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文档简介

1、山大附中实验学校 物理组 班级: 姓名: 小组: 第一章 分子动理论一、要点分析1.命题趋势本部分主要知识有分子热运动及内能,在09年高考说明中,本课时一共有五个考点,分别是:1.物质是由大量分子组成的 阿伏加德罗常数;2.用油膜法估测分子的大小(实验、探究);3.分子热运动 布朗运动;4.分子间作用力;5.温度和内能.这五个考点的要求都是I级要求,即对所列的知识点要了解其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接应用。由于近几年考试说明对这部分内容的要求基本没有变化,江苏省近几年的考题中涉及到了几乎所有的考点, 试题多为低档题,中档题基本没有。分子数量、质量或直径(体积)等微观的估算问题要求有较

2、强的思维和运算能力。分子的动能和势能、物体的内能是高考的热点。2.题型归纳随着物理高考试卷结构的变化,所以估计今后的高考试题中,考查形式与近几年大致相同:多以选择题、简答题出现。3.方法总结(1)对应的思想:微观结构量与宏观描述量相对应,如分子大小、分子间距离与物体的体积相对应;分子的平均动能与温度相对应等;微观结构理论与宏观规律相联系,如分子热运动与布朗运动、分子动理论与热学现象。(2)阿伏加德罗常数在进行宏观和微观量之间的计算时起到桥梁作用;功和热量在能量转化中起到量度作用。(3)通过对比理解各种变化过程的规律与特点,如布朗运动与分子热运动、分子引力与分子斥力及分子力随分子间距离的变化关系

3、、影响分子动能与分子势能变化的因素、做功和热传递等。 4.易错点分析(1)对布朗运动的实质认识不清布朗运动的产生是由于悬浮在液体中的布朗颗粒(即固体小颗粒)不断地受到液体分子的撞击,是小颗粒的无规则运动。布朗运动实验是在光学显微镜下观察到的,因此,只能看到固体小颗粒而看不到分子,它是液体分子无规则运动的间接反映。布朗运动的剧烈程度与颗粒大小、液体的温度有关。布朗运动永远不会停止。(2)对影响物体内能大小的因素理解不透彻内能是指物体里所有的分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和。分子动能取决于分子个数和温度;分子势能微观上由分子间相对位置决定,宏观上取决于物体的体积。同时注意内能与机械能的区别

4、和联系。二、典型例题例1、 铜的摩尔质量是6.35×10-2kg,密度是8.9×103kg/m3 。求(1)铜原子的质量和体积;(2)铜1m3所含的原子数目;(3)估算铜原子的直径。例2、 下面两种关于布朗运动的说法都是错误的,试分析它们各错在哪里。(1) 大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬,有时在室内也能看到飘浮在空气中的尘埃 的运动,这些都是布朗运动。(2) 布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的,固体小颗粒的体积越大,液体分子对它的撞击越多,布朗运动就越明显。bcdaOFx例3、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

5、距离的关系如图中的曲线所示,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,则( )A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子从a到c做匀加速运动,到达c时速度最大C.乙分子从a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减小D.乙分子到达c时,两分子间的分子势能最小为零例4 相同质量的氧气和氢气温度相同,下列说法正确的是( )A每个氧分子的动能都比氢分子的动能大 B每个氢分子的速率都比氧分子的速率大C两种气体的分子平均动能一定相等 D两种气体的分子势能一定相等例5、以下说法正确的是( )A机械能为零,内能不为零是可能的 B温度

6、相同,质量相同的物体具有相同内能 C温度越高,物体的内能越大 D的冰的内能比等质量的0的水内能大 针对训练 1分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误的是( )A、显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,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、在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素2关于布朗运动,下列说法正确的是( )A、布朗运动用眼睛可直接观察到; B、布朗运动在冬天观察不到;C、布朗运动是液体分子无规则运动的反映; D、在室内看

