2020年高考物理(北京市专用)总复习专题测试(选考)课件：专题十四 热学 .ppt

1、高考物理高考物理(北京市专用)A A组组 自主命题自主命题北京卷题组北京卷题组1.(2017北京理综,13,6分)以下关于热运动的说法正确的是()A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈B.水凝结成冰后,水分子的热运动停止C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大五年高考答案答案C本题考查分子动理论。温度是分子热运动平均动能的标志,故温度越高,分子热运动越剧烈。分子热运动的剧烈程度与机械运动速度大小无关,故选项A错C对;水凝结成冰后,分子热运动依然存在,B项错误;温度升高,分子运动的平均速率增大,但不是每个分子的运动速率都会增大,D项错误。易错点拨易错

2、点拨分子热运动与物体运动、物态变化的关系水流速度大,只是说明水流整体运动的动能大,是宏观运动的表现,而分子热运动是指物体内部的分子微观层面的运动,两者没有必然联系;水凝结成冰的过程,温度保持不变,分子热运动的平均动能不变,这一过程中物体放出热量,内能减少。2.(2016北京理综,20,6分,0.51)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10m、2.5m的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明,

3、在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料,以下叙述正确的是()A.PM10表示直径小于或等于1.010-6m的悬浮颗粒物B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大答案答案CPM10的直径小于或等于1010-6m=1.010-5m,A错误;处于静稳态的颗粒受力平衡,B错误;布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动,C正确;根据题意不能判断PM2.5的浓度随高度的增加而增大,D

4、错误。失分警示失分警示本题易错选D而失分,题目中明确提出“近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小”,并没有明确PM2.5的浓度随高度的变化情况。评析评析本题联系社会热点问题,考查相关的热学知识。3.(2015北京理综,13,6分,0.95)下列说法正确的是()A.物体放出热量,其内能一定减小B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变答案答案C根据热力学第一定律U=Q+W判断,只有C项正确。考查点考查点内能及热力学第一定律。思路点拨思路点拨做

5、功和热传递都可以改变内能,物体内能的变化要综合分析这两个因素。4.(2014北京理综,13,6分,0.99)下列说法中正确的是()A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低,其内能一定增大D.物体温度不变,其内能一定不变答案答案B温度是物体分子平均动能的标志,温度升高则其分子平均动能增大,反之,则其分子平均动能减小,故A错误B正确。物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,宏观上取决于物体的温度、体积和物质的量,故C、D错误。考查点考查点内能和分子动理论。思路点拨思路点拨温度反映分子平均动能的大小,而内能包括了所有的分子动能和

6、势能两部分。5.(2013北京理综,13,6分,0.90)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,其内能一定减少答案答案A布朗运动是指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,而不是液体(或气体)分子的运动,故A选项正确,B选项错误;由热力学第一定律U=W+Q知,若物体从外界吸收热量同时对外做功,其内能也可能不变或减少,C选项错误;物体对外做功同时从外界吸热,其内能也可能增加或不变,D选项错误。考查点考查点布朗运动和热力学第一定律。易错警示易错警示布朗运动是对分子运动的间接体现。

7、B B组组 统一命题、省统一命题、省(区、市区、市)卷题组卷题组考点一分子动理论考点一分子动理论1.2015福建理综,29(1),6分下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是()A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性答案答案B在分子间作用力表现为斥力时,随着分子间距离的减小分子势能增大,选项A错误;温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈,选项B正确;物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例随温度升高而增大,选项C错误;单晶体的物理性质是各向异

8、性,而多晶体则是各向同性的,选项D错误。2.2017课标,33(1),5分氧气分子在0和100温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是。A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0时相比,100时氧气分子速率出现在0400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大答案答案ABC解析解析本题考查气体分子速率及分布率。每条曲线下面积的意义是各种速率的分子总和占总分子数的百分比,故面积为1,A正确、D错误。气体温度越高

9、,分子无规则运动越剧烈,分子平均动能越大,大速率的分子所占的百分比越大,故虚线对应的温度较低,B、C皆正确。由图中0400m/s区间图线下的面积可知0时出现在0400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大,E错误。3.2015课标,33(1),5分,0.425关于扩散现象,下列说法正确的是。A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的答案答案ACD解析解析扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确,E错误;温度越高,分子热运动越激烈,扩散越快,A正确

10、;气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动,扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,D正确;在扩散现象中,分子本身结构没有发生变化,不属于化学变化,B错误。4.2013课标,33(1),6分,0.257两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答案答案BCE解析解析分子力F与分子间距r的关系是:当rr0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后又变大,A项错误。分子力为引

