高中物理３-3復習指南一、分子動理論１、物體是由大量分子組成的微觀量:分子體積V0、分子直徑d、分子質量m0宏觀量：物質體積V、摩爾體積ＶA、物體質量m、摩爾質量M、物質密度ρ。聯系橋梁：阿伏加德羅常數（NA=6.02×1023mol-1)分子質量：(2)分子體積：(對氣體,Ｖ0應為氣體分子占據的空間大小）(3)分子大小:(數量級10－１0ｍ）eq＼ｏ\ac(○,1)球體模型．直徑(固、液體一般用此模型)油膜法估測分子大小:—單分子油膜的面積,V—滴到水中的純油酸的體積eq＼o＼ac(○,2)立方體模型.(氣體一般用此模型；對氣體，d應理解為相鄰分子間的平均距離)注意:固體、液體分子可估算分子質量、大小（認為分子一個挨一個緊密排列）；氣體分子間距很大,大小可忽略,不可估算大小，只能估算氣體分子所占空間、分子質量。(4）分子的數量:或者2、分子永不斷息地做無規則運動（1)擴散現象:不同物質彼此進入對方的現象。溫度越高，擴散越快。直接說明了組成物體的分子總是不斷地做無規則運動，溫度越高分子運動越劇烈。(2)布朗運動：懸浮在液體中的固體微粒的無規則運動。發生因素是固體微粒受到包圍微粒的液體分子無規則運動地撞擊的不平衡性導致的.因而間接說明了液體分子在永不斷息地做無規則運動.布朗運動是固體微粒的運動而不是固體微粒中分子的無規則運動．②布朗運動反映液體分子的無規則運動但不是液體分子的運動．③課本中所示的布朗運動路線,不是固體微粒運動的軌跡．④微粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高,布朗運動越明顯．3、分子間存在互相作用的引力和斥力①分子間引力和斥力一定同時存在,且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力變化快,實際表現出的分子力是分子引力和分子斥力的合力③分子力的表現及變化,對于曲線注意兩個距離，即平衡距離ｒ０(約10-10m)與1０ｒ0。（ⅰ)當分子間距離為r0時，分子力為零。（ⅱ)當分子間距r＞r0時，引力大于斥力,分子力表現為引力。當分子間距離由r0增大時，分子力先增大后減小(ⅲ)當分子間距ｒ＜r0時，斥力大于引力,分子力表現為斥力。當分子間距離由ｒ0減小時，分子力不斷增大二、溫度和內能1、記錄規律：單個分子的運動都是不規則的、帶有偶爾性的;大量分子的集體行為受到記錄規律的支配。多數分子速率都在某個值附近，滿足“中間多，兩頭少”的分布規律。２、分子平均動能:物體內所有分子動能的平均值。①溫度是分子平均動能大小的標志。②溫度相同時任何物體的分子平均動能相等,但平均速率一般不等(分子質量不同）．x0x0EPr0(2）分子力做正功分子勢能減少,分子力做負功分子勢能增長。(3）分子勢能與分子間距離r０關系①當r＞r0時，r增大,分子力為引力，分子力做負功分子勢能增大。②當r＞r0時,r減小，分子力為斥力,分子力做負功分子勢能增大。③當r＝r0(平衡距離）時，分子勢能最小(為負值）(3)決定分子勢能的因素：從宏觀上看:分子勢能跟物體的體積有關。(注意體積增大,分子勢能不一定增大)從微觀上看：分子勢能跟分子間距離ｒ有關。４、內能:物體內所有分子無規則運動的動能和分子勢能的總和（1)內能是狀態量(2)內能是宏觀量，只對大量分子組成的物體故意義,對個別分子無意義。（3)物體的內能由物質的量（分子數量）、溫度(分子平均動能）、體積（分子間勢能）決定，與物體的宏觀機械運動狀態無關．內能與機械能沒有必然聯系．三、熱力學定律和能量守恒定律１、改變物體內能的兩種方式:做功和熱傳遞。①等效不等質:做功是內能與其他形式的能發生轉化;熱傳遞是不同物體（或同一物體的不同部分)之間內能的轉移,它們改變內能的效果是相同的。②概念區別:溫度、內能是狀態量，熱量和功則是過程量,熱傳遞的前提條件是存在溫差,傳遞的是熱量而不是溫度，實質上是內能的轉移.２、熱力學第一定律（1)內容：一般情況下,假如物體跟外界同時發生做功和熱傳遞的過程，外界對物體做的功W與物體從外界吸取的熱量Q之和等于物體的內能的增長量ΔU（2)數學表達式為:ΔU＝Ｗ+Q做功W熱量Q內能的改變ΔU取正值“＋”外界對系統做功系統從外界吸取熱量系統的內能增長取負值“-”系統對外界做功系統向外界放出熱量系統的內能減少(3）符號法則:（４）絕熱過程Q＝0，關鍵詞“絕熱材料”或“變化迅速”(5)對抱負氣體:①ΔＵ取決于溫度變化,溫度升高ΔU>０，溫度減少ΔU<0②W取決于體積變化，v增大時，氣體對外做功,W<０;v減小時，外界對氣體做功,W>０;③特例:假如是氣體向真空擴散，W＝03、能量守恒定律:（1)能量既不會憑空產生,也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到別的物體,在轉化或轉移的過程中其總量不變。這就是能量守恒定律。(2）第一類永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功的機器。(違反能量守恒定律)4、熱力學第二定律（1)熱傳導的方向性：熱傳導的過程可以自發地由高溫物體向低溫物體進行,但相反方向卻不能自發地進行，即熱傳導具有方向性，是一個不可逆過程。(2）說明：①“自發地”過程就是在不受外來干擾的條件下進行的自然過程。