7、到的尘埃不停的运动是布朗运动3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,为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式: 其中( )A和都是正确的; B和都是正确的;C和都是正确的; D和都是正确的。4根据分子动理论,物质分子间距离为r0时分子所受引力与斥力相等,以下关于分子势能的说法正确的是 ( )A当分子距离是r0时,分子具有最大势能,距离变大时分子势能变小B当分子距离是r0时,分子具有最小势能,距离减小时分子势能变大C分子距离增大,分子势能增大,分子距离越小,分子势能越小D分子距离越大,分子势能越小,分子距离越小,分

8、子势能越大5关于分子间距与分子力的下列说法中,正确的是 ( )A水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和,说明分子间有空隙;正是由于分子间有空隙,才可以将物体压缩B实际上水的体积很难被压缩,这是由于水分子间距稍微变小时,分子间的作用就表现为斥力C一般情况下,当分子间距r<r0(平衡距离)时,分子力表现为斥力,r=r0时,分子力为零;当r>r0时分子力为引力D弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力,正是分子引力和斥力的对应表现6已知阿佛伽德罗常数为N,某物质的摩尔质量为M(kg/mol),该物质的密度为(kg/m3),则下列叙述中正确的是 ( ) A1kg该物质所含的分子个数是N B1kg该物

9、质所含的分子个数是 C该物质1个分子的质量是(kg) D该物质1个分子占有的空间是(m3)7甲、乙两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略),设甲固定不动,在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中,关于分子势能变化情况的下列说法正确的是( )A.分子势能不断增大 B.分子势能不断减小C.分子势能先增大后减小 D.分子势能先减小后增大8关于分子的热运动,下列说法中正确的是( )A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B当温度降低时,物体内每一个分子热运动的速率一定都减小C当温度升高时,物体内分子热运动的平均动能必定增大D当温度降低时,物体内分子热运动的平均动能也可能增大9下列说

10、法中正确的是( )A只要温度相同,任何分子的平均速率都相同B不管分子间距离是否大于r0(r0是平衡位置分子距离),只要分子力做正功,分子势能就减小,反之分子势能就增加C10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能D温度高的物体中的每一个分子的运动速率一定大于温度低的物体中每一个分子的速率10当分子间距离大于10r0(r0是分子平衡位置间距离)时,分子力可以认为是零,规定此时分子势能为零。当分子间距离是平衡距离r0时,下列说法中正确的是( )A分子力是零,分子势能也是零B分子力是零,分子势能不是零C分子力不是零,分于势能是零D分子力不是零,分子势能不是零11在下列叙述中,正确的是 (

11、) A物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大 ff斥f引fOrr1甲乙r2r3 B布朗运动就是液体分子的热运动 C一切达到热平衡的系统一定具有相同的温度 D分子间的距离r存在某一值r0,当r<r0时,斥力大于引力,当r>r0时,引力大于斥力12.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上距原点r3的位置.虚线分别表示分子间斥力f斥和引力f引的变化情况,实线表示分子间的斥力与引力的合力f的变化情况。若把乙分子由静止释放,则乙分子( )A.从r3到r1做加速运动,从r1向O做减速运动 B.从r3到r2做加速运动,从r2到r1做减速运动C.从r3到r1,分子势能先减少

12、后增加 D.从r3到r1,分子势能先增加后减少13在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下: 取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液。 用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止,恰好共滴了100滴。 在水盘内注入蒸馏水,静置后滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一油膜。 测得此油膜面积为3.60×102cm2。(1)这种粗测方法是将每个分子视为 ,让油酸尽可能地在水面上散开, 油膜面积可视

13、为 ,这层油膜的厚度可视为油分子的 。(2)利用数据可求得油酸分子的直径为 m。14.(1)如图所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面,如果你想使玻璃板离开水面,必须用比玻璃板重力_的拉力向上拉橡皮筋,原因是水分子和玻璃的分子间存在_作用。(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色,这一现象在物理学中称为_现象,是由于分子的_而产生的,这一过程是沿着分子热运动的无序性_的方向进行的。第二章 固体、液体和气体一、要点分析本节内容在高考考试说明中,均为级要求,即要求对所学知识了解内容及含义,并能在有关问题中识别和直接应用。在高考中多以选择题或填空题形

