北京市2019版高考物理 專題十四 熱學(xué)課件.ppt

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專題十四熱學(xué) 高考物理 北京市專用 1 2018北京理綜 14 6分 關(guān)于分子動(dòng)理論 下列說(shuō)法正確的是 A 氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無(wú)關(guān)B 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C 分子間同時(shí)存在著引力和斥力D 分子間的引力總是隨分子間距增大而增大 考點(diǎn)一分子動(dòng)理論A組自主命題 北京卷題組 五年高考 答案C本題考查分子動(dòng)理論 溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志 溫度越高 分子運(yùn)動(dòng)越劇烈 氣體擴(kuò)散越快 A錯(cuò) 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng) 不是液體分子的運(yùn)動(dòng) B錯(cuò) 分子間同時(shí)存在著引力和斥力 且隨著分子間距的增大 引力和斥力均減小 故C對(duì) D錯(cuò) 易錯(cuò)點(diǎn)撥分子力與分子間距離的關(guān)系分子間同時(shí)存在引力與斥力 兩力的大小均與分子間距有關(guān) 分子力是指這兩個(gè)力的合力 下圖為斥力f斥 引力f引及分子力f分隨分子間距離r的變化關(guān)系圖線 2 2017北京理綜 13 6分 以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是 A 水流速度越大 水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈B 水凝結(jié)成冰后 水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止C 水的溫度越高 水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈D 水的溫度升高 每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大 答案C本題考查分子動(dòng)理論 溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志 故溫度越高 分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān) 故選項(xiàng)A錯(cuò)C對(duì) 水凝結(jié)成冰后 分子熱運(yùn)動(dòng)依然存在 B項(xiàng)錯(cuò)誤 溫度升高 分子運(yùn)動(dòng)的平均速率增大 但不是每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大 D項(xiàng)錯(cuò)誤 易錯(cuò)點(diǎn)撥分子熱運(yùn)動(dòng)與物體運(yùn)動(dòng) 物態(tài)變化的關(guān)系水流速度大 只是說(shuō)明水流整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能大 是宏觀運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn) 而分子熱運(yùn)動(dòng)是指物體內(nèi)部的分子微觀層面的運(yùn)動(dòng) 兩者沒(méi)有必然聯(lián)系 水凝結(jié)成冰的過(guò)程 溫度保持不變 分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變 這一過(guò)程中物體放出熱量 內(nèi)能減少 3 2016北京理綜 20 6分 0 51 霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述 是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果 霧霾中 各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則 但可視為密度相同 直徑不同的球體 并用PM10 PM2 5分別表示球體直徑小于或等于10 m 2 5 m的顆粒物 PM是顆粒物的英文縮寫 某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明 在靜穩(wěn)的霧霾天氣中 近地面高度百米的范圍內(nèi) PM10的濃度隨高度的增加略有減小 大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小 且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化 據(jù)此材料 以下敘述正確的是 A PM10表示直徑小于或等于1 0 10 6m的懸浮顆粒物B PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力C PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)D PM2 5的濃度隨高度的增加逐漸增大 答案CPM10的直徑小于或等于10 10 6m 1 0 10 5m A錯(cuò)誤 處于靜穩(wěn)態(tài)的顆粒受力平衡 B錯(cuò)誤 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒物的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C正確 