②熱量可以自發地從高溫物體傳向低溫物體，熱量卻不能自發地從低溫物體傳向高溫物體。③熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，必須有“外界的影響或幫助”,就是要由外界對其做功才干完畢。（3)熱力學第二定律的兩種表述①克勞修斯表述:不也許使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化。②開爾文表述:不也許從單一熱源吸取熱量，使之完全變為有用功而不引起其他變化。（4)熱機①熱機是把內能轉化為機械能的裝置。其原理是熱機從高溫熱源吸取熱量Ｑ1，推動活塞做功W，然后向低溫熱源（冷凝器）釋放熱量Q2。(工作條件:需要兩個熱源）②由能量守恒定律可得：Ｑ1=W+Q２③我們把熱機做的功和它從熱源吸取的熱量的比值叫做熱機效率，用η表達,即η=W／Q１④熱機效率不也許達成1０0％(5）第二類永動機①設想:只從單一熱源吸取熱量，使之完全變為有用的功而不引起其他變化的熱機。②第二類永動機不也許制成,不違反熱力學第一定律或能量守恒定律，違反熱力學第二定律。因素:盡管機械能可以所有轉化為內能，但內能卻不能所有轉化成機械能而不引起其他變化；機械能和內能的轉化過程具有方向性。(6)推廣:與熱現象有關的宏觀過程都是不可逆的。例如;擴散、氣體向真空的膨脹、能量耗散。（7）熵和熵增長原理①熱力學第二定律微觀意義：一切自然過程總是沿著分子熱運動無序限度增大的方向進行。②熵:衡量系統無序限度的物理量,系統越混亂，無序限度越高,熵值越大。③熵增長原理:在孤立系統中，一切不可逆過程必然朝著熵增長的方向進行。熱力學第二定律也叫做熵增長原理。(８）能量退降:在熵增長的同時，一切不可逆過程總是使能量逐漸喪失做功的本領,從可運用狀態變成不可運用狀態，能量的品質退化了。（另一種解釋:在能量轉化過程中,總隨著著內能的產生,分子無序限度增長，同時內能耗散到周邊環境中,無法重新收集起來加以運用)四、固體和液體1、晶體和非晶體晶體非晶體單晶體多晶體外形規則不規則不規則熔點確定不擬定物理性質各向異性各向同性①晶體內部的微粒排列有規則,具有空間上的周期性，因此不同方向上相等距離內微粒數不同,使得物理性質不同(各向異性),由于多晶體是由許多雜亂無章地排列著的小晶體(單晶體）集合而成,因此不顯示各向異性,形狀也不規則。②晶體達成熔點后由固態向液態轉化，分子間距離要加大。此時晶體要從外界吸取熱量來破壞晶體的點陣結構,所以吸熱只是為了克服分子間的引力做功,只增長了分子的勢能。分子平均動能不變,溫度不變。2、液晶：介于固體和液體之間的特殊物態物理性質①具有晶體的光學各向異性——在某個方向上看其分子排列比較整齊②具有液體的流動性——從另一方向看,分子的排列是雜亂無章的.3、液體的表面張力現象和毛細現象(1)表面張力──表面層（與氣體接觸的液體薄層)分子比較稀疏,r＞ｒ0，分子力表現為引力，在這個力作用下，液體表面有收縮到最小的趨勢，這個力就是表面張力。表面張力方向跟液面相切,跟這部分液面的分界線垂直．（2）浸潤和不浸潤現象：附著層的液體分子比液體內部分子力表現附著層趨勢毛細現象浸潤密排斥力擴張上升不浸潤稀疏吸引力收縮下降(3)毛細現象:對于一定液體和一定材質的管壁，管的內徑越細,毛細現象越明顯。①管的內徑越細,液體越高②土壤鋤松，破壞毛細管，保存地下水分；壓緊土壤,毛細管變細，將水引上來五、氣體實驗定律抱負氣體（１）探究一定質量抱負氣體壓強ｐ、體積V、溫度T之間關系,采用的是控制變量法（2）三種變化:①等溫變化,玻意耳定律:PＶ＝C②等容變化,查理定律:Ｐ/T＝C③等壓變化,蓋—呂薩克定律：V/T＝C等溫變化等溫變化T1＜T2pVT1T2O等容變化V1＜V2pTV1V2O等壓變化p1＜p2VTp1p2O提醒：①等溫變化中的圖線為雙曲線的一支,等容（壓)變化中的圖線均為過原點的直線(之所以原點附近為虛線，表達溫度太低了,規律不再滿足)②圖中雙線表達同一氣體不同狀態下的圖線，虛線表達判斷狀態關系的兩種方法③對等容(壓）變化,假如橫軸物理量是攝氏溫度t,則交點坐標為-273.15（３）抱負氣體狀態方程①抱負氣體，由于不考慮分子間互相作用力,抱負氣體的內能僅由溫度和分子總數決定,與氣體的體積無關。②對一定質量的抱負氣體,有（或)（為摩爾數)(4)氣體壓強微觀解釋：大量氣體分子對器壁頻繁地碰撞產生的。壓強大小與氣體分子單位時間內對器壁單位面積的碰撞次數有關。決定因素：①氣體分子的平均動能，從宏觀上看由氣體的溫度決定②單位體積內的分子數(分子密度)，從宏觀上看由氣體的體積決定六、飽和汽和飽和汽壓１、飽和汽與飽和汽壓:在單位時間內回到液體中的分子數等于從液面飛出去的分子數,這時汽的密度不再增大，液體也不再減少,液體和汽之間達成了平衡狀態，這種平衡叫做動態平衡。我們把跟液體處在動態平衡的汽叫做飽和汽，把沒有達成飽和狀態的汽叫做未飽和汽。在一定溫度下,飽和汽的壓強一定,叫做飽和汽壓。未飽和汽的壓強小于飽和汽壓。飽和汽壓影響因素:①與溫度有關，溫度升高，飽和氣壓增大②飽和汽壓與飽和汽的體積無關３）空氣的濕度（１）空氣的絕對濕度:用空氣中所含水蒸氣的壓強來表達的濕度叫做空氣的絕對濕度。(2)空氣的相對濕度：相對濕度更可以描述空氣的潮濕限度，影響蒸發快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受。