（高中物理）專題27分子動(dòng)理論和熱力

1、年高考物理專項(xiàng)沖擊波講練測系列 專題27 分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律【重點(diǎn)知識(shí)解讀】分子動(dòng)理論對(duì)于氣體，分子之間距離很大，可把每個(gè)氣體分子所占空間想象成一個(gè)立方體，該立方體的邊長即為分子之間的平均距離。(1)假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積為，那么氣體物質(zhì)的量n；(2)氣體分子間距。3. “用油膜法估測分子的大小實(shí)驗(yàn)是把液體中油酸分子看做緊密排列的小球，把油膜厚度看做分子直徑。熱力學(xué)定律1.熱力學(xué)第零定律：如果兩個(gè)熱力系的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力系處于熱平衡，那么它們彼此也處于熱平衡。熱力學(xué)第零定律的重要性在于它給出了溫度的定義和溫度的測量方法。定律中所說的熱力學(xué)系統(tǒng)是指由大量分子、原子組成的物體或物體系。它為

2、建立溫度概念提供了實(shí)驗(yàn)根底。這個(gè)定律反映出：處在同一熱平衡狀態(tài)的所有的熱力學(xué)系統(tǒng)都具有一個(gè)共同的宏觀特征，這一特征是由這些互為熱平衡系統(tǒng)的狀態(tài)所決定的一個(gè)數(shù)值相等的狀態(tài)函數(shù)，這個(gè)狀態(tài)函數(shù)被定義為溫度。而溫度相等是熱平衡之必要的條件。2.熱力學(xué)第一定律內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界對(duì)它傳遞的熱量和外界對(duì)它做的功之和。物體內(nèi)能增加與否，不能單純只看做功或傳遞的熱量，兩個(gè)過程要全面考慮。熱力學(xué)第一定律宣告了不需要消耗能量的第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成。分子動(dòng)理論是熱現(xiàn)象的微觀理論，熱力學(xué)定律是通過大量實(shí)驗(yàn)和觀察總結(jié)得出的熱現(xiàn)象的宏觀理論。高考對(duì)分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律的考查涉及各個(gè)方面，難度中等?！?/p>

3、最新模擬題專項(xiàng)訓(xùn)練】。1、理綜物理清晨 ，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠 ，這一物理過程中，水分子間的A 引力消失 ，斥力增大 B 斥力消失，引力增大 C 引力、斥力都減小 D 引力、斥力都增大 【答案】：D【解析】：空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠，分子之間距離減小，引力、斥力都增大，選項(xiàng)D正確。2理綜卷第14題氣體能夠充滿密閉容器，說明氣體分子除相互碰撞的短暫時(shí)間外，A. 氣體分子可以做布朗運(yùn)動(dòng)B. 氣體分子的動(dòng)能都一樣大C. 相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)D. 相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大【答案】：C【解析】：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微粒的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)不是分

4、子運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氣體分子的速度不一定一樣大，動(dòng)能不一定一樣大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng)，相互作用力十分微弱，但分子之間距離不一定一樣大，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。3第一次統(tǒng)考以下關(guān)于分子斥力的說法正確的選項(xiàng)是A.一塊玻璃破裂成兩塊不能直接拼接,是由于分子間斥力造成B.給自行車打氣時(shí)氣筒壓下后反彈，是由分子斥力造成C.固體壓縮后撤力恢復(fù)原狀,是由于分子間存在斥力造成D.將香水瓶翻開滿室飄香，是由于香水分子間斥力造成4200全國理綜卷第19題.地球半徑約為6.4106 m，空氣的摩爾質(zhì)量約為2910-3 kg/mol,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1.0105A.41016 m3B.41018 m3 C.

5、 41030 m3 D. 41022 m3解析：設(shè)地球外表大氣總質(zhì)量為M，那么有Mg=p4R2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為V=22.410-3m3，聯(lián)立解得V= 41018 m3，選項(xiàng)B正確。5.重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體第二次聯(lián)考關(guān)于物體的內(nèi)能變化，以下說法中正確的選項(xiàng)是 A物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B物體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減小C物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變D物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變.答案：C解析：物體吸收熱量，假設(shè)同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能不一定增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體對(duì)外做功，假設(shè)同時(shí)吸收熱量，內(nèi)能不一定減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變，選項(xiàng)C正確；物體放出熱量

6、，同時(shí)對(duì)外做功，內(nèi)能一定減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.年3月六校聯(lián)考以下說法正確的選項(xiàng)是_ A物體吸收熱量，其溫度不一定升高 B熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞 C做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 D布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的反映 E第二類永動(dòng)機(jī)是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律7二中檢測關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的選項(xiàng)是 A布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的擴(kuò)散現(xiàn)象B布朗運(yùn)動(dòng)就是固體小顆粒中分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，它說明分子永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)C布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，它是液體分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的反映D掃地時(shí)，在陽光照射下，看

