2017高考物理二轮复习 第1部分 专题突破篇 专题1-15_3

1 专题十三 分子动理论 气体及热力学定律 考点 1| 分子动理论、内能及热力学定律 难度：低档题 题型：选择题或填空题 五年 5 考 (2015全国卷T 33(1)改编)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 【解题关键】 解答本题时应注意以下三点： (1)理解扩散现象的本质是分子的无规则运动 (2)温度越高，分子运动越剧烈 (3)扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 ACD 扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项 A 正确扩散现象是 由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项 B 错误，选项 C 正确扩散现象 在气体、液体和固体中都能发生，选项 D 正确 (2014江苏高考 T12(A)(2)压缩过程中，两个阀门均关闭若此过程中，气室 中的气体与外界无热量交换，内能增加了 3.4104 J，则该气体的分子平均动能 _(选填“填大” “减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功_(选填 2 “大于” “小于”或“等于”)3.410 4 J. 【解题关键】 解此题的关键有以下两点： (1)气体与外界无热量交换， Q0. (2)一定质量的理想气体，内能越大，温度越高 【解析】 因为理想气体的内能完全由温度决定，当气体的内能增加时，气体的温度 升高，温度是分子平均动能的标志，则气体分子的平均动能增大 根据热力学第一定律， U Q W，由于 Q0，所以 W U3.410 4 J. 【答案】 增大 等于 1高考考查特点 (1)本部分知识点多，考查点也多，高考常以多选题的形式考查 (2)考查点主要集中于分子动理论、分子力和物体的内能 2解题的常见误区及提醒 (1)常常分不清分子的热运动和布朗运动的区别 (2)准确掌握物体内能的微观决定因素和宏观因素是解题关键 (3)宏观自发过程都具有方向性，理解热力学第二定律，注意不产生其他影响的含义 考向 1 分子动理论 1.下列说法中正确的是( ) 【导学号：25702063】 A悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，布朗运动越不 明显 B把两块纯净的铅压紧，它们会“粘”在一起，说明分子间存在引力 C破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因为其分子间存在斥力 D分子 a 从无穷远处由静止开始接近固定不动的分子 b，只受分子力作用，当 a 受到 分子力为 0 时， a 的动能一定最大 BD 悬浮微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，那么它受力越难趋于平 衡，微粒越容易运动，布朗运动就越明显，选项 A 错误；把两块纯净的铅压紧，它们会 “粘”在一起，说明分子间存在引力，故 B 正确；破碎的玻璃分子间距离较大，不存在作 用力，所以 C 错误；分子 a 在分子力作用上从无穷远处趋近固定不动的分子 b，表现为引 力，引力做正功，动能增大，当 b 对 a 的作用力为零时 a 的动能最大，D 正确 考向 2 物体的内能 3 2(2015江苏高考 T12(A)(2)在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作 用某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测 试测试时，对包装袋缓慢地施加压力将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中， 包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_(选填“增大” “减小”或“不 变”)，包装袋内氮气的内能_(选填“增大” “减小”或“不变”) 【解析】 对氮气加压后，气体内部的压强增大，由 F pS 知，单位面积上所受气体 分子撞击的作用力增大由于加压过程是缓慢的，氮气的温度保持不变，所以氮气的内能 不变 【答案】 增大 不变 考向 3 热力学定律 3根据热力学定律，下列说法正确的是( ) A电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机 D对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机” AB 在外界帮助的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，A 对；空调在制冷 