14、式出现,大多属较易题。本节需要掌握的知识点如下:知道晶体和非晶体的区别,知道晶体的微观结构。了解液晶的微观结构、主要性质及在显示技术中的应用。知道液体的表面张力现象。了解饱和汽及饱和气压的概念。了解气体实验三定律,知道理想气体实验模型。(不要求用气体实验定律进行定量计算)会用气体分子运动论对气体定律进行微观解释。理解pV、p T图、VT图的意义,会用它们解决有关的问题二、典型例题 例1:在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡,然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面,结果得到如图所示的两种图样,则( ) A.样本A一定是非晶体 B.样本A可能是非晶体 C.样本B一定是晶体 D.样本B不一定是晶体 例2:

15、关于液体的表面张力,下述说法哪个是错误的?(      ) A表面张力是液面各部分间相互吸引的力,方向与液面相平行 B表面张力是液面分子间作用力的宏观体现        C表面层里分子距离比液体内部小些,分子间表现为引力   D不论是水还是水银,表面张力都要使液面收缩 例3:在密闭的容器内,放置一定量的液体,如图(a)所示,若将此容器置于在轨道上正常运行的人造地球卫星上,则容器内液体的分布情况,应是() A仍然如图(a)所示 B只能如图(b)中所示 C可能

16、如图(b)中或可能所示 D可能如图(b)中或可能所示 例4关于饱和汽,正确的说法是(    )A在稳定情况下,密闭容器中如有某种液体存在,其中该液体的蒸汽一定是饱和的B密闭容器中有未饱和的水蒸气,向容器内注入足够量的空气,加大气压可使水汽饱和C随着液体的不断蒸发,当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡D对于某种液体来说,在温度升高时,由于单位时间内从液面汽化的分子数增多,所以其蒸汽饱和所需要的压强增大例5. 一定质量的理想气体处于某一平衡态,此时其压强为p0,欲使气体状态发生变化后压强仍为p0,通过下列过程能够实现的是( )A先保持体积不变,

17、使气体升温,再保持温度不变,使气体压缩B先保持体积不变,使压强降低,再保持温度不变,使气体膨胀C先保持温度不变,使气体膨胀,再保持体积不变,使气体升温D先保持温度不变,使气体压缩,再保持体积不变,使气体降温三、针对训练1关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是(      )A单晶体具有各向异性 C非晶体的各种物理性质,在各个方向上都是相同的B多晶体也具有各向异性 D晶体的各种物理性质,在各个方向上都是不同的 2如图所示,为质量恒定的某种气体的p-T图,A、B、C三态中体积最大的状态是( )AA状态 BB状态 CC状态 D条件不足,无法确定3下列现

18、象哪些是毛细现象( )A粉笔把纸上的墨水吸干 B车轮在潮湿的地上滚过之后,车辙中会渗出水C托利拆利管内的水银面高于管外的水银面 D植物根部的养分,能升到植物上部枝叶中4.关于液体表面的收缩趋势,正确的说法是:( )A因为液体表面分子分布比内部密,所以有收缩趋势B液体表面分子分布和内部相同,所以有收缩趋势C因为液体表面分子分布比内部稀,所以有收缩趋势D液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用,使液体表面有收缩趋势5.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

19、,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,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大6一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系正确的是( )Ap1p2,V12V2,T1T2 Bp1p2,V1V2,T12T2Cp12p2,V12V2,T12T2 Dp12p2,V1V2,T12T27两端封闭的玻璃管,中间有一段水银把空气分割为两部分,当玻璃管竖直时,上、下两部分的空气体积相等,如果将玻璃管倾斜,

20、则( )A水银柱下降,上面空气体积增大 B水银柱上升,上面空气体积减小C水银面不动,上面空气体积不变 D下面部分的空气压强减小8一定质量气体作等容变化,温度降低时,气体的压强减小,这时 ( )A分子平均动能减小 B分子与器壁碰撞时,对器壁的总冲量减小C分子平均密度变小了 D单位时间内分子对器壁单位面积的碰撞次数减少9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的分子数,则( )A当体积减小时,V必定增加 C当压强不变而体积和温度变化时,N必定变化B当温度升高时,N必定增加 D当压强不变而体积和温度变化时,N可能不变10.如图所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K、P中充满气体,Q为真

