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文档简介

1、第八章分子动理论功和能气体知识扩展温室效应温室效应, 在物理学上是指透射阳光的密闭空间, 由于与外界缺乏对流等的热交换而产生的保温效应 .农业上的塑料薄膜育秧、玻璃窗苗床以及冬季北方的塑料大棚菜畦,利用的就是温室效应 .我们居住的地球,事实上也是一个“大温室” .在地球周围的大气中,除了氮气、氧气外,还有各种微量气体, 如二氧化碳、 水蒸气、 甲烷等 .这些气体具有类似玻璃窗和塑料薄膜的作用,太阳光可通过大气层射向地球而使地球受热温度升高,同时,这些气体又能吸收部分从地面散发出来的热能, 并重新辐射出热能,其中有一部分又回到了地表,从而减少了地表热量向空间散失,增加了地表温度,这种现象很像温室

2、中的情况辐射能量进来容易出去难,人们就把这种现象叫做温室效应.正是由于地球大气中二氧化碳、水汽等产生的温室效应,地球表面温度才能维持在15 的平均温度上,为人类和整个生物圈提供了一个温暖的环境.高考真题精选2006 高考题选择题1.( 2006全国高考理综,18 )下列说法中正确的是()a. 气体的温度升高时, 分子的热运动变得剧烈, 分子的平均动能增大, 撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大b.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大c.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加d.分子 a 从远处趋近固定不动的分子b

3、,当 a 到达受 b 的作用力为零处时,a 的动能一定最大答案: d解析:气体的压强由温度和体积共同决定,a 、 b 选项都分别从一个因素来讨论气体压强,不知另一个因素的变化,无法确定气体压强的变化,所以a 、b 选项错误.由热力学第一定律,u=w+q,气体的内能由做功和吸放热共同决定, c 选项只知外界对气体做功, 但不知气体是吸热还是放热,无法判断气体的内能,所以 c 选项错误 .当 a 分子从远处趋近至分子力为零时,是从平衡位置外靠向至平衡位置,分子间作用力为引力,且做正功,分子势能减小,分子动能增加,从平衡位置再向里靠近,分子间作用力为斥力,且做负功,分子势能增加,分子动能减小,所以在

4、平衡位置处分子动能最大,所以d 选项正确 .2.( 2006 全国高考理综,的分子数,则()21 )对一定量的气体,若用n 表示单位时间内与器壁单位面积碰撞a. 当体积减小时,n 必定增加b.当温度升高时,n 必定增加c.当压强不变而体积和温度变化时,d.当压强不变而体积和温度变化时,n 必定变化n 可能不变答案:c解析:单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数n 由体积和温度共同决定.由压强p nmv,p=nmv 选项c 所以 .必定变化n 必变化,所以v 变化, t ,压强不变,温度.正确中充, pkqp8 -1 1520063. (北京高考理综, )如图所示,两个相通的容器、间装有阀门中,满

5、气体, q 中的气体进入p 后,内为真空,整个系统与外界没有热交换。打开阀门kq最终达到平衡,则()1图8-1a. 气体体积膨胀,内能增加c.气体分子势能增加,压强可能不变b. 气体分子势能减少,内能增加d.q 中气体不可能自发地全部退回到p 中答案:d解析: 当阀门 k 被打开, p 中的气体进入q 中,由于q 中为真空,且系统与外界无热交换,所以气体内能不变,a 、 b 选项错误 .气体体积增大,温度不变,压强减小,选项c 错误 .由热力学第二定律可知,q 中气体不可能自发地全部退回到p 中,所以d 选项正确.4.( 2006天津高考理综,14 )下列说法中正确的是()a. 任何物体的内能

6、就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和b.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能c.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的d.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行答案: c解析: 物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,所以a 选项错误.将内能全部转化为机械能而不引起其他变化是不可能的,b 选项错误.在热力学第二定律中,热传导是具有方向性的,不违背能量转化和守恒定律,但不能自发进行,d 选项错误.做功和热传递是改变内能的两种方式,c 选项正确.5.( 2006江苏高考,1)从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量()a. 氧气的密度和阿伏加德罗常数b. 氧气