根據(jù)題意不能判斷PM2 5的濃度隨高度的增加而增大 D錯(cuò)誤 失分警示本題易錯(cuò)選D而失分 題目中明確提出 近地面高度百米的范圍內(nèi) PM10的濃度隨高度的增加略有減小 大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小 并沒(méi)有明確PM2 5的濃度隨高度的變化情況 評(píng)析本題聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題 考查相關(guān)的熱學(xué)知識(shí) 4 2018課標(biāo) 33 1 5分 對(duì)于實(shí)際的氣體 下列說(shuō)法正確的是 填正確答案標(biāo)號(hào) 選對(duì)1個(gè)得2分 選對(duì)2個(gè)得4分 選對(duì)3個(gè)得5分 每選錯(cuò)1個(gè)扣3分 最低得分為0分 A 氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能B 氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能C 氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能D 氣體的體積變化時(shí) 其內(nèi)能可能不變E 氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 B組統(tǒng)一命題 課標(biāo)卷題組 答案BDE 解析本題考查氣體的內(nèi)能 氣體的內(nèi)能是指所有氣體分子的動(dòng)能和分子間的勢(shì)能之和 故A C項(xiàng)錯(cuò)誤 知識(shí)歸納氣體的內(nèi)能對(duì)于質(zhì)量一定的氣體 所有分子的勢(shì)能和動(dòng)能之和等于氣體的內(nèi)能 對(duì)于理想氣體 分子的勢(shì)能可忽略不計(jì) 5 2017課標(biāo) 33 1 5分 氧氣分子在0 和100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示 下列說(shuō)法正確的是 A 圖中兩條曲線下面積相等B 圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C 圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 時(shí)的情形D 圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E 與0 時(shí)相比 100 時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0 400m s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 解析本題考查氣體分子速率及分布率 每條曲線下面積的意義是各種速率的分子數(shù)總和占總分子數(shù)的百分比 故面積相等 A正確 D錯(cuò)誤 氣體溫度越高 分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈 分子平均動(dòng)能越大 大速率的分子數(shù)所占總分子數(shù)的百分比越大 故虛線對(duì)應(yīng)的溫度較低 B C皆正確 由圖中0 400m s區(qū)間圖線下的面積可知0 時(shí)出現(xiàn)在0 400m s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 E錯(cuò)誤 答案ABC 6 2015課標(biāo) 33 1 5分 0 425 關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象 下列說(shuō)法正確的是 A 溫度越高 擴(kuò)散進(jìn)行得越快B 擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C 擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D 擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體 液體和固體中都能發(fā)生E 液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的 解析擴(kuò)散現(xiàn)象是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映 C正確 E錯(cuò)誤 溫度越高 分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈 擴(kuò)散越快 A正確 氣體 液體 固體的分肛子都在不停地進(jìn)行著熱運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體 液體和固體中都能發(fā)生 D正確 在擴(kuò)散現(xiàn)象中 分子本身結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化 不屬于化學(xué)變化 B錯(cuò)誤 答案ACD 7 2009北京理綜 13 6分 做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn) 得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖 圖中記錄的是 A 分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B 