11、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。5.2013山东理综,36(1)下列关于热现象的描述正确的一项是()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答案答案c解析解析热机的效率不可能达到100%,a错误

12、。做功是能量转化的过程,热传递是能量转移的过程,b错误。若两系统温度不同,内能将从高温物体传递到低温物体,则两系统未达到热平衡,c正确。大量分子的运动是具有统计规律的,d错误。6.2017江苏单科,12A(2)(3)(2)甲图和乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为30s,两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知:若水温相同,(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。(3)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66kg/mol,其分子可视为

13、半径为310-9m的球,已知阿伏加德罗常数为6.01023mol-1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)答案答案(2)甲乙(3)见解析解析解析(2)本题考查布朗运动。相同温度的条件下,炭粒较大的其布朗运动的激烈程度较弱,炭粒在30s始、末时刻所在位置连线的距离就较短,故甲图中炭粒的颗粒较大;炭粒大小相同时,温度越高,分子的热运动越剧烈,做布朗运动的炭粒运动也越剧烈,故乙中水分子的热运动较剧烈。(3)摩尔体积V=r3NA或V=(2r)3NA由密度=,解得=(或=)代入数据得=1103kg/m3(或=5102kg/m3,51021103kg/m3都算对)43MV3A34Mr N3A8

14、Mr N友情提醒友情提醒物体的体积与分子体积的关系对于固体和液体,可以忽略分子间的空隙,其体积=单个分子的体积分子的个数。对于气体,上述结论不成立,因为气体分子的间隙较大,不能忽略。7.(2015广东理综,17,6分)(多选)图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气()A.内能增大B.压强增大C.分子间引力和斥力都减小D.所有分子运动速率都增大考点二热力学定律和能量守恒定律考点二热力学定律和能量守恒定律答案答案AB由于金属内筒导热而隔热外筒绝热,故水升温过程中封闭空气不停地从内筒吸收热量而不向外放热,且封闭空气的体积不

15、能改变即不做功,故由热力学第一定律可知其内能一定增大,A正确;由=C知温度升高时封闭空气的压强一定增大,B正确;气体分子间作用力微弱,即使考虑分子间作用力,也因气体体积不变,分子间平均距离不变,某两分子间距离变化情况不能确定,而不能判定分子间作用力变化情况,C错误;温度升高时,分子平均动能增大,但这并不意味着每个分子的运动速率都增大,D错误。pVT8.2014重庆理综,10(1),6分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

16、大D.对外做功,分子平均动能减小答案答案B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。9.2017江苏单科,12A(1)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V-T图像如图所示。下列说法正确的有。A.AB的过程中,气体对外界做功B.AB的过程中,气体放出热量C.BC的过程中,气体压强不变D.ABC的过程中,气体内能增加答案答案BC解析解析本题考查气体实验定律、V-T图像的理解与应用、热力学第一定律。AB的过程中,气体体积减小,外界压缩气体做功,故A项错误;温度不变,则气体的内能不变

17、,由热力学第一定律可知,气体应该放出热量,故B项正确。由V-T图像可知,BC的过程中,气体压强不变,即C项正确。ABC的过程中,温度先不变后降低,故气体的内能先不变后减少,故D项错误。知识链接知识链接决定内能的因素物体的内能决定于分子个数、分子动能、分子势能三个因素。对于一定质量的理想气体,分子个数一定,分子势能忽略不计,故其内能只决定于温度。10.2017课标,33(1),5分如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的

18、是。A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变答案答案ABD解析解析本题考查理想气体内能的改变途径、热力学第一定律。气体自发扩散时不对外做功,W=0,汽缸绝热,Q=0,由热力学第一定律得U=W+Q=0,故气体内能不变,选项A正确,C错误;气体被压缩的过程中体积缩小,外界对气体做功,W0,Q=0,故U0,气体内能增大,故理想气体的温度升高,则分子平均动能增大,选项B、D正确,选项E错误。知识归纳知识归纳对气体做功及理想气体内能的理解气体自由扩散时,体积虽变

19、大,但没有施力和受力物体,因此不做功;气体被压缩时,体积减小,外界对气体做功;理想气体不计分子势能,因此理想气体的内能等于所有分子的动能。11.2017课标,33(1),5分如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到初态a。下列说法正确的是。A.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界吸收热量E.在过程ca中气体从外界吸收热量答案答案ABD解析解析本题考查气体实验定律、热力学定律。由p-V图可知,在过程ab中体积不变,气体不对外做功,W=0,压强增

