()A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统热平衡C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙也处于热平衡D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同解析：两个系统热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不一定相同，故A、B两项正确，C、D两项错误．答案：AB6．[2019·榆林高二检测](多选)下列物体中处于平衡态的是()A．冰水混合物处在1 ℃的环境中B．将一铝块放入沸水中加热较长的时间C．冬天刚打开空调的教室内的气体D．用玻璃杯盛着的开水放在室内足够长时间解析：冰水混合物在1 ℃的环境中要吸收热量，温度升高，不是平衡态，A项错误；当铝块放在沸水中足够长的时间，铝块各部分的温度与沸水的温度相同，达到平衡态，B项正确；同理可知D项也正确；冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不同，不是平衡态，C项错误．答案：BD7．有关热平衡的说法正确的是()A．如果两个系统在某时刻处于热平衡状态，则这两个系统永远处于热平衡状态B．热平衡定律只能研究三个系统的问题C．如果两个系统彼此接触而不发生状态参量的变化，这两个系统又不受外界影响，那么这两个系统一定处于热平衡状态D．两个处于热平衡状态的系统，温度可以有微小的差别解析：本题考查的知识点是热平衡．处于热平衡状态的系统，如果受到外界的影响，状态参量会随之变化，温度也会变化，故A项错误；热平衡定律对多个系统也适用，故B项错误；由热平衡的意义知，C项正确；温度是热平衡的标志，必须相同，故D 项错误．答案：C8．两个处于热平衡状态的系统，由于受外界影响，状态参量发生了变化，则关于它们后来是否能处于热平衡的说法中正确的是()A．不能B．一定能C．要看它们后来的温度是否相同D．取决于除温度外的其他状态参量是否相同解析：由热平衡定律可知，只要两个系统的温度相同，两个系统就处于热平衡状态，而与其他状态参量是否相同无关．答案：C基础达标1.(多选)在热学中，要描述一定质量气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量()A．每个气体分子的运动速率B．压强C．体积D．温度解析：描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量．气体的压强、体积、温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量．故B、C、D三项正确．答案：BCD2．(多选)下列关于温标的说法正确的是()A．温标不同，测量时得到的同一系统温度的数值可能是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据D．热力学温标是从理论上规定的解析：根据热量的传播特性可知，热量总是从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此热量传播方向的决定因素是温度，故D项正确，A、B、C三项错误．答案：D3．(多选)热力学系统的平衡态的特点是()A．定态平衡B．动态平衡C．分子已经不动D．分子仍做无规则运动解析：热平衡是一种动态平衡，是大量分子运动的平均效果，处于热平衡的系统，分子仍在做无规则运动．答案：BD4．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的() A．温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化B．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的C．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态D．温度、压强就会变得一样，但体积仍可变化解析：如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化，温度达到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态．故A项正确，B、C、D三项错误．答案：A5．关于温度与温标，下列说法正确的是()A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值C．摄氏温度升高3 ℃，在热力学温标中温度升高276.15 KD．热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等解析：温标是温度数值的表示方法，所以温度与温标是不同的概念，用热力学温标表示的温度称为热力学温度，A项错误；摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故B项错误；摄氏温度的每一度与热力学温度的每一度的大小相等，D项正确；摄氏温度升高3 ℃，也就是热力学温度升高了3 K，故C项错误．答案：D6．(多选)温度计所用测量温度的物质应具备的条件为() A．它必须是液体或气体B．它因冷热而改变的特性要有重复性C．它因冷热所产生的效应相当明显D．当它与其他物体接触后，能在短时间内达到热平衡解析：温度计所用测量温度的物质应该具有以下特性：因冷热而改变的特性要有重复性，因冷热所产生的效应相当明显，当它与其他物体接触后，能在短时间内达到热平衡．至于物质是固态还是液态则没有要求．故选B、C、D三项．答案：BCD7．(多选)下列叙述正确的是()A．若不断冷冻，物体的温度就会不断地下降B．温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量C．热力学零度是低温的下限D．任何物体，温度下降到某一点就不能再降了解析：热力学零度是低温的下限，永远不能达到，故A项错误，C、D项正确．温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，故B项正确．答案：BCD8．小明自定一种新温标p，他将冰点与沸点之间的温度等分为200格，且将冰点的温度定为50 p，今小明测量一杯水的温度为150 p时，则该温度用摄氏温度表示时应为()A．30 ℃B．40 ℃C．50 ℃D．60 ℃解析：每格表示的摄氏度为100200℃＝0.5 ℃，比冰点高出的温度为(150－50)×0.5 ℃＝50 ℃，C项正确，A、B、D三项错误．答案：C9．在25 ℃左右的室内，将一支温度计从酒精中取出，观察它的示数变化情况是()A．上升B．下降C．不变D．先下降后上升解析：室温为25 ℃，温度计在酒精中的示数为25 ℃.将温度计拿出后，附着在温度计上的酒精挥发吸热，使温度计温度降低，挥发结束后，温度计和周围环境达到热平衡，示数再次恢复到25 ℃.答案：D10．荷兰人华伦海特引入了华氏温度，规定水凝固时的温度为32华氏度，标准大气压下水沸腾时的温度为212华氏度．中间分为180等份，每一等份代表1华氏度，今年1月份上海出现了近几年罕见的低温，最低温度接近－10摄氏度，换算成华氏温度为()A．14华氏度B．16华氏度C．18华氏度D．20华氏度解析：设摄氏温度为t时，对应的华氏温度为T，根据题述知，T＝1.8t＋32，将t＝－10 ℃代入得T＝14华氏度，故选A项．答案：A11．关于分别以摄氏温度及热力学温度为横、纵坐标所表示的t与T的关系图线说法错误的是()A．为直线B．通过第二象限C．纵截距小于横截距D．斜率为1解析：根据T＝273.15 K＋t可知t与T的关系图线是一条与纵坐标轴交点坐标为(0,273.15 K)、斜率是1的倾斜直线，故A、B、D三项正确，选C项．答案：C12．目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成并投入使用．加速器工作时，需要注入约1万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下271摄氏度，则该温度用热力学温标可表示为()A．