7、到塵埃飛舞，這是塵埃在做布朗運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，而不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但它是液體分子無規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的反映，C項(xiàng)正確B項(xiàng)錯(cuò)誤；擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是一種物質(zhì)的分子進(jìn)入另一種物質(zhì)的過程，不是布朗運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。布朗顆粒非常小，用肉眼看不到，空中飛舞的塵埃比布朗顆粒大得多，所以不是布朗運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8二中檢測以下有關(guān)熱力學(xué)第二定律的說法正確的選項(xiàng)是 A氣體自發(fā)地?cái)U(kuò)散運(yùn)動(dòng)總是向著更為無序的方向進(jìn)行，是可逆過程B第二類永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量守恒定律，但它是制造不出來的C空調(diào)既能制冷又能制熱，說明熱傳遞不具有方向性D一定質(zhì)量的理想氣體向真空自由膨脹時(shí)，體積增大，熵減小9二中

8、檢測如下列圖，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，那么細(xì)管中被封閉的空氣 A放熱 B壓強(qiáng)減小C分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇 D分子間的引力和斥力都減少【答案】A【解析】溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高時(shí)，封閉氣體壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對(duì)氣體做功，W0，又因，由知，Q0，氣體放出熱量，A正確B錯(cuò)誤；因?yàn)闇囟炔蛔?，C項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)闅怏w體積減小，所以分子間的引力和斥力都增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10二中檢測根據(jù)分子動(dòng)理論知，物質(zhì)分子之間的距離為r0時(shí)，分子所受的斥力和引力相等，以下關(guān)于分子力和分子勢(shì)能的說法正確的選項(xiàng)是

9、A當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子具有最大勢(shì)能B當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子具有最小勢(shì)能C當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，引力和斥力都是最大值 D當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，引力和斥力都是最小值【答案】B【解析】分子間的引力和斥力隨著分子間距離增加而減小，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；分子力做正功，分子勢(shì)能減少；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，因而選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。11二中檢測以下有關(guān)熱現(xiàn)象的說法中正確的選項(xiàng)是 A物體放出熱量，那么其分子平均動(dòng)能一定減小B盛有氣體的容器作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，容器中氣體的內(nèi)能必定會(huì)隨之增大 C電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞方式實(shí)現(xiàn)的D分子間引力和斥力相等時(shí)，分子勢(shì)能最小12二中檢測在“用油膜

10、法測量分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，將濃度為的一滴油酸溶液，輕輕滴入水盆中，穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜測得一滴油酸溶液的體積為V0，形成的油膜面積為S，那么油酸分子的直徑約為 _ ；如果把油酸分子看成是球形的球的體積公式為，d為球直徑，計(jì)算該滴油酸溶液所含油酸分子的個(gè)數(shù)約為_?！敬鸢浮?，【解析】一滴油酸溶液中含有的油酸體積VV0，根據(jù)VSd得：油酸分子的直徑d= ，設(shè)一滴油酸中含有n個(gè)油酸分子，由得131二中檢測對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，以下說法正確的選項(xiàng)是_A保持氣體的壓強(qiáng)不變，改變其體積，可以實(shí)現(xiàn)其內(nèi)能不變B保持氣體的壓強(qiáng)不變，改變其溫度，可以實(shí)現(xiàn)其內(nèi)能不變C假設(shè)氣體的溫度逐漸升高，那么其壓強(qiáng)可以保持不

11、變D氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E當(dāng)氣體體積逐漸增大時(shí)，氣體的內(nèi)能一定減小141二中檢測關(guān)于一定量的理想氣體，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是_將選項(xiàng)前的字母代號(hào)填在橫線上A氣體吸收的熱量不可以完全轉(zhuǎn)化為功B氣體體積增大時(shí)，其內(nèi)能一定減少C氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能減少D外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少【答案】1CD 6分【解析】：1當(dāng)氣體體積增大而內(nèi)能不變時(shí)，氣體吸收的熱量全部用來對(duì)外做功，A正確；當(dāng)氣體體積增大時(shí)，對(duì)外做功，假設(shè)同時(shí)吸收熱量，且吸收的熱量多于對(duì)外做的功，內(nèi)能會(huì)增加，B錯(cuò)誤；假設(shè)氣體吸收熱量的同時(shí)對(duì)外做功，且吸收的熱量少于對(duì)外做的功，那么其內(nèi)能會(huì)減少，C正確；假

12、設(shè)外界對(duì)氣體做功的同時(shí)氣體向外放出熱量， 且放出的熱量多于外界對(duì)氣體所做的功，那么氣體內(nèi)能減少，D正確156分(邯鄲高三12月質(zhì)檢)以下說法正確的選項(xiàng)是A一定量的氣體，在體積不變時(shí)，分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小B單晶體有固定的熔點(diǎn)，多晶體和非晶體沒有固定的熔點(diǎn) C熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體D當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子之間的引力和斥力均同時(shí)減小，而分子勢(shì)能一定增大E生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要在純潔的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來完成16.天星調(diào)研卷夏天將密閉有空氣的礦泉水瓶放進(jìn)低溫的冰箱中會(huì)變扁，假設(shè)大氣壓強(qiáng)不變