21、空,整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则( )A气体体积膨胀,内能增加 B气体分子势能减少,内能增加C气体分子势能增加,压强可能不变 DQ中气体不可能自发地全部退回到P中11关于气体压强,以下理解不正确的是 ( )A从宏观上讲,气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小B从微观上讲,气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的C容器内气体的压强是由气体的重力所产生的 D压强的国际单位是帕,1Pa1N/m212.如图所示,一端封闭的玻璃管开口向下竖直倒插在水银槽中,其位置保持固定。已知封闭端内有少量空气。若大气压强变小一些,则管中在水银槽水银面上

22、方的水银柱高度h和封闭端内空气的压强p将如何变化( )A.h变小,p变大 B.h变大,p变大 C.h变大,p变小 D.h变小,p变小13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气体分子的热运动越剧烈, 气体温度就越高C气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少14地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)( )A体积减小,温度降低B体积减小,温度不变C体积增大,温度降低D体积增大,温度不变15.已

23、知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能( ) A先增大后减小B先减小后增大 C单调变化D保持不变 16如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞,使气缸悬空而静止设活塞与缸壁间无摩擦,可以在缸内自由移动,缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同,则下列结论中正确的是() A若外界大气压增大,则弹簧将压缩一些B若外界大气压增大,则气缸的上底面距地面的高度将增大 C若气温升高,则活塞距地面的高度将减小 D若气温升高,则气缸的上底面距地面的高度将增大17某自行车轮胎的容积为V里面已有压强为P0的

24、空气,现在要使轮胎内的气压增大到P,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是P0,体积为 ()的空气 A B C(1)V D(+1)V18如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,活塞和气缸都导热,活塞与气缸间无摩擦,原先重物和活塞均处于平衡状态,因温度下降使气缸中气体做等压变化,下列说法正确的是() A重物上升,气体放出热量B重物上升,气体吸收热量 C重物下降,气体放出热量D重物下降,气体吸收热量19如图所示,一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上,活塞与气缸壁间的摩擦不计气缸内封闭了一定质量的理想气体

25、现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中() A气体的内能增大 B气缸内分子平均动能增大 C气缸内气体分子密度增大 D单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多20如图所示,一端开口,一端封闭的玻璃管,封闭端有一定质量的气体,开口端浸入固定在地面上的水银槽中,用弹簧测力计拉着玻璃试管,此时管内外水银面高度差为l1,弹簧测力计示数为F1若吸走槽中的部分水银,待稳定后管内外水银面高度差为h2,弹簧测力计示数为F2,则() Ah2h1,F2=F1 Bh2h1,F2=F1 Ch2h1,F2F1Dh2h1,F2F121如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气

26、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加热一段时闻后,a、b各自达到新的平衡,则() Aa的体积增大了,压强变小了 Bb的温度升高了 C加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈 Da增加的内能大于b增加的内能22如图所示,一个内壁光滑与外界不发生热传递的气缸固定在地面上,缸内活塞下方封闭着空气(活塞与外界也不发生热传递),若突然用竖直向上的力F将活塞向上拉一些,缸内封闭着的气体() A分子平均动能增大 B单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少 C每个分子对缸壁的冲力都减小了D若活塞重力不计,拉力F对活

27、塞做的功等于缸内气体的内能改变量23某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么() A外界对胎内气体做功,气体内能减小 B外界对胎内气体做功,气体内能增大 C胎内气体对外界做功,内能减小 D胎内气体对外界做功,内能增大24如图所示,一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置,左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B,水银面a、b间的高度差h1,水银柱cd的长度为h2=h1,a面与c面恰处于同一高度现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡,则() A水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度 B水银面a、b间新的高度差等于右管上段新水银柱的

28、长度 C气体A的压强一定大于外界大气压强 D气体A的压强变化量比气体B的压强变化量小 25如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具,某同学在17的室内对蹦蹦球充气,已知充气前球的总体积V=2L,压强为p1=latm,充气筒每次充入V=0.2L压强为l atm的气体,忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化,球内气体可视为理想气体,取阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol1(i)求充气多少次可以让球内气体压强增大至p2=3atm;(ii)已知空气在p1=l atm、17时的摩尔体积为Vmol=24L/mol,求满足第(1)问的球内空气分子数目N 26如图所示,粗细均匀的“T”型细管竖直