2 K B．271 KC．4 K D．0.1 K解析：由热力学温标与摄氏温标的关系式T＝t＋273 K和t＝－271 ℃得T＝2 K，故A项正确．答案：A能力达标13．(多选)伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——空气温度计，如图所示．一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则()A ．该温度计的测温物质是槽中的液体B ．该温度计的测温物质是细管中的红色液体C ．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气D ．该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制成的解析：细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物质是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制成的，故A 、B 两项错误，C 、D 两项正确．答案：CD14．实验室有一支读数不准确的温度计．在测一标准大气压下冰水混合物的温度时，其读数为20 ℃；在测一标准大气压下沸水的温度时其读数为80 ℃.下面分别是温度计示数为41 ℃时对应的实际温度和实际温度为60 ℃时温度计的示数，其中正确的是( )A ．41 ℃、60 ℃B ．21 ℃、40 ℃C ．35 ℃、56 ℃D ．35 ℃、36 ℃解析：此温度计1 ℃表示的实际温度为10080－20℃＝53 ℃，当它的示数为41 ℃时，它的示数变化的格数为21格，对应的实际温度应为21×53 ℃＝35 ℃；同理，当实际温度为60 ℃时，此温度计的示数应变化6053＝36格，即它的示数应为(36＋20) ℃＝56 ℃，所以C 项正确．答案：C。
高中物理选修3-3知识点梳理及习题
高中物理选修3-3知识点梳理及习题一、电流和电阻1.电流的概念：电荷在单位时间内通过导体的量。
电流的单位是安培(A)，1A等于1C/s。
2.电流的计算：I=Q/t，其中I为电流，Q为通过截面的电荷量，t为通过截面的时间。
3.电阻的概念：材料对电流的阻碍程度。
电阻的单位是欧姆(Ω)，1Ω等于1V/A。
4.欧姆定律：U=IR，其中U为电压，I为电流，R为电阻。
5.导体和绝缘体：导体具有较低的电阻，能够很容易地传导电流；绝缘体具有很高的电阻，不容易传导电流。
二、电阻的影响因素1.长度：电阻与电阻长度成正比，R∝l。
2.截面积：电阻与截面积的倒数成正比，R∝1/A。
3.材料电阻率：电阻与材料电阻率成正比，R∝ρ。
4.电阻串联：串联电阻等效电阻等于各电阻的总和。
5.电阻并联：并联电阻等效电阻满足倒数之和的倒数。
三、电压、电流和功率1.电压的概念：电荷的电位差，也称为电势差。
电压的单位是伏特(V)，1V等于1J/C。
2.电流和电压的关系：U=IR，其中U为电压，I为电流，R为电阻。
3.功率的概念：单位时间内做功的量。
功率的单位是瓦特(W)，1W等于1J/s。
4.功率的计算：P=IV，其中P为功率，I为电流，V为电压。
5.电阻的功率计算：P=I^2R=V^2/R，其中P为功率，I为电流，R为电阻，V为电压。
四、电路中的能量变换1.电源的作用：提供电压差，驱动电荷在电路中流动。
2.电源的类型：干电池、蓄电池、发电机等。
3.电路的分类：串联电路、并联电路和混联电路。
4.串联电路中的电压：串联电路中各电器所接收的电压等于总电压。
5.并联电路中的电流：并联电路中各电器所接受的电流等于总电流。
综合练习题：1.一根电阻为10Ω的导线中通过电流2A，求导线两端的电压。
解：U=IR=10Ω×2A=20V2.一个电阻为5Ω的电灯接在12V的电压源上，求电灯的功率。
解：P=(12V)^2/5Ω=28.8W3.有一个串联电路，其中包括一个电阻为20Ω的灯泡和一个电阻为30Ω的电热器，接入220V的电压源，求电路总电阻和总电流。
物理选修三3-3复习题
物理选修三3-3复习题物理选修三3-3通常指的是高中物理选修课程中关于热学、热力学和统计物理的部分。
以下是一份复习题的内容：# 物理选修三3-3复习题一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是什么？A. ΔU = Q - WB. ΔU = Q + WC. ΔU = Q / WD. ΔU = W / Q2. 以下哪个不是热力学第二定律的表述？A. 不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。
B. 不可能实现一个循环过程，其唯一结果就是将热量从冷物体传到热物体。
C. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
D. 热量总是从高温物体传到低温物体。
3. 什么是熵？A. 热力学系统的无序度B. 热力学系统的有序度C. 热力学系统的功D. 热力学系统的热量二、填空题4. 热力学第一定律表明能量______，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
5. 熵增加原理是热力学第二定律的一种表述，它表明在一个孤立系统中，熵总是______。
三、简答题6. 解释什么是理想气体，并简述其状态方程。
7. 描述什么是热机，并简述其工作原理。
四、计算题8. 一个理想气体在等压过程中从体积V1=2m³增加到V2=4m³，压强P=1.5×10⁵Pa。
求气体在这个过程中所做的功W。
9. 一个系统从单一热源吸热Q=100J，同时对外做功W=50J，求该系统内能的变化ΔU。
五、论述题10. 论述热力学第二定律在日常生活和工业生产中的应用。
请注意，以上题目仅为示例，实际的复习题应根据具体的教学大纲和课程内容进行设计。
希望这份复习题能够帮助学生更好地复习物理选修三3-3的知识点。
高考物理一轮复习 选修3-3 3 热力学定律与能量守恒练习(含解析)-人教版高三选修3-3物理试题
热力学定律与能量守恒考点一热力学第一定律的理解和应用【典例1】一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？【通型通法】1.题型特征：热力学第一定律的应用。
2.思维导引：气体的内能仅与状态有关，气体返回到原状态，整个过程中气体内能变化为零。
【解析】(1)由热力学第一定律可得ΔU=W+Q=-120J+280J=160J，气体的内能增加了160J。
(2)气体从状态2回到状态1的过程中内能的减少量应等于从状态1到状态2的过程中内能的增加量，如此从状态2到状态1的内能应减少160J，即ΔU′=-160J，又Q′=-240J，根据热力学第一定律得：ΔU′=W′+Q′，所以W′=ΔU′-Q′=-160J-(-240J)=80J，即外界对气体做功80J。
答案：(1)增加了160J (2)外界对气体做功80J1.热力学第一定律ΔU=Q+W：(1)符号法如此。
符号W Q ΔU(2)三种特殊情况。
2.做功和热传递的区别与联系：看能的性质能的性质发生了变化能的性质不变变化情况联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是一样的【加固训练】(多项选择)如下列图，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两局部。
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.气体不对外界做功，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E.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少【解析】选B、D、E。
a内气体向真空膨胀，不对外界做功，故A错误；又因容器绝热，Q=0，由热力学第一定律知，ΔU=0，故B正确；稀薄气体可看作理想气体，内能不变，如此温度不变，由玻意耳定律知压强减小，故C错误，D、E正确。
(完整版)人教版高中物理选修3-3基础知识整合训练题
