高考物理二轮专训【15】分子动理论、气体及热力学定律

拾躲市安息阳光实验学校提能专训(十二) 分子动理论、气体及热力学定律1．对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是( )A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大答案：B 解析：根据理想气体状态方程知pVT＝恒量，分子热运动变剧烈时，T增大，由于不知V如何变化，故不知p如何变化，A错误，B正确；当分子间的平均距离变大时，V增大，由于不知T如何变化，故不知p如何变化，C、D 错误．2．(2013·苏北四市调研)下列说法正确的是( )A．液体的分子势能与液体的体积无关B．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管C．从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的D．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生答案：BC 解析：液体的体积决定了液体分子间的距离，进而决定液体分子势能，A错误；锄松地面可以破坏土壤里的毛细管，从而保存玉米地里的水分，B正确；气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁引起的，C正确；固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是固体扩散得慢，D错误．3．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如图V－T 图线所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为p b和p c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，则( )A．p b>p c，Q ab>Q acB．p b>p c，Q ab<Q acC．p b<p c，Q ab>Q acD．p b<p c，Q ab<Q ac答案：C 解析：本题考查气体状态方程和热力学第一定律．由pVT＝C知，温度T相同，体积越大气体的压强越小，则p b<p c，A、B错误；对过程ab，气体体积增大，克服外界压力做功，W为负值；对过程ac，气体体积不变，对外界不做功，W＝0，而两个过程的温度变化相同即气体内能的增量相同，由ΔU ＝W＋Q知，Q ab>Q ac，故C正确，D错误．4．(2013·开封模拟)如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略，假设气缸壁导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，下列关于气缸内气体的结论，正确的是( ) A．气体做等温膨胀，气体分子的平均速率不变，气体的压强不变B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间内对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热量全部用来对外做功D．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，因此此过程违背热力学第二定律答案：BC 解析：气体等温膨胀，平均动能不变，平均速率不变，体积增大，压强减小，单位时间对单位面积碰撞次数减少，A错误，B正确；气体对外做功，吸收的热量全部对外做功，此过程不违背热力学第二定律，C正确，D 错误．5．如图是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化的图象，下列说法正确的是( )A．ab表示引力图线B．cd表示引力图线C．当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能为零D．当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子力为零E．当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子力表现为斥力答案：ADE 解析：根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，但分子间斥力减小快，所以A正确、B错误；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，引力等于斥力，D正确；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能最小，但不一定为零，C错误；当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，E 正确．6．(2013·保定调研)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害，矿物燃料燃烧排放的烟尘是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是( ) A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5必然有内能答案：DE 解析：PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确．7．关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的有( )A．两个分子相互靠近的过程中，分子力做正功B．热量一定不能从低温物体传给高温物体C．一定质量的气体，当体积和压强不变时，气体的内能一定不变D．单位面积上撞击器壁的气体分子数增加，气体压强一定增大E．物体温度升高时，物体的每个分子速率都会变大答案：C 解析：本题考查分子力、热传导、气体的内能、气体压强的微观解释以及温度的微观意义．两个分子靠近时，当分子间距离r>r0时，分子力做正功；当分子间距离r<r0时，分子力做负功，A错误；在热机的作用下，热量可以从低温物体传给高温物体，B错误；一定质量的气体，当体积和压强不变时，温度也不变，所以内能不变，C正确；单位面积上撞击器壁的气体分子数增加，如果分子速率较小，作用力不能增大，气体压强不会增大，D错误；物体温度升高时，物体的分子平均速率增大，但是每个分子的速率是不确定的，E 错误．故选C.8．如图所示，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，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，若规定无穷远处分子势能为零，则下列说法正确的是( )A．