7、分子的体积和阿伏加德罗常数c.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数d.氧气分子的体积和氧气分子的质量答案 :c解析 :氧气的摩尔质量是每摩尔氧气的质量,等于氧气分子质量与阿伏加德罗常数的乘积,故 c 正确,abd错误 .6.( 2006 江苏高考, 5)用隔板将一绝热容器隔成a 和 b 两部分 ,a为真空 (如图 8-2 ).现把隔板抽去,a 中的气体自动充满整个容器体的自由膨胀.下列说法正确的是()中盛有一定质量的理想气体(如图 8-2 ), 这个过程称为气,b8-2图 a. 自由膨胀过程中,气体分子只作定向运动b.自由膨胀前后c.自由膨胀前后,气体的压强不变,气体的温度不变d.容器中的气体在足够

8、长的时间内,能全部自动回到a 部分答案 :c解析 :a选项 ,由分子动理论知,气体分子的热运动是永不停息的无规则运动,故a 错误 .pvt 恒量知 ,气体压强变小,故不变 ,由 b 错误 .b 选项 ,因温度 tc 选项 ,由能量转化和守恒定律知,气体膨胀前后内能不变能只与温度有关,所以气体温度不变,故 c 正确 .,又因一定量理想气体内d 选项 ,由热力学第二定律知,真空中气体膨胀具有方向性地全部回到容器的a 部分 ,故 d 错误 .,在无外界条件下,容器中气体不能自发7.( 2006 江苏高考, a. 气体的温度升高时7)下列说法正确的是(,并非所有分子的速率都增大)b.盛有气体的容器作减

9、速运动时,容器中气体的内能随之减小c.理想气体在等容变化过程中,气体对外不做功,气体的内能不变d.一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大答案 :ad解析 :a 选项 ,由分子动理论知,温度升高时,物质分子热运动的平均动能增大则运动的相互作用,对个别分子,有的速率增大,有的速率减小,故 a 正确 .,但由于分子无规2b 选项 ,容器中气体的内能与容器的机械运动无因果关系和必然联系,故b 错误 .c 选项 ,由热力学第一定律,气体内能变化u=w+q,在w=0时 ,若发生热传递,内能也可发生变化,故 c 错误 .pv8.( 2006t 恒量知一定质量理想气体t 不变 ,v 变小 ,气体压强p

10、 一定增大广东高考, 4)关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是(,故d 选项 ,d )由正确.a. 第二类永动机违反能量守恒定律b.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加c.外界对物体做功,则物体的内能一定增加d.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的答案: d解析: 第二类永动机并不违反能量守恒定律,它只不符合热力学第二定律,所以a 项错误 .从热力学第一定律可知物体内能的改变u 与物体吸、放热q 和做功w 有关,即u= q+w.物体只从外界吸收了热量,做功情况不明确, 同样道理, 对物体做功而吸、 放热情况不明确,都不能断定

11、物体的内能如何变化,所以b 、 c 项错误 .做功是通过机械能转化为热能,而热传递是热能从一个物体转移到另一个物体,两种改变内能的方式和本质是有区别的,所以d 项正确 .9.( 2006 广东高考, 8)图 8-3 为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环 .在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时致冷剂液化,放出热量到箱体外,下列说法正确的是()8-3图 a. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外b.电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能c.电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律d.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律答案:

12、 bc解析:在电冰箱的热量传递过程中是由于压缩机消耗电能做功才使热量从冰箱内传到冰箱外,并不是自发地进行,所以 a 恒定律,所以 c 项正确,项错误,d 项错误b 项正确 .电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律和能量守.10.( 2006 重庆高考理综,16)如图8-4,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中且恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用,则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中,.设水温均匀筒内空气体积减小()8-4图 内能减小c.b.a. 从外界吸热内能增大向外界放热d. 3答案: c解析:水温恒定且金属筒缓慢下降,则空气的温度始终不变,气体的内能不变,b 、d错误 .筒内空气体积减

13、小,外界对气体做功,由热力学第一定律,气体必须向外界放热,a 错误,所以c正确 .11.( 2006 四川高考理综, a. 温度升高,压强一定增大c.压强增大,体积一定减小19 )对一定质量的气体,下列说法中正确的是()b. 温度升高,分子热运动的平均动能一定增大d. 吸收热量,可能使分子热运动加剧、气体体积增大答案: bd解析:压强由温度和体积共同决定.a 和 c 中只知道其中一个因素的变化,不知道另一个因素的变化,无法确定压强的变化,a 、c 选项均错误.温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,b 选项正确 .由热力学第一定律,u=w+q ,吸收热量大于对外做的功