C．单调变化D．保持不变
10．关于液晶，下列说法中错误的有
A.液晶的变化而变化
D.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
11．下列说法正确的是（）
A.同一时刻撞击固体微粒的液体分子数越多，布朗运动越剧烈
C.PM2.5是空气中直径小于或等于2.5μm的悬浮颗粒物，大气中悬浮的PM2.5在做布朗运动。
D.悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显
3．下列说法正确的是
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
C.物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和
D.温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等
6．如图甲，一定质量的理想气体的状态变化过程的V-T图像。则与之相对应的变化过程p-T图像应为图乙中（）
7．一定质量的理想气体由状态A经过图中所示过程变到状态B，在此过程中气体的密度（ ）
A.一直变小B.一直变大
C.先变小后变大D.先变大后变小
8．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．当气体温度升高，气体的压强一定增大
B．温度不变时，气体压强每增加1atm，减小的体积都相等
C．温度不变时，气体的压强每减少1atm，气体的密度的减小都相等
D．压强不变时，气体的温度每降低1K，减小的体积不相等。
9．已知理想气体的内能与温度成正比，如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能
B.晶体熔化过程中要吸收热量，但分子的平均动能不变
C.在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。
D.无论对内燃机怎样改进，也不可能把它得到的内能全部转化为机械能
人教版高中物理选修3-3：基本知识点总结
选修3-3 热学一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径：数量级是10－10m ； ②分子质量：数量级是10－26kg ；③测量方法：油膜法．(2)阿伏加德罗常数：1 mol 任何物质所含有的粒子数，N A ＝6.02×1023 mol －1. (3)微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.(4)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. (5)关系：①分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV mN A②分子的体积：V 0＝V m N A ＝MρN A③物体所含的分子数：N ＝V V m ·N A ＝m ρV m ·N A 或N ＝m M ·N A ＝ρV M·N A (6)两种模型：①球体模型直径为：d ＝ 36V 0π②立方体模型边长为：d ＝3V 02．分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动．(1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行．(2)布朗运动：①定义：悬浮在液体(或气体)中的小颗粒的永不停息地无规则运动． ②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动．③决定因素：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈．(3)气体分子运动速率的统计分布：①同一温度下，大多数分子具有中等的速率；随温度升高，占总数比例最大的那些分子速率增大．②气体分子运动速率的“三个特点”某个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动速率呈现统计规律，如图所示：横轴表示分子速率，纵轴表示各速率的分子数占总分子数的百分比，图像有三个特点：(1)“中间多，两头少”：同一温度下，特大或特小速率的分子数比例都较小，大多数分子具有中等的速率．(2)“图像向右偏移”：速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子的平均速率将增大，但速率分布规律不变．(3)“面积不变”：图线与横轴所围面积都等于1，不随温度改变．二、内能1．分子动能(1)分子动能:分子热运动所具有的动能；(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值．温度是分子平均动能的标志．2．分子势能：由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关．3．物体的内能(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(2)决定因素：温度、体积和物质的量．4．分子力(1)分子间同时存在引力和斥力，且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，但总是斥力变化得较快．(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力曲线与分子势能曲线：分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p＝0)：(3)分子力、分子势能与分子间距离的关系①当r>r0时，分子力为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加．②)当r<r0时，分子力为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加．③当r＝r0时，分子势能最小．5．内能和热量的比较6．分析物体的内能问题应当明确以下四点(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，还与物态有关系．(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，温度相同的任何物体，分子的平均动能相同.三、温度1．温度的意义(1)宏观上，温度表示物体的冷热程度．(2)微观上，温度是分子平均动能的标志．2．两种温标(1)摄氏温标t：单位℃，把1个标准大气压下，水的冰点作为0 ℃，沸点为100 ℃.(2)热力学温标T：单位K，把－273.15 ℃作为0 K．0 K是绝对零度，低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值．(3)两种温标的关系：T＝273.15＋t ΔT＝Δt第二节固体、液体和气体一、固体1．分类：固体分为晶体和非晶体两类．晶体分单晶体和多晶体．2．晶体与非晶体的比较3(1)只要具有确定熔点的物质必定是晶体，否则为非晶体．(2)只要具有各向异性的物质必定是单晶体，否则为多晶体或非晶体．(3)单晶体只是在某一种物理性质上表现出各向异性．(4)同一物质可能成为不同的晶体或非晶体．(5)晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．二、液体1．液体的表面张力(1)产生原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子力表现为引力．(2)作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小．(3)作用方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．(4)影响因素：液体的密度越大，表面张力越大；温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小．