29、放置,竖直管A、B的两端封闭,水平管C的右端开口且与大气相通当光滑活塞上不施加外力时,A、B两部分空气柱的长度均为30cm,竖直管中水银柱长度为15cm,C管中水银柱长度为4.2cm大气压p0=75cmHg现用外力缓慢推动活塞,恰好将C管中水银全部推入竖直管中;固定活塞,再将“T”型细管以水平管C为轴缓慢转动90°,求这时A端空气柱的长度 27如图为一粗细均匀、足够长的等臂细U形管竖直放置,两侧上端都封闭有理想气体A、B且被水银柱隔开,已知气体A的压强PA=75cmHg,A气柱长度为lA=20.0cm,两气柱的长度差为h=5.0cm现将U形管水平放置,使两臂位于同一水平面上设整个过程

30、温度保持不变,求稳定后两空气柱的长度差h 28如图,有一个在水平面上固定放置的气缸,由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成,a、b、c的横截面积分别为2S、S和3S已知大气压强为p0两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的细线相连,两活塞之间密封有温度为T0的空气,开始时,两活塞静止在图示位置现对气体加热,使其温度缓慢上升,两活塞缓慢移动,忽略两活塞与圆筒之间的摩擦求:(1)加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力;(2)气体温度上升到多少时,其中一活塞恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处;(3)气体温度上到时,封闭气体的压强 29如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长

31、l1=25.0cm的空气柱,中间有一段长l2=25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0cm已知大气压强为p0=75.0cmHg现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1=20.0cm假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离 30如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300K平衡时水银的位置如图(h1=h2=5cm,L1=50cm,),大气压为75cmHg求:(1)右管内气柱的长度L2(2)关闭阀门A,当温度升至405K时,左侧

32、竖直管内气柱的长度L3第三章 热力学定律及能量守恒一、要点分析命题趋势 热力学第一定律,能量守衡为()级要求,要引起高度重视。热力学第二定律的微观解释属于新增内容,可能会出现简答题,要注意这一变化。 题型归纳 题型主要以选择题,简答题,计算题为主. 易错点分析 对热力学第一定律公式各个量符号的选取容易出错, 对热力学第二定律的内容理解不透彻,容易出错。二、 典型例题 例1 一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104J的功,气体的内能减少了1.2×105J,则下列各式中正确的是 ( )A.W=8×104J,U =1.2×105J ,Q=4×

33、;104J B.W=8×104J,U =1.2×105J ,Q=2×105J C.W=8×104J,U =1.2×105J ,Q=2×104J D.W=8×104J,U =1.2×105J ,Q=4×104J 例2 下列说法中正确的是:( )A、物体吸收热量,其内能必增加 B、外界对物体做功,物体内能必增加C、物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能减少 D、物体温度不变,其内能也一定不变 例3 下列各种说法正确的是( )A、物体从10变为8,其热量减少了 B、物体从10变为8,放出了一定的内能C、物体从1

34、0变为8,其内能减少了 D、物体从10变为8,物体可能释放了一定的热量 例4 下列说法正确的是 ( ) A 热量不可能由低温物体传递到高温物体B 外界对物体做功,物体内能必定增加C 第二类永动机不可能制成,是因为违反了能的转化和守衡定律D 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化 例5 一定质量的气体,在压缩过程中外界对气体做功300J,但这一过程中气体的内能减少了300J,问气体在此过程中是吸热还是放热?吸收(或放出)多少热量?例6 一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量,同时气体对外做了6×105J的功,问:(1)物体的内能是增加还是减少?