乙分子在b处分子势能最小B．乙分子在b处动能最大C．乙分子在c处分子势能最小D．乙分子在c处动能最大E．乙分子从c到d分子力和分子势能随距离的减小都增加答案：CDE 解析：本题考查分子间的作用力、分子势能与分子间距离的关系．乙分子由a到c，分子力表现为引力，引力做正功，分子势能减小，分子动能增大；分子由c到d，分子力表现为斥力且斥力不断增大，斥力做负功，分子势能增大，分子动能减小，因此乙分子在c处分子势能最小，分子动能最大，A、B错误，C、D、E正确．9．[物理——选修3－3](1)如图甲所示是一晶体物质微粒在平面上的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有________的性质．如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为________．甲乙(2)图中A、B气缸的长度和截面积均为30 cm和20 cm2，C是气缸内可无摩擦滑动、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p A＝2.0×105Pa的氮气，B内有压强p B＝1.0×105Pa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，环境温度不变，连接气缸的管道体积可忽略)．求：①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；②简要说明活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热．答案：(1)各向异性引力(2)①10 cm 1.5×105 Pa②吸热解析：(1)由于沿着不同方向微粒的数目和微粒间的距离不同，使得晶体具有各向异性；当分子间的距离等于分子间的平衡距离时，分子间的引力等于斥力，合力为零，当分子间的距离大于分子间的平衡距离时，引力和斥力都减小，但斥力减小得快，合力表现为引力．(2)①设活塞C向右移动x cm，由玻意耳定律得对A部分气体有p A LS＝p(L＋x)S对B部分气体有p B LS＝p(L－x)S代入相关数据解得x＝10 cm，p＝1.5×105 Pa.②由热力学第一定律可知，活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功，而气体发生等温变化，内能不变，故A中气体从外界吸热．10．[物理——选修3－3](1)下列关于热学的说法正确的是( )A．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的总压力B．分子间的引力和斥力，都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化快C．热机工作过程中，若没有摩擦，则它可以将吸收的热量全部转化为机械能D．一定质量的理想气体体积增大，内能一定减小E．一定质量的理想气体在等温变化过程中，若吸热，则一定对外做功(2)如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升，气体体积加倍，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦．①求加热过程中气体的内能增加量；②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度．答案：(1)BE (2)①Q－(p0S＋mg)h②12⎝⎛⎭⎪⎫1＋m0gp0S＋mgT1解析：(1)气体压强是气体分子对器壁持续不断地撞击产生的，是大量气体分子作用在器壁单位面积上的压力，不是单位时间作用在器壁上的压力，A 错误；分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化快，B 正确；能量的传递具有方向性，不可能把热能完全转化为机械能而不引起其他变化，C 错误；一定质量的理想气体体积增大时，气体对外做功，因不知吸热还是放热，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，无法判断内能的变化情况，D错误；理想气体等温变化过程中，气体的内能不变，若吸热，根据ΔU ＝W ＋Q ，可知气体一定对外做功，E 正确．(2)①取活塞为研究对象，由受力平衡得p ＝p 0＋mgS①气体对外做功W ＝pSh ②由热力学第一定律得ΔU ＝Q －W ③ 解得ΔU ＝Q －(p 0S ＋mg )h ④②设温度为T 1时的气体状态为初状态，此时体积为V 1、压强为p ＝p 0＋mgS活塞回到原位置时，气体状态为末状态，则压强为p 2＝p 0＋m 0＋m gS⑤体积为V 2＝V 12、温度为T 2由理想气体状态方程得pV 1T 1＝p 2V 2T 2⑥ 解得T 2＝12⎝⎛⎭⎪⎫1＋m 0g p 0S ＋mg T 1⑦ 11．[物理——选修3－3] (1)下列说法正确的是( )A ．分子间的距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小B ．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C ．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D ．从单一热源吸收热量，使之完全变成功是不可能的E ．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行(2)如图所示，开口向上导热性能良好、长度为l ＝75 cm 的粗细均匀的细玻璃管竖直放置．用长为h ＝45 cm 的水银柱封闭一定质量的空气(可视为理想气体)，此时管内水银面与玻璃管上端平齐．现保持环境温度T ＝300 K 不变，将玻璃管绕底端在竖直面内缓慢转动一周，在转动过程中没有漏气．已知大气压强为75 cmHg ，求：①玻璃管中剩余水银柱的长度；②在转动一周后对玻璃管进行缓慢加热，当管内水银面再次与玻璃管上端平齐时，管内气体的温度是多少？答案：(1)BCE (2)见解析解析：(1)本题考查热学知识的理解．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，A 错误；根据热力学第二定律知，从单一热源吸收热量，使之完全变成功是可能的，D 错误．(2)本题考查理想气体状态方程的相关计算．①玻璃管开口向上时，空气柱的压强为p 1＝p 0＋ρgh ，玻璃管开口向下时，水银有一部分要流出，设剩余水银柱的长度为x ，此时空气压强为p 2＝p 0－ρgx由玻意耳定律得p 1(l －h )S ＝p 2(l －x )S 解得x ＝15 cm②玻璃管加热后，管内水银柱上端再次与玻璃管上端平齐时，空气柱的压强为p 3＝p 0＋ρgx设气体的温度是T ′，由查理定律得p 2T ＝p 3T ′解得T ′＝450 K。