2．液晶的物理性质(1)具有液体的流动性．(2)具有晶体的光学各向异性．(3)从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．(4)液晶的特点：液晶既不是液体也不是晶体．液晶既有液体的流动性，又有晶体的物理性质各向异性．三、饱和汽湿度1．饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽．(2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．2．饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强．(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．3．湿度(1)绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强．(2)相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比． (3)相对湿度公式相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压⎝⎛⎭⎫B ＝p p s ×100%(4)对相对湿度的理解人对空气湿度的感觉是由相对湿度决定的．当绝对湿度相同时，温度越高，离饱和状态越远，体表水分越容易蒸发，感觉越干燥；气温越低，越接近饱和状态，感觉越潮湿．第三讲 气体一、气体压强的产生与计算1．产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．2．决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积．(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度． 3．压强单位：国际单位，帕斯卡(P a )常用单位：标准大气压(a tm )；厘米汞柱(cmHg )．换算关系：1a tm ＝76cmHg≈1.0×105 Pa . 4．平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．5．加速运动系统中封闭气体压强的求法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解． 二、理想气体状态方程1．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵从气体实验定律的气体．实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力（因此不计分子势能），分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．2．理想气体的状态方程(1)内容：一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变. (2)公式：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C (C 是与p 、V 、T 无关的常量)3．理想气体状态方程与气体实验定律的关系p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2⎩⎪⎨⎪⎧温度不变：p 1V 1＝p 2V 2（玻意耳定律）体积不变：p 1T 1＝p 2T 2（查理定律）压强不变：V 1T 1＝V 2T2（ 盖—吕萨克定律）4．几个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp ＝p 1T 1ΔT(2)盖—吕萨克定律的推论：ΔV ＝V 1T 1ΔT(3)理想气体状态方程的推论：p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1＋p 2V 2T 2＋……（理想气体状态方程的分态公式）5．体状态变化的图象问题第三节热力学定律与能量守恒一、热力学第一定律和能量守恒定律1．改变物体内能的两种方式(1)做功；(2)热传递．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＋W3．对公式ΔU＝Q＋W符号的规定4.几种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量．(2)若过程中不做功，即W ＝0，则Q ＝ΔU ，物体吸收的热量等于物体内能的增加量．(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 .外界对物体做的功等于物体放出的热量．(4)气体压力做功：体积变化量V P W∆=：做功与热传递在改变内能的效果上是相同的，但是从运动形式、能量转化的角度上看是不同的：做功是其他形式的运动和热运动的转化，是其他形式的能与内能之间的转化；而热传递则是热运动的转移，是内能的转移． 5．能的转化和守恒定律(1)内容：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，能量的总量保持不变．(2)第一类永动机：违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机．它是不可能制成的． 二、热力学第二定律 1．常见的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)开尔文表述：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．2．第二类永动机：违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机．这类永动机不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律，也是不可能制成的．3．在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的涵义(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助．(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．4．热力学第二定律的实质：热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能也可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程． 5．两类永动机的比较不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器违背能量守恒定律，不可能制成不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，不可能制成1．下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是()A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D．扩散现象和布朗运动都与温度有关E．布朗运动是扩散的形成原因，扩散是布朗运动的宏观表现[解析]扩散现象与布朗运动都能说明分子做永不停息的无规则运动，故A正确；扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不同的运动，故B错误；两个实验现象说明了分子运动的两个不同规律，则C正确；两种运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，D正确；布朗运动与扩散的成因均是分子的无规则运动，两者之间不具有因果关系，故E错误．[答案]ACD2．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，则下列说法正确的是()A．