35、变化量是多少?(2)分子势能是增加还是减少?(3)分子的平均动能是增加还是减少?三、针对训练 1在热力学第一定律的表达式U=W+Q中关于U、W、Q各个物理量的正、负,下列说法中正确的是 ( )A.外界对物体做功时W为正,吸热时Q为负,内能增加时U为正B.物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时U为负C.物体对外界做功时W为负,吸热时Q为正,内能增加时U为正D.外界对物体做功时W为负,吸热时Q为负,内能增加时U为负 2关于物体内能的变化,以下说法正确的是 ( )A.物体吸热,内能一定增大 B.物体对外做功,内能可能增大C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变 D.物体放出热量,同时对

36、外做功,内能可能不变 3自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,下列说法正确的是 ( )A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能,但总能量守恒 4下列各物体在所经历的过程中,内能增加的有 ( )A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体 B.水平飞行并射穿木块的子弹C.在绝热的条件下被压缩的气体 D.在光滑水平面上运动的两个小球,碰撞后以共同的速度运动 5. 根据热力学第二定律,下列判断正确的是( )A、电流的能不可能全部变为内能B、在火力发电机中,燃气的内能不可能全部变为电能C、热机中,燃气内能不可能全部变为机械能D、在热传导中,热量不可能

37、自发地从低温物体传递给高温度物体。 6. 第二类永动机不可以制成,是因为( ) A、 违背了能量的守恒定律 B、热量总是从高温物体传递到低温物体C、机械能不能全部转变为内能 D、内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化 7对于在一个大气压下100的水变成100的水蒸气的过程中,下列说法正确的是( )A.水的内能增加,对外界做功,一定是吸热 B.水的内能不变,对外界做功,从外界吸热C.水的内能减少,对外界不做功,向外界放热 D.水的内能增加,对外界做功,向外界放热 8为使一个与外界保持良好热交换状态的物体的内能能够明显变化,以下方法可行的是()A.以较大的功率对物体做功B. .以较小的功率对

38、物体做功C.该物体以较大的功率对外做功D. 该物体以较小的功率对外做功 9下列有关熵的说法正确的是( )A熵是系统内分子运动无序性的量度 B熵值越大,代表越为无序C在自然过程中熵总是增加的 D热力学第二定律也叫熵减小原理 10下列说法正确的是 ( ) A物体吸收热量,其温度一定升高 B热量只能从高温物体向低温物体传递 C遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D做功和热传递是改变物体内能的两种方式 11.关于热量的下列说法中正确的是( )A、温度高的物体含有的热量多 B、内能多的物体含有的热量多C、热量、功和内能的单位相同 D、热量和功都是过程量,而内能是一个状态量 12.下列说法中正确的是:A、

39、物体吸收热量,其内能必增加 B、外界对物体做功,物体内能必增加C、物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能减少 D、物体温度不变,其内能也一定不变 13.空气压缩机在一次压缩中,空气向外界传递的热量2.0 ×105J,同时空气的内能增加了1.5 ×105J. 这时空气对外做了多少功? 14.有一个10m高的瀑布,水流在瀑布顶端时速度为2m/s,在瀑布底与岩石的撞击过程中,有10%的动能转化为水的内能,请问水的温度上升了多少摄氏度?已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·).第一章 分子动理论 参考答案典型例题答案例1 解:(1)铜原子的质量铜原子的体积

40、(2)1铜的摩尔数为1铜中含铜原子数个(3)把铜原子看成球体,直径例2解析:能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的,一般数量级在10-6m,肉眼是看不到的,必须借助于显微镜,风天看到的沙尘都是颗粒较大的;它们的运动是由于气流作用下的定向移动,所以它们的运动不能称为布朗运动。如果颗粒过大,液体分子对它的撞击在各个方向上是接近均匀的,微粒的惯性也越大,微粒就不会做布朗运动了。例3 答案:C 解析:与重力、弹力相似,分子力做功与路径无关,可以引进分子势能的概念。分子间所具有的势能由它们的相对位置所决定。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加。例4答案:C 解析 :温度是分子平均动

41、能的标志,氧气和氢气的温度相同,其分子的平均动能应相同,但分子的运动速率有的大,有的小,各个分子的动能并不相同,只是所有分子的动能的平均值相同。分子势能与分子间距离有关,即与体积有关,因此,无法比较两种气体的分子势能。例5答案:A 解析:A正确,因为机械能为零,但内能不能为零;B不正确,因为物体的内能由物体的温度、体积、物态等因素决定;C不正确,原因同上; D由于的冰的体积比的水大,温度相同,有的同学错认正确,实际上有较为复杂的反常膨胀的现象,我们用体积来讨论其内能是不适合的,我们可以从能量角度来讨论.因为0的冰熔化为0的水要吸收热量或对它做功,所以有其他形式的能转化为内能或内能转移给冰,所以