某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C 某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度 時(shí)間圖線D 按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線 C組教師專用題組 答案D微粒在周圍液體分子無(wú)規(guī)則碰撞作用下 做布朗運(yùn)動(dòng) 軌跡是無(wú)規(guī)則的 實(shí)際操作中不易描繪出微粒的實(shí)際軌跡 而按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線的無(wú)規(guī)則性 也能充分反映微粒布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 本實(shí)驗(yàn)記錄描繪的正是某一微粒位置的連線 故選D 8 2008北京理綜 15 6分 假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1g水的分子個(gè)數(shù) 每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè) 不間斷地?cái)?shù) 則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近 阿伏加德羅常數(shù)NA取6 1023mol 1 A 10年B 1千年C 10萬(wàn)年D 1千萬(wàn)年 答案C1g水所含水分子的個(gè)數(shù)為 6 1023 要數(shù)完水分子個(gè)數(shù)所需時(shí)間為t 年 1 105年 所以答案為C 1 2015北京理綜 13 6分 0 95 下列說(shuō)法正確的是 A 物體放出熱量 其內(nèi)能一定減小B 物體對(duì)外做功 其內(nèi)能一定減小C 物體吸收熱量 同時(shí)對(duì)外做功 其內(nèi)能可能增加D 物體放出熱量 同時(shí)對(duì)外做功 其內(nèi)能可能不變 考點(diǎn)二內(nèi)能熱力學(xué)定律A組自主命題 北京卷題組 答案C根據(jù)熱力學(xué)第一定律 U Q W判斷 只有C項(xiàng)正確 考查點(diǎn)內(nèi)能及熱力學(xué)第一定律 思路點(diǎn)撥做功和熱傳遞都可以改變內(nèi)能 物體內(nèi)能的變化要綜合分析這兩個(gè)因素 2 2014北京理綜 13 6分 0 99 下列說(shuō)法中正確的是 A 物體溫度降低 其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大B 物體溫度升高 其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C 物體溫度降低 其內(nèi)能一定增大D 物體溫度不變 其內(nèi)能一定不變 答案B溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 溫度升高則其分子平均動(dòng)能增大 反之 則其分子平均動(dòng)能減小 故A錯(cuò)誤B正確 物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和 宏觀上取決于物體的溫度 體積和物質(zhì)的量 故C D錯(cuò)誤 考查點(diǎn)內(nèi)能和分子動(dòng)理論 思路點(diǎn)撥溫度反映分子平均動(dòng)能的大小 而內(nèi)能包括了所有的分子動(dòng)能和勢(shì)能兩部分 3 2013北京理綜 13 6分 0 90 下列說(shuō)法正確的是 A 液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)B 液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)C 物體從外界吸收熱量 其內(nèi)能一定增加D 物體對(duì)外界做功 其內(nèi)能一定減少 答案A布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體 或氣體 中的微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 而不是液體 或氣體 分子的運(yùn)動(dòng) 故A選項(xiàng)正確 B選項(xiàng)錯(cuò)誤 由熱力學(xué)第一定律 U W Q知 若物體從外界吸收熱量同時(shí)對(duì)外做功 其內(nèi)能也可能不變或減少 C選項(xiàng)錯(cuò)誤 物體對(duì)外做功同時(shí)從外界吸熱 其內(nèi)能也可能增加或不變 D選項(xiàng)錯(cuò)誤 考查點(diǎn)布朗運(yùn)動(dòng)和熱力學(xué)第一定律 易錯(cuò)警示布朗運(yùn)動(dòng)是對(duì)分子運(yùn)動(dòng)的間接體現(xiàn) 4 2017課標(biāo) 33 1 5分 如圖 用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分 隔板左側(cè)充有理想氣體 隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空 現(xiàn)將隔板抽開 氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸 待氣體達(dá)到穩(wěn)定后 緩慢推壓活塞 將氣體壓回到原來(lái)的體積 假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣 下列說(shuō)法正確的是 A 氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B 氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大C 在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中 氣體對(duì)外界做功D 氣體在被壓縮的過(guò)程中 外界對(duì)氣體做功E 氣體在被壓縮的過(guò)程中 氣體分子的平均動(dòng)能不變 B組統(tǒng)一命題 課標(biāo)卷題組 解析本題考查理想氣體內(nèi)能的改變途徑 熱力學(xué)第一定律 氣體自發(fā)擴(kuò)散時(shí)不對(duì)外做功 W 0 汽缸絕熱 Q 0 由熱力學(xué)第一定律得 U W Q 0 故氣體內(nèi)能不變 選項(xiàng)A正確 C錯(cuò)誤 氣體被壓縮的過(guò)程中體積縮小 外界對(duì)氣體做功 W 0 Q 0 故 U 0 氣體內(nèi)能增大 故理想氣體的溫度升高 則分子平均動(dòng)能增大 選項(xiàng)B D正確 選項(xiàng)E錯(cuò)誤 答案ABD 知識(shí)歸納對(duì)氣體做功及理想氣體內(nèi)能的理解氣體自由擴(kuò)散時(shí) 體積雖變大 但沒(méi)有施力和受力物體 因此不做功 氣體被壓縮時(shí) 體積減小 外界對(duì)氣體做功 理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能 因此理想氣體的內(nèi)能等于所有分子的動(dòng)能 5 2016課標(biāo) 33 1 5分 關(guān)于熱力學(xué)定律 下列說(shuō)法正確的是 A 氣體吸熱后溫度一定升高B 對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C 理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D 熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E 如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡 那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡 答案BDE 解析若氣體吸熱的同時(shí)對(duì)外做功 則其溫度不一定升高 選項(xiàng)A錯(cuò) 做功是改變物體內(nèi)能的途徑之一 選項(xiàng)B正確 理想氣體等壓膨脹 氣體對(duì)外做功 由理想氣體狀態(tài)方程 C知 氣體溫度升高 內(nèi)能增加 故一定吸熱 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 根據(jù)熱力學(xué)第二定律知選項(xiàng)D正確 如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡 那么這兩個(gè)系統(tǒng)與第三個(gè)系統(tǒng)的溫度均相等 則這兩個(gè)系統(tǒng)之間也必定達(dá)到熱平衡 故選項(xiàng)E正確 易錯(cuò)點(diǎn)撥 1 吸放熱與溫度的升降沒(méi)有直接因果關(guān)系 2 內(nèi)能改變的兩個(gè)途徑為熱傳遞和做功 3 分析等壓膨脹過(guò)程的吸放熱時(shí)要分析其內(nèi)能的變化 4 弄清熱平衡的含義 評(píng)析此題考查熱力學(xué)基本知識(shí) 難度為易 考生須弄清每個(gè)選項(xiàng)的意思 結(jié)合相關(guān)概念的含義 熱力學(xué)定律內(nèi)容及理想氣體狀態(tài)方程等知識(shí) 逐項(xiàng)分析判斷 6 2016課標(biāo) 33 1 5分 關(guān)于氣體的內(nèi)能 下列說(shuō)法正確的是 A 質(zhì)量和溫度都相同的氣體 內(nèi)能一定相同B 氣體溫度不變 整體運(yùn)動(dòng)速度越大 其內(nèi)能越大C 氣體被壓縮時(shí) 內(nèi)能可能不變D 一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E 一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中 內(nèi)能一定增加 解析由于非理想氣體分子間作用力不可忽略 內(nèi)能包括分子勢(shì)能 則氣體的內(nèi)能與體積有關(guān) 再者即使是理想氣體 內(nèi)能取決于溫度和分子數(shù)目 質(zhì)量相同的氣體 當(dāng)分子數(shù)目不同 溫度相同時(shí) 內(nèi)能也不相同 故A項(xiàng)錯(cuò)誤 物體的內(nèi)能與其機(jī)械運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) B項(xiàng)錯(cuò)誤 由熱力學(xué)第一定律知 氣體被壓縮時(shí) 若同時(shí)向外散熱 則內(nèi)能可能保持不變 C項(xiàng)正確 對(duì)于一定量的某種理想氣體 體積變化時(shí)分子勢(shì)能不變 其內(nèi)能只取決于分子平均動(dòng)能的變化 而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 所以D項(xiàng)正確 由理想氣體狀態(tài)方程 C知 p不變V增大 則T增大 故E項(xiàng)正確 答案CDE 知識(shí)歸納物體的內(nèi)能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) 一定量的實(shí)際氣體的內(nèi)能與氣體體積 溫度都有關(guān) 而一定量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) 