干濕泡濕度計：兩溫度計的示數差別越大,空氣的相對濕度越小。高考物理專題選修3－３熱學考點一分子動理論內能１.(多選)關于擴散現象,下列?說法對的的是()?Ａ．溫度越高，擴散進行得越快 B．擴散現象是不同物質間的一種化學反映 C.擴散現象是由物質分子無規則運動產生的?D.擴散現象在氣體、液體和固體中都能發生?E.液體中的擴散現象是由于液體的對流形成的２.下列有關分子動理論和物質結構的結識，其中對的的是（) A．分子間距離減小時分子勢能一定減小 B.溫度越高，物體中分子無規則運動越劇烈 C.物體內熱運動速率大的分子數占總分子數比例與溫度無關 D.非晶體的物理性質各向同性而晶體的物理性質都是各向異性?3．（多選)墨滴入水,擴而散之，漸漸混 勻.關于該現象的分析對的的是（）?a．混合均勻重要是由于碳粒受重力作用 b.混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規則運動?c.使用碳粒更小的墨汁,混合均勻的過程進行得更迅速?d.墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子發生化學反映引起的４．(多選）對下列幾種固體物質的結識,對的的有（） A.食鹽熔化過程中,溫度保持不變,說明食鹽是晶體?B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形,說明蜂蠟是晶體?C.天然石英表現為各向異性,是由于該物質的微粒在空間的排列不規則?D.石墨和金剛石的物理性質不同,是由于組成它們的物質微粒排列結構不同?５.（多選)如圖為某實驗器材的結構示意圖，金屬內筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣,內筒中有水，在水加熱升溫的過程中,被封閉的空氣（) Ａ.內能增大Ｂ.壓強增大 C.分子間引力和斥力都減小D.所有分子運動速率都增大6.下列說法中對的的是（）?Ａ.物體溫度減少，其分子熱運動的平均動能增大?B.物體溫度升高,其分子熱運動的平均動能增大?C.物體溫度減少,其內能一定增大 D.物體溫度不變,其內能一定不變?7.下列說法對的的是（)?A.液體中懸浮微粒的無規則運動稱為布朗運動 B.液體分子的無規則運動稱為布朗運動?Ｃ.物體從外界吸取熱量,其內能一定增長?D.物體對外界做功,其內能一定減少8.下列四幅圖中,能對的反映分子間?作用力f和分子勢能Ep隨分子間距離r變化關系的圖線是(）9.（多選）下列關于布朗運動的說法對的的是(）?A.布朗運動是液體分子的無規則運動 B.液體溫度越高,懸浮粒子越小，布朗運動越劇烈?Ｃ.布朗運動是由于液體各部分的溫度不同而引起的 D.布朗運動是由液體分子從各個方向對懸浮粒子撞擊作用的不平衡引起的?１０.清晨，草葉上的露水是由空氣中的 水汽凝結成的水珠，這一物理過程中,水分子間的（)?A.引力消失，斥力增大 B．斥力消失,引力增大?C.引力、斥力都減小? Ｄ．引力、斥力都增大１１．(多選)兩分子間的斥力和引力?的合力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r０.相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始互相接近.若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法對的的是() A.在r>r０階段,Ｆ做正功,分子動能增長,勢能減小 Ｂ．在r＜r0階段，F做負功，分子動能減小，勢能也減小 C.在r=r0時，分子勢能最小,動能最大 D.在ｒ=r0時,分子勢能為零?E.分子動能和勢能之和在整個過程中不變 考點二固體液體氣體1.(多選)下列說法對的的是（) A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體?B.固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質?Ｃ.由同種元素構成的固體,也許會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體?D.在合適的條件下，某些晶體可以轉化為非晶體,某些非晶體也可以轉化為晶體 E．在熔化過程中，晶體要吸取熱量，但溫度保持不變,內能也保持不變 2．(多選)下列說法對的的是（）?A．懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動?B.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果?C.彩色液晶顯示器運用了液晶的光學性質具有各向異性的特點 Ｄ.高原地區水的沸點較低,這是高原地區溫度較低的緣故?Ｅ．干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度,這是濕泡外紗布中的水蒸發吸熱的結果３.（多選)用密封性好、充滿氣體的?塑料袋包裹易碎品，如圖所示，充氣袋四周被擠壓時,假設袋內氣體與外界 無熱互換，則袋內氣體(） Ａ.體積減小，內能增大 B.體積減小,壓強減小?C．對外界做負功,內能增大 D．