14、值,物体内能增加,分子热运动加剧,d 选项正确 .所以 b 、 d 选项正确 .2005 高考题选择题1.( 2005部分, k全国高考理综,21 )如图 8-5 所示,绝热隔板k 把绝热的气缸分隔成体积相等的两与气缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a 和b.气体分子之间相互作用势能可忽略.现通过电热丝对气体a 加热一段时间后,a、 b 各自达到新的平衡()8-5图b.b的温度升高了a.a的体积增大了,压强变小了b 增加的内能d.a增加的内能大于a 的分子热运动比b 分子热运动更激烈c.加热后答案: bcd 体积减小,由热力学第一定做功,气体b 气体受热膨胀,通过

15、活塞压缩气体b 对 b解析: a 气体压强相气体和bb 气体压强增大,最终达到平衡时,a 律, b 内能增加,温度升高,则. d选项正确、 c、a 气体体积变大, 所以a 气体的温度大于b 气体的温度, 所以b 等,而 )可能发生的过程是(2005 全国高考理综,16)对于定量气体, 2.(等温吸热,体积不变b.等压压缩a., 温度降低d. 绝热压缩,内能不变c.放出热量,内能增加答案: ac 等温吸热,温度不选项正确.解析:等压压缩,体积变小,要使压强不变,则温度降低, a ,则一定要对外做功,体积变大,变,内能不变,吸收热量,由热力学第一定律u=w+q绝热压缩,选项正确.放出热量的同时,外

16、界对气体做功,则可能内能增加,cb选项错误.选项错误外界对气体做功,则内能必增加, d) ( 3.( 2005 北京高考理综, 14 )下列关于热现象的说法,正确的是 外界对物体做功,物体的内能一定增加 a. 气体的温度升高,气体的压强一定增大b. 任何条件下,热量都不会由低温物体传递到高温物体c. 任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能d. d答案:选项,物体的内能由做功和热传递两者共同决定,a解析:由热力学第一定律,压强由温度和体积共同决定,u=w+q 在其他条件下, 热量可以从低温物体传到高选项错误b 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,例如电冰箱,.错误 .由热力学第

17、二定律,温物体,.选项正确而不引起其他变化,所以 d ) 北京春季高考,确的是( 4.( 液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力200515)以下关于分子力的说法,正b.a. 分子间既存在引力也存在斥力d. 扩散现象表明分子间不存在引力c.气体分子之间总没有分子力的作用a 答案:4解析:略5.( 2005 天津高考理综,14 )下列说法中正确的是()a. 一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大b.一定质量的气体温度不变压强增大时,其体积也增大c.气体压强是由气体分子间的斥力产生的d.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强答案: a解析:一定质量的气体压强由温度和体积共同决定,体积减

18、小, 温度也有可能降低,a 选项正确 .温度不变,压强增大,则体积必减小,b 选项错误 .气体的压强是由气体频繁地撞击器壁而产生的, c 选项错误 .失重时,密闭容器内的气体对器壁的压强不变,d 选项错误 .6.( 2005 江苏高考,9)分别以 p、 v 、 t 表示气体的压强、体积、温度.一定质量的理想气体 ,其初始状态表示为 (p 、 v 、 t). 若分别经历如下两种变化过程:从 (p、 v 、 t) 变为 (p 、 1000000v 、 t) 的过程中 ,温度保持不变 (t=t); 从 (p、 v、 t) 变为 (p、 v 、 t) 的过程中 ,既不吸2100020112热 ,也不放

19、热 .在上述两种变化过程中,如果 v=v v,则 ()021a.p p,t tb.p p,t tc.p p,t td.p p,t t 2112211212122211答案: d解析:从 (p 、 v 、 t) 变为 (p 、 v 、 t) 的过程中 ,等温变化 ,体积增大 (v v), 故压强减小,01100011 即 p p.从 (p 、 v 、 t) 变为 (p 、 v 、 t) 的过程 ,体积增大 (v v), 气体对外做功 ,同时气体与外界00220220绝01热 ,故气体内能减少 ,则 t t,又 t=t, 所以 t t,又 pv pv,pv=pv ,v=v ,所以 20120210