評(píng)析本題考查了物體內(nèi)能的概念 實(shí)際氣體與理想氣體的區(qū)別 應(yīng)用熱力學(xué)第一定律分析問(wèn)題的能力 7 2007北京理綜 16 6分 為研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素 某同學(xué)在保溫瓶中灌入熱水 現(xiàn)測(cè)量初始水溫 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再測(cè)量末態(tài)水溫 改變實(shí)驗(yàn)條件 先后共做了6次實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表 C組教師專用題組 下列研究方案中符合控制變量方法的是 A 若研究瓶?jī)?nèi)水量與保溫效果的關(guān)系 可用第1 3 5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)B 若研究瓶?jī)?nèi)水量與保溫效果的關(guān)系 可用第2 4 6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C 若研究初始水溫與保溫效果的關(guān)系 可用第1 2 3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)D 若研究保溫時(shí)間與保溫效果的關(guān)系 可用第4 5 6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 答案A要研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素 首先要猜想有哪些因素影響到保溫效果 然后在研究某個(gè)因素對(duì)保溫效果的影響時(shí) 需要保證其他因素不變 即用控制變量的方法進(jìn)行研究 保溫效果可以用初 末態(tài)水溫之差來(lái)表示 題中已給出了影響到保溫效果的因素有瓶?jī)?nèi)水量 時(shí)間 初態(tài)水溫 而要研究某一個(gè)因素對(duì)保溫效果的影響 則需要保證其他因素相同 若研究瓶?jī)?nèi)水量與保溫效果的關(guān)系 則應(yīng)保證初態(tài)水溫 時(shí)間相同 選擇不同的水量比較它們的末態(tài)水溫情況 因此應(yīng)選擇第1 3 5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 所以選項(xiàng)A正確 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 若研究初始水溫與保溫效果的關(guān)系 則應(yīng)保證水量 時(shí)間相同 選擇不同的初態(tài)水溫比較它們的末態(tài)水溫情況 而題中的記錄表格中沒(méi)有符合此條件的記錄 所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤 若研究保溫時(shí)間與保溫效果的關(guān)系 則應(yīng)保證水量 初態(tài)水溫相同 選擇不同的保溫時(shí)間比較它們的末態(tài)水溫情況 而題中的記錄表格中沒(méi)有符合此條件的記錄 所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤 8 2006北京理綜 15 6分 如圖所示 兩個(gè)相通的容器P Q間裝有閥門K P中充滿氣體 Q內(nèi)為真空 整個(gè)系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱交換 打開閥門K后 P中的氣體進(jìn)入Q中 最終達(dá)到平衡 則 A 氣體體積膨脹 內(nèi)能增加B 氣體分子勢(shì)能減少 內(nèi)能增加C 氣體分子勢(shì)能增加 壓強(qiáng)可能不變D Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中 答案D題給條件有 Q內(nèi)為真空 系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱交換 K打開后 P中的氣體進(jìn)入Q中 此過(guò)程氣體體積增大 外界對(duì)氣體不做功 系統(tǒng)與外界又沒(méi)有熱交換 由 U W Q知 在Q 0 W不大于零的情況下 U不可能大于零 A B錯(cuò) 內(nèi)能不可能增加就表示氣體分子的平均動(dòng)能不可能增大 氣體體積增大將造成單位體積的分子數(shù)減少 由氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因知?dú)怏w壓強(qiáng)將減小 C錯(cuò) 觀察和探究過(guò)液體擴(kuò)散現(xiàn)象的學(xué)生將知道 擴(kuò)散這一過(guò)程具有不可逆性 由此很容易確定D正確 1 2017北京海淀一模 14 下列說(shuō)法中正確的是 A 懸浮在液體中的微粒質(zhì)量越大 布朗運(yùn)動(dòng)越顯著B 將紅墨水滴入一杯清水中 一會(huì)兒整杯清水都變成紅色 說(shuō)明分子間存在斥力C 兩個(gè)表面平整的鉛塊緊壓后會(huì) 粘 在一起 說(shuō)明分子間存在引力D 用打氣筒向籃球內(nèi)充氣時(shí)需要用力 說(shuō)明氣體分子間有斥力 考點(diǎn)一分子動(dòng)理論 A組2016 2018年高考模擬 基礎(chǔ)題組 三年模擬 答案C溫度越高 微粒越小 布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 A錯(cuò) B選項(xiàng)是擴(kuò)散現(xiàn)象 