专题十五 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 五年7考何品真题——高考怎丛耆？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【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.(2015全国卷n T 33(1))关于扩散现象,F 列说法正确的是例(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、E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•]例(2016全国乙卷T33(I))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【解题关键】解答本题时应从以下两点进行分析：(1)理解热力学第一定律A U = W+ Q中各量的意义(2)理解热力学第二定律热传递的方向性BDE [根据热力学定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，说法A错误.改变物体内能的方式有做功和热传递，对气体做功可以改变其内能，说法B正确.理想气体等压膨胀对外做功，根据pV=恒量知，膨胀过程一定吸热，说法C 错误.根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，说法D正确.两个系统达到热平衡时，温度相等，如果这两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，说法E正确.故选B、D、E.]咼考1.高考考查特点⑴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.练考同迪考竦什丛？•考向1分子动理论1.下列说法中正确的是( )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E.空气中单个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动是有规律的【解析】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；单个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动是具有统计规律的，选项E正确.【答案】BDE•考向2物体的内能2.（2016全国丙卷T33（I））关于气体的内能，下列说法正确的是（）【导学号：37162083】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.—定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.—定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加CDE [气体的内能由物质的量、温度和体积决定，质量和温度都相同的气体，内能可能不同，说法A错误.内能与物体的运动速度无关，说法B错误.气体被压缩时，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，说法 C 正确.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关，说法 D 正确.根据理想气体状态方程，一定量的某种理想气体在压强不变的情况下，体积变大，则温度一定升高，内能一定增加，说法E 正确. ]•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”E.第二类永动机不可能制成，因违背了热力学第二定律ABE [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，E对.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练后反思I---------------------------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4 3 「球模型：v=3 n R (适用于估算液体、固体分子直径)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①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.②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①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.②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r o(分子间的距离为r o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①公式：A U = W+ Q;②符号规定：外界对系统做功，W> 0;系统对外界做功，W V 0.系统从外界吸收热量，Q>0;系统向外界放出热量，QvO.系统内能增加，A U > 0;系统内能减少，A J V 0.（3）热力学第二定律的表述：①热量不能自发地从低温物体传到高温物体（按热传递的方向性表述）•②不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响（按机械能和内能转化的方向性表述）•③第二类永动机是不可能制成的.I _______________________________________I考点2|固体、液体和气体难度：低档题题型：选择题五年3考因品真题——高考怎丛?? ______________例（2015全国卷I T33（I））下列说法正确的是（）A •将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B•固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变BCD [A.将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项A错误.B.单晶体具有各向异性，有些单晶体在不同方向上的光学性质不同，故选项B正确.C.例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项C正确.D.晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化.如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项D正确.E.熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项E错误.]例(2014全国卷n T33(I))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【解题关键】解答本题时应注意以下三个方面：(1)布朗运动不能反映花粉分子的热运动；(2)水的沸点与气压有关，与温度无关；(3)湿泡外纱布中水蒸发吸热可使湿泡的温度降低.BCE [悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，而不是反映花粉分子的热运动，选项A错误.由于表面张力的作用使液体表面的面积收缩，使小雨滴呈球形，选项B正确.液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器就利用了这一性质，选项C正确.高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，选项D错误.由于液体蒸发时吸收热量，温度降低，所以湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，选项E正确.]1 •高考考查特点⑴固体、液体和气体的考查点较多，高考常以多选题的形式考查.(2)高考常从微观角度考查固体、液体和气体的性质.2.解题的常见误区及提醒(1)气体的压强是气体分子频繁撞击器壁的结果，温度越高，分子数密度越大，气体对器壁的碰撞而产生的压强就越大.(2)晶体和非晶体的根本区别是有没有确定的熔点•多晶体也没有规则的外形和各向异性.已练考向——迪考竦片丛？ ___________•考向1固体的性质4 •对下列几种固体物质的认识，正确的有( )A •食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C•天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D •石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同E.晶体吸收热量，分子的平均动能不一定增加ADE ［晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，则说明食盐是晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，则该物质微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨与金刚石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D 正确；晶体吸收热量，如果温度不变，如熔化过程，分子的平均动能不变,E正确.]•考向2液体和气体5. (2016潍坊模拟)下列说法正确的是( )A .液晶具有流动性，光学性质各向异性B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力C.气体的压强是由气体分子间斥力产生的D.气球等温膨胀，球内气体一定向外放热E.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不变ABE [液晶具有流动性，光学性质具有各向异性，选项A正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项B 正确；气体的压强是由大量分子对容器器壁的碰撞造成的，选项C错误，E正确；根据A E = W+ Q,气球等温膨胀时，AE = 0, W<0,贝U Q>0，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|气体实验定律和理想气体状态方程难度：中高档题题型：计算题五年10考因品真題—高考怎広考？ _____________例(2016全国乙卷T33(2))在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧2水的压强，两压强差耶与气泡半径r之间的关系为A p= ，其中尸0.070 N/m. 现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升.已知大气压强p0= 1.0X 105Pa,水的密度p= 1.0X 103 kg/m3，重力加速度大小g= 10 m/s2.(i)求在水下10 m处气泡内外的压强差；(ii)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.【解题关键】解答本题时应从以下三点进行分析：2(1)利用题中信息y="r*求解.(2)明确各状态对应的压强和体积.(3)综合利用力的平衡、玻意耳定律以及理想化条件进行求解.【解析】(i )当气泡在水下h= 10 m处时，设其半径为r1,气泡内外压强差为A p1，则4 =严①代入题给数据得巾1 = 28 Pa. ②(ii)设气泡在水下10 m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气压强为P2,内外压强差为A p2，其体积为V2,半径为r2.。