20、大,温度升高,气体内能增加,选项A正确,C错误;过程bc为等温变化过程,理想气体内能不变,而体积增大,气体对外做功,W0,气体从外界吸收热量,选项D正确;过程ca为等压变化过程,体积减小,外界对气体做功,W0,由盖吕萨克定律知气体温度降低,内能减小,由U=W+Q知Q0,气体放出热量,选项B正确,E错误。审题指导审题指导p-V图像问题的审题思路看轴确定图像为p-V图像12.2016课标,33(1),5分关于热力学定律,下列说法正确的是。A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第

21、三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡答案答案BDE解析解析若气体吸热的同时对外做功,则其温度不一定升高,选项A错;做功是改变物体内能的途径之一,选项B正确;理想气体等压膨胀,气体对外做功,由理想气体状态方程=C知,气体温度升高,内能增加,故一定吸热,选项C错误;根据热力学第二定律知选项D正确;如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统与第三个系统的温度均相等,则这两个系统之间也必定达到热平衡,故选项E正确。pVT易错点拨易错点拨(1)吸放热与温度的升降没有直接因果关系;(2)内能改变的两个途径为热传递和做功;(3)分析等压膨胀过程的吸放热时要分析其内

22、能的变化;(4)弄清热平衡的含义。评析评析此题考查热力学基本知识,难度为易,考生须弄清每个选项的意思,结合相关概念的含义、热力学定律内容及理想气体状态方程等知识,逐项分析判断。13.2016课标,33(1),5分关于气体的内能,下列说法正确的是。A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大C.气体被压缩时,内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加答案答案CDE解析解析由于非理想气体分子间作用力不可忽略,内能包括分子势能,则气体的内能与体积有关,再者即使是理想气体,内能取决于温度和分子数

23、目,质量相同的气体,当分子数目不同、温度相同时,内能也不相同,故A项错误;物体的内能与其机械运动无关,B项错误;由热力学第一定律知,气体被压缩时,若同时向外散热,则内能可能保持不变,C项正确;对于一定量的某种理想气体,体积变化时分子势能不变,其内能只取决于分子平均动能的变化,而温度是分子平均动能的标志,所以D项正确;由理想气体状态方程=C知,p不变V增大,则T增大,故E项正确。pVT知识归纳知识归纳物体的内能与物体的机械运动无关;一定量的实际气体的内能与气体体积、温度都有关,而一定量的理想气体的内能只与温度有关。评析评析本题考查了物体内能的概念、实际气体与理想气体的区别、应用热力学第一定律分析

24、问题的能力。C C组教师专用题组组教师专用题组1.(2013广东理综,18,6分)(多选)图为某同学设计的喷水装置。内部装有2L水,上部密封1atm的空气0.5L。保持阀门关闭,再充入1atm的空气0.1L。设在所有过程中空气可看做理想气体,且温度不变。下列说法正确的有()A.充气后,密封气体压强增加B.充气后,密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后,密封气体对外界做正功D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光答案答案AC充气后密封气体压强增加,A项正确。因温度不变,故气体的分子平均动能不变,B项错误。打开阀门后气体膨胀对外界做功,C项正确。气体膨胀后其压强减小,当气压小于1atm时,容器不会再

25、向外喷水,故容器中的水不可能喷光,D项错误。2.2014课标,33(1),6分一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T图像如图所示。下列判断正确的是。A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同答案答案ADE解析解析对封闭气体,由题图可知ab过程,气体体积V不变,没有做功,而温度T升高,则为吸热过程,A项正确。bc过程为等温变化,压强减小,体积增大,对外做功,则为吸热过程,

26、B项错。ca过程为等压变化,温度T降低,内能减少,体积V减小,外界对气体做功,依据W+Q=U,外界对气体所做的功小于气体所放的热,C项错。温度是分子平均动能的标志,Tapc,显然E项正确。A组组20152017年高考模拟年高考模拟基础题组基础题组（时间:40分钟分值:60分）选择题(每题6分,共60分)1.(2017北京东城一模,13)能直接反映分子平均动能大小的宏观物理量是()A.物体的温度B.物体的体积C.物体的压强D.物体所含分子数三年模拟答案答案A温度是分子平均动能大小的标志。2.(2017北京海淀零模,13)仅利用下列某一组数据,可以计算出阿伏加德罗常数的是()A.水的密度和水的摩尔