20、10110202p p,故 d正确 .12江苏高考理综,20)一定质量的气体,压强保持不变,下列过程可以实现的是7.( 2005()a. 温度升高,体积增大b. 温度升高,体积减小c.温度不变,体积增大d. 温度不变,体积减小答案: a解析:与压强有关的两个因素为气体分子的密集程度和气体分子的平均动能.而这两个因素分别与体积和温度有关.若温度升高,分子的平均动能增加,要使压强不变,必须使分子的密集度减小,即增大体积.若温度不变,即分子的平均动能不变,要使压强不变,则分子的密集度也不能变化,即体积不变.故选项a 正确 .8.( 2005广东高考,4)封闭在气缸内一定质量的气体,如果保持气体体积不

21、变,当温度升高时,以下说法正确的是()a. 气体的密度增大b. 气体的压强增大c.气体分子的平均动能减少d. 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多答案: bd解析:气体等容变化,温度升高,压强增大,故b 、 d 项正确.2004高考题选择题1.( 2004 全国高考理综,16)一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态与初态相比()a. 气体内能一定增加b. 气体内能一定减少c.气体内能一定不变d. 气体内能是增是减不能确定答案:d解析:本题考查了热学第一定律.当气体吸收热量小于气体对外做功时,则内能减少;当气体吸收热量大于气体对外做功时,则内能增加;当气体吸收热量等于气体对外做

22、功时,则内能不变.题中由于气体吸收热量与气体对外界做功的关系不确定,只能选择d 选项 .2.( 2004 全国高考理综,16)若以表示水的摩尔质量,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,n 为阿伏加德罗常数,m、分别表示每个水a 分子的质量和体积,下面是四个关系式:5v v mnnn n a m aaa)其中( 和都是正确的b.a. 和都是正确的和都是正确的d.c.和都是正确的b 答案: 摩尔质量除以一个分子的质量得阿伏水蒸气的摩尔体积与其密度的乘积是摩尔质量,解析: 式是摩 .加德罗常数,所以表达式正确.表达式得到的不是水蒸气的密度,则不正确气三种状态下的物尔质

23、量与阿伏加德罗常数的比值,可求得一个分子的质量,它对固、液、 表达式求每个分子的体积,该式只适用于固体、液体,不适用于.体求分子的质量都适用 .选项正确综上可得只有b 气体,则不正确.分子间有相互作用的势能,规定两分子相距无穷远时两分子)全国高考理综,183.( 2004 运动,直至它们之间ab 以某一初速度从无穷远处向的势能为零 .设分子 a 固定不动,分子 )a、 b 之间的势能 ( 的距离最小,在此过程中,先减小,后增大,最后大于零b.a. 先减小,后增大,最后小于零d. 先增大,后减小,最后大于零c.先增大,后减小,最后小于零答案: b 时,分子力时,分子力表现为引力,当分子间的距离小

24、于r 解析: 当分子间的距离大于 r00 运动,直至它们之间以某一初速度从无穷远处向a 若分子 a 固定不动,分子b 表现为斥力 .的距离最小,在此过程中,分子力先做正功,后做负功,分子势能先减少,后增加,最后分.子势能应大于零一定质量的理想气体,从某一状态开始经过一系列变化后又16) 4.( 2004 全国高考理综,表示气体吸表示气体对外界做的功,qw 表示外界对气体做的功,w 回到开始状态,用 112 )收的热量, q 表示气体放出的热量,则整个过程中一定有(2qd.q c.wwqwb.q =wa.q -q 2221112211 a 答案:根据热力从某一状态开始经过一系列变化后又回到开始状

25、态,解析: 一定质量的理想气体, .正确学第一定律可得,a)15)下列说法正确的是 ( 5.( 2004 北京高考理综,a. 外界对气体做功,气体的内能一定增加b. 气体从外界吸收热量,气体的内能一定增加c.气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大d.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大答案: d 外界对物体做功,物体可能同时放出热量,当放出的热考查了热力学第一定律.a 、b 解析: 气体从外界吸收的热量,可能同时对外.量大于外界对物体做的功,内能可能减少,a 错误温度高低是 .界做功,当气体从外界吸收的热量小于对外界所做的功,则内能减少,b 错误其分子的平均动能就越大,则

