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第六部分选修系列专题13 分子动理论气体及热力学定律（检测）(满分：120分建议用时：60分钟)每题15分共120分1．(2020·广东省茂名测试)(1)下列说法正确的是()A．温度升高，物体内每一个分子运动的速率都增大B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果(2)如图所示，长31 cm内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10 cm长的空气柱，此时气温为27 ℃.若把玻璃管在竖直平面内顺时针缓慢转动半周，发现水银柱长度变为15 cm，继续转动半周，然后对封闭空气柱加热使水银柱刚好与管口相平．求：℃大气压强的值；℃回到原处加热到水银柱刚好与管口相平时气体的温度．【答案】(1)BCE(2)℃75 cmHg℃450 K【解析】(1)温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，平均速率越大，不是所有分子运动速率都增大，故A错误；空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故B正确；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，需要克服分子间的引力，故分子势能增大，故C正确；高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故．故D错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果．故E正确；故选BCE.(2)在玻璃管开口向上转到开口竖直向下的过程中，由等温变化可得p1V1＝p2V2℃由压强关系可得p1＝p0＋21 cmHg，p2＝p0－15 cmHg℃由℃℃式解得(p 0＋21)×(31－10)S ＝(p 0－15)×(31－15)Sp 0＝75 cmHg℃(2)加热至水银与管口相平时p 3＝p 0＋15 cmHg ＝90 cmHg℃T 1＝t ＋273 K ＝300 K℃由气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3℃ (75＋21)×(31－10)S 300＝90×(31－15)S T 3解得T 3＝450 K℃2． (2020安徽宣城二调)(1)(5分)对于下面所列的热学现象说法正确的是__________。
《热力学定律综合题》一、计算题1.如图所示图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中气体对外界做功200J．求：过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？2.图中A、B气缸的长度和截面积分别为30cm和，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。
整个装置均由导热材料制成。
起初阀门关闭，A内有压强帕的氮气。
B内有压强帕的氧气。
阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。
假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略。
求：活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热简要说明理由。
3.薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判．对于均匀薄膜材料，在一定温度下，某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数，其中t为渗透持续时间，S为薄膜的面积，d为薄膜的厚度，为薄膜两侧气体的压强差．k称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数．透气系数愈小，材料的气密性能愈好．图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图．EFGI为渗透室，U 形管左管上端与渗透室相通，右管上端封闭；U形管内横截面积实验中，首先测得薄膜的厚度，再将薄膜固定于图中处，从而把渗透室分为上下两部分，上面部分的容积，下面部分连同U形管左管水面以上部分的总容积为，薄膜能够透气的面积打开开关、与大气相通，大气的压强，此时U形管右管中气柱长度，关闭、后，打开开关，对渗透室上部分迅速充气至气体压强，关闭并开始计时．两小时后，U形管左管中的水面高度下降了实验过程中，始终保持温度为求该薄膜材料在时对空气的透气系数．本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定，在压强差变化不太大的情况下，可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值来代替公式中的普适气体常量，．4.地面上放一开口向上的气缸，用一质量为的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为活塞截面积为重力加速度g取，则活塞静止时，气体的压强为多少？若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为，同时气体通过气缸向外传热，则气体内能变化为多少？5.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其图象如图所示。