對外界做正功,壓強減小 ４．(多選)對于一定量的稀薄氣體，下列說法對的的是() Ａ．壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈?B.保持壓強不變時,分子熱運動也許變得劇烈 Ｃ.壓強變大時，分子間的平均距離必然變小?D.壓強變小時，分子間的平均距離也許變小 5．（多選)如圖所示為某同學設計的噴水裝置,內部裝有2L水,上部密封1atm的空氣0.5Ｌ.保持閥門關閉,再充?入1ａtm的空氣0.1L.設在所有過程中空氣可看做抱負氣體,且溫度不變,下列說法對的的有(）?Ａ.充氣后,密封氣體壓強增長?Ｂ.充氣后,密封氣體的分子平均動能增長?C.打開閥門后,密封氣體對外界做正功 D．打開閥門后，不再充氣也能把水噴光 ６.空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.０ａtm的空氣6.0L,現再充入１.0atm的空氣9.0L.設充氣過程為等溫過程,空氣可看做抱負氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強為（）?A.2.５aｔｍ? B.２.0aｔm??Ｃ.1.5atm??D.１.０atm ７.圖為伽利略設計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導熱良好的玻璃泡連通,下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣.若玻璃管內水柱上升，則外界大氣的變化也許是(） A.溫度減少,壓強增大?B.溫度升高,壓強不變?C.溫度升高,壓強減小?Ｄ.溫度不變,壓強減小?８.某自行車輪胎的容積為Ｖ，里面已有壓強為p0的空氣,現在要使輪胎內的氣壓增大到ｐ，設充氣過程為等溫過程,空氣可看做抱負氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同,壓強也是p0,體積為的空氣.(填選項前的字母） A.eq\ｆ（p0,p)Ｖ Ｂ.eq\f(p,ｐ0)V C.（eq\f（p,ｐ０)-１）Ｖ?? D.（eｑ\f(p，p0）＋1）V 9．如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個活塞.已知大活塞的質量為m1=２．50ｋｇ，橫截面積為S1＝8０．0cｍ２；小活塞的質量為m2＝１.50kg，橫截面積為S２＝40.０cm２；兩活塞用剛性輕桿連接,間距為l＝40.0ｃm;汽缸外大氣的壓強為p＝１.00×10５Pa，溫度為T=303Ｋ．初始時大活塞與大圓筒底部相距eq\f(l,2),兩活塞間封閉氣體的溫度為Ｔ1＝4９５K．現汽缸內氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移．忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10m/s２. 求：?（ⅰ）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內封閉氣體的溫度;?(ⅱ)缸內封閉的氣體與缸外大氣達成熱平衡時,缸內封閉氣體的壓強. １0.如圖,一粗細均勻的Ｕ形管豎直放置,A側上端封閉，B側上端與大氣相通，下端開口處開關K關閉;A側空氣柱的長度為ｌ＝10．0cm，Ｂ側水銀面比Ａ側的高ｈ=3.０cm.現將開關K打開,從Ｕ形管中放出部分水銀，當兩側水銀面的高度差為ｈ1＝1０．0cm時將開關Ｋ關閉.已知大氣壓強ｐ0＝75.0cmHg.?(ⅰ）求放出部分水銀后Ａ側空氣柱的長度；?(ⅱ）此后再向B側注入水銀，使A、B兩側的水銀面達成同一高度，求注入的水銀在管內的長度. 1１.給某包裝袋充入氮氣后密封,在室溫下,袋中氣體壓強為1個標準大氣壓、體積為1L．將其緩慢壓縮到壓強為2 個標準大氣壓時,氣體的體積變為0．45Ｌ．請通過計算判斷該包裝袋是否漏氣.??12.北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會不久凍結.若剛吹出時肥皂泡內氣體溫度為T１,壓強為p1,肥 皂泡凍結后泡內氣體溫度降為T2.整個過程中泡內氣體視為抱負氣體，不計體積和質量變化，大氣壓強為p0.求凍結后肥皂膜內外氣體的壓強差.?13.扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發生被頂起的現象．如圖，截面積為Ｓ的熱杯蓋扣在水平桌面上,開始時內部封閉氣體的溫度為300K，壓強為大氣壓強p0.當封閉氣體溫度上升至303K時,杯蓋恰好被整體頂起,放出少許氣體后又落回桌面,其內部氣體壓強立刻減為p０,溫度仍為303Ｋ.再通過一段時間,內部氣體溫度恢復到３00K.整個過程中封閉氣體均可視為抱負氣體.求：?（ⅰ）當溫度上升到303Ｋ且尚未放氣時,封閉氣體的壓強；?（ⅱ)當溫度恢復到30０Ｋ時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力. 1４．一定質量的抱負氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形汽缸內,汽缸壁導熱良好,活塞可沿汽缸壁無摩擦地滑動.