备考2013高考物理一轮金牌训练课件：第一部分 专题五 第1讲 分子动理论、热力学定律

专题五热学与近代物理第1讲分子动理论、热力学定律1．(2011年广东卷)如图5－1－1所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是()DA．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用图5－1－12．(2011年广东卷)图5－1－2为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动．设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中()图5－1－2A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小解析：根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，因筒内气体不与外界发生热交换，则Q＝0，在M向下滑动的过程中，外界对气体做功，则W0，可知ΔU0，即气体内能增大，A选项正确．答案：A3．(双选，2011年山东卷)人类对物质属性的认识是从宏)观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是(A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析：由分子动理论可知，液体的分子势能与体积有关，分子平均动能由温度决定，A项正确；单晶体表现为各向异性，但多晶体表现为各向同性，B项错误；温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，有的还有可能减小，C项错误；液体表面张力作用，使液滴收缩成球形，D项正确．答案：AD4．(2010年广东卷)如图5－1－3所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温)度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气(图5－1－3A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小答案：B解析：由连通器原理知：对同一液面压强相同，p气＝p0+p水(p0为大气压)，p水增加因而p气增加，由pVT＝C得体积减小，选B.5．(2010年重庆卷)给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不)计分子间势能，则胎内气体(A．从外界吸热C．分子平均动能减小B．对外界做负功D．内能增加解析：选胎内气体为研究对象．由于气体温度不变，气体状态变化遵循玻意耳定律．放水前气体的压强大，在放水过程中，气体的压强逐渐减小，体积增大，气体对外界做正功，B错误；由热力学第一定律知ΔU＝W＋Q，气体温度不变，分子的平均动能不变，内能不变，故气体从外界吸收热量，A正确，C、D错误．A6．(2009年北京卷)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图5－1－4所示，图中记录的是()D图5－1－4A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度－时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线从近三年的高考试题来看，题目难度不大，只是题目设置的情景比较新颖，只要看懂题目就能解答．热学虽是非主干知识，但热学也存在重点和非重点之分，高考不可能追求知识覆盖面，但重点知识几乎年年都考，如分子动理论的内容、理想气体状态方程的应用、热力学第一定律的理解和应用．在今后的复习中，应重点加强基本概念和基本规律的复习，如布朗运动、温度、分子势能、分子力做功、物体的内能、理想气体的特点和规律、热力学定律和永动机等．分子的热运动、分子间的作用力【例1】(双选，2011年潮汕模拟)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是()A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力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．布朗运动是固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动解析：温度高的物体，分子平均动能大，内能不一定大，内能还与物质的量(摩尔数)有关，所以A对；分子间的作用力不是总表现为引力，所以B错；斥力做负功，分子势能增加，所以C对；布朗运动不是分子运动，而是微粒运动，所以D错．答案：AC知道内能是分子动能和分子势能的总和，影响内能的因素是物体的温度和体积；了解分子间作用力与分子距离的关系图；理解布朗运动的本质不是分子的运动．1．(双选)下列说法中正确的是()A．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零B．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子间的作用表现为相互吸引C．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间斥力大于引力的缘故解析：分子做永不停息的无规则运动，分子运动的平均速度不可能为零，瞬时速度有可能为零，A错；液体与大气相接触，表面层内分子间距较大，分子力表现为引力，故B对；单位体积内的气体分子数越多，温度越高，气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多，C对；气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间分子力很小的缘故，D错．答案：BC理想气体的状态方程【例2】为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是()解析：根据理想气体的状态方程，空气等温压缩，pV＝C，p与1/V成正比，所以该过程中空气的压强p和体积V关系的是图B.答案：B2．(2011年佛山质检)如图5－1－5所示，一定质量的理)想气体由状态A变化到状态B，则(图5－1－5A．气体膨胀对外做功C．气体的内能增大B．气体温度降低D．气体密度加大解析：从图象上取几组数据，代入理想气体状态方程可知，气体在做等温变化，从A到B气体体积在增大，气体对外做功，温度不变，所以B、C错误；密度在变小，所以D错误．答案：A热力学第一定律、热力学第二定律、能量守恒定律【例3】(2011年安徽卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成．开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图5－1－6所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体()图5－1－6A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小解析：气体膨胀对外做正功，而缸内气体与外界无热交换，由热力学第一定律知，其内能一定减小，温度降低，故分子的平均动能减小，A正确，B、C、D错误．答案：A明确谁对谁做功，即可判断正负功，利用热力学第一定律可得，气体内能减小，则温度降低．3．(2011年江苏卷)如图5－1－7所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢)复，转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是(图5－1－7A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量解析：通过分析题意可知，转轮之所以能够发生转动，是因为叶片能吸收热量，其内能转化为机械能，不是依靠惯性运动的，其转动的能量来自于热水中的内能，A、B错误；转动的叶片需要从热水中吸收热量，水温应不断降低，C错误；根据能量守恒定律，叶片在热水中吸收的能量应等于叶片的机械能与叶片向空气中释放的热量之和，故D正确．答案：D1．研究热现象有两种不同的方法：一种是从宏观上总结热现象的规律；另一种是从物质的微观结构出发，建立分子动理论．2．利用模型和分子动理论解释气体的等温变化、等压变化和等容变化，结合数学函数知识掌握其图象，并灵活运用理想气体的状态方程判断状态变化．3．物体内能的改变：做功和热传递．(1)发生热传递的条件是温度不同，内能只能从高温物体向低温度物体传递，温度相等时达到动态平衡．(2)做功和热传递虽有本质区别，但在改变内能上是等效的．4．热力学第一定律表达式：ΔU＝Q+W，式中外界对物体做功，W＞0；物体对外界做功，W＜0；物体吸热，Q＞0；物体放热，Q＜0；物体内能增加，ΔU＞0；物体内能减少，ΔU＜0.热力学第一定律说明了任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的，不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不可能制成的．5．热力学第二定律的两种表述：第一种是按照热传导过程的方向性表述的，第二种则是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的．这两种表述是等价的，都揭示了自然界的基本规律：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的．