2020年高考物理（选修3-3、3-4）第一部分热学（选修3-3）专题1.9 与液柱相关的气体计算问题（基础篇）1.（10分）(2019郑州三模)如图所示，在粗细均匀的U形管右侧，用水银封闭一段长为L1＝19 cm、温度为T1＝280K的气体，稳定时，左右两管水银面高度差为h＝6 cm。
已知大气压强为p0＝76 cmHg。
（i）给右管密闭气体缓慢加热，当右管内气体温度为多少时，两管水银面等高。
（ii）若不给右管密闭气体加热，而是向左管缓慢补充水银，也可使两管水银等高，求补充水银柱的长度。
2．（10分）（2019石家庄二模）如图，导热良好的球形容器与粗细均匀、下端为软管的“U“型管相连。
里面通过两段水银分别封闭了A、B两部分理想气体，已知“U”型管左侧的水银柱高度为h＝10cm，空气柱B 的长度L＝5cm。
“U”型管中水银面高度可以通过右侧玻璃管高度进行调节，现使“U”型管两侧水银柱最高端在同一水平面。
已知外界大气压为75cmHg。
①求封闭气体A的压强；②若开始时气体A的温度为27℃，现使气体A温度升高到57℃，气体B的温度保持不变。
调节“U”型管右侧玻璃管高度，使左管水银面最高点仍在原来的位置，求此时B气柱的长度（结果保留两位有效数字）。
3.（10分）（2019湖北黄冈三模）如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞（体积可忽略），距气缸底部h0处连接一U形管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g．试问：（1）初始时，水银柱两液面高度差多大？（2）缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？4.（10分）（2019广东深圳二模）某同学设计了测量液体密度的装置。
如图，左侧容器开口；右管竖直，上端封闭，导热良好，管长Lo=1m，粗细均匀，底部有细管与左侧连通，初始时未装液体。
2024年高考真题完全解读（江西卷）2024年是江西省新教材新高考元年，试卷题型、题量与2024年1月“九省联考”完全一样，即选择题分为单项选择题（7个），多项选择题（3个），实验题（一力一电两个），解答题（3个），与新教材新高考先行一步的广东卷相同。
2024年江西省新教材新高考物理试卷依据高考评价体系的“四翼”考查要求，即基础性、综合性、应用性和创新性。
整套试卷难度适中，试题按难易程度顺序逐步排序，前面1-9题简单、基础，运算也不大，考生作答时，容易上手，消除开始的紧张感，逐渐进入佳境，有利于考生的发挥；同时试题具有一定的区分度，从第10题开始，试题难度逐步增加（第13题热学除外），第14题通过雪地转椅的水平圆盘分别在水平雪地和离雪地一定高度匀速转动两种情况考查匀速圆周运动的向心力来源，本题物理原理简单，数学运算具有一定的难度；第15题的（3）问借鉴2022年全国乙卷25题的（3）问的思路，考查考生的逻辑推理能力和对运动过程的分析能，结合乙棒在斜面上运动度度与时间的关系，找出两个临界条件，难度很大，考生在短时间内较难分析得出结论，也体现出《中国高考评价体系》“四翼”中的综合性，具有较好的选拔性。
对于江西省第一年新教材新高考，从知识分布来看，绝大部分集中在力、电两大模块，其中力学分值约40分，占比40%，电磁学分值约40分，点比40%，突显力、电两大模块的重要性，而对选择性必修部分的考查相对来说就更简单，光学只考查了一道题（双缝干涉实验器材的放置顺序与器材的作用），并没有出现难度相对较的几何光学；热学部分也只考查了一道试题（查理定律和波意耳定律的简单应用，属于送分题），原子物理部分利用江西科学家发明的硅衬底氮化镓基系列发光二极管考查光的能量公式（本题也是送分题），总体来看，本套物理试题，注意基础知识的应用，力、电两大模型是重点，经典物理模型考查不多，要求学生对每个知识原理熟悉，能够灵活运用。
1.重视基础知识及其应用第1题极板间一蜡烛火焰带电，考查匀强电场的电场强度与电势差间的关系即UEd，和带电粒子所受电场力的方向，属于基础送分题；第2、5题除基本知识的考查外，还涉及数据的估算，如果考学平时没有这方面的练习，作答过程中可能会出现运算特别麻烦的问题，全国卷经常估算出现在万有引力与航天模块和近代物理；第9题单纯考查双缝干涉实验装置各器材的放置顺序和透镜、单缝的作用，需要考生对双缝干涉实验原理有清晰的认识，这一考查也体现出物理学科特点，平常训练的题基本是相邻亮条纹间的距离与波长、双缝到屏的距离和双缝间的距离的关系。
充气、放气类型题理想气体实验定律的研究对象必须是一定量的封闭气体，即质量不变的气体。
但充气、放气这类题出现一个迷惑点，就是变化前后，容器内的气体质量发生改变。
这类题的一个难点是正确找出质量不变的研究对象这类题的正确处理方法是，目光不能局限于容器，不能把变化前容器内的气体和变化后容器内的气体看作同一团气体，不能就这样用气体实验定律。
正确解题思路：这类题要把研究对象划分为起码两团气体，划分标准是每团气体变化前后都质量不变，它们的体积不一定等于容器容积。
例如：（1）放气题：既要考虑留在容器内的气体A，也要考虑跑到容器外的气体B；A和B是两团气体，两个研究对象，要分别使用气体实验定律；（2）充气题：既要考虑一开始就在容器内的气体A，也要考虑后来充入容器的气体B。