26、分子热运动就越剧烈,分子热运动剧烈程度的标志,温度越高,.正确错误, dc , p20 )一定质量的理想气体处于某一平衡状态,此时其压强为6.( 2004北京春季高考, 0 .p 这四种途径是有人设计了四种途径,使气体经过每种途经后压强仍为0 先保持体积不变,降低压强,再保持温度不变,压缩体积先保持体积不变,使气体升温,再保持温度不变,让体积膨胀先保持温度不变,使体积膨胀,再保持体积不变,使气体升温先保持温度不变,压缩气体,再保持体积不变, 使气体降温)可以断定( d. 都可能c.b.不可能 a.不可能不可能d 答案: 确定压强大小的两个因素为分子的密集程度和气体分子的平均解析: 根据压强的微

27、观含义,中先保持体积不变,降低压强,则温度降低,再保持温度不变,压缩体积,则压强.动能 6要增大,可能会增大到原来的p.中先保持体积不变,使气体升温,则压强增大,再保持0 温度不变,让体积膨胀, 则压强要减小, 可能会减小到原来的p.中先保持温度不变, 使 0 体积膨胀,则压强减小,再保持体积不变,使气体升温,则压强要增大,可能会增大到原来的p.中先保持温度不变,压缩气体,则压强增大,再保持体积不变,使气体降温,则压0 强要减小,可能会减小到原来的 p.可见四种途径都有可能使压强回到原来的值.故 0 选项 d 正确 .7.( 2004 天津高考理综, 15 )下列说法正确的是()a. 热量不能

28、由低温物体传递到高温物体b.外界对物体做功,物体的内能必定增加c.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律d.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化答案: d解析:本题考查了热力学第一定律和第二定律.借助外界的帮助,热量可以由低温物体传递到高温物体, a 错误 .外界对物体做功,物体可能同时放出热量,当放出的热量大于外界对物体做的功,内能可能减少,b 错误 .第二类永动机不可能制成,并不违反能量守恒定律,而是说明了机械能和内能的转化过程具有方向性,机械能可以全部转化为内能,但内能不能全部转化为机械能,c 也不正确.d符合热力学第二定律的其中一种表述,d 正确 .8

29、.( 2004江苏高考,2)下列说法正确的是()a. 物体放出热量,温度一定降低b. 物体内能增加,温度一定升高c.热量能自发地从低温物体传给高温物体d. 热量能自发地从高温物体传给低温物体答案: d解析:本题考查了热力学第一定律和第二定律.物体放出热量,可能同时外界对物体做功,据热力学第一定律可知,当放出的热量小于外界对物体做的功,物体内能将增加,温度升高, a 错误 .与物体内能有关的因素有物体的质量、温度、体积和物态变化.物体内能增加,其温度不一定升高,如质量一定的 0的冰块变成 0 的水,其内能增加,但温度不变,所以b 说法错误 .由热力学第二定律可知:热量的传递具有方向性,热量能自发

30、地从高温物体传给低温物体,c 错误,d 正确 .9.( 2004 江苏高考,5)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器气体的压强分别为p、p,且 p p.则 ()乙甲甲乙a. 甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度b.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度c.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能d.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能答案: bc解析: 质量相等的同种气体装在相同容器中,说明两种气体的体积相同,则两种气体分子的密集程度相同 .由于 p p,一定是乙容器中分子热运动比甲容器中气体分子热运动剧烈,乙甲则乙容器中

31、气体的温度高于甲容器中气体的温度,所以b 正确, a 错误 .由于乙容器中气体的温度高于甲容器中气体的温度, 则乙容器中气体分子的平均动能大于甲容器中气体分子的平均动能,所以 c正确, d 错误 .10.( 2004 两广高考, 2)下列说法正确的是 ()a. 水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现b.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现c.两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡半球),用力很难拉开,这是分子间存在吸引力的宏观表现d.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现答案: ad解析: 当 r r时,减小 r 的距离,则斥力增大得比引

32、力更快,分子力表现为斥力,所以水0 的体积很难被压缩,a 正确 .气体总是很容易充满容器,是分子在不停地做无规则运动的体现,则b错误 .两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡半球),用力很难拉开,是大气压强的作用, c 错误 .用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,是由于分子间存在引力的宏观表现,d 正确 .711.( 2004 两广高考, 8)如图 8-6 所示 ,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体 ,下部为真空 ,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上 ,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为e(弹簧处于自然长 p 度时的