分子间引力随分子间距的增大而减小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减小D．当r<r0时，分子间作用力随分子间距的减小而增大E．当r>r0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小[解析]分子力和分子间距离的关系图象如图所示，根据该图象可判断分子间引力随分子间距的增大而减小，分子间斥力随分子间距的减小而增大，A、B正确；当r<r0时分子力(图中实线)随分子间距的减小而增大，故D 正确；当r>r0时，分子力随分子间距的增大先增大后减小，故E错误．[答案]ABD3．两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]分子力F与分子间距r的关系是：当r<r0时F为斥力；当r＝r0时，F＝0；当r>r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近过程中分子力是先变大再变小又变大，A项错误；分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故B项正确、D项错误；因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，C、E项均正确．[答案]BCE4．下列说法正确的是()A．内能不同的物体，温度可能相同B．温度低的物体内能一定小C．同温度、同质量的氢气和氧气，氢气的分子动能大D．一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加E．物体机械能增大时，其内能一定增大[解析]物体的内能大小是由温度、体积、分子数共同决定的，内能不同，物体的温度可能相同，故A正确；温度低的物体，分子平均动能小，但分子数可能很多，故B错误；同温度、同质量的氢气与氧气分子平均动能相等，但氢气分子数多，故总分子动能氢气的大，故C正确；当分子平均距离r≥r0，物体膨胀时分子势能增大，故D正确；机械能增大，若物体的温度、体积不变，内能则不变，故E错误．[答案]ACD5．下列说法正确的是()A．内能大的物体含有的热量多B．温度高的物体含有的热量多C．水结成冰的过程中，放出热量，内能减小D．物体放热，温度不一定降低E．物体放热，内能不一定减小[解析]热量是过程量，故A、B错误；水结成冰，分子动能不变，分子势能减小，即内能减小，放出热量，故C正确；晶体凝固时，放出热量，温度不变，故D正确；改变物体的内能有做功和热传递两种方式，故E正确．[答案]CDE6．(2015·高考全国卷℃)下列说法正确的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B ．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C ．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D ．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E ．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变[解析] 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A 错误．单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项B 正确．例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C 正确．晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化．如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D 正确．熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E 错误．[答案]BCD7．下列说法不正确的是( )A ．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上．这是由于水表面存在表面张力的缘故B ．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C ．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D ．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故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[解析] 水的表面张力托起针，A 正确；B 、D 两项也是表面张力原因，故B 、D 均错误，C 项正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，E 错误．[答案]BDE8．(2014·高考福建卷)如图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 关系图象，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是( )A ．T A ＜TB ，T B ＜T CB ．T A ＞T B ，T B ＝TC C ．T A ＞T B ，T B ＜T CD ．T A ＝T B ，T B ＞T C[解析] 根据理想气体状态方程pV T＝k 可知，从A 到B ，温度降低，故A 、D 错误；从B 到C ，温度升高，故B 错误、C 正确．[答案]C9．一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的a →b 、b →c 、c →d 、d →a 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在( )A ．a →b 过程中不断增加B ．b →c 过程中保持不变C ．c →d 过程中不断增加D ．d →a 过程中保持不变E ．d →a 过程中不断增大[解析] 由题图可知a →b 温度不变，压强减小，所以体积增大，b →c 是等容变化，体积不变，因此A 、B 正确；c →d 体积不断减小，d →a 体积不断增大，故C 、D 错误，E 正确．[答案]ABE10．如图，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( )A ．逐渐增大B ．逐渐增小C ．始终不变D ．先增大后减小[解析] 法一：由题图可知，气体从状态a 变到状态b ，体积逐渐减小，温度逐渐升高，由pV T＝C 可知，压强逐渐增大，故A 正确．法二：由pV T ＝C 得：V ＝C p T ，从a 到b ，ab 段上各点与O 点连线的斜率逐渐减小，即1p逐渐减小，p 逐渐增大，故A 正确．[答案]A11．关于热力学定律，下列说法正确的是( )A ．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B ．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C ．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D ．不可能使热量从低温物体传向高温物体E ．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程[解析] 内能的改变可以通过做功或热传递进行，故A 正确；对某物体做功，物体的内能不一定增加，B 错误；在引起其他变化的情况下，可以从单一热源吸收热量，将其全部变为功，C 正确；在有外界影响的情况下，可以使热量从低温物体传向高温物体，D 错误；涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故E 正确．[答案]ACE热力学第一定律说明发生的任何过程中能量必定守恒，热力学第二定律说明并非所有能量守恒的过程都能实现．