A和B同样划分为两个研究对象，分别使用气体实验定律。
例题、贮气筒容积为100L, 贮有温度为27℃, 压强为3×106Pa的氢气, 使用后, 温度降为20℃, 压强降为2×106Pa. 求用掉的氢气的质量. (氢气在标准状态下的密度是 0.09g/L)解析：本题一定要分清研究对象，筒内气体气体会有一部分被用掉，留在筒内的气体变少了。
正确做法是一开始就要把筒内的气体分为两部分：将会留在筒内的气体A和用掉的气体B。
实际上，题目存在有两团一定量的气体，有两个研究对象。
明确研究对象后，我们分别对气体A和B用气体实验定律。
对留在筒内的气体A ：设初始体积为V １，初始压强为ｐ１＝3×106Pa ，后来体积为V ２＝１００L ，后来压强为ｐ２＝2×106Pa 。
等温变化，有：ｐ１Ｖ１＝ｐ２Ｖ２，可求出V １。
所以，用掉的气体初始体积是１００Ｌ－V １，初始压强为ｐ１＝3×106Pa ，后来体积为V ３，后来压强为ｐ０，同样是等温变化，可求出V ３； 再根据ｍ＝ρV ３就可求出用掉氢气的质量了。
【模拟题、真题练习】1、（2019年新课标I 卷）热等静压设备广泛用于材料加工中。
专题11 磁场（3）-高考物理精选考点专项突破题集三、计算题：（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）1、如图所示，水平方向的匀强电场场强为E ，场区宽度为L ，竖直方向足够长。
紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域，其磁感应强度分别为B 和2B 。
一个质量为m ，电量为q 的带正电粒子，其重力不计，从电场的边界MN 上的a 点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经过时间qB m t B 6π=穿过中间磁场，进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN 上的某一点b ，途中虚线为场区的分界面。
求：（1）中间场区的宽度d ；（2）粒子从a 点到b 点所经历的时间t ab ；（3）当粒子第n 次返回电场的MN 边界时与出发点之间的距离S n 。
2、如图，在平面直角坐标系xoy中，第一象限内有一条通过坐标原点的虚线，虚线与y轴正方向夹角为30°，在虚线与x轴正方向之间存在着平行于虚线向下的匀强电场。
在第四象限内存在一个长方形的匀强磁场区域（图中未画出），磁感应强度为B，方向垂直坐标平面向外。
一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从虚线上某点以一定的初速度垂直电场方向射入电场，经过电场偏转后，该粒子恰从x轴上的P点以速度v射入匀强磁场区域，速度v的方向与x轴正方向夹角为60°，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动。
经磁场偏转后，粒子射出磁场时速度方向沿x轴负方向，随后粒子做匀速直线运动并垂直经过负y轴上的Q点。
已知OP=L，不计带电粒子重力。
求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）带电粒子在电场和磁场中运动时间之和；（3）矩形磁场区域的最小面积和Q点的位置坐标。
3、在直角坐标系xOy中，第二象限有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），第一象限三角形OPM区域有如图所示的匀强电场，电场线与y轴的夹角、MP与x轴的夹角均为30°。
已知P点的坐标为（9L,0），在以O′为圆心的环状区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆与直线MP相切于P点，内外圆的半径分别为L和2L。
2020年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．（6分）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。
焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。
焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（）A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第2．（6分）若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（）A ．B ．C ．D ．3．（6分）如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。
若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点，c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b 点。
等于（）A．20B．18C．9.0D．3.04．（6分）CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。
图（a）是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图（b）所示。