33、弹性势能为零 ).现绳突然断开 ,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态 .经过此过程8-6图能a.e 全部转换为气体的内能pb.e 一部分转换为活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势pc.e 全部转换为活塞的重力势能和气体的内能pd.e 一部分转换为活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能p 答案:d解析: 当绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,对气体做功,静止时,弹簧伸长了一些,但弹簧仍处于被压缩状态,根据能量转化和能量守恒定律可知,应选择d.12.( 2004 两广高考,4)下列说法正确的是()a. 外界对一物体做功,此物体的内能一定增

34、加b.机械能完全转化为内能是不可能的c.将热量传递给一个物体,此物体的内能一定改变d.一定量气体对外做功,此物体的内能不一定减少答案: d解析: 本题考查了热力学第一定律和第二定律.外界对物体做功,物体可能同时放出热量,当放出的热量大于外界对物体做的功,则内能将减少;当放出的热量小于外界对物体做的功,则内能将增加;当放出的热量等于外界对物体做的功,则内能将不变 ,所以 a 错误, d 正确 .同理可知,物体吸收热量 ,内能不一定改变, c 错误 .由热力学第二定律可知,机械能可以完全转化为内能,b 错误 .历年易考知识解析1.( 2005 全国高考理综,能可忽略,则在此过程中(19 )一定质量

35、的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程).设气体分子间的势a. 外界对气体做功,气体分子的平均动能增加b.外界对气体做功,气体分子的平均动能减少c.气体对外界做功,气体分子的平均动能增加d.气体对外界做功,气体分子的平均动能减少由 2004 年全国第16 题(见前面2004年高考第1 题)演变拓展而来.二者均考查了热力学第一定律及内能改变的两种方式:做功和热传递.此高考题由于忽略了分子间的势能,内能是温度的函数.答案: d解析:由热力学第一定律,u=w+q,因为绝热, 所以和外界无热交换,q=0 ;气体对外做功,则气体内能减少,温度降低,则气体分子的平均动能减少,所以d 选项正确 .2.( 2005

36、江苏高考, 7)下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是 ()a. 当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大b.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小c.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大d.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小是由全日制普通高级中学教科书(必修加选修)物理第二册第92 页 b 组第 1 题演变拓展而来.原题:用r 表示两个分子间的距离,e 表示两个分子间相互作用的势能.当r r时两分0p 子间的斥力等于引力.下列说法正确的是()8的增大而增大e 随 rb. 当

37、 r r 时,的增大而增大时, a. 当小而增大当r r 时, ed.当 c.r r 时, e 随 r 的减小而增大者均考查了分子间的相互作用力,以及分子势能与分子间距的关系.r re 随 rpp00 随 r p0p0 分子势能与分子的减二. 间距有关,如何变化,要看分子力的做功情况为 ,4)某气体的摩尔质量为 m, 摩尔体积为答案: c 解析: 略每个分子的质量和体3.( 2005 江苏高考, )v,密度则阿伏加德罗常数n 可表示为(积分别为m 和v,a0 mvmvn n n naavvaa mmd.c.a.b.00.16由 2004 年全国的第题(见前面2004 年高考第为桥梁建立了宏观与

38、微观的关系,即物质的质量、摩尔质2 题)演变而来n 二者均以阿伏加德罗常数a .量、分子质量, 物质的体积、 摩尔体积、 分子体积及物质的密度、分子间的间距等bc答案: mvna mm .,故或解析:nbc= 项正确 a 考点透视1 分子动理论 考点( 1)物体是由大量分子组成的- 26- 10-2710 n10 分子直径的数量级为10, m 分子质量的数量级为,kg 阿伏加德罗常数a -123;宏观,分子的质量v ,分子的直径dm 涉及的微观物理量:分子的体积6.02 10 mol.,摩尔质量,物体的质量v 物理量:分子的体积,摩尔体积vmm,物体的密度.molmol)分子永不停息地做无规则