說(shuō)明分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著 D選項(xiàng) 充氣需要用力是因?yàn)闅怏w分子對(duì)器壁頻繁撞擊產(chǎn)生壓強(qiáng) 2 2018北京西城一模 13 關(guān)于兩個(gè)分子之間的相互作用力 下列判斷正確的是 A 兩分子處于平衡位置時(shí) 分子間沒(méi)有引力和斥力B 兩分子處于平衡位置時(shí) 分子間的引力和斥力大小相等C 兩分子間距離減小時(shí) 分子間的引力增大斥力減小D 兩分子間距離增大時(shí) 分子間的引力減小斥力增大 答案B兩分子間的引力和斥力隨分子間距的增大而減小 分子力隨分子間距的變化如圖所示 兩分子處于平衡位置時(shí) F引 F斥 B對(duì) 解題關(guān)鍵分子間作用力與分子間距的關(guān)系 3 2018北京豐臺(tái)一模 13 分子間的距離減小時(shí) A 分子勢(shì)能一定減小B 分子勢(shì)能一定增大C 分子間引力和斥力都減小D 分子間引力和斥力都增大 答案D分子間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大 因此D項(xiàng)正確 C項(xiàng)錯(cuò) 當(dāng)分子間距離為平衡距離r0時(shí) 對(duì)應(yīng)分子間作用力為0 分子勢(shì)能最小 當(dāng)分子間距離由無(wú)窮遠(yuǎn)逐漸減小時(shí) 分子勢(shì)能先減小后增大 A B項(xiàng)錯(cuò)誤 解題關(guān)鍵會(huì)畫分子間作用力及分子勢(shì)能隨分子間距離變化的關(guān)系圖像 4 2017北京海淀二模 13 下列說(shuō)法中正確的是 A 物體的溫度升高時(shí) 其內(nèi)部每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都一定增大B 氣體的壓強(qiáng)越大 單位體積內(nèi)氣體的分子個(gè)數(shù)一定越多C 物體的溫度越高 其內(nèi)部分子的平均動(dòng)能就一定越大D 分子間距離減小 分子間的引力和斥力都一定減小 答案C溫度升高時(shí)分子的平均動(dòng)能增大 A錯(cuò) C正確 氣體的壓強(qiáng)越大 單位體積內(nèi)氣體的分子個(gè)數(shù)不一定越多 可能是分子平均動(dòng)能變大 B錯(cuò) 分子間距離減小 分子間的引力和斥力都變大 D錯(cuò) 考查點(diǎn)熱學(xué)相關(guān)知識(shí) 知識(shí)拓展微觀角度 壓強(qiáng)由分子數(shù)密度 單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù) 分子平均動(dòng)能共同決定 宏觀角度 壓強(qiáng)由溫度 體積共同決定 5 2016北京海淀零模 13 利用下列哪一組物理量可以算出二氧化碳的摩爾質(zhì)量 A 二氧化碳的密度和阿伏加德羅常數(shù)B 二氧化碳分子的體積和二氧化碳的密度C 二氧化碳分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)D 二氧化碳分子的體積和二氧化碳分子的質(zhì)量 答案C摩爾質(zhì)量是指 阿伏加德羅常數(shù) 個(gè)分子的質(zhì)量 即M m0 NA 故選項(xiàng)C正確 6 2016北京東城二模 13 已知阿伏加德羅常數(shù)為NA 油酸的摩爾質(zhì)量為M 密度為 則一個(gè)油酸分子的質(zhì)量可表示為 A B C D 答案A因一摩爾油酸含有 阿伏加德羅常數(shù) 個(gè)分子 一摩爾油酸的質(zhì)量即摩爾質(zhì)量 故一個(gè)油酸分子的質(zhì)量m A項(xiàng)正確 考查點(diǎn)阿伏加德羅常數(shù) 解題關(guān)鍵一個(gè)油酸分子的質(zhì)量m 7 2017北京昌平二模 14 關(guān)于分子動(dòng)理論 下列說(shuō)法正確的是 A 擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明物質(zhì)分子在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B 壓縮氣體時(shí)氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力C 兩個(gè)分子間距離減小時(shí) 分子間的引力減小 斥力增大D 如果兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài) 則它們的內(nèi)能一定相同 答案AB項(xiàng) 壓縮氣體 氣體體積減小 單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)變多 對(duì)器壁或置于其中的物體壓強(qiáng)增大 因此表現(xiàn)出抗拒壓縮的力 C項(xiàng) 分子間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大 只不過(guò)斥力變化得快 D項(xiàng) 兩系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài) 溫度相同 內(nèi)能與溫度 體積 物質(zhì)的量等都有關(guān) 考查點(diǎn)分子動(dòng)理論 分子間作用力 氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因 溫度 內(nèi)能 易錯(cuò)警示壓縮氣體時(shí)氣體表現(xiàn)出抗拒壓縮的力的原因的解釋 學(xué)生易誤認(rèn)為是分子間的斥力 氣體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)頻繁撞擊器壁從而產(chǎn)生壓強(qiáng) 