图（b）中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记作P点。
则（）A．M处的电势高于N处的电势B．增大M、N之间的加速电压可以使P点左移C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移5．（6分）氘核H可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式6H→2He+2H+2n+43.15MeV表示。
海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1kg标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J，1MeV＝1.6×10﹣13J，则M约为（）A．40kg B．100kg C．400kg D．1000kg6．（6分）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。
高考物理热学专题讲座课件一、教学内容本次讲座的教学内容选自高中物理教材《热学》第三章“温度与热量”中的第五节“热量传递”。
具体包括：1. 热量传递的基本概念；2. 热量传递的三大方式：传导、对流、辐射；3. 热量传递的数学表达式及应用。
二、教学目标1. 让学生掌握热量传递的基本概念，了解热量传递的三大方式及其特点；2. 培养学生运用热量传递的数学表达式解决实际问题的能力；3. 提高学生对热学知识的兴趣，培养其科学思维。
三、教学难点与重点1. 教学难点：热量传递的数学表达式的推导及应用；2. 教学重点：热量传递的三大方式及其特点。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔；2. 学具：笔记本、笔。
五、教学过程六、板书设计板书热量传递板书内容：1. 热量传递的基本概念2. 热量传递的三大方式：a. 传导b. 对流c. 辐射3. 热量传递的数学表达式及应用七、作业设计1. 题目：某房间内有一盏电灯，其功率为40W，工作时间为1小时，求房间内空气温度升高了多少度？答案：由于电灯的热量只有一小部分被空气吸收，此题无法直接计算出空气温度的升高值。
可以通过估算电灯产生的热量，然后根据热量传递的数学表达式进行计算。
2. 题目：一物体质量为2kg，初温为20℃，与一高温物体接触后，两者温度相同。
求高温物体的温度。
答案：根据热量传递的数学表达式，可得高温物体的温度为：T = T0 + (m1 c ΔT) / (m1 + m2)，其中，T0为初温，m1为物体质量，c为比热容，ΔT为温度变化值，m2为高温物体的质量。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实例引入，使学生对热量传递有了直观的认识。
在理论知识讲解过程中，注重引导学生思考，使其能更好地理解热量传递的三大方式。
在例题讲解和随堂练习环节，注重培养学生的实际应用能力。
总体来说，本节课达到了预期的教学目标。
2. 拓展延伸：热量传递在现代科技领域有着广泛的应用，如空调、冰箱等家用电器，以及热传导材料的研究等。
专题13电磁感应中的单杆、双杆、导线框问题01专题网络.思维脑图 (1)02考情分析.解密高考 (2)03高频考点.以考定法 (2) (2) (5) (7)考向1：导体棒平动切割磁感应线的综合问题 (7)考向2：导体棒旋转切割磁感应线的综合问题 (8)考向3：线框进出磁场类问题的综合应用 (9)考向4：双杆在导轨上运动的综合应用 (10)04核心素养.难点突破 (11)05创新好题.轻松练 (16)新情境1：航空航天类 (16)新情境2：航洋科技类 (18)新情境3：生产生活相关类 (19)一、电磁感应中的单杆模型1．单杆模型的常见情况质量为m、电阻不计的单杆ab以一定初速度v0在光滑水平轨道上滑动，两平行导轨间距为L 轨道水平光滑，单杆ab质量为m，电阻不计，两平行导轨间距为L轨道水平光滑，单杆ab质量为m，电阻不计，两平行导轨间距为L，拉力F恒定轨道水平光滑，单杆ab质量为m，电阻不计，两平行导轨间距为L，拉力F恒定F 做的功一部分转化2．在电磁感应中，动量定理应用于单杆切割磁感线运动，可求解变力的时间、速度、位移和电荷量。
(1)求电荷量或速度：B I LΔt ＝mv 2－mv 1，q ＝I Δt 。
(2)求位移：－B 2L 2v ΔtR 总＝0－mv 0，x ＝v̅Δt 。
(3)求时间：⇒－B I LΔt ＋F 其他·Δt ＝mv 2－mv 1，即－BLq ＋F 其他·Δt ＝mv 2－mv 1 已知电荷量q ，F 其他为恒力，可求出变加速运动的时间。
⇒－B 2L 2v ΔtR 总＋F 其他·Δt ＝mv 2－mv 1，v̅Δt ＝x已知位移x ，F 其他为恒力，也可求出变加速运动的时间。
二、电磁感应中的双杆模型1．双杆模型的常见情况(1)初速度不为零，不受其他水平外力的作用质量m b＝m a；电阻r b＝r a；长度L b＝L a质量m b＝m a；电阻r b＝r a；长度L b＝2L a杆b受安培力做变减速运动，杆a受安培力能量质量m b＝m a；电阻r b＝r a；长度L b＝L a摩擦力F fb＝F fa；质量m b＝m a；电阻r b＝r a；长度L b＝L a 开始时，两杆受安培力做变加速运动；开始时，若F<F≤2F，则a杆先变加速后匀速运动；b杆F做的功转化为两杆的动能和内能：F做的功转化为两杆的动能和内能(包括电热和摩擦热)：进行解决。
