2020高考物理復習第37講熱學

高考物理復習高考物理復習堅持就是勝利堅持就是勝利第35講（一）熱學f知識講解專題目錄【專題1】分子動理論與內(nèi)能【專題2】氣體與熱力學定律專題一、分子動理論（一） 專題目標.理解分子動理論相關知識、會解決估算問題（二）專題講練【例1】下列現(xiàn)象中不能說明分子間存在分子力的是（ ）A.兩鉛塊能被壓合在一起 B.鋼繩不易被拉斷C.水不容易被壓縮 D .空氣容易被壓縮【例2】固體、液體很難被壓縮的原因是由于（ ）A.分子間無間隙 B.分子間無引力C.分子間存在斥力 D.分子在永不停息地做無規(guī)則運動【例3】酒精和水混合后體積變小的現(xiàn)象表明（A.分子間有作用力B.分子間有空隙C.分子做無規(guī)則的熱運動D.分子的質(zhì)量極其微小【例4】已知銅的摩爾質(zhì)量為M銅的密度為P,阿伏伽德羅常數(shù)為 N,下列說法正確的是A.1個銅原子的質(zhì)量為N?1個銅原子的質(zhì)量為—NC.1個銅原子所占的體積為MND.1個銅原子所占的體積為-M【例5】某物質(zhì)的密度為p,摩爾質(zhì)量為阿伏伽德羅常數(shù)為N,則單位體積中所含分子個數(shù)為【例6】【例7】【例8】A.NB.Nc.-N由阿伏加德羅常數(shù)和一個水分子的質(zhì)量、一個水分子的體積，不能確定的物理量有（ ）A.1摩爾水的質(zhì)量 B.1摩爾水蒸氣的質(zhì)量C.1摩爾水的體積 D.1摩爾水蒸氣的體積下列關于布朗運動的說法中，正確的是哪幾個？（ ）A.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B.懸浮在液體中的顆粒越小，它的布朗運動越顯著C.液體的溫度越高，懸浮顆粒的布朗運動越劇烈D.布朗運動是指懸浮在液體中的小顆粒在液體分子作用下的無規(guī)則運動用顯微鏡觀察水中的花粉，追蹤某一個花粉顆粒，每隔10s記下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等點，再用直線依次連接這些點，如圖所示，則下列說法中正確的是（ ）A.這些點連接的折線就是這一花粉顆粒運動的徑跡B.它說明花粉顆粒做無規(guī)則運動C.在這六段時間內(nèi)花粉顆粒運動的平均速度大小相等D.從a點計時，經(jīng)36s,花粉顆?？赡懿辉赿e連線上【例9】做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖.圖中記錄的是（ ）A.分子無規(guī)則運動的情況B.某個微粒做布朗運動的軌跡C.某個微粒做布朗運動的速度一一時間圖線D.按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線【例10】分子間的斥力和引力隨分子間距離增大而變化的情況是（ ）A.引力增大，斥力增大B.引力減小，斥力減小C.引力增大，斥力減小D.引力減小，斥力增大【例11】關于分子間的作用力，下列說法正確的是A.分子之間的斥力和引力同時存在B.分子之間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增加而增大C.分子之間的距離減小時，分子力一直做正功D.分子之間的距離增加時，分子勢能一直減小【例12】分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則（ ）A.分子間引力隨分子間距的增大而增大

B.分子間斥力隨分子間距的減小而增大C.分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大D.分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大【例13】設“是分子間引力和斥力平衡時的距離， r是兩個分子的實際距離，則以下說法中正確的是:合力rr0時，分子間引力和斥力都等于零合力4rorr0時，分子間只有引力而無斥力r由4r0逐漸減小到小于「。的過程中，分子間的引力先增大后減小r由4r0逐漸減小到小于r。的過程中，分子間引力和斥力都增大，先增大后減小再增大【例14】當分子間距離為r。時，分子間相互作用的引力F引、斥力F斥大小相等，則（ ）A.當rr。時，分子間只有F引，而沒有F斥B.當rr。時，分子間只有F斥，而沒有F引C.當rr。時，分子間既有F引，又有F斥，且F引F斥D.當rro時，分子間既有F引，又有F斥，且F引F斥【例15】下列說法正確的是（ ）A.分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能B,物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定