1．高温物体热量Q能自发传给低温物体热量Q不能自发传给热量2．功能自发地完全转化为不能自发地完全转化为3．气体体积V1能自发膨胀到气体体积V2(较大)不能自发收缩到4．不同气体A和B能自发混合成混合气体AB不能自发分离成12．根据你学过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C．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%D．制冷机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量E．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来解析：选ACD.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；尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，C正确；由能量守恒知，制冷过程中，从室内吸收的热量与压缩机做的功之和等于向室外放出的热量，故D正确；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，E错误．。
高中物理选修3-3必做题(带答案)
1、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 图象如图所示．已知该气体在状态A 时的温度为27℃．则：①该气体在状态B 和C 时的温度分别为多少℃？②该气体从状态A 经B 再到C 的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？答案：①B 、C 时的温度分别为177℃，27℃②A 到状态C 的过程中放热．因为A 和C 的温度相等，PV 图像的面积等于所做的功，所以可求得放热1200j 。
2、一定质量理想气体经历如图所示的A →B 、B →C 、C →A 三个变化过程，T A ＝300 K ，气体从C →A 的过程中做功为100 J ，同时吸热250 J ，已知气体的内能与温度成正比。
求：（i ）气体处于C 状态时的温度T C ；（i i ）气体处于C 状态时内能U C 。
解析：（i ）因为A-C 是一个等压过程，对理想气体的状态参量进行分析，根据盖吕萨克定律:C C A A T V T V =,可求得TC=150K(ii) 有气体的内能与温度成正比。
TA=300K, TC=150K, 可知EA=2EC又因为从C 到A 的过程中，气体的体积增大，气体对外界做功，即W=-100K, 吸热250j ， 即 Q=250j ， 满足E C -100j+250j=E A 。
联立可求得E C =150j ， E A =300j 。
3、如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部封闭一定质量的理想气体，环境温度为27℃，现将一个质量为m=2kg 的活塞缓慢放置在气缸口，活塞与气缸紧密接触且不漏气．已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m 2，大气压强为P 0=1.0×105Pa ，重力加速度g 取10m/s 2，气缸高为h=0.3m ，忽略活塞及气缸壁的厚度．（i ）求活塞静止时气缸内封闭气体的体积．（ii ）现在活塞上放置一个2kg 的砝码，再让周围环境温度缓慢升高，要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到多少摄氏度？答案：（i ）气缸内的封闭气体是一个等温变化。
物理选修3-3知识点总结考题汇总
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高中物理选修3-3知识点总结
物理选修3-3 知识点汇总一、宏观量与微观量及相互关系微观量：分子体积V0、分子直径d 、分子质量宏观量：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. 1. 分子的大小：分子直径数量级：-1010m. 2．油膜法测分子直径：d ＝VS单分子油膜，V 是油滴的体积，S 是水面上形成的 单分子油膜 的面积．3. 宏观量与微观量及相互关系(1)分子数 N ＝nN A ＝mMN A4. 宏观量与微观量及相互关系 (2)分子质量的估算方法：每个分子的质量为：m 0＝M N A（3）分子体积（所占空间）的估算方法：V 0＝V m N A ＝M ρN A其中ρ是液体或固体的密度 (4)分子直径的估算方法：把固体、液体分子看成球形，则V 0＝16πd 3.分子直径d ＝36V 0π ；把固体、液体分子看成立方体，则d ＝3V 0. 5. 气体分子微观量的估算方法(1)摩尔数n ＝V 22.4，V 为气体在标况下的体积．（标况是指0摄氏度、一个标准大气压的条件，V 的单位为升L ，如果 3m ）注意：同质量的同一气体，在不同状态下的体积有很大差别，不像液体、固体体积差别不大，所以求气体分子间的距离应说明实际状态．二、分子的热运动1．扩散现象和布朗运动：扩散现象和布朗运动都说明分子做无规则运动．(1)扩散现象：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象．温度越高，扩散越快． (2)布朗运动：a.定义：悬浮在液体中的 小颗粒 所做的无规则运动． b ．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；肉眼看不到． c ．产生的原因：由各个方向的液体分子对微粒碰撞的不平衡引起的．d ．布朗颗粒：布朗颗粒用肉眼直接看不到，但在显微镜下能看到，因此用肉眼看到的颗粒所做的运动不能叫做布朗运动．布朗颗粒大小约为10－6 m(包含约1021个分子)，而分子直径约为10－10m ．布朗颗粒的运动是分子热运动的间接反映。
高中物理选修3-3 知识梳理及单元测试(含答案)
选修3-3 知识梳理及单元测试第七单元 分子动理论知识梳理（一）分子动理论的基本内容1．物质是由_____________（1）分子体积很小，它的直径的数量级是_______m. 油膜法测分子直径：SV d ，V 是___________，S 是______________________的面积。
（2）分子质量很小：一般分子质量的数量级为________kg（3）伏加德罗常数：1 mol 的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值N =____________ mol -1。
2．分子在做永不停息的_________________（1）扩散现象：相互接触的物体的分子互相进入对方的现象，温度越高，扩散越快。
（2）布朗运动：在显微镜下看到的__________________的永不停息的无规则运动。
颗粒越小，运动越明显，温度越高，运动越激烈。
3．分子间存在着_______________________（1）分子间同时存在相互作用的______和_______，通常所说的分子力为分子间_______和________的合力。
（2）特点：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大则_______，随分子间距离的减小而_______，但斥力比引力变化得_______。
r =r 0时，F 引=F 斥，F =____ r ＜r 0时，F 引＜F 斥，分子力F 为_______r ＞r 0时，F 引＞F 斥，分子力F 为________ r ＞10r 0时，F 引=F 斥=0，F =____（二）物体的内能1、物体的内能是物体里所有分子的_______________________的总和。
2、_________是物体分子平均动能的标志，物体分子动能的总和等于总分子数乘以分子平均动能。
分子势能与分子之间的________有关，故整个物体的分子势能跟物体的__________有关。
当r ＜r 0时，随分子间距离的减小，分子势能______。
高中物理选修3-3知识点梳理及习题