27、质量B.水分子的体积和水分子的质量C.水的摩尔质量和水分子的体积D.水的摩尔质量和水分子的质量答案答案D阿伏加德罗常数的定义:1mol任何物质所含有的分子数。Mmol=m分NA,D项符合题意。3.(2017北京西城一模,13)下列说法正确的是()A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都减小C.热力学温度T与摄氏温度t的关系是T=t+273.15KD.物体对外做功,其内能一定减小答案答案C悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动称为布朗运动,A错。两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大,B错。由热力学第一定律U=W+Q可知,物体对外做功,内能不一定减小,D错。

28、4.(2017北京海淀一模,14)下列说法中正确的是()A.悬浮在液体中的微粒质量越大,布朗运动越显著B.将红墨水滴入一杯清水中,一会儿整杯清水都变成红色,说明分子间存在斥力C.两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起,说明分子间存在引力D.用打气筒向篮球内充气时需要用力,说明气体分子间有斥力答案答案C温度越高,微粒越小,布朗运动越显著,A错。B选项是扩散现象,说明分子永不停息地运动着。D选项,充气需要用力是因为气体分子对器壁频繁撞击产生压强。5.(2017北京东城二模,13)下列说法正确的是()A.液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动B.液体分子的无规则运动是布朗运动C.物体对外界做功,其内能

29、一定减少D.物体从外界吸收热量,其内能一定增加答案答案A布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,A正确,B错误。U=W+Q,内能变化要同时考虑做功和热传递,C、D错。6.(2017北京丰台二模,13)下列说法中不正确的是()A.布朗运动不是分子的热运动B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大C.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都增大D.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁持续频繁地撞击答案答案C当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,C错。7.(2016北京海淀一模,13)下列说法中正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.当分

30、子间距离增大时,分子间的引力和斥力均增大C.当分子间距离增大时,分子势能一定增大D.物体的内能变化,它的温度并不一定发生变化答案答案D布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,A错误。分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,B错误。当分子间距离为平衡距离r0时,分子势能最小,分子间距rr0时,分子间作用力表现为引力,随分子间距离的增大,分子力做负功,分子势能增大;分子间距r0,即外界对气体做功。由热力学第一定律U=W+Q,可知U0,内能增加。2.(2017北京西城二模,14)对一定质量的气体,忽略分子间的相互作用力。当气体温度升高时,下列判断正确的是()A.气体的内能不变B.气体分

31、子的平均动能增大C.外界一定对气体做功D.气体一定从外界吸收热量答案答案B气体内能等于气体内所有分子热运动的动能与分子势能之和,由于忽略分子间的相互作用力,分子势能为零,所以气体内能等于气体内所有分子热运动的动能,温度升高,分子平均动能增大,内能增大,B正确,A错误。由热力学第一定律U=W+Q可知,内能增大,W、Q不一定都是正值,C、D错误。考查点考查点内能、热力学第一定律。解题关键解题关键气体忽略分子势能。3.(2017北京顺义二模,13)下列说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的热运动B.气体压强是气体分子间的斥力产生的C.物体的温度越高,分子的平均动能越大D.对一定质量的气体加热,其

32、内能一定增加答案答案C布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动,是液体分子热运动的反映,A项错。气体压强产生的原因是气体分子无规则热运动,频繁撞击物体表面,B项错。温度是分子平均动能大小的标志,C项正确。由热力学第一定律:W+Q=U知,对一定质量的气体加热,气体吸热,但若对外做更多功,则会导致内能减小,D项错。4.(2017北京海淀二模,13)下列说法中正确的是()A.物体的温度升高时,其内部每个分子热运动的动能都一定增大B.气体的压强越大,单位体积内气体的分子个数一定越多C.物体的温度越高,其内部分子的平均动能就一定越大D.分子间距离减小,分子间的引力和斥力都一定减小答案答案C温度升高时分子的平

33、均动能增大,A错,C正确。气体的压强越大,单位体积内气体的分子个数不一定越多,可能是分子平均动能变大,B错。分子间距离减小,分子间的引力和斥力都变大,D错。考查点考查点热学相关知识。知识拓展知识拓展微观角度:压强由分子数密度(单位体积内分子个数)、分子平均动能共同决定。宏观角度:压强由温度、体积共同决定。5.(2017北京昌平二模,14)关于分子动理论,下列说法正确的是()A.扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C.两个分子间距离减小时,分子间的引力减小,斥力增大D.如果两个系统处于热平衡状态,则它们的内能一定相同答案