C.物體的速度增大時，物體的內(nèi)能增大D.物體的內(nèi)能減小時，物體的溫度可能增加【例16】氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的 （ ）A.溫度和體積 B,體積和壓強 C.溫度和壓強D.壓強和溫度【例17】右圖為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線.下列說法正確的是（ ）A.當r大于ri時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B.當r小于ri時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C.當r等于口時，分子間的作用力為零D.在r由ri變到「2的過程中，分子間的作用力做負功【例18】將甲分子固定在坐標原點O,乙分子位于x軸上.甲、乙分子間作用力與距離間關系的函數(shù)圖像如圖所示.若把乙分子從r3處由靜止釋放，僅在分子力作用下，則乙分子從 r3到ri的過程中（）A.兩分子的勢能一直增大A.兩分子的勢能一直增大B.兩分子的勢能先增大后減小C.乙分子的動能先減小后增大C.乙分子的動能先減小后增大D.乙分子的動能一直增大【例19】下列說法中正確的是（ ）A.溫度是分子平均動能的標志B.物體的體積增大時，分子勢能一定增大

C.分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小D.利用阿伏伽德羅常數(shù)和某種氣體的密度，就一定可以求出該種氣體的分子質(zhì)量【例20】下面關于溫度的敘述正確的是（ ）A.溫度是表示物體冷熱程度的物理量B.兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們具有一個共同的性質(zhì) ——溫度相同C.溫度是氣體分子熱運動平均動能的標志D.溫度的高低決定了分子熱運動的劇烈程度【例21】兩個溫度不同的物體相接觸，熱平衡后，它們具有的相同物理量是（ ）A.內(nèi)能B.分子平均動能C.分子勢能D.熱量（一） 題型總結(jié).物質(zhì)是由大量分子組成的：物質(zhì)是由大量分子組成的，分子之間有間隙，分子體積很小，一般物質(zhì)分子直徑的數(shù)量級是1010m.分子的運動：分子永不停息地做無規(guī)則的熱運動，擴散現(xiàn)象和布朗運動等試驗證實了分子的無規(guī)則運動.分子力：分子之間同時存在著相互作用的引力和斥力，其合力叫分子力.當兩個分子間的距離等于數(shù)量級為1010m的某個值%時，分子間的引力和斥力相互平衡，分子間作用力為零.分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小， 但斥力比引力減小得快；分子引力和分子斥力都隨分子間距離的減小而增太， 但斥力比引力變化得快.其特點為：當r「0時，F(xiàn)引X,分子力F0.rr0時，F(xiàn)引F斥，分子力F為斥力.rr0時，F(xiàn)引F斥，分子力F為引力.r10ro時，F(xiàn)引、F斥迅速減小為零，分子力F0.伏加德羅常數(shù)Na6.021023mol1,它是1摩爾物質(zhì)所含的分子數(shù).1摩爾任何氣體在標準狀況下的體積都約是22.4L.觀量的估算方法及步驟(1)微觀模型的建立.①球體模型：由于固體和液體分子間距離很小，因此可近似看做分子是緊密排列著的球體，若分子直徑為d,則其體積為V14R3-d33 6②立方體模型：設想固體和液體分子(原子或離子)是緊密排列著的立方體，那么分子間距離(即分子線度)就是立方體的邊長L,困此一個分子的體積就是V0L3③需要注意的是，對氣體來說，由于在一般情況下其分子不是緊密排列的，因此上述模型無法求分子的直徑，但能通過上述模型求分子間的距離.(2)解估算題的一般步驟.①建立合適的物理模型：將題給的現(xiàn)象突出主要因素，忽略次要因素，用熟悉的理想模型來模擬實際的物理現(xiàn)象，如常把液體分子模擬為球形，固體分子模擬為小立方體形.②根據(jù)建立的理想物理模型尋找適當?shù)奈锢砼灺?，將題中有關條件串聯(lián)起來.③挖掘賴以進行估算的隱含條件.④合理處理數(shù)據(jù)：估算的目的是獲得對數(shù)量級的認識，因此為避免繁雜的運算，許多數(shù)常取一位有效數(shù)字，最后結(jié)果也可只取一位有效數(shù)字.有些題甚至要求最后結(jié)果的數(shù)量級正確即可..常見微觀量的求解表達式阿伏加德羅常數(shù)Na是一個聯(lián)系宏觀量與微觀量的橋梁.如作為宏觀量的摩爾質(zhì)量 M、摩爾體積Vm、密度和作為微觀量的分子直徑d、分子質(zhì)量m、每個分子的體積V0等就可通過阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起來.①一個分子的質(zhì)量：m—Na②一個分子的體積：V。顯(只適用于固體、液體的估算，對氣體而言 V0.表示氣體平均占有的空Na Na間體積，與氣體分子本身的大小是有區(qū)別的)③一摩爾物質(zhì)的體積：Vm