引力和斥力冋时存在，都随r 增加而减小，斥力变化更快，分子力本质为电磁力 分子间距离f 引与f 斥 对外表现分子力分子势能 r =rof 引=f 斥 F=0 Ep 最小 r<r0 f 引＜f 斥 F 为斥力 Ep 随减小而增大 r >rOf 引＞f 斥 F 为引力 Ep 随增大而减小 r >10r0f 引f 斥十分微弱F 可以认为是零Ep 可以认为是零选修3-3知识点梳理及习题2分子动能，势能，内能及物体机械能项目定义决定微观 量值 分子的动能 物体内分子永不停息地做无规则运动具有的动能 与温度有关，温度是分子平均动能的标志分子永不停息地做无规则运动 永远不等于零，无法测量分子的势能物体内分子存在相互作用力，由它们的相对位置所决定与物体体积有关分子间存在相互作用的引力 与斥力可能等于零，无法测量内能物体内所有分子动能与势能之和与分子数，温度，体积有关分子永远运动和分子存在作用力永远不等于零，无法测量机械能物体动能,重力势能和弹性势能之和跟物体运动状态，参考系和零势能点选择有关 宏观物体的运动可以为零，可测量内能改变方法:做功和热传递对于改变内能来说，是等效的改变内能方法条件内能改变本质定义 特点 说明扩散现象 不同物质彼此进入对方（分子热运动）温度越高， 扩散越快分子不停息地做无规则运动分子间有间隙扩散现象是分子运动的直接证明 布朗运动 悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动微粒越小，温度越高，布朗运动越 明显不是固体微粒分子的无规则运动 布朗运动不是液体分子的运动. 布朗运动示意图路线不是固体微粒运动的轨迹布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动，不是分子运动i 分子间的作用力分子势能p 1<pV <V123热力学第一定律与能的转化及守恒定律内容物体内能的增加AU 等于外界对物体做的功W 和从外界吸收热量Q 之和AU =W+Q公式 中各量的物理意义 正>0 负<0 功 W 外界对物体做功物体对外界做功热量 Q 物体吸热 物体放热 内能AU内能增加内能减少能的转化和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•（另一种表述:第一类永动机不可能制成•原因是第一类永动机违反能量守恒定律）（注：1不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量，热量是过程量，不能说“物体温度越高，所含热量越多”。
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物理选修3-3复习指南一、分子动理论1、物体是由大量分子组成的微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0宏观量：物质体积V 、摩尔体积V A 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。
联系桥梁：阿伏加德罗常数（N A＝6.02×1023mol －1）AV MV m ==ρ（1）分子质量：AA 0N V N MN m m A ρ===（2）（2）分子体积：AA 0N MN V N V V A ρ＝＝=（对气体，V 0应为气体分子占据的空间大小） （3）分子大小：(数量级10-10m) ○1球体模型．30)2(34dN M N V V A A A πρ=== 直径306πV d =（固、液体一般用此模型） 油膜法估测分子大小：SVd =S —单分子油膜的面积，V —滴到水中的纯油酸的体积 ○2立方体模型．30=V d （气体一般用此模型；对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离） 注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。
（4）分子的数量：A A N MVN M m nN N A ρ=== 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 2、分子永不停息地做无规则运动（1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高，扩散越快。
直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。
（2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接．．说明了液体分子在永不停息地做无规则运动．① 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动． ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动．③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹． ④微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显． 3、分子间存在相互作用的引力和斥力①分子间引力和斥力一定同时存在，且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，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离r 0（约10－10m ）与10r 0。
（ⅰ）当分子间距离为r 0时，分子力为零。
（ⅱ）当分子间距r ＞r 0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。
当分子间距离由r 0增大时，分子力先增大后减小（ⅲ）当分子间距r ＜r 0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。
当分子间距离由r 0减小时，分子力不断增大二、温度和内能1、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。
多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。
2、分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值。
①温度是分子平均动能大小的标志。
②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）．3、分子势能(1)一般规定无穷远处分子势能为零，(2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。
(3)分子势能与分子间距离r0关系①当r＞r0时，r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。
②当r＞r0时，r减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大。
③当r=r0（平衡距离）时，分子势能最小（为负值）(3)决定分子势能的因素：从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。
（注意体积增大，分子势能不一定增大）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关。
4、内能：物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和PKEENE+=内（1）内能是状态量（2）内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。
（3）物体的内能由物质的量（分子数量）、温度（分子平均动能）、体积（分子间势能）决定，与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能没有必然联系．三、热力学定律和能量守恒定律1、改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
