高考物理二轮复习板块一专题突破复习专题七热学学案.doc
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1、1专题七专题七 热学热学知识建构高考调研1.考查方向:高考对本部分内容考查的重点和热点:分子大小的估算对分子动理论内容的理解气体实验定律的理解和计算固、液、气三态的特点和理解热力学定律的理解和简单计算用油膜法估测分子大小等内容2.常用的思想方法:测分子直径的方法估算微观量的方法理想模型法答案 (1)布朗运动与热运动异同点对比(2)对物体内能的理解物体的体积越大,分子势能不一定越大,如 0 的水结成 0 的冰后体积变大,但分子势能却减小了2理想气体分子间相互作用力为零,故分子势能忽略不计,一定质量的理想气体的内能只与温度有关内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子内能的说法(3)热力学第一定
2、律应用思路与技巧应注意符号法则:“”表示外界对物体或流向物体;“”表示物体对外界或流向外界UQW的三种特殊情况:若过程是绝热的,则Q0,WU,外界对物体做的功等于物体内能的增加若过程是等容的,即W0,QU,物体吸收的热量等于物体内能的增加若过程是等温的,即U0,则WQ0 或WQ,外界对物体做的功等于物体放出的热量(4)一定质量的理想气体,p、T、V三者的关系是:C,C是一个定值pV T气体实验定律可看成理想气体状态方程的特例当m不变,T1T2时,p1V1p2V2玻意耳定律当m不变,V1V2时,查理定律p1 T1p2 T2当m不变,p1p2时,盖吕萨克定律V1 T1V2 T2考向一 分子动理论、
3、固体和液体归纳提炼1分子热运动的实验基础:扩散现象和布朗运动(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r0(分子间的距离为r0时,分子间作用的合力为 0)时,分子势能最小2固体和液体(1)晶体和非晶体的分子结构不同,表现出的物理性质不同晶体具有确定的熔点单3晶体表现出各向异性,多晶
4、体和非晶体表现出各向同性晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化(2)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(3)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熟练强化1(2017北京卷)以下关于热运动的说法正确的是( )A水流速度越大,水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后,水分子的热运动停止C水的温度越高,水分子的热运动越剧烈D水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大解析 本题考查分子动理论温度是分子热运动平均动能的标志,故温度越高,分子热运动越剧烈分子热运动的剧烈程度与机械运动速度大小无关,故选项
5、A 错 C 对;水凝结成冰后,分子热运动依然存在,B 项错误;温度升高,分子运动的平均速率增大,但不是每个分子的运动速率都会增大,D 项错误答案 C2(多选)(2017山西五校四联)下列说法正确的是( )A具有各向异性的固体一定是晶体B悬浮在液体中的小颗粒越大,布朗运动越剧烈C露珠呈球状是由于液体表面张力的作用D两个分子间的引力和斥力均随分子间距的增大而减小,但斥力比引力减小得更快E把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起,说明分子间只存在分子引力解析 小颗粒越大,在某一瞬间液体分子对它的撞击次数越多,各个方向的撞击作用更接近平衡,布朗运动越不明显,B 项错误把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一
6、起,说明分子间存在引力,不能说明“只”存在引力,E 项错误答案 ACD3(多选)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外界对物体做功,物体内能一定增加C温度越高,布朗运动越显著D当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小E当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大解析 温度高的物体分子平均动能一定大,但是内能不一定大,选项 A 正确;外界对物体做功,若物体同时向外散热,物体内能不一定增加,选项 B 错误;温度越高,液体4分子运动越剧烈,布朗运动越显著,选项 C 正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增
7、大后减小,选项 D 错误;当分子间作用力表现为斥力时,分子间距离减小,分子力做负功,分子势能增大,选项 E 正确答案 ACE4(多选)(2016河南六校联考)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近在此过程中,下列说法正确的是( )A分子力先增大,后一直减小B分子力先做正功,后做负功C分子动能先增大,后减小D分子势能先增大,后减小E分子势能和动能之和不变解析 由分子动理论的知识,当两个分子相互靠近,直至不能靠近的过程中,分子力先是表现为引力且先增大后减小,之后表现为分子斥力,一直增大,所以选项 A 错误;分子引力先做正功,然后分子斥力做负功,分子势能先减小再增大,分子动能
8、先增大后减小,所以选项 B、C 正确,D 错误;因为只有分子力做功,所以分子势能和分子动能的总和保持不变,选项 E 正确答案 BCE判断分子势能变化的两种方法5方法一:利用分子力做功判断分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增加方法二:利用分子势能Ep与分子间距离r的关系图线判断如右图所示但要注意此图线和分子力与分子间距离的关系图线形状虽然相似,但意义不同,不要混淆考向二 对热力学定律的理解归纳提炼1热力学第一定律反映功、热量与内能改变量之间的定量关系:UWQ,使用时注意符号法则(简记为:外界对系统取正,系统对外取负)对理想气体,U仅由温度决定,W仅由体积决定,绝热情况下,Q0.2
9、热力学第二定律指明了哪些过程可能发生,哪些过程不可能发生,如:第二类永动机不可能实现、热现象中的能量耗散是不可避免的,揭示了自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性,一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行的熟练强化1(2015北京卷)下列说法正确的是( )A物体放出热量,其内能一定减小B物体对外做功,其内能一定减小C物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变解析 本题考查热力学第一定律,意在考查学生的理解能力由热力学第一定律UWQ可知,若物体放出热量,但外界对物体做正功,则U不一定为负值,即内能不一定减少,故 A 项错误;同理可分析出,B 项和 D
10、 项错误,C 项正确答案 C2如图所示,一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c,吸收了 340 J 的热量,并对外做功 120 J若该气体由状态a沿adc变化到状态c时,对外做功 40 J,则这一过程中气体_(填“吸收”或“放出”)_J 热量6解析 由热力学第一定律可得,该气体由状态a沿abc变化到状态c的过程中内能的变化量UWQ120 J340 J220 J,因此该气体由状态a沿adc变化到状态c时,Q1UW1220 J(40 J)260 J,显然此过程中气体从外界吸收热量答案 吸收 2603(2015重庆卷)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
11、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,内能增大解析 本题主要考查热力学第一定律和分子动理论,意在考查学生对物理规律的理解能力和联系实际的能力以胎内气体作为研究对象,由于气体温度升高,内能增大,体积增大,胎内气体对外做功,所以 D 项正确答案 D4(2017河北名校联盟)关于两类永动机和热力学的两个定律,下列说法正确的是( )A第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一
12、定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能D由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的,从单一热源吸收热量,完全变成功也是可能的解析 第一类永动机违反能量守恒定律,第二类永动机违反热力学第二定律,A、B错误;由热力学第一定律可知W0,Q0,但UWQ可以等于 0,C 错误;由热力学第二定律可知 D 中现象是可能的,但会引起其他变化,D 正确答案 D71有关热力学第一定律的几种特殊情况.若过程是绝热的,则Q0,WU,外界对物体做的功等于物体内能的增加;若过程中不做功,即W0,则QU,物体吸收的热量等于物体内能的增加;若过程的始、末状态物体的内能不变,即U0,则WQ0 或WQ,外界对物
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