高中高中物理选修3-3复习资料 17页

物理3-3复习学案时间：2013.1组长：第1课时分子动理论一、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，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。分子数量、质量或直径（体积）等微观的估算问题要求有较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、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。17\n例1、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．０℃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、△17\n分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①②③④其中（）A．①和②都是正确的；B．①和③都是正确的；C．②和④都是正确的；D．①和④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rr0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ρ（kg/m3），则下列叙述中正确的是（）A．1kg该物质所含的分子个数是ρNB．1kg该物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（r017\n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C．10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（）A．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大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rr0时，引力大于斥力ff斥f引fOrr1甲乙r2r312.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：①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。②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。③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。④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。17\n第2课时固体、液体和气体一、要点分析本节内容在高考考试说明中，均为Ⅰ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。高考重点考的内容为：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p－V、p－T图、V－T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：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⑴所示C．可能如图（b）中⑶或可能⑷所示D．可能如图（b）中⑴或可能⑵所示例4．关于饱和汽，正确的说法是（　   ）17\nA．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，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B．多晶体也具有各向异性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（）A．A状态B．B状态C．C状态D．条件不足，无法确定3．下列现象哪些是毛细现象（）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（　）17\nA．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，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（）A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝T2B．p1＝p2，V1＝V2，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T27．两端封闭的玻璃管，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，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B．当温度升高时，N必定增加C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化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D．Q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，1Pa＝1N/m217\n12.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．（08全国卷Ⅱ）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．（08重庆卷）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.（08上海卷）已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，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑．现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中(1)如果环境保持恒温，下列说法正确的是(　　)A．每个气体分子的速率都不变B．气体分子平均动能不变C．水平外力F逐渐变大D．气体内能减少(2)如果环境保持恒温，分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下列哪几个图象表示(　　)17\n17．如图所示，一定质量的理想气体从状态A经B、C、D再回到A，(1)A→B、B→C、C→D、D→A是什么过程？(2)已知在状态A时容积为1L，把此图改画为p－V图．18．(2012·南昌市高三联考)(1)下列说法中正确的是________．A．只要技术可行，物体的温度可降至－274℃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(2)一个内壁光滑的圆柱形气缸，质量为M，底面积为S，缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体，不计活塞厚度．温度为t0时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高为L1，如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内气体柱的高为L2，设两种情况下气缸都处于竖直状态，求当时的大气压强．17\n19．(2012·青岛高三联考)如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)．两气缸内各有一个活塞，质量分别为m1和m2，已知m1＝5m，m2＝3m，活塞与气缸无摩擦．活塞下方为理想气体，上方为真空．两活塞与气缸底部的距离均为h.求：(1)在两活塞上同时分别轻轻放置一质量为m的物块，当活塞再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T0)；(2)在达到上一问的终态后，环境温度由T1缓慢上升到T2，气体在状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部，在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸热还是放热？20．