開始時氣體壓強為p,活塞下表面相對于汽缸底部的高度為h,外界的溫度為T0．現取質量為ｍ的沙子緩慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完時,活塞下降了h／4.若此后外界的溫度變為T,求重新達成平衡后氣體的體積.已知外界大氣的壓強始終保持不變，重力加速度大小為g. ?1５．如圖，兩汽缸Ａ、B粗細 均勻、等高且內壁光滑,其下部由體積可忽略的細管連通,Ａ的直徑是Ｂ的２倍,A上端封閉,B上端與大氣連通;兩汽缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱．兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮氣,活塞a上方充有氧氣．當大氣壓為p0、外界和汽缸內氣體溫度均為７℃且平衡時，活塞a離汽缸頂的距離是汽缸高度的eq\f(1,４），活塞b在汽缸正中間． (ⅰ）現通過電阻絲緩慢加熱氮氣,當活塞b恰好升至頂部時,求氮氣的溫度；?(ⅱ)繼續緩慢加熱,使活塞ａ上升.當活塞ａ上升的距離是汽缸高度的eq＼f(1,16)時，求氧氣的壓強.?１6．一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示.將一質量M=3×１０3kg、體積V0＝0．５m３的重物捆綁在開口朝下的浮筒上.向浮筒內充入一定量的氣體,開始時筒內液面到水面的距離h１=40m,筒內氣體體積V1＝1ｍ3．在拉力作用下浮筒緩慢上升，當筒內液面到水面的距離為h2時，拉力減為零,此時氣體體積為Ｖ２，隨后浮筒和重物自動上浮.求V2和h2.?已知大氣壓強p0＝1×１０5Ｐａ，水的密度ρ=1×103ｋｇ／m3，重力加速度的大小g＝1０m／ｓ2.不計水溫變化,筒內氣體質量不變且可視為抱負氣體，浮筒質量和筒壁厚度可忽略． 17.如圖為一種減震墊，上面充滿了 圓柱狀薄膜氣泡，每個氣泡內充滿體積為V0,壓強為ｐ0的氣體，當平板狀物品平放在氣泡上時,氣泡被壓縮.若氣泡內氣體可視為抱負氣體，其溫度保持不變,當體積壓縮到V時氣泡與物品接觸面的面積為S,求此時每個氣泡內氣體對接觸面處薄膜的壓力. ?18.（多選）(1)關于一定量的氣體，下列說法對的的是(） Ａ.氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和?B．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈限度,氣體的溫度就可以減少?Ｃ.在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零 Ｄ.氣體從外界吸取熱量,其內能一定增長 Ｅ．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高 (２）如圖所示,一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置.玻璃管的下部封有長l1=25.0cm的空氣柱，中間有一段長l2＝25．0cｍ的水銀柱，上部空氣柱的長度ｌ3=40.０cm.已知大氣壓強為p0=75.0cmＨg.現將一活塞(圖中未畫出）從玻璃管開口處緩慢往下推，使管下部空氣柱長度變為ｌ１′＝20.0cm.假設活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離. 19．如圖所示,兩個側壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同汽缸直立放置,汽缸底部和頂部均有細管連通．頂部的細管帶有閥門K．兩汽缸的容積均為V0，汽缸中各有一個絕熱活塞(質量不同，厚度可忽略）.開始時K關閉,兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為抱負氣體）,壓強分別為p0和ｐ0/３;左活塞在汽缸正中間,其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4．現使汽缸底與一恒溫熱源接觸,平衡后左活塞升至汽缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開Ｋ，通過一段時間，重新達成平衡．已知外界溫度為T0，不計活塞與汽缸壁間的摩擦．求:?(１）恒溫熱源的溫度T；?(2）重新達成平衡后左汽缸中活塞上方氣體的體積Ｖｘ．考點三熱力學定律與能量守恒定律1.下列說法對的的是（）?Ａ.物體放出熱量,其內能一定減小?B.物體對外做功，其內能一定減小?C.物體吸取熱量，同時對外做功，其內能也許增長?D.物體放出熱量，同時對外做功，其內能也許不變 2．某駕駛員發現中午時車胎內的氣壓?高于清晨時的,且車胎體積增大.若這段時間胎內氣體質量不變且可視為抱負氣體,那么(） A.外界對胎內氣體做功，氣體內能減小 B．外界對胎內氣體做功，氣體內能增大?C.胎內氣體對外界做功，內能減小?D．胎內氣體對外界做功，內能增大3.如圖,一定質量的抱負氣體,由狀態 a通過ab過程到達狀態b或者通過ac過程到達狀態ｃ.