42、0的水的内能比等质量的的冰的内能大,所以不正确。针对训练答案1B 2. C 3. B 4. B 5. ABCD 6. D 7. D 8.C 9.B 10.B 11. ACD 12. A13(1)球形 单分子油膜 直径 (2)1.11×109。14(1)大 引力 (2)扩散 无规则热运动 增大第二章 固体、液体和气体 参考答案典型例题 例1:答案:B C 要知道只有单晶体才具有各向异性,而多晶体和非晶体都是各向同性。例2:答案:C在液体与气体相接触的表面层中,液体分子的分布较内部稀疏,即分子间距大于r0,分子间表现为引力,其宏观表现是使液面收缩,好像绷紧的橡皮膜一样。所以错误的只有C选

43、项。例3:答案:D由于不知液体与容器是浸润还是不浸润,所以液面可能如图(b)中(1)或(2)所示形状。例4答案:ACD 在饱和状态下,液化和汽化达到动态平衡,即达到稳定状态,所以AC正确;液体的饱和汽压与其温度有关,即温度升高饱和汽压增大,所以D正确;饱和汽压是指液体蒸汽的分气压,与其他气体的压强无关,所以B错误。例5. 答案:CD 由理想气体的状态方程,即可定性判断出结果。针对训练1、ACD 2、C 3、AD 4、C 5、D 6、D 7、BD 8、ABD 9、C10、D 11、C 12、 D 13、BC 14、C 15、B16【解答】解:A、选择气缸和活塞为整体,那么整体所受的大气压力相互抵

44、消,若外界大气压增大,则弹簧长度不发生变化,故A错误B、选择气缸内为研究对象,竖直向下受重力和大气压力PS,向上受到缸内气体向上的压力P1S,物体受三力平衡:G+PS=P1S,若外界大气压P增大,P1一定增大,根据理想气体的等温变化PV=C(常数),当压强增大时,体积一定减小,所以气缸的上底面距地面的高度将减小,故B错误C、对活塞竖直方向受力分析,初状态:F上1=F弹1+F大气1,F下1=F缸气1(F大气1+F缸)+G塞,F上1=F下1,即 F弹1=F缸+G塞末状态:F上2=F弹2+F大气2,F下2=F缸气2(F大气2+F缸)+G塞,F上2=F下2 即 F弹2=F缸+G塞所以 F弹1=F弹2

45、故活塞距离地面高度不变,故C错误D、气温升高,则大气压下降先把缸作为研究对象,对缸竖直方向受力分析:初状态:F上1=F缸气1 F下1=F大气1+G缸 F上1=F上2末状态:F上2=F缸气2 (缸内的气体温度升高则压强变大,即F缸气2变大 ) F下2=F大气2+G缸(F大气2小于F大气1)所以F上2大于F下2,又因活塞与缸内壁无摩擦,故气缸向上运动,即气缸的上底面距地面的高度将变大,故D正确故选:D17【解答】解:气体做等温变化,设充入V的气体,P0V+P0V=PV,所以V=,C正确故选:C18【解答】解:气缸内气体压强不变,根据理想气体状态方程可知:温度降低,因此体积将减小,一定质量理想气体的

46、内能由温度决定,温度降低,其内能减小,根据U=W+Q可知,体积减小,外界对气体做功,因此将放出热量,故BCD错误,A正确故选A19【解答】解:A、金属气缸导热性能良好,由于热交换,气缸内封闭气体温度与环境温度相同,向活塞上倒一定质量的沙土时气体等温度压缩,温度不变,气体的内能不变故A错误B、温度不变,则气缸内分子平均动能保持不变故B错误C、气缸内封闭气体被压缩,体积减小,而质量不变,则气缸内气体分子密度增大故C正确D、温度不变,气体分子的平均动能不变,平均速率不变,等温压缩时,根据玻意耳定律得知,压强增大,则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多故D正确故选:CD20【解答】解:(1)因为

