新（江苏专版）高考物理大一轮总复习 第十一章 热学 第1课时讲练（含解析）.doc

第十一章 热学考点内容要求说明考纲解读分子动理论的基本观点; 阿伏加德罗常数1.本部分考点内容的要求全是级，即理解物理概念和物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用题型多为选择题和填空题绝大多数选择题只要求定性分析，极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算(或估算)2高考热学命题的重点内容有：(1)分子动理论要点，分子力、分子大小、质量、数目估算；(2)内能的变化及改变内能的物理过程以及气体压强的决定因素；(3)理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化；(4)热现象实验与探索过程的方法3近两年来热学考题中还涌现出了许多对热现象的自主学习和创新能力考查的新情景试题多以科技前沿、社会热点及与生产生活联系的问题为背景来考查热学知识在实际中的应用说明：(1)要求会正确使用的仪器有：温度计；(2)要求定性了解分子动理论与统计观点的内容.实验：用油膜法估测分子的大小布朗运动分子热运动速率的统计分布规律气体压强的微观解释温度和内能晶体和非晶体；晶体的微观结构液体的表面张力对浸润和不浸润现象、毛细现象的解释不作要求液晶气体实验定律理想气体热力学第一定律能源与可持续发展要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位，包括摄氏度(c)、标准大气压、毫米汞柱第1课时分子动理论内能考纲解读 1.掌握分子动理论的基本内容.2.知道内能的概念.3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化考点一微观量的估算1微观量：分子体积v0、分子直径d、分子质量m0.2宏观量：物体的体积v、摩尔体积vmol、物体的质量m、摩尔质量m、物体的密度.3关系(1)分子的质量：m0. (2)分子的体积：v0.(3)物体所含的分子数：nnana或nnana.4两种模型(1)球体模型直径为d .(适用于：固体、液体)(2)立方体模型边长为d.(适用于：气体)特别提醒1.固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的分子的体积v0，仅适用于固体和液体，对气体不适用2对于气体分子，d的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离例1如图1所示，食盐(nacl)的晶体是由钠离子(图中)和氯离子(图中)组成的这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的已知食盐的摩尔质量是m，食盐的密度是，阿伏加德罗常数为na，在食盐晶体中两个距离最近的氯离子与钠离子中心间的距离为多少？图1解析每摩尔食盐占有的体积为v，每个食盐分子占有的体积为v，每个钠离子占有的体积为v，相邻钠离子与氯离子间距离为d1 .答案变式题组1微观量的估算某气体的摩尔质量为m，摩尔体积为v，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和v0，则阿伏加德罗常数na不可能表示为()ana bnacna dna答案ad解析气体分子间距较大，分子占据空间的体积v占v0，na，故a、d错误2(微观量的估算)已知铜的摩尔质量为m(kg/mol)，铜的密度为(kg/m3)，阿伏加德罗常数为na(mol1)下列判断错误的是()a1 kg铜所含的原子数为b1 m3铜所含的原子数为c1个铜原子的质量为(kg)d1个铜原子的体积为(m3)答案b解析1 kg铜所含的原子数nna，a正确；同理，1 m3铜所含的原子数nna，b错误；1个铜原子的质量m0(kg)，c正确；1个铜原子的体积v0(m3)，d正确3(微观量的估算)若以m表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的密度，na表示阿伏加德罗常数，m、v0分别表示每个水分子的质量和体积，下面关系错误的有()ana bc dm答案b解析vm，na，故a正确；对水蒸气，由于分子间距的存在，nav0v，故b错误，c正确；m，d正确考点二布朗运动与分子热运动布朗运动和热运动的比较布朗运动热运动活动主体固体小颗粒分子区别是固体小颗粒的运动，较大的颗粒不做布朗运动，能通过光学显微镜直接观察到是指分子的运动，分子不论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到共同点都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击作用不平衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映例2下列关于布朗运动的说法，正确的是()a布朗运动是液体分子的无规则运动b液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈c布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的d布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的解析布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故a选项错误；影响布朗运动的因素是温度和固体小颗粒大小，温度越高、固体小颗粒越小，布朗运动就越明显，故b选项正确；布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用不平衡而引起的，不是由液体各部分的温度不同而引起的，故c选项错误，d选项正确答案bd递进题组4热运动的理解下列哪些现象属于热运动()a把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间再把它们分开，会看到与它们相接触的面都变得灰蒙蒙的b把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时尝到了胡椒的味道c含有泥沙的水经一定时间会变澄清d用砂轮打磨而使零件温度升高答案abd解析热运动在微观上是指分子的运动，如扩散现象，在宏观上表现为温度的变化，如“摩擦生热”，物体的热传递等，而水的澄清过程是由于泥沙在重力作用下的沉淀，不是热运动，c错误5布朗运动的理解下列关于布朗运动的叙述中正确的是()a悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的b液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢，当液体的温度到0时，固体小颗粒的运动就会停止c被冻结在冰块中的小碳粒不能做布朗运动，是因为冰中的水分子不运动d做布朗运动的固体颗粒越小，布朗运动越明显答案ad解析据布朗运动的特点知a正确，b、c错误，因为分子运动永不停息，不论在固体还是液体中，分子都在永不停息地做无规则运动；当颗粒越小时，各方向上的受力越不平衡，布朗运动越明显，故d正确1扩散现象直接反映了分子的无规则运动，并且可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间2布朗运动不是分子的运动，是液体分子无规则运动的反映考点三分子间的作用力与分子势能1分子间的相互作用力分子力是引力与斥力的合力分子间的引力和斥力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，如图2所示图2(1)当rr0时，f引f斥，f0；(2)当rr0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增大；(2)rr0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增大；(3)当rr0时，分子势能最小，但不一定为零，可为负值，因为可选两分子相距无穷远时分子势能为零；(4)分子势能曲线如图3所示图3例3如图4所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象，由此可知()图4aab表示引力图线bcd表示引力图线c当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零d当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小e当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零解析在fr图象中，随r增加，斥力变化快，所以ab为引力图线，a对，b错；两图象相交点e为分子所受的引力和斥力大小相等，即分子间相互作用的受力平衡位置，分子力为0，分子势能最小，但不一定为0，故c、d对，e错答案acd递进题组6分子力的特点清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠这一物理过程中，水分子间的()a引力消失，斥力增大 