設氣體在狀態b和狀態c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸取的熱量分別為Qab和Qａc．則()?A.Tｂ＞Tc，Qab＞Qaｃ B．Tb＞Tc,Qab<Ｑac?C．Tb＝Ｔc,Qab>Ｑaｃ?D．Tb=Tc，Qab＜Qａｃ4.重慶出租車常以天然氣作為燃料. 加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中，若儲氣罐內氣體體積及質量均不變,則罐內氣體（可視為抱負氣體)（）A．壓強增大,內能減小B．吸取熱量，內能增大C.壓強減小,分子平均動能增大?D.對外做功,分子平均動能減小 5.(多選)一定量的抱負氣體從?狀態ａ開始,經歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態,其ｐＴ圖象如圖所示.下列判斷對的的是（)?A.過程aｂ中氣體一定吸熱?B.過程ｂc中氣體既不吸熱也不放熱 Ｃ.過程cａ中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D.a、b和c三個狀態中，狀態a分子的平均動能最小?E.ｂ和ｃ兩個狀態中,容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數不同?６.如圖，內壁光滑、導熱良好的汽缸中用活塞封閉有一定質量的抱負氣體.當環境溫度升高時,缸內氣體.?(雙選，填對的答案標號)?A.內能增長B.對外做功 C．壓強增大? D．分子間的引力和斥力都增大 7.關于熱現象的描述對的的一項是（) A.根據熱力學定律,熱機的效率可以達成10０% Ｂ.做功和熱傳遞都是通過能量轉化的方式改變系統內能的?C.溫度是描述熱運動的物理量，一個系統與另一個系統達成熱平衡時兩系統溫度相同 D.物體由大量分子組成,其單個分子的運動是無規則的，大量分子的運動也是無規律的 ８.關于熱力學定律和分子動理論,下?列說法對的的是W. A.一定量氣體吸取熱量，其內能一定增大?Ｂ.不也許使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體 C.若兩分子間距離增大,分子勢能一定增大?D．若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大?9.（多選）對于一定量的抱負氣?體，下列說法對的的是（） A.若氣體的壓強和體積都不變，其內能也一定不變 B.若氣體的內能不變，其狀態也一定不變?Ｃ．若氣體的溫度隨時間不斷升高，其壓強也一定不斷增大?D.氣體溫度每升高1K所吸取的熱量與氣體經歷的過程有關 E．當氣體溫度升高時,氣體的內能一定增大?10.在裝有食品的包裝袋中充入氮氣，可以起到保質作用．某廠家為檢測包裝袋的密封性，在包裝袋中充滿一定量的氮氣,然后密封進行加壓測試．測試時，對包裝袋緩慢地施加壓力．將袋內的氮氣視為抱負氣體,則加壓測試過程中,包裝袋內壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力（選填“增大”、“減小”或“不變”),包裝袋內氮氣的內能（選填“增大”、“減小”或“不變”)．?高考物理專題熱學（參考答案)考點一分子動理論內能1?解析根據分子動理論,溫度越高，擴散進行得越快,故A對的；擴散現象是由物質分子無規則運動產生的,不是化學反映,故Ｃ對的、B錯誤;擴散現象在氣體、液體和固體中都能發生,故D對的;液體中的擴散現象不是由于液體的對流形成的，是液體分子無規則運動產生的，故E錯誤．?答案ACＤ2.解析當分子間距離r<r0時，r減小,分子勢能增大,當r>r0時,r減小,分子勢能減小,故Ａ錯誤;溫度越高,物體中分子的平均動能越大,分子運動越劇烈,故B對的,溫度越高，熱運動速率大的分子數占總分子數的比例越大，故Ｃ錯誤；非晶體和多晶體具有各向同性的特點，單晶體具有各向異?性的特點,故D錯誤． 答案B３.?解析根據分子動理論的知識可知,混合均勻重要是由于水分子做無規則運動，使得碳粒無規則運動導致的布朗運動,由于布朗運動的劇烈限度與顆粒大小和溫度有關,所以使用碳粒更小的墨汁,布朗運動會更明顯，則混合均勻的過程進行得更迅速,故選b、c． 答案bc4. 解析若物體是晶體,則在熔化過程中，溫度保持不變，可見A對的；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形是由于云母片在不同方向上導熱性能不同導致的,說明云母片是晶體,所以Ｂ錯誤；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密限度不盡相同，由此導致晶體在不同方向的物理性質不同，這就是晶體的各向異性.選項C錯誤,D對的．?答案AＤ5． 解析隔熱外筒使封閉氣體與外界無熱量互換,因金屬內筒導熱，所以水溫升高時,氣體吸熱,溫度升高，分子平均動能增大，但不是每個分子運動速率都增大,D項錯誤;氣體體積不變,分子間距離不變，分子勢能不變,分子間引力和斥力均不變,C項錯誤;分子平均動能增大，分子勢能不變，所以封閉氣體的內能增大，A對的；根據查理定律eq\f(p，T)＝C得ｐ增大,B對的. 答案ＡB6.?解析溫度是物體分子平均動能的標志,溫度升高則其分子平均動能增大,反之,則其分子平均動能減小,故Ａ錯誤,B對的;物體的內能是物體內所?