①等效不等质：做功是内能与其他形式的能发生转化；热传递是不同物体（或同一物体的不同部分）之间内能的转移，它们改变内能的效果是相同的。
②概念区别：温度、内能是状态量，热量和功则是过程量，热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移．2、热力学第一定律(1)内容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物体的内能的增加量ΔU (2)数学表达式为：ΔU＝W+Q(3)符号法则：(4)绝热过程Q＝0，关键词“绝热材料”或“变化迅速”(5)对理想气体：①ΔU取决于温度变化，温度升高ΔU>0，温度降低ΔU<0 ②W取决于体积变化，v增大时，气体对外做功，W<0；v减小时，外界对气体做功，W>0；③特例：如果是气体向真空扩散，W＝03、能量守恒定律：（1）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。
（2）第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器。
（违背能量守恒定律）4、热力学第二定律（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。
（2）说明：①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。
②热量可以自发地从高温物体传向低温物体，热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。
③热量可以从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。
（3）热力学第二定律的两种表述①克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。
②开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。
（4）热机①热机是把内能转化为机械能的装置。
其原理是热机从高温热源吸收热量Q1，推动活塞做功W，然后向低温热源（冷凝器）释放热量Q2。
（工作条件：需要两个热源）②由能量守恒定律可得：Q1=W+Q2 ③我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率，用η表示，即η= W / Q1 ④热机效率不可能达到100%（5）第二类永动机①设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。
②第二类永动机不可能制成，不违反热力学第一定律或能量守恒定律，违反热力学第二定律。
原因：尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；机械能和内能的转化过程具有方向性。
（6）推广：与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。
例如；扩散、气体向真空的膨胀、能量耗散。
（7）熵和熵增加原理①热力学第二定律微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行。
②熵：衡量系统无序程度的物理量，系统越混乱，无序程度越高，熵值越大。
③熵增加原理：在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行。
热力学第二定律也叫做熵增加原理。
（8）能量退降：在熵增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领，从可利用状态变成不可利用状态，能量的品质退化了。
（另一种解释：在能量转化过程中，总伴随着内能的产生，分子无序程度增加，同时内能耗散到周围环境中，无法重新收集起来加以利用）四、固体和液体1、晶体和非晶体①晶体内部的微粒排列有规则，具有空间上的周期性，因此不同方向上相等距离内微粒数不同，使得物理性质不同（各向异性），由于多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（单晶体）集合而成，因此不显示各向异性，形状也不规则。
②晶体达到熔点后由固态向液态转化，分子间距离要加大。
此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵结构，所以吸热只是为了克服分子间的引力做功，只增加了分子的势能。
分子平均动能不变，温度不变。
2、液晶：介于固体和液体之间的特殊物态物理性质①具有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②具有液体的流动性——从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．3、液体的表面张力现象和毛细现象（１）表面张力──表面层（与气体接触的液体薄层）分子比较稀疏，r＞r0，分子力表现为引力，在这个力作用下，液体表面有收缩到最小的趋势，这个力就是表面张力。
表面张力方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．（２）浸润和不浸润现象：（３）毛细现象：对于一定液体和一定材质的管壁，管的内径越细，毛细现象越明显。
①管的内径越细，液体越高②土壤锄松，破坏毛细管，保存地下水分；压紧土壤，毛细管变细，将水引上来五、气体实验定律理想气体（1）探究一定质量理想气体压强p、体积V、温度T之间关系，采用的是控制变量法（2）三种变化：①等温变化，玻意耳定律：PV＝C②等容变化，查理定律：P / T＝C③等压变化，盖—吕萨克定律：V/ T＝C提示：①等温变化中的图线为双曲线的一支，等容（压）变化中的图线均为过原点的直线（之所以原点附近为虚线，表示温度太低了，规律不再满足）等温变化T1＜T2等容变化V1＜V2等压变化p1＜p2②图中双线表示同一气体不同状态下的图线，虚线表示判断状态关系的两种方法 ③对等容（压）变化，如果横轴物理量是摄氏温度t ，则交点坐标为－273.15 （3）理想气体状态方程①理想气体，由于不考虑分子间相互作用力，理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 ，与气体的体积无关。
②对一定质量的理想气体，有112212p V p V T T =（或恒定=Tpv，nRT pV =n 为摩尔数,R 为气体常数） （4）气体压强微观解释：大量气体分子对器壁频繁地碰撞产生的。
压强大小与气体分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数有关。
决定因素：①气体分子的平均动能，从宏观上看由气体的温度决定②单位体积内的分子数(分子密度)，从宏观上看由气体的体积决定六、饱和汽和饱和汽压1、饱和汽与饱和汽压：在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，液体也不再减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡。
我们把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，把没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽。
在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。
未饱和汽的压强小于饱和汽压。
饱和汽压影响因素：①与温度有关，温度升高，饱和气压增大 ②饱和汽压与饱和汽的体积无关3）空气的湿度（1）空气的绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。
（2）空气的相对湿度：同温度下水的饱和汽压水蒸气的实际汽压相对湿度=相对湿度更能够描述空气的潮湿程度，影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受。