47、实验中,玻璃管内封闭了一段空气,因此,大气压=玻璃管中水银柱产生的压强+封闭空气的压强,大气压不变的情况下,吸走槽中的部分水银,管口未离开水银面,封闭空气的体积变大,压强变小,同时水银柱的高度h也会适当增加;(2)因为题目中提出不计玻璃管的重力和浮力,因此,向上的拉力F与水银柱的重力相平衡,而水银柱的高度h变大,所以水银柱的重力变大,拉力F的大小会变大故选D21【解答】解:A、当a加热时,气体a的温度升高,压强增大,由于K与气缸壁的接触是光滑的,可以自由移动,所以a,b两部分的压强始终相同,都变大,故A错误B、由于a气体膨胀,b气体被压缩,所以外界对b气体做功,根据热力学第一定律得:b的温度升

48、高了,故B正确C、由于过程中a气体膨胀,b气体被压缩,所以a气体的温度较高,所以加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈,故C正确D、由于a气体膨胀,b气体被压缩,最终a气体体积大于b气体体积,所以a气体的最终温度较高,内能增加较多,故D正确 故选BCD22【解答】解:A、向上拉活塞时,气体体积变大,气体对外做功,W0,由于气缸与活塞是绝热的,在此过程中气体既不吸热,也不放热,则Q=0,由热力学第一定律可知,U=W+Q0,气体内能减小,温度降低,分子平均动能变小,故A错误;B、气体物质的量不变,气体体积变大,分子数密度变小,单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少,故B正确;C、气

49、体温度降低,分子平均动能减小,当并不是每一个分子动能都减小,因此并不是每个分子对缸壁的冲力都减小,故C错误;D、若活塞重力不计,则活塞质量不计,向上拉活塞时,活塞动能与重力势能均为零,拉力F与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体的内能改变量,故D错误; 故选B23【解答】解:根据理想气体的状态方程:可知轮胎内的压强增大、体积增大,则温度一定升高气体的温度升高,内能一定增大气体的体积增大的过程中,对外做功 故选:D24【解答】解:A、加水银前,A气体压强:PA=P0+gh2gh1=P0;B气体压强:PB=P0+gh2;当向右管开口端注入少量水银时,A、B气体压强均变大,要被压缩;假设B气体体积不变

50、,则水银面c下降的高度等于水银面a上升的高度;由于B气体体积同时要减小,故水银面c下降的高度大于水银面a上升的高度,故A正确;B、假设右管中增加的水银高度比A气体的原长大,则水银面a、b间新的高度差不可能等于右管上段新水银柱的长度,故B错误;C、A气体压强:PA=P0+gh2gh1,加水银后,由于h2h1,故PAP0;故C正确;D、假设加入h高度的水银,则B气体的压强增加量一定为gh;假设A、B气体的体积均不变,则A气体的压强增加量也为gh;压强增加后,根据玻意耳定律,体积要压缩,故A气压增加量小于gh;故气体A的压强增加量比气体B的压强增加量小,故D正确; 故选ACD25【解答】解:(i)设

51、充气n次可以让气体压强增大至3atm,以蹦蹦球内原来的气体和所充的气体整体为研究对象,由玻意耳定律得:p1(V+nV)=p2V,解得:n=20次;(ii)若把球内气体缓慢放出,压强变为p1并收集起来,设此时球内外总体积为V1,由玻意耳定律得:p2V=p1V1,解得:V1=6L,分子数目:,解得:N=1.5×1023个;26【解答】解:图示初始状态下,A管空气的压强pA1=70cmHg,B管空气的压强pB1=85cmHg 当“T”型细管水平时,A、B空气柱的压强相同设为p,A、B空气柱的长度分别为LA2、LB2对A:pA1LA1=pLA2 对B:pB1LB1=pLB2 两式相比得: 由几何关系:LA2+LB2=(30+304.2)cm 联立解得:LA2=25.2cm 27【解答】解:当U形管竖直放置时,两部分气体的压强关系有:=70cmHg当U形管平放时,两部分气体的压强关系有:所以有A部分气体等温

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