34、答案AB项,压缩气体,气体体积减小,单位体积内气体分子数变多,对器壁或置于其中的物体压强增大,因此表现出抗拒压缩的力。C项,分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大,只不过斥力变化得快。D项,两系统处于热平衡状态,温度相同,内能与温度、体积、物质的量等都有关。考查点考查点分子动理论、分子间作用力、气体压强产生的原因、温度、内能。易错警示易错警示压缩气体时气体表现出抗拒压缩的力的原因的解释,学生易误认为是分子间的斥力。气体分子无规则热运动频繁撞击器壁从而产生压强,压缩气体,气体压强增大,从而对外表现出斥力。6.(2016北京海淀零模,13)利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量()A

35、.二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数B.二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度C.二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数D.二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量答案答案C摩尔质量是指“阿伏加德罗常数”个分子的质量,即M=m0NA,故选项C正确。7.(2016北京海淀二模,20)物理图像能够直观、简洁地展现两个物理量之间的关系,利用图像分析物理问题的方法有着广泛的应用。如图,若令x轴和y轴分别表示某个物理量,则图像可以反映在某种情况下,相应物理量之间的关系。x轴上有A、B两点,分别为图线与x轴交点、图线的最低点所对应的x轴上的坐标值位置。下列说法中正确的是()A.若x轴表示空间位置,y轴表示电势,图像可以

36、反映某静电场的电势在x轴上分布情况,则A、B两点之间电场强度在x轴上的分量沿x轴负方向B.若x轴表示空间位置,y轴表示电场强度在x轴上的分量,图像可以反映某静电场的电场强度在x轴上分布情况,则A点的电势一定高于B点的电势C.若x轴表示分子间距离,y轴表示分子势能,图像可以反映分子势能随分子间距离变化的情况,则将分子甲固定在O点,将分子乙从A点由静止释放,分子乙仅在分子甲的作用下运动至B点时速度最大D.若x轴表示分子间距离,y轴表示分子间作用力,图像可以反映分子间作用力随分子间距离变化的情况,则将分子甲固定在O点,将分子乙从B点由静止释放,分子乙仅在分子甲的作用下一直做加速运动答案答案C因为沿电

37、场方向电势降低,所以A、B之间电场强度在x轴上的分量沿x轴正方向,A项错误。B选项无法判断。若y轴表示分子势能,x轴表示分子间距离,则B点处分子力为0。B点左侧分子力表现为斥力,B点右侧分子力表现为引力,所以分子乙运动至B点时速度最大,C项正确。若x轴表示分子间距离,y轴表示分子间作用力,则乙分子先做加速运动,再做减速运动,D项错误。考查点考查点图像、电势与电场线、分子力做功。解题关键解题关键沿电场方向电势降低。分子势能最小时为负值,分子间作用力为零。分子势能为零时,分子间为斥力。分子力表现为引力时,分子间距大于r0。8.(2016北京东城二模,13)已知阿伏加德罗常数为NA,油酸的摩尔质量为

38、M,密度为。则一个油酸分子的质量可表示为()A.B.C.D.AMNANMAMNANM答案答案A因一摩尔油酸含有“阿伏加德罗常数”个分子,一摩尔油酸的质量即为摩尔质量,故一个油酸分子的质量m=,A项正确。AMN考查点考查点阿伏加德罗常数。解题关键解题关键一个油酸分子的质量m=。AMN9.(2015北京海淀二模,13)下列说法中正确的是()A.仅利用氧气的摩尔质量和氧气的密度这两个已知量,便可计算出阿伏加德罗常数B.气体压强的大小只与气体的温度有关C.固体很难被压缩是因为其内部的分子之间存在斥力作用D.只要物体与外界不发生热量交换,其内能就一定保持不变答案答案C氧气的摩尔质量与单个氧分子的质量之比

39、等于阿伏加德罗常数,A错误;气体压强大小的影响因素有两个:气体的温度和体积,B错误;改变物体内能的方式有热传递和做功两种,D错误。C C组组 2015201720152017年高考模拟年高考模拟创新题组创新题组1.(2017北京西城一模,24,20分)在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。(1)如图1所示,内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上,将一个质量为m的小球(可视为质点)放在碗底的中心位置C处。现给小球一个水平初速度v0(v