有分子的分子動能和分子勢能的總和，宏觀上取決于物體的溫度、體積和質量，故C、D錯誤．?答案B7. 解析布朗運動是指懸浮在液體（或氣體）中的微粒的無規則運動，而不是液體（或氣體)分子的運動，故Ａ選項對的、Ｂ選項錯誤；由熱力學第一定律ΔU=W+Q知,若物體從外界吸取熱量同時對外做功,其內能也也許不變或減少，C選項錯誤;物體對外做功同時從外界吸熱，其內能也也許增長或 不變,D選項錯誤.?答案A８.解析當r=r0時，分子間作用力ｆ＝0，分子勢 能Ｅp最小,排除A、C、Ｄ,選B. 答案Ｂ９. 解析布朗運動是懸浮固體顆粒的無規則運動,而非液體分子的無規則運動，選項A錯誤；布朗運動的劇烈限度與液體的溫度、固體顆粒大小有關，選項B對的;布朗運動是由液體分子對懸浮固體顆粒撞擊不平衡引起的,選項C錯誤，Ｄ對的. 答案ＢD１0．?解析露水是由空氣中的水蒸氣凝結成的水珠，液化過程中,分子間的距離變小,引力與斥力都增大，答案D11. 解析由Ｅpr圖可知: 在r>ｒ0階段，當r減小時,F做正功，分子勢能減小,分子動能增長,故選項Ａ對的．在r＜r0階段，當r減小時,F做負功，分子勢能增長，分子動能減小,故選項Ｂ錯誤.在r=r0時，分子勢能最小,動能最大，故選項C對的.在ｒ＝r０時，分子勢能最小,但不為零,故選項Ｄ錯誤.在整個互相接近的過程中分子動能和勢能之和保持不變,故選項E對的. 答案ACE考點二固體液體氣體1． 解析晶體有固定的熔點，并不會由于顆粒的大小而改變,即使敲碎為小顆粒，依舊是晶體,選項A錯誤；固體分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同方向上光學性質不同，表現為晶體具有各向異性，選項Ｂ對的;同種元素構成的也許由于原子的排列方式不同而形成不同的晶體，如金剛石和石墨,選項C對的;晶體的分子排列結構假如遭到破壞就也許形成非晶體，反之亦然,選項D對的；熔化過程中,晶體要吸熱,溫度不變，但是內能增大,選項Ｅ錯誤. 答案BCD2. 解析水中花粉的布朗運動,反映的是水分子的熱運動規律,則Ａ項錯；正是表面張力使空中雨滴呈球形,則B項對的;液晶的光學性質是各向異性,液晶顯示器正是運用了這種性質,C項對的；高原地區大氣壓較低，相應的水的沸點較低，Ｄ項錯誤；由于紗布中的水蒸發吸熱,則同樣環境下濕泡溫度計顯示的溫度較低，E項對的．答案ＢCE3.?解析袋內氣體與外界無熱互換即Q＝０，袋四周被擠壓時，體積V減小,外界對氣體做正功,根據熱力學第一定律ΔＵ＝W＋Q,氣體內能增大，則溫度升高,由ｅq\f(ｐV,T)＝常數知壓強增大,選項A、C對的,B、D錯誤.答案AC4． 解析對一定量的稀薄氣體,壓強變大，溫度不一定升高，因此分子熱運動不一定變得劇烈,A項錯誤；在保持壓強不變時，假如氣體體積變大，則溫度升高，分子熱運動變得劇烈,選項B對的；在壓強變大或變小時，氣體的體積也許變大，也也許變小或不變，因此選項Ｃ錯，Ｄ對. 答案ＢＤ５． 解析充氣后氣體溫度不變,分子平均動能不變，分子數密度增長，壓強增長,所以Ａ對的、B錯誤;打開閥門，氣體膨脹對外做功，Ｃ對的．對裝置中氣體由玻意爾定律得１aｔm×０．6L＝p2×2.５L,得p２＝0.24ａｔm<p0，故不能將水噴光,Ｄ錯誤. 答案ＡC6.?解析可把此過程等效為將體積為（6.0L+9.0L）、壓強為1．０ａtm的空氣等溫壓縮到體積為6.0L的儲氣罐中,對此過程由玻意耳定律得ｐ1V1=p2V2.解得?p2=eq\f(V1,V2）p１=2.5ａtm. 答案A7．解析設玻璃泡中氣體壓強為ｐ,外界大氣壓強為p′,則ｐ′＝p+ρｇｈ,且玻璃?泡中氣體與外界大氣溫度相同.液柱上升,玻璃泡內空氣體積減小,根據抱負氣體的狀態方程ｅq＼ｆ(pV,T)＝C可知，ｅq\ｆ(p,T)變大,即eq＼f（p′,T)變大，Ｂ、C、D均不符合規定,Ａ對的. 答案A8．?解析設需充入體積為V′的空氣,以V、V′體積的空氣整體為研究對象，由抱負氣體狀態方程有eq\ｆ(p０(V＋V′),T)＝eq\f(ｐＶ,T),得V′＝（eq\f（ｐ，ｐ0）-1）V.?答案C9. 解析（ⅰ)大小活塞在緩慢下移過程中，受力情況不變，汽缸內氣體壓強不變,由蓋—呂薩克定律得eq\ｆ（V1,T1)＝eq\f（V２,T2) 初狀態V１=eq＼ｆ(l,２)（S１+Ｓ2)，T1=495Ｋ?末狀態V2＝lＳ２ 代入可得T2＝eq\f(2，３)T１=330K?(ⅱ）對大、小活塞受力分析則有 m1g＋m2g+ｐＳ1＋p1S２＝p1S1+pＳ２?可得p1=１.1×１０5Ｐa 缸內封閉的氣體與缸外大氣達成熱平衡過程中,氣體體積不變,由查理定律 得eq＼f（p1,T2)=ｅq\ｆ(p2,T３)?T3=T=3０３K 解得p2=１．01×１０5Pa?答案（ⅰ)33０K（ⅱ）1.01×１０５Pa10. 解析(ⅰ）以cmHｇ為壓強單位.設Ａ側空氣柱長度l=10.0ｃｍ時的壓強為p；當兩側水銀面的高度差為h1＝１０.0ｃm時，空氣柱的長度為l1，壓強為p1. 由玻意耳定律得pl＝p１l１①?由力學平衡條件得ｐ=p0+ｈ② 打開開關K放出水銀的過程中,B側水銀面處的壓強始終為p0，而A側水銀?面處的壓強隨空氣柱長度的增長逐漸減小，B、A兩側水銀面的高度差也隨之?減小,直至B側水銀面低于A側水銀面h１為止.由力學平衡條件有?ｐ1＝p0－h1③?