分子动理论、气体及热力学定律【原卷】1．如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。

有关A、B和C三个状态温度A BT T、和T的关系，正确的是（）CA．A B B C<<，T T T TT T T T==，B．A B B CC．A C B CT T T T=<，，D．A C B CT T T T=>2．分子力F随分子间距离r的变化如图所示。

将两分子从相距2r r=处释放，仅考虑这两个分于间的作用，下列说法正确的是（）A ．从2r r =到0r r =分子间引力、斥力都在减小 B ．从2r r =到1r r =分子力的大小先减小后增大C ．从2r r =到0r r =分子势能先减小后增大 D ．从2r r =到1r r =分子动能先增大后减小3．水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。

从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。

扣动扳机将阀门M 打开，水即从枪口喷出。

若在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（ ）A ．压强变大B ．对外界做功C．对外界放热D．分子平均动能变大4．一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示。

已知三个状态的坐标分别为a（V0，2p0）、b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）以下判断正确的是（）A．气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功B．气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量C．在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D．气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量5．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（）A．布朗运动表明，构成悬浮微粒的分子在做无规则运动B．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．物体的摄氏温度变化了1°C，其热力学温度变化了273KE.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们的分子势能先减小后增大6．玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。

分子动理论 气体及热力学定律热点视角备考对策本讲考查的重点和热点：①分子大小的估算；②对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；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦用油膜法估测分子大小．命题形式基本上都是小题的拼盘. 由于本讲内容琐碎，考查点多，因此在复习中应注意抓好四大块知识：一是分子动理论；二是从微观角度分析固体、液体、气体的性质；三是气体实验三定律；四是热力学定律．以四块知识为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆.`一、分子动理论 1．分子的大小(1)阿伏加德罗常数N A ＝×1023 mol －1.(2)分子体积：V 0＝V molN A (占有空间的体积)．(3)分子质量：m 0＝M molN A.(4)油膜法估测分子的直径：d ＝VS . (5)估算微观量的两种分子模型 【①球体模型：直径为d ＝36V 0π.②立方体模型：边长为d ＝3V 0. 2．分子热运动的实验基础(1)扩散现象特点：温度越高，扩散越快．(2)布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈．3．分子间的相互作用力和分子势能(1)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．(2)分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加；当分子间距为r 0时，分子势能最小． —二、固体、液体和气体1．晶体、非晶体分子结构不同，表现出的物理性质不同．其中单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．2．液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．3．液体的表面张力使液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切． 4．气体实验定律：气体的状态由热力学温度、体积和压强三个物理量决定． (1)等温变化：pV ＝C 或p 1V 1＝p 2V 2.(2)等容变化：p T ＝C 或p 1T 1＝p 2T 2.(3)等压变化：V T ＝C 或V 1T 1＝V 2T 2.*(4)理想气体状态方程：pV T ＝C 或p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2.三、热力学定律 1．物体的内能 (1)内能变化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)物体内能的决定因素2．热力学第一定律 #(1)公式：ΔU ＝W ＋Q .(2)符号规定：外界对系统做功，W ＞0，系统对外界做功，W ＜0；系统从外界吸收热量，Q ＞0，系统向外界放出热量，Q ＜0.系统内能增加，ΔU ＞0，系统内能减少，ΔU ＜0. 3．热力学第二定律(1)表述一：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)表述二：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．(3)揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，说明了第二类永动机不能制造成功．热点一 微观量的估算？命题规律：微观量的估算问题在近几年高考中出现的较少，但在2015年高考中出现的概率较大，主要以选择题的形式考查下列两个方面： (1)宏观量与微观量的关系；(2)估算固、液体分子大小，气体分子所占空间大小和分子数目的多少．1.若以μ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，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面五个关系式中正确的是( )A ．N A ＝VρmB ．ρ＝μN A ΔC ．m ＝μN AD ．Δ＝V N AE ．ρ＝μV^[解析] 由N A ＝μm ＝ρVm ，故A 、C 对；因水蒸气为气体，水分子间的空隙体积远大于分子本身体积，即V ≫N A ·Δ，D 不对，而ρ＝μV ≪μN A·Δ，B 不对，E 对．[答案] ACE2.