13、，此過程中瓶內(nèi)空氣可看成理想氣體A壓強(qiáng)減小，溫度降低B壓強(qiáng)不變，體積減小C內(nèi)能增加，對(duì)外界做功D內(nèi)能增加，放出熱量答案：B解析：瓶內(nèi)空氣溫度降低，體積減小，壓強(qiáng)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確。根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，瓶內(nèi)空氣溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，內(nèi)能減小，外界對(duì)其做功，放出熱量，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。176分調(diào)研以下說法中正確的選項(xiàng)是_填入正確選項(xiàng)前的字母。選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分。 A氣體放出熱量，其分子的平均動(dòng)能可能增大 B布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但它可以說明分子在永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng) C當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是

14、隨分子間距離的減小而增大 D第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第一定律 E某氣體的摩爾體積為v，每個(gè)分子的體積為v0，那么阿伏加德羅常數(shù)可表示為185分四校聯(lián)考以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是_A擴(kuò)散現(xiàn)象說明了分子在不停地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)B布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)C分子間距離增大，分子間作用力一定減小D物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，每個(gè)分子的動(dòng)能都一定越大1910分四校聯(lián)考我國陸地面積S960萬平方千米，假設(shè)地面大氣壓P01.0105 Pa，地面附近重力加速度g取10 m/s2，試估算：地面附近溫度為270 K的1 m3空氣，在溫度為300 K時(shí)的體積。我國陸地上空空氣的總質(zhì)量M總；19.(

15、10分)解析：氣體做等壓變化，eq f(V2,T2)eq f(V1,T1) 3 分 代入數(shù)據(jù)，解得V21.1 m3 2 分大氣壓可看做是由空氣的重力產(chǎn)生的，那么p0eq f(M總g,S) 3 分代入數(shù)據(jù)解得M總9.61016 kg 2 分20調(diào)研以下說法正確的選項(xiàng)是 A常溫常壓下，一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)將隨溫度的增大而增大B用活塞壓縮氣缸里的空氣，對(duì)空氣做功J，那么空氣從外界吸收熱量C物體的溫度為C時(shí)，分子的平均動(dòng)能為零D熱量從低溫物體傳到高溫物體是不可能的216分師大附中測試水的密度=1.0103kg/m3，摩爾質(zhì)量M=1.810-2kg，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.01023mol

16、-1。一滴露水的體積大約是9.010-5cm3，它含有個(gè)水分子，如果一只極小的蟲子來喝水，每分鐘喝進(jìn)6.0107個(gè)水分子，那么它每分鐘喝進(jìn)水的質(zhì)量是kg結(jié)果保存兩位有效數(shù)字答案：每空3分，共6分3.01018 1.81018【解析】水分子個(gè)數(shù)為Neq f(V,M)NAeq f(1.01036.01011,1.8102)9.010233.01018個(gè)，喝進(jìn)水的質(zhì)量為meq f(n,NA)M1.81018kg。【最新高考題專項(xiàng)檢測】1.全國理綜以下關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法，正確的選項(xiàng)是A布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)B. 液體溫度越高，懸浮粒子越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇列C布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各局部的溫度不同而

17、引起的2.理綜物體由大量分子組成，以下說法正確的選項(xiàng)是分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)只有外界對(duì)物體做功才能增加物體的內(nèi)能【答案】：C【解析】：分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)分子平均動(dòng)能越大，并非每個(gè)分子的動(dòng)能越大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；分子間引力總是隨著分子間的距離減小而增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)，選項(xiàng)C正確；外界對(duì)物體做功或傳遞熱量均能增加物體的內(nèi)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3新課標(biāo)理綜關(guān)于熱力學(xué)定律，以下說法正確的選項(xiàng)是_ _A.為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量B.對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的

18、內(nèi)能增加C.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆過程答案：ACE解析：為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量，選項(xiàng)A正確；對(duì)某物體做功，不一定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，選項(xiàng)C正確；可以使熱量從低溫物體傳向高溫物體，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆過程，選項(xiàng)E正確。4全國理綜卷第14題關(guān)于一定量的氣體，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 A.氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功B.氣體體積增大時(shí)，其內(nèi)能一定減少 C氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加 D外界對(duì)氣體做功，氣體

19、內(nèi)能可能減少5.(物理卷第12題A(3) (3)某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子的大小的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊(cè)得知：油酸的摩爾質(zhì)量M=mol-1，密度=0.895103kgm-3.假設(shè)100滴油酸的體積為1ml，那么1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？(取NA=6.021023mol-1.球的體積V與直徑D的關(guān)系為，結(jié)果保存一位有效數(shù)字)【解析】一個(gè)油酸分子的體積V0= 由球的體積與直徑關(guān)系得分子直徑D=110-9m，一滴油酸體積V=110-8m3，最大面積S=1101m.6物理第27題在“用單分子油膜估測分子大小實(shí)驗(yàn)中，(1)某同學(xué)操作步驟如下：取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴該溶液，測出它的體積；在蒸發(fā)皿內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開穩(wěn)定；在蒸發(fā)皿上覆蓋透明玻璃，描出油膜形狀，用透明方格紙測量油膜的面積。改正其中的錯(cuò)誤：(2)假設(shè)油酸酒精溶液體積濃度為0.10%，一滴溶液的體積為4.810-3mL，其形成的油膜面積為40cm2，那么估測出油酸