时，把室内的热量向室外释放，需要消耗电能，同时产生热量，所以向室外放出的热量大 于从室内吸收的热量，B 对；根据热力学第二定律，可知内燃机不可能成为单一热源的热 机，C 错因为自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不会使自然界的总能量减少，D 错 1必须掌握的三个问题 (1)必须掌握微观量估算的两个模型 球模型： V R3(适用于估算液体、固体分子直径) 43 立方体模型： V a3(适用于估算气体分子间距) (2)必须明确反映分子运动规律的两个实例 布朗运动： 研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒 运动特点：无规则、永不停息 相关因素：颗粒大小、温度 扩散现象 产生原因：分子永不停息的无规则运动 相关因素：温度 (3)必须弄清的分子力和分子势能 4 分子力：分子间引力与斥力的合力分子间距离增大，引力和斥力均减小；分子间 距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快 分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大；当分子 间距为 r0(分子间的距离为 r0时，分子间作用的合力为 0)时，分子势能最小 2物体的内能与热力学定律 (1)物体内能变化的判定：温度变化引起分子平均动能的变化；体积变化，分子间的分 子力做功，引起分子势能的变化 (2)热力学第一定律 公式： U W Q； 符号规定：外界对系统做功， W0；系统对外界做功， W0.系统从外界吸收热量， Q0；系统向外界放出热量， Q0，即气体吸热，选项 D 错误 1对晶体、非晶体特性的理解 (1)只有单晶体才可能具有各向异性 (2)各种晶体都具有固定熔点，晶体熔化时，温度不变，吸收的热量全部用于分子势能 的增加 (3)晶体与非晶体可以相互转化 (4)有些晶体属于同素异构体，如金刚石和石墨 2对液晶特性的理解 (1)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间液晶具有流动性， 在光学、电学物理性质上表现出各向异性 (2)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切 考点 3| 气体实验定律及其应用 难度：中高档题 题型：计算题 五年 4 考 (2012江苏高考 T12(A)(3)如图 2 所示，一定质量的理想气体从状态 A 经等压 过程到状态 B.此过程中，气体压强 p1.010 5 Pa，吸收的热量 Q7.010 2 J，求此过 程中气体内能的增量 7 图 2 【解题关键】 关键语句 信息解读 VATB VBTB一定质量的理想气体从状态 A 经 等压过程到状态 B 对外做功 W p(VB VA) 吸收的热量 Q7.010 2 J 热力学第一定律 U Q W 【解析】 等压变化 ，对外做的功 W p(VB VA) VATA VBTB 根据热力学第一定律 U Q W， 解得 U5.010 2 J. 【答案】 5.010 2 J (2015江苏高考 T12(A)(3)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体 压强为 1 个标准大气压、体积为 1 L将其缓慢压缩到压强为 2 个标准大气压时，气体的 体积变为 0.45 L请通过计算判断该包装袋是否漏气 【解析】 若不漏气，设加压后的体积 V1，由玻意耳定律知： p0V0 p1V1，代入数据得 V10.5 L，因为 0.45 LT2375 K 可判断活塞处于卡环位置，此时体积 V V2，由 得 p2T2 p3T3 p31.210 5 Pa. 【答案】 (1)375 K (2)1.210 5 Pa 9 考向 3 图象类问题 8(2016南京模拟)如图 5 所示，一定质量的理想气体先从状态 A 经等容过程到状态 B，再经等压过程到状态 C.在状态 C 时气体的体积 V3.010 3 m3，温度与状态 A 相 同求气体： 【导学号：25702065】 (1)在状态 B 时的体积； (2)在整个过程中放出的热量 图 5 【解析】 (1)由题，气体由状态 B 到状态 C，发生了等压过程，根据查理定律得 VBVC TBTC 则 VB VC 3103 m3510 3 m3. TBTC 500300 (2)A、 C 两状态温度相同，则气体的内能相同，即有 U0. A B 过程，气体发生了等容变化，体积不变，气体不做功； B C 过程，气体的体积减小，外界对气体做功为 W p V p(VB VC)310 5(53) 103 J600 J 根据热力学第一定律 U Q W 得 Q U W0600 J600 J即在整个过程中放出的热量 600 J. 【答案】 (1)510 3 m3 (2)600 J 1压强的计算 (1)被活塞、汽缸封闭的