40、0),使小球在碗中一定范围内来回运动。已知重力加速度为g。图1a.若以AB为零势能参考平面,写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式;2gRb.求小球能到达的最大高度h;说明小球在碗中的运动范围,并在图1中标出。(2)如图2所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图3所示。图2图3a.假设分子a固定不动,分子b只在a、b间分子力的作用下运动(在x轴上)。当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0Ep0)。求a、b分子间的最大势能Epm;并利用图3,结合

41、画图说明分子b在x轴上的运动范围;b.若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀。试结合图3所示的Ep-x关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。答案答案见解析解析解析(1)a.(3分)小球的机械能E=m-mgRb.(5分)以水平面为零势能参考平面根据机械能守恒定律有m=mgh解得h=小球在碗中的M与N之间来回运动,M与N等高,如图所示。(2)a.(7分)当b分子速度为零时,此时两分子间势能最大,根据能量守恒,有Epm=Ek0-Ep0由Ep-x图线可知,当两分子间势能为Epm时,b分子对应x1和x2两个位置坐标,b分子的活动范围x=x2-x1,如图所示。1220v1220v

42、202vgb.(5分)当物体温度升高时,分子在x=r0处的平均动能增大,分子的活动范围x将增大。由Ep-x图线可以看出,曲线两边不对称,xr0时曲线较缓,导致分子的活动范围x主要向xr0方向偏移,即分子运动过程中的中间位置向右偏移,从宏观看物体的体积膨胀。(或:当温度升高时,x增大,xr0方向增大得多;或两分子间的平均距离增大等。只要观点合理均可给分)122xx考查点考查点分子力做功,分子势能。解题关键解题关键能量守恒Epm+0=Ek0+(-Ep0)。2.(2017北京朝阳二模,24,20分)科学精神的核心是对未知的好奇与探究。小君同学想寻找教科书中“温度是分子平均动能的标志”这一结论的依据。

43、她以氦气为研究对象进行了一番探究。经查阅资料得知:第一,理想气体的模型为气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力;第二,一定质量的理想气体,其压强p与热力学温度T的关系式为p=nkT,式中n为单位体积内气体的分子数,k为常数。她猜想氦气分子的平均动能可能跟其压强有关。她尝试从理论上推导氦气的压强,于是建立如下模型:如图所示,正方体容器静止在水平面上,其内密封着理想气体氦气,假设每个氦气分子的质量为m,氦气分子与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,分子的速度方向都与器壁垂直,且速率不变。请根据上述信息帮助小君完成下列问题:(1)设单位体积内氦气的分子数为n,且其热运动

44、的平均速率为v。a.求一个氦气分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I;b.求该正方体容器内氦气的压强p;c.请以本题中的氦气为例推导说明:温度是分子平均动能(即mv2)的标志。(2)小君还想继续探究机械能的变化对氦气温度的影响,于是进行了大胆设想:如果该正方体容器以水平速度u匀速运动,某时刻突然停下来,若氦气与外界不发生热传递,请你推断该容器中氦气的温度将怎样变化?并求出其温度变化量T。12答案答案见解析解析解析(1)a.对与器壁碰撞的一个氦气分子,由动量定理可得:I=2mv(3分)b.设正方体容器某一侧壁面积为S,则t时间内碰壁的氦气分子数为:N=nSvt由动量定理得:Ft=NI由牛顿第三定律可

45、得:器壁受到的压力F=F由压强的定义式得:p=联立得:p=nmv2(7分)c.由于压强p和热力学温度T的关系式为p=nkT联立得Ek=mv2=kT由可得:分子的平均动能Ek与热力学温度T成正比,故温度是分子平均动能的标志。(4分)(2)设正方体容器中有N个氦气分子,当氦气随容器匀速运动时,整个气体机械运动的动能为(Nm)u2,设此时氦气的温度为T1,容器内氦气的内能等于分子热运动的动能之和即NkT1。当氦气随容器突然停止时,气体机械运动的动能为零,设此时氦气温度为T2,则该容器内氦气的内16FS1312321232能为NkT2。根据能量转化与守恒定律有:(Nm)u2+NkT1=NkT2解得:T=T2-T1=所以氦气温度升高,升高的温度为T=(6分)3212323223muk23muk考查点考查点动量、动量定理、气体压强的微观解释、能的转化和守恒定律。思维拓展思维拓展本题中求解(1)问时建立的柱体模型,在宏观的力学分析中也常常用到,如计算空气柱的动能,求解水流的动能及动量等,考生应注意把问题归类,常常比较和分析以提高运用模型解决综合性问题的能力。