④單位質(zhì)量所中含分子數(shù):NaM⑤單位體積中所含分子數(shù):④單位質(zhì)量所中含分子數(shù):NaM⑤單位體積中所含分子數(shù):NaMd3；黑(球體模型)，d(立方體模型)d3；黑(球體模型)，d(立方體模型)(1)布朗運動.懸浮在液體(或氣體)中的小顆粒的無規(guī)則運動.(2)特點：永不停息、運動無規(guī)則，其激烈程度與顆粒大小和環(huán)境溫度有關.顆粒越小、溫度越高，布朗運動越顯著.(3)實質(zhì)：布朗運動不是分子的運動，而是懸浮在液體(或氣體)中顆粒的運動，是宏觀現(xiàn)象.但布朗運動間接傳遞了液體(或氣體)分子無規(guī)則運動的信息.(4)產(chǎn)生原因：顆粒足夠小時，各個方向液體(或氣體)分子對顆粒撞擊的不平衡引起的.(5)擴散現(xiàn)象(6)擴散是指分子進入對方分子空隙中，不是兩物質(zhì)的簡單混合.它可以發(fā)生在固體、液體、氣體間.(7)擴散現(xiàn)象與溫度(是分子熱運動的表現(xiàn))有關，溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯..分子平均動能、分子勢能、內(nèi)能(1)分子平均動能：做熱運動的分子具有動能，在熱現(xiàn)象的研究中，單個分子的動能是無研究意義的,重要的是分子熱運動的平均動能. 溫度是物體分子熱運動平均動能的標志.分子平均動能相同.(2)分子勢能：分子間具有由它們的相對位置決定的能量，叫做分子勢子勢能隨著物體的體積變化而變化.分子間的作用表現(xiàn)為引力時，分子隨著分子間的距離增大而增大；分子間的作用表現(xiàn)為斥力時，分子勢能分子間距離增大而減小.對實際氣體來說，體積增大，分子勢能增大，減小，分子勢能減小.若兩分子相距無窮遠時，分子勢能為零，則分子曲線如圖所示.因而在相同的溫度下，不同物質(zhì)的能.分勢能隨著體積勢能(3)物體的內(nèi)能：物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和物體的內(nèi)能.任何物體都有內(nèi)能，物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關.理想氣體無分子勢能，所以，理想氣體內(nèi)能只跟溫度有關.物體的內(nèi)能和機械能有著本質(zhì)的區(qū)別，物體具有內(nèi)能，同時可以具有機械能，也可以不具有機械能.因而在相同的溫度下，不同物質(zhì)的能.分勢能隨著體積勢能專題二、氣體與熱力學定律（一） 專題目標2.理解溫度、壓強的微觀意義、熱力學定律等相關知識（二）專題講練【例22】下列現(xiàn)象中不能說明分子間存在分子力的是（ ）A.兩鉛塊能被壓合在一起 B.鋼繩不易被拉斷C.水不容易被壓縮 D .空氣容易被壓縮【例23】一定質(zhì)量的氣體溫度不變時，體積減小，壓強增大，說明A.1氣體分子的平均動能增大 B.氣體分子的平均動能減小C.每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多 D.每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少【例24】氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的A.溫度和壓強 B.體積和壓強 C.溫度和體積D,壓強和溫度【例25］在下列敘述中，正確的是A.物體里所有分子動能的總和叫做物體的內(nèi)能B.一定質(zhì)量的氣體，體積不變時，溫度越高，氣體的壓強就越大C.對一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增加D.隨著分子間的距離增大分子間引力和斥力的合力一定減小【例26】對于一定質(zhì)量的氣體，忽略分子間的相互作用力。當溫度升高時A.氣體的內(nèi)能不變 B.氣體分子的平均動能增加C.氣體l定從外界吸收熱量 D.外界一定對氣體做功【例27】一定質(zhì)量的理想氣體，當溫度保持不變時，壓縮氣體，氣體的壓強會變大。這是因為氣體分子的A.密集程度增加 B.密集程度減小 C.平均動能增大D.平均動能減小