b斥力消失，引力增大c引力、斥力都减小 d引力、斥力都增大答案d解析当水汽凝结成水珠时，水分子之间的距离减小，分子间的引力和斥力同时增大，只是斥力比引力增加得更快一些7(分子力的应用)如图5所示，甲分子固定于坐标原点o，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲，图中点b是引力最大处，点d是两分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是()图5a点a b点bc点c d点d答案d解析由分子力与分子之间距离的图象可以看出，在a、b、c、d四点中，乙分子在点d时分子力最大，根据牛顿第二定律知在点d时乙分子的加速度最大8(分子势能)图6为两分子系统的势能ep与两分子间距离r的关系曲线下列说法中正确的是()图6a当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力b当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力c当r等于r2时，分子间的作用力为零d在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功答案bc解析由图象可知r2对应的分子间距为分子的平衡距离r0，在此距离分子力为零，c正确；当分子间距rr1时分子力可能表现为斥力、引力或为零，a错误；当rr1时，分子力一定表现为斥力，b正确；当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力表现为斥力，做正功，d错误高考模拟明确考向1(2013新课标33(1)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bce解析分子力f与分子间距r的关系是：当rr0时f为斥力；当rr0时f0；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2(2013福建29(1)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能ep随分子间距离r变化关系的图线是()答案b解析分子间作用力f的特点是：rr0时f表现为引力；分子势能ep的特点是rr0时ep最小，因此只有b项正确3给一定质量的温度为0 的水加热，在水的温度由0 上升到4 的过程中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在着一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在着相互作用的势能在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的关于这个问题，下列说法中正确的是()a水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功b水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功c水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功d水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功答案d解析温度升高，水分子的平均动能增大，体积减小，分子间的结合力做负功，水分子间的总势能增大，选项d正确4下列说法正确的是()a知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数b布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映c分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能最大d为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量答案cd解析知道物质的摩尔质量和密度可以求出物质的摩尔体积，但不可以求出阿伏加德罗常数，a选项错误；布朗运动是液体分子对悬浮颗粒的无规则撞击形成的，b选项错误；a分子从远处向b分子移动过程中受到的分子引力逐渐增大，分子的动能增加，当移动至合力为0的位置时，动能最大，c选项正确；改变物体内能的两种方式是做功和热传递，所以d选项正确5有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是()a一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变b物体的温度越高，分子热运动越剧烈c物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和d布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的答案abc解析温度是分子平均动能的标志，因此温度不变，分子的平均动能一定不变，a正确；温度升高，分子的平均动能增加，因此热运动越剧烈，b正确；物体的内能包括所有分子的动能和所有分子的势能之和，c正确；布朗运动是由悬浮在液体中的固体微粒受到液体分子永不停息的碰撞引起的，d错误6下列说法正确的是()a显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性b分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大c分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大d当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大答案ac解析根据布朗运动的定义，显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，不是分子运动，是小炭粒的无规则运动，但却反映了小炭粒周围的液体分子运动的无规则性，a选项正确；分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，也可能一直减小，故b选项错误；由于分子间的距离不确定，故分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，也可能一直增大，故c选项正确；当温度升高时，分子的热运动加剧，但不是物体内每一个分子热运动的速率一定都增大，故d选项错误练出高分一、单项选择题1做布朗运动实验，得到某个观测记录如图1所示，图中记录的是()图1a分子无规则运动的情况b某个微粒做布朗运动的轨迹c某个微粒布朗运动的速度时间图线d按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线答案d解析布朗运动不是分子的运动，a错误；图中轨迹不是微粒的运动轨迹，是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，d正确，b、c错误2如图2所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是()图2a铅分子做无规则热运动b铅柱受到大气压力作用c铅柱间存在万有引力作用d铅柱间存在分子引力作用答案d解析当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落3关于物体的内能，以下说法正确的是()a不同物体，温度相等，内能也相等b所有分子的分子势能增大，物体的内能也增大c温度升高，分子平均动能增大，但内能不一定增大d只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等答案c4.如图3所示，甲分子固定在坐标原点o，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，f0为斥力，fr0时分子力表现为引力，在无穷远处分子力趋于零，分子间距由较大逐渐减小到rr0的过程中，分子力先增大后减小，c对；rr0时分子力表现为斥力，分子间距由极小增大到rr0的过程中，分子间的引力和斥力都同时减小，d对10关于热力学温度与摄氏温度(0 273.15 k)，下列说法中正确的是()a33.15 240 kb温度变化1 ，也就是温度变化1 kc摄氏温度与热力学温度的零度是相同的d温度由t 升到2t 时，对应的热力学温度由t k升至2t k答案ab解析热力学温度与摄氏温度的关系：t(t273.15)k，由此可知：33.15 c240 k，温度变化1 ，也就是温度变化1 k，故a、b选项正确；d中初态热力学温度为273.15 kt k，末态