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M ＝0.283 kg·mol －1，密度ρ＝×103 kg·m －3.若100滴油酸的体积为1 mL ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少(取N A ＝×1023 mol －1，球的体积V 与直径D 的关系为V ＝16πD 3，结果保留一位有效数字)[解析] 一个油酸分子的体积V ＝MρN A分子直径D ＝36M πρN A最大面积S ＝V 油D代入数据得：S ＝1×101 m 2. [答案] 1×101 m 2 $3.(2014·潍坊二模)空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥，若有一空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝×103 cm 3.已知水的密度ρ＝×103 kg/m 3、摩尔质量M ＝×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝×1023 mol －1.试求：(结果均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数N ； (2)一个水分子的直径d .[解析] 水是液体，故水分子可以视为球体，一个水分子的体积公式为V ′0＝16πd 3.(1)水的摩尔体积为V 0＝Mρ①该液化水中含有水分子的物质的量n ＝VV 0②水分子总数N ＝nN A ③由①②③得N ＝ρVN AM `＝错误!≈3×1025(个)．(2)建立水分子的球模型有：V 0N A＝16πd 3得水分子直径d ＝36V 0πN A＝ 36××10－5××1023m≈4×10－10m. [答案] (1)3×1025个 (2)4×10－10 m[方法技巧] 解决估算类问题的三点注意1固体、液体分子可认为紧靠在一起，可看成球体或立方体；气体分子只能按立方体模型计算所占的空间.2状态变化时分子数不变. ^3阿伏加德罗常数是宏观与微观的联系桥梁，计算时要注意抓住与其有关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量.)热点二 分子动理论和内能命题规律：分子动理论和内能是近几年高考的热点，题型为选择题．分析近几年高考命题，主要考查以下几点：(1)布朗运动、分子热运动与温度的关系．(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系及分子势能与分子力做功的关系． ：1.(2014·唐山一模)如图为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线．下列说法正确的是( )A ．当r 大于r 1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r1时，分子间势能E p最小D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功E．当r等于r2时，分子间势能E p最小[解析]由图象知：r＝r2时分子势能最小，E对，C错；平衡距离为r2，r＜r2时分子力表现为斥力，A错，B对；r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，D对．[答案]BDE,2.(2014·长沙二模)下列叙述中正确的是()A．布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映B．分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能也越小C．两个铅块压紧后能粘在一起，说明分子间有引力D．用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力E．温度升高，物体的内能却不一定增大[解析]布朗运动不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它反映了液体分子的运动，A正确；若取两分子相距无穷远时的分子势能为零，则当两分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子势能随间距的减小而减小(此时分子力做正功)，当分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，分子势能随间距的减小而增大(此时分子力做负功)，故B错误；将两个铅块用刀刮平压紧后便能粘在一起，说明分子间存在引力，C正确；用打气筒向篮球充气时需用力，是由于篮球内压强在增大，不能说明分子间有斥力，D错误；物体的内能取决于温度、体积及物体的质量，温度升高，内能不一定增大，E正确．[答案]ACE￥3.对一定量的气体，下列说法正确的是()A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体的体积大于所有气体分子的体积之和C．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高D．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞产生的E．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小[解析]气体分子间的距离远大于分子直径，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错，B项对；温度是物体分子平均动能大小的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，C项对；气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁产生的，D项对；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，E项错误．[答案]BCD；[方法技巧]1分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，两分子为平衡距离时，分子势能最小.2注意区分分子力曲线和分子势能曲线.)热点三热力学定律的综合应用命题规律：热力学定律的综合应用是近几年高考的热点，分析近三年高考，命题规律有以下几点：(1)结合热学图象考查内能变化与做功、热传递的关系，题型为选择题或填空题．(2)以计算题形式与气体性质结合进行考查．(3)对固体、液体的考查比较简单，备考中熟记基础知识即可．】1.(2014·南昌一模)下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是()A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律B．能量耗散过程中能量不守恒C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性E ．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功[解析] 由热力学第一定律知A 正确；能量耗散是指能量品质降低，反映能量转化的方向性仍遵守能量守恒定律，B 错误，D 正确；电冰箱的热量传递不是自发，不违背热力学第二定律，C 错误；在有外界影响的情况下，从单一热源吸收的热量可以全部用于做功，E 正确． 。