专题03 热学水银柱模型计算-2021年高考物理一轮复习基础夯实专练1.若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，求各被封闭气体的压强。
2.(2018·全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。
当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg。
现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。
求U形管平放时两边空气柱的长度。
在整个过程中，气体温度不变。
3.如图所示，一根两端开口、横截面积为S＝2 cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。
管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21 cm的气柱，气体的温度为t1＝7 Ⅲ，外界大气压取p0＝1.0×105 Pa(相当于75 cm高汞柱压强)。
(1)若在活塞上放一个质量为m＝0.1 kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？(g＝10 m/s2)(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2＝77 Ⅲ，此时气柱为多长？(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J，则气体的内能增加多少？4.(2019·石家庄二模)如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖直放置在空气中，中间用细软管相连，左侧U 形管顶端封闭，右侧U形管开口，用水银将部分气体A封闭在左侧U形管内，细软管内还有一部分气体。
已知环境温度恒为27 Ⅲ，大气压强为76 cmHg，稳定时，A部分气体长度为20 cm，管内各液面高度差分别为h1＝10 cm、h2＝12 cm。
(1)求A部分气体的压强；(2)现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了50 Ⅲ时，A部分气体长度为21 cm，求此时右侧U形管液面高度差h2′。
5.如图所示，内径均匀的U形细玻璃管一端开口，竖直放置，开口端与一个容积很大的贮汽缸B连通，封闭端由水银封闭一段空气A，已知－23 Ⅲ时空气柱A长62 cm，右管水银面比左管水银面低40 cm，当气温上升到27 Ⅲ时，水银面高度差变化4 cm。
专题十三 热学 本专题主要解决的是分子动理论和热力学定律，并从宏观和微观角度理解固、液、气三态的性质。新课程标准对本部分内容要求较低，《考试说明》明确提出“在选考中不出现难题”，高考命题的形式基本上都是小题的拼盘。 高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方面：①分子大小的估算；②分子动理论内容的理解；③物态变化中的能量问题；④气体实验定律的理解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释和理解；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦油膜法测分子直径等内容。 预测高考会涉及在以下方面：利用阿伏伽德罗常数进行微观量估算和涉及分子动理论内容的判断性问题，以选择填空题形式命题；气体压强为背景的微观解释问题，以简答形式命题；以理想气体为研究对象考查气体性质和热力学定律的问题，以计算题的形式命题。
知识点一、固体、液体、气体微观量的估算 1．固体、液体微观量的估算 (1)分子数、分子质量的计算 分子数N＝nNA＝mM0NA＝VV0NA 分子质量m′＝M0NA，其中M0为摩尔质量，V0为摩尔体积，NA为阿伏加德罗常数． (2)分子体积(分子所占空间)的估算方法 每个分子的体积V′＝V0NA＝M0ρNA，其中ρ为固体(或液体)的密度． (3)分子直径的估算方法
如果把固体分子、液体分子看成球体，则分子直径d＝36V′π＝36V0πNA； 如果把固体、液体分子看成立方体，则d＝3V′＝3V0NA.利用油酸在水面上形成的单层分子膜，可得油酸分子的直径d＝VS，其中V、S分别为油酸的体积和油膜的面积． 2．气体分子微观量的估算 (1)物质的量n＝V22.4，V为气体在标准状况下的体积，其单位为L. (2)分子间距的估算方法：倘若气体分子均匀分布，每个分子占据一定的空间，假设为立方体，分子位于每个立方体的中心，则每个小立方体的边长就是分子间距；假设气体分子占有的体积为球体，分子位于球体的球心，则分子间距等于每个球体的直径． 特别提醒：(1)分子直径的数量级为10－10 m，因此求出的数据只在数量级上有意义． (2)阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁． 知识点二、分子力做功及物体的内能 1．分子力的特点 分子间作用力(指引力和斥力的合力)随分子间距离变化而变化的规律是： (1)r(2)r＝r0时分子力为零； (3)r>r0时表现为引力； (4)r>10r0以后，分子力变得 十分微弱，可以忽略不计，如图11－1.