聯立①②③式，并代入題給數據得l1=１２.0cm④?（ⅱ）當A、Ｂ兩側的水銀面達成同一高度時，設A側空氣柱的長度為l2，壓強為p2. 由玻意耳定律得pl=ｐ2l2⑤?由力學平衡條件有p2＝p0⑥聯立②⑤⑥式，并代入題給數據得l２=10.４cm⑦?設注入的水銀在管內的長度Δh，依題意得?Δh=2(l１-l2）+ｈ１⑧聯立④⑦⑧式，得Δh=１3．2cm⑨１1.?解析若不漏氣，設加壓后的體積為V１，由等溫過程得:p0V0＝p1V1,代入數 據得V1=0.５Ｌ，由于０.45L<０.5Ｌ,故包裝袋漏氣. 答案漏氣1２. 解析對泡內氣體由查理定律得 eq\ｆ(ｐ1,T1)=eq\f(p2,T2）①內外氣體的壓強差為Δｐ＝p2－ｐ0② 聯立解得Δp＝ｅq\f(Ｔ2,T１)p1-p０③13.?解析(ⅰ)以開始封閉的氣體為研究對象,由題意可知，初狀態溫度T０=3０0K，壓強為p0;末狀態溫度T1＝3０3Ｋ,壓強設為p1,由查理定律得 eq＼ｆ（p０,T０)＝eq\f（p1,Ｔ1)①?代入數據得?ｐ1=ｅｑ\f（１01,100)p0=1．０１p0② （ⅱ)設杯蓋的質量為ｍ，剛好被頂起時，由平衡條件得?p1Ｓ＝ｐ０Ｓ＋mg③?放出少許氣體后，以杯蓋內的剩余氣體為研究對象，由題意可知，初狀態溫?度T2＝30３K，壓強p２＝p0,末狀態溫度T3＝300K,壓強設為p3，由查理定 律得 eｑ\f(p２，T2)=eq\f(p３,Ｔ3)④?設提起杯蓋所需的最小力為Ｆ，由平衡條件得 Ｆ＋p3S=p0S＋ｍｇ⑤?聯立得 F=eｑ＼f(2０１,10100）p0S＝0.02p０S⑥14.?解析設汽缸的橫截面積為Ｓ,沙子倒在活塞上后，對氣體產生的壓強為Δp, 由玻意耳定律得 ｐｈＳ=（p＋Δp)（h－eq＼f(1,4)h）S①?解得Δｐ＝eｑ\f（1，3)p② 外界的溫度變為Ｔ后，設活塞距底面的高度為ｈ′.根據蓋—呂薩克定律，得 ｅq\f(（h－＼ｆ(１，4)h）S,Ｔ０)=eｑ\ｆ(h′S，Ｔ）③ 解得h′＝eq\f（3T,4Ｔ0)h④據題意可得Δp=eq＼f(mｇ,S）⑤?氣體最后的體積為V=Sh′⑥?聯立②④⑤⑥式得V＝eq＼ｆ（9mgｈT,４pT0）15.?解析（ⅰ)活塞b升至頂部的過程中，活塞ａ不動，活塞ａ、b下方的氮氣 經歷等壓過程.設汽缸A的容積為Ｖ0，氮氣初態體積為V1，溫度為T1;末態?體積為Ｖ2,溫度為T２.按題意，汽缸B的容積為V0/4，由題給數據和蓋—呂薩克定律有V１＝eq＼f（3,４)V０+ｅq＼f(1，2)ｅｑ\f（V0，4）=ｅq＼f(7，８)V0①V2＝eq\f（３,4）V０＋eq\f(1，4)Ｖ0=V0②eq\f(Ｖ1,Ｔ1)=ｅq＼f（V2,Ｔ2)③由①②③式和題給數據得T２=3２0K④?（ⅱ）活塞b升至頂部后,由于繼續緩慢加熱,活塞a開始向上移動，直至 活塞上升的距離是汽缸高度的ｅq＼f(1,16)時,活塞a上方的氧氣經歷等溫過程.設氧氣?初態體積為Ｖ1′,壓強為p1′；末態體積為V2′，壓強為p2′.由題給數據和玻意耳定律有?V1′=ｅq\f(1,４)V0，p１′＝p０,Ｖ２′＝eｑ\f(3,16)V０⑤ p１′Ｖ1′=p2′V２′⑥由⑤⑥式得?p２′=eq\f(4,３)ｐ０16.?解析當F＝０時，由平衡條件得?Mg=ρg(V０+V２）①?代入數據得?V2＝2.5m3②?設筒內氣體初態、末態的壓強分別為p1、p2,由題意得 p１＝p0＋ρgh1③ p2＝p0＋ρgh2④?在此過程中筒內氣體溫度和質量不變，由玻意耳定律得?p1V1＝ｐ２Ｖ2⑤?聯立得 ｈ２=10ｍ⑥１７ 解析設壓力為F,壓縮后氣體壓強為p. 由ｐ0Ｖ0＝ｐV和Ｆ＝ｐＳ得F＝ｅq\f（Ｖ0,V)ｐ０Ｓ．1８．?解析(1)氣體體積為氣體分子所能到達的空間的體積,Ａ對的;氣體分子 熱運動的劇烈限度表現為氣體溫度,B對的；氣體壓強是由氣體分子頻繁碰?撞容器壁引起的,與重力無關,Ｃ錯誤;由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W可知，Ｄ錯誤;由蓋－呂薩克定律知，等壓過程中eq\f（V,T)＝C，V增大，則T增大,E對的. (2)以cmHg為壓強單位.在活塞下推前,玻璃管下部空氣柱的壓強p1＝p０?+l2①?設活塞下推后，下部空氣柱的壓強為ｐ１′,由玻意耳定律得?p1l1=p1′ｌ1′② 如圖所示，設活塞下推距離為Δl,則此時玻璃管上部空氣柱的長度l3′＝l３ ＋(l1-l1′）－Δｌ③?設此時玻璃管上部空氣柱的壓強為p3′，則 p３′＝p1′-l2④?由玻意耳定律得p0ｌ3=p３′ｌ3′⑤?聯立①～⑤式及題給數據解得Δl=15.0cm⑥１9． 解析（1）與恒溫度熱源接觸后,在K未打開時，右活塞不動,兩活塞下方的氣體經歷等壓過程,由蓋－呂薩克定律得 eq＼ｆ(Ｔ,T0）=ｅｑ\f(7V0/４,5V0/4)① 由此得T=eq\f(７,５)Ｔ0② (２)由初始狀態的力學平衡條件可知，左活塞的質量比右活塞的大.打開K后,左活塞下降至某一位置,右活塞必須升至汽缸頂,才干滿足力學平衡條件． 汽缸頂部與外界接觸，底部與恒溫熱源接觸,兩部分氣體各自經歷等溫過程， 設左活塞上方氣體壓強為p,由玻意耳定律得?pＶｘ=eｑ\f(p０,3)·eq\f(Ｖ０,４)③（p+p0）(2V０-Vｘ)=ｐ０·eq＼f（7,4)V0④?聯立