39、运动(2.说明分子的无规则运动的实验事实:扩散现象和布朗运动( 3)分子间的相互作用力作用力与分子间距离的关分子间同时存在着引力和斥力,跟分子间的距离有关,大小都系示意图为8-7图如分子质量理解阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁.考查重点vvvmm molmolmolmolmol .aaaaa题就应该注意到这v mnnnnn 应理解为分子占有的体,分子体积对于气体,16 如在前面的积,而不是气体分子的体积,2004 年全国高考理综中第 v6 d3 ;另一种是把分求解分子直径时,有两种处理方法:一是把分子看作球形,一点.3 d v.子看作小立方体,分子间的相互作用力与分子间距离的关

40、系不要死记硬背,我们最好能熟练画出图线,从图线中可以直观地反映出分子间的相互作用力(f、 f、合力f )与分子间距离r 的关系,斥引 并且可以借助图线分析分子势能随间距r 的变化情况: 从r r 处向无穷远处表现为引力,0 克服分子力做功,分子势能增加;从r 处继续减小r,分子力表现为斥力,分子力做正功,子势能减少 .r r 处分子势能最小,但不是零,因为一般取无穷远处为零.0 分0 9布朗运动是液体中悬浮颗粒的运动,液体分子在普通的光学显微镜下是看不到的但它的意义在于反映了液体分子的无规则运动,要知道,.悬浮颗粒的运动是大量液体分子对其撞击作用的不平衡性造成的,要认识到问题的实质而不能只看表

41、面现象.考点2 物体的内能、热力学第一定律、能量守恒定律物体的内能是指物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和,与温度和体积有关系可以通过做功或热传递的方式来改变物体的内能,并且它们是等效的.热力学第一定律给出了功、热量跟内能改变之间的定量关系:量在转化或转移过程中是守恒的.u=q+w,同时也说明了能考查重点对物体的内能与体积有关,有的同学会产生误解:认为体积增大内能就增加,体积减小内能就减少,产生误解的原因是没搞清楚分子势能与分子间距的变化关系.热力学第一定律中各量的正负,我们不要死记, 外界对气体做功(我们研究的多为气体)从外界吸热,它们的效果是用来增加气体内能的,起“积极”作用;而气

42、体对外做功或向外界放或热的效果是用来减少气体内能的,知道了这一点,正负问题即可迎刃而解.考点3 热力学第二定律按热传导的方向来表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化.按机械能与内能转化过程的方向性来表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化.热力学第二定律的意义:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.考查重点两种表述中提到的“其他变化”是指过程的进行不是自发的,需要外界的帮助,会对外界造成影响.例如,电冰箱可以把热量从低温的冰箱内部传到冰箱外的高温空气中,但这个过程不是自发的,它需要消耗电能,会造成煤、石油等资源的消耗,这样就引起了其他变

43、化.要想“不引起其他变化”,电冰箱也就不能实现它的功能了.再例如热机,它工作时需要向冷凝器放出热量,要制成没有冷凝器的热机(第二类永动机)是不可能的.正确理解热力学第二定律的意义,要注意联系生活,了解一下电冰箱、空调、汽油机、柴油机的工作原理.我们身边的很多现象并不是随意进行的,要遵循一定的自然规律.考点 4 气体的状态参量及相互关系描述气体状态的三个参量:温度、体积、压强.温度:分子平均动能大小的标志,温度越高,分子平均动能越大.体积:盛有气体容器的容积,因为气体分子总要充满整个容器.压强:大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.与两个因素有关:一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密

44、集程度.考查重点高考大纲对气体部分的要求较低,主要是从微观角度理解三个状态参量及相互关系,重点理解好压强与温度和体积的关系.气体分子平均动能由温度决定,而分子的密集程度由体积决定,故压强与温度和体积的关系也就清楚了.如果研究对象为理想气体(不考虑分子势能,内能只跟温度有关,是温度的函数) ,这部分知识还可以与热力学第一定律结合起来进行考查.例如:一定质量的理想气体,分别经等压过程和等容过程从温度t 冷却到 t ,21 这两个过程的内能减少量和放出热量分别是()a. 等压过程内能减少得多b. 等容过程内能减少得多c.内能减少量相同,等压过程放热多d. 内能减少量相同,等容过程放热多由于理想气体的内能是温度的函数,故这两个过程内能的减少量相同.由于温度降低,要保持压强不变,则气体体积一定要减小,因而外界对气体做功,根据热力学第一定律,放出的热量应等于外界对气体做的功和内能

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