(2011·高考海南单科)(1)关于空气湿度，下列说法正确的是________A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比(2)如图，容积为V1的容器内充有压缩空气．容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连．气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2.打开气阀，左管中水银面下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为ρ，大气压强为P0，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变．求气阀打开前容器中压缩空气的压强p1.17\n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（Ⅱ）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，ΔU=1.2×105J，Q=4×104JB.W=8×104J，ΔU=－1.2×105J，Q=－2×105JC.W=－8×104J，ΔU=1.2×105J，Q=2×104JD.W=－8×104J，ΔU=－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10℃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？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？17\n三、针对训练1．在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、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ΔU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ΔU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ΔU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ΔU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17\nD．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、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4.2×103J/(kg·℃).15.试对热力学第一定律和热力学第二定律做一简单的评析第一单元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（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。17\n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０℃的冰的体积比０℃的水大，温度相同，有的同学错认Ｄ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0℃的水的内能比等质量的０℃的冰的内能大，所以Ｄ不正确。针对训练答案1．B2.C3.B4.B5.ABCD6.D7.D8.C9.B10.B11.ACD12.A13．（1）球形单分子油膜直径（2）1.11×10－9。14．（1）大引力（2）扩散无规则热运动增大第二单元参考答案例1：答案：BC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。对应练习题参考答案1、ACD2、C3、AD4、C5、D6、D7、BD8、ABD9、C10、D11、C12、D13、BC14、C15、B16.解析：(1)温度不变，分子的平均动能不变，分子的平均速率不变，但并不是每个分子的速率都不变，B正确，A错误；由玻意耳定律知，温度不变，体积增大，压强减小，活塞内外的压强差增大，水平拉力F增大，C正确；由于温度不变，内能不变，D错误．(2)由题意知，从状态①到状态②，温度不变，体积增大，压强减小，所以A、D正确．17.解析：(1)A→B是等容升压过程，B→C是等压膨胀，C→D是等温膨胀过程，D→A17\n是等压压缩过程．(2)状态A到B是等容升压过程VA＝1L，VB＝1L状态B到C是等压膨胀过程，由＝得VC＝TC＝×900L＝2L状态C到D是等温膨胀过程，由p0VD＝pCVC得VD＝＝6L则改画的p－V图如图所示．18.解析：物体的温度只能无限接近－273℃，永远不能达到，更不可能低于－273℃，A错误．因为气体分子永不停息地做无规则运动，气体具有流动性的特点，所以气体失去容器的约束就会散开，D错误．(2)p1＝p0－p2＝p0－p1L1S＝p2L2S所以(p0－)L1S＝(p0－)L2，S可解得p0＝19.解析：(1)设左、右活塞的面积分别为S1和S2，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：＝，由此得S1＝S2在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中在初态，气体的压强为，体积为S2h；在末态，设左活塞的高度为x，气体压强为，体积为S2x由玻意耳定律得：×S2h＝×S2x解得：x＝h(2)当温度由T1上升至T2时，气体的压强始终不变，设x′是温度达到T2时左活塞的高度，由＝得：x′＝x＝活塞对气体做的功W＝－Fs＝－6mg(x′－x)＝8mgh在此过程中气体吸收热量20.解析：17\n(1)空气相对湿度大时人感到潮湿，空气相对湿度小，人感到干燥，A错B对．空气的绝对湿度是指空气中水蒸气的实际压强，C对．由相对湿度定义知D项错．(2)根据等湿变化对V1、V2两部分气体有p1V1＋p0V2＝p2(V1＋V2)p2＝p0＋ρgh答案：(1)BC　(2)p1＝p0＋ρgh第三单元参考答案典型例题答案:例1解析：本题主要考查热力学第一定律的应用。因为外界对气体做功，W取正值，即W=8×104J；内能减少，ΔU取负值，即ΔU=－1.2×105J；根据ΔU=W+Q，可知Q=ΔU－W=－1.2×105－8×104=－2×105J，即B选项正确。例2答案：C评析：在分析问题时，要求考虑比较周全，既要考虑到内能包括分子动能和分子势能，又要考虑到改变内能也有两种方式：做功和热传递．例3解答：C、D点评：功、热量是能量转化的量度，食是与内能的变化相联系的，是过程量，内能是状态量。物体的内能除与温度有关外，还与物体的物质的量、体积、物态等因素有关。例4答案：D解析：热量在一定条件下可由低温物体传递到高温物体（如冰箱）。外界对物体做功同时并放热的情况下，物体内能不一定增加。第二类永动机不违反能量守衡定律，但违反了热力学第二定律，所以不可能制成。故ABC错，D对例5解析：由题意可知，W=300J，ΔU=－300J，根据热力学第一定律可得Q=ΔU－W=－300J－300J=－600JQ为负值表示气体放热，因此气体放出600J的热量。例6解析：（1）气体从外界吸热为：Q=4.2×105J气体对外做功：W=－6×105J由热力学第一定律：ΔU=W+Q=（－6×105）+（4.2×105J）=－1.8×105JΔU为负，说明气体的内能减少了。所以，气体内能减少了1.8×105J。（2）因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了。（3）因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了。本题以热力学第一定律关系式为起点，结合分子动理论中内能的定义，分析得出：①气体对外做功，体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了②气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了。针对训练答案1.C2.BC3.D4.BCD5.BCD6.D7.A8.AC9.ABC10.D11.CD12.C13.所以此过程中空气对外做了0.5×105J的功．14.　=2.4×10–3℃15.17\n热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础，前者对自然过程没有任何限制，只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，反映的是物体内能的变化与热量、做功的定量关系；后者则是解决哪些过程可以自发地发生，哪些过程必须借助于外界条件才能进行。17