【例28】關于一定質(zhì)量的氣體，下列敘述正確的是A.氣體體積增大時，其內(nèi)能一定減少B.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一定增加C.氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D.氣體溫度升度，其分子平均動能一定增加【例29】關于熱傳遞的下述說法中正確的是 （ ）A.熱量總是從內(nèi)能大的物體傳給內(nèi)能小的物體B.熱量總是從分子平均動能大的物體傳給分子平均動能小的物體C.熱傳遞的實質(zhì)是物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移而能的形式不發(fā)生變化D.只有通過熱傳遞的方式，才能使物體的溫度發(fā)生變化【例30】卜面設想符合能量守恒定律的是（A.利用永久磁鐵間的作用力造一臺永遠轉(zhuǎn)動的機器【例31】B.C.D.【例30】卜面設想符合能量守恒定律的是（A.利用永久磁鐵間的作用力造一臺永遠轉(zhuǎn)動的機器【例31】B.C.D.做成一條船利用河水的能量逆水航行通過太陽照射飛機使飛機起飛不用任何燃料使河水升溫卜列關于永動機的說法中正確的是（A.第一類永動機違反了能量守恒定律A.第一類永動機違反了能量守恒定律B.第一類永動機違反了熱力學第一定律C.第二類永動機違反了能量守恒定律C.第二類永動機違反了能量守恒定律D.第二類永動機違反了熱力學第二定律【例32】【例32】以下哪些現(xiàn)象能夠發(fā)生、哪些不能發(fā)生?能夠發(fā)生的現(xiàn)象是否違背熱力學第二定律?A.一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱.B.蒸汽機把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機械能C.桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離D.電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體（三）題型總結(jié)氣體分子運動的特點1）氣體分子間的距離比較大，分子間的相互作用十分微弱，可以認為分子間除了碰撞外不存在相互作用力．2）分子間的碰撞十分頻繁，頻繁的碰撞使每個分子速度的大小和方向頻繁地發(fā)生改變，造成氣體分子做無規(guī)則的熱運動．3）大量氣體分子的運動服從統(tǒng)計規(guī)律．4）單個氣體分子向各個方向運動的機會均等，大量氣體分子沿各個方向運動的數(shù)目相等．5）分子速率按 “中間多，兩頭少 ”的規(guī)律分布．即分子運動速率很小和很大的分子個數(shù)少，而在某一速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)目最多．6）溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是確定的，速率的平均值是確定的．溫度升高，氣體分子的平均速率增大，但不是每個氣體分子的速率都增大．理想氣體（1）理想氣體：嚴格遵守氣體的三個實驗定律的氣體叫做理想氣體．理想氣體在實際中是不存在的．在壓強不太大、溫度不太低的條件下，實際氣體可以看成是理想氣體．（2）理想氣體分子模型：①分子可看作質(zhì)點.②除分子與分子間、分子與器壁間的碰撞外，分子間沒有相互作用，因此理想氣體沒有分子勢能，其內(nèi)能僅由氣體質(zhì)量及溫度決定，與體積無關：③分子與分子、分子與器壁間的碰撞是彈性碰撞．溫度（T或t）（1）兩種意義：宏觀上表示物體的冷熱程度；微觀上標志著物體內(nèi)分子熱運動的激烈程度．它是物體分子平均動能的標志．（2）兩種溫標．攝氏溫標 t：單位℃．在 1個標準大氣壓下，水的冰點是 0℃，沸點是 100℃．熱力學溫標T:單位K.把273c作為0.絕對零度（0）是低溫的極限，只能接近不能達到.兩種溫標的關系：就每1度表示的冷熱差別來說，兩種溫度是相同的，只是零值的起點不同，所以二者關系為Tt273（K）,Tt．體積（ V）：氣體分子所占據(jù)的空間，也就是氣體所充滿的容器的容積．分子間相互作用很弱，氣體很容易被壓縮．壓強（ P）：氣體作用在器壁單位面積上的壓力在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)器壁單位面積上受到氣體分子的總沖量．1）產(chǎn)生原因：由于大量氣體分子無規(guī)則地運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力．2）決定因素：一定質(zhì)量氣體的壓強大小，微觀上決定于分子的平均動能和分子數(shù)密度；宏觀上決定于氣體的溫度T和體積V（3）單位換算：1atm760mmHg1.013105Pa．氣體的狀態(tài)及變化1）對于一定質(zhì)量的氣體，如果溫度、體積、壓強這三個量都不變，我們就說氣體處于一定的狀態(tài)．2）一定質(zhì)量的氣體，P與T、V有關．三個參量中不可能只有一個參量發(fā)生變化，至少有兩個或三個同時改變．改變物體內(nèi)能有兩種方式：（1）做功：其他形式的能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程．（2）熱傳遞：物體問內(nèi)能轉(zhuǎn)移的過程．能量守恒定律 :能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量保持不變．熱力學第一定律1）內(nèi)容：物體內(nèi)能的增加等于外界對物體所做的功與物體從外界吸收的熱量之和．2）公式：UWQ3）理解①外界對物體做功 W 0，反之 W 0 ．②物體從外界吸熱 Q 0，反之 Q 0．③U0，內(nèi)能增加；U0，內(nèi)能減少．（4）意義：第一類永動機無法制成．10.熱力學第二定律1）表述一：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化．2）表述二：不可熊從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．3）此定律說明：第二類永動機是無法制成的，并且能量守恒的熱力學過程具有方向性．

11.熱力學第三定律：絕對零度不能達到.A鞏固