图11－1 2．分子力做功的特点及势能的变化 分子力做正功时分子势能减小;分子力做负功时分子势能增大.(所有势能都有同样结论:重力做正功重力势能减小、电场力做正功电势能减小.) 图11－2 由上面的分子力曲线可以得出如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变化的图象如图11－2.可见分子势能与物体的体积有关，体积变化，分子势能也变化． 3．物体的内能及内能变化 项目 内容 备注
内 能 分子 动能 分子动能各不相等 分子总动能由分子个数和温度决定 温度是分子 平均动能的标志 分子 势能 r＝r0时,Ep最小 总Ep与分子个数、分子种类、物体体积有关
分子力做正功,Ep减小
分子力做负功,Ep增大 分子力做功时,Ek和Ep相互转化,但二者之和不变
内能的改变 做功 没有热传递时,W＝ΔU 做功和热传递在改变物体内能上是等效的 实质:其他形式的能与内能的相互转化 热传递 没有做功时,Q＝ΔU 实质:内能在物体间的转移 三种方式:传导、对流、辐射 特别提醒：内能与机械能不同．前者由物体内分子运动和分子间作用决定，与物体的温度和体积有关，具体值难确定，但永不为零；后者由物体的速度、物体间相互作用、物体质量决定，可以为零；内能和机械能在一定条件下可以相互转化． 知识点三、气体性质的比较 项目 内容 备注 气体分子运动的特点
分子间距很大,作用力很弱 对理想气体, 温度T∝Ek, 内能U∝T
分子间碰撞频繁,分子运动混乱
向各个方向 运动的分子数相等 分子速率分布呈 “中间多,两头少”
项目 内容 备注 气体的 状态 参量
温度 ①T＝t＋273 K ②T与t间隔相等,起点不同 用于解释气体
定律 压强 产生原因:大量分子频繁碰撞器壁 微观决定因素:分子平均动能、分子密集程度 知识点四、分子动理论 1．分子动理论的内容： (1)物体是由大量分子组成的：分子直径的数量级为10－10 m．分子的大小可用油膜法估测：将油酸分子看成一个个紧挨在一起的单分子层，若用V表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的油膜面积，则分子直径(大小)d＝VS. (2)分子永不停息地做无规则运动：布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，既不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动；布朗运动现象说明液体分子在做无规则运动． (3)分子间同时存在着引力和斥力：二者均随分子间距的增大而减小，且分子斥力随分子间距变化得比较显著．分子力指引力和斥力的合力，当r＝r0(数量级是10－10m)时，分子力为零． 2．气体压强的微观解释：气体压强是大量气体分子作用在单位面积器壁上的平均作用力．其微观决定因素是分子平均动能和分子密集程度，宏观决定因素是温度和体积． 3．内能：物体内所有分子的动能与分子势能的总和．从微观上看，物体内能的大小由组成物体的分子数、分子平均动能和分子间距决定；从宏观上看，物体内能的大小由物质的量(摩尔数)、温度和体积决定． 知识点五、热力学定律 1．热力学第一定律：ΔU＝Q＋W ΔU W Q 正值 负值 正值 负值 正值 负值 内能 增加 内能 减少 外界对系 统做功 系统对外 界做功 系统从外界 吸收热量 系统向外界 放出热量 2.热力学第二定律：反映了涉及内能的宏观过程的不可逆性． (1)克劳修斯表述(热传导的方向性)：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． (2)开尔文表述(机械能和内能转化的方向性)：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．(第二类永动机不可能制成) 知识点六、气体实验定律与理想气体的状态方程 1．气体实验定律：等温变化——玻意耳定律：p1V1＝p2V2；等容变化——查理定律：p1p2＝T1T2；等压变化——盖·吕萨克定律：V1V2＝T1
T2
.只适用于一定质量的气体．
2．理想气体状态方程：p1V1T1＝p2V2T2或pVT＝C(恒量)．适用于一定质量的理想气体．
高频考点一 分子动理论 内能 例1. （2019·北京卷）下列说法正确的是（ ）
A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变 【变式探究】（多选）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 【变式探究】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 高频考点二 固体 液体 气体 例2. （2018年江苏卷）如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则_____．
A. 空气的相对湿度减小 B. 空气中水蒸汽的压强增大 C. 空气中水的饱和气压减小 D. 空气中水的饱和气压增大 【变式探究】（多选）下列说法正确的是（ ） A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中 的水蒸发吸热的结果 高频考点三 热力学定律与能量守恒定律 例3. （2019·新课标全国Ⅰ卷）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。 【变式探究】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