壓縮氣體 氣體壓強(qiáng)增大 從而對(duì)外表現(xiàn)出斥力 8 2018北京東城一模 13 下列說(shuō)法正確的是 A 氣體對(duì)外界做功 其內(nèi)能一定減小B 氣體從外界吸熱 其內(nèi)能一定增大C 溫度越低 分子的平均動(dòng)能越大D 溫度越高 分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 考點(diǎn)二內(nèi)能熱力學(xué)定律 答案D根據(jù)熱力學(xué)第一定律 U W Q 氣體內(nèi)能的變化由做功和熱傳遞共同決定 不單取決于其中一個(gè)因素 因而A B均錯(cuò)誤 溫度越高 分子平均動(dòng)能越大 溫度越低分子平均動(dòng)能越小 所以C錯(cuò) 溫度越高 分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈 故D正確 易錯(cuò)警示判斷內(nèi)能變化時(shí) 做功和熱傳遞都要考慮 9 2018北京海淀一模 13 關(guān)于熱現(xiàn)象 下列說(shuō)法正確的是 A 物體溫度不變 其內(nèi)能一定不變B 物體溫度升高 其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大C 外界對(duì)物體做功 物體的內(nèi)能一定增加D 物體放出熱量 物體的內(nèi)能一定減小 答案B由熱力學(xué)第一定律 U W Q知 物體內(nèi)能的變化由做功和熱傳遞共同決定 A C D錯(cuò)誤 溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 B正確 解題關(guān)鍵熟知熱力學(xué)第一定律 10 2017北京西城一模 13 下列說(shuō)法正確的是 A 液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)B 兩分子間距離減小 分子間的引力和斥力都減小C 熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系是T t 273 15KD 物體對(duì)外做功 其內(nèi)能一定減小 答案C懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng) A錯(cuò) 兩分子間距離減小 分子間的引力和斥力都增大 B錯(cuò) 由熱力學(xué)第一定律 U W Q可知 物體對(duì)外做功 內(nèi)能不一定減小 D錯(cuò) 11 2016北京海淀二模 13 如圖所示 在一個(gè)配有活塞的厚壁有機(jī)玻璃筒底放置一小團(tuán)硝化棉 迅速向下壓活塞 筒內(nèi)氣體被壓縮后可點(diǎn)燃硝化棉 在筒內(nèi)封閉的氣體被活塞壓縮的過(guò)程中 A 氣體對(duì)外界做正功 氣體內(nèi)能增加B 外界對(duì)氣體做正功 氣體內(nèi)能增加C 氣體的溫度升高 壓強(qiáng)不變D 氣體的體積減小 壓強(qiáng)不變 答案B氣體被迅速壓縮 外界對(duì)氣體做正功 氣體內(nèi)能增加 溫度升高到硝化棉的燃點(diǎn)即可使其點(diǎn)燃 由理想氣體狀態(tài)方程 C知 溫度升高 體積減小 則壓強(qiáng)增大 B項(xiàng)正確 A C D項(xiàng)錯(cuò)誤 12 2017北京西城二模 14 對(duì)一定質(zhì)量的氣體 忽略分子間的相互作用力 當(dāng)氣體溫度升高時(shí) 下列判斷正確的是 A 氣體的內(nèi)能不變B 氣體分子的平均動(dòng)能增大C 外界一定對(duì)氣體做功D 氣體一定從外界吸收熱量 答案B氣體內(nèi)能等于氣體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和 由于忽略分子間的相互作用力 分子勢(shì)能為零 所以氣體內(nèi)能等于氣體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 溫度升高 分子平均動(dòng)能增大 內(nèi)能增大 B正確 A錯(cuò)誤 由熱力學(xué)第一定律 U W Q可知 內(nèi)能增大 W Q不一定都是正值 C D錯(cuò)誤 考查點(diǎn)內(nèi)能 熱力學(xué)第一定律 解題關(guān)鍵氣體忽略分子勢(shì)能 13 2017北京順義二模 13 下列說(shuō)法正確的是 A 布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)B 氣體壓強(qiáng)是氣體分子間的斥力產(chǎn)生的C 物體的溫度越高 分子的平均動(dòng)能越大D 對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱 其內(nèi)能一定增加 答案C布朗運(yùn)動(dòng)是液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 是液體分子熱運(yùn)動(dòng)的反映 A項(xiàng)錯(cuò) 氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是氣體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) 頻繁撞擊物體表面 B項(xiàng)錯(cuò) 溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志 C項(xiàng)正確 由熱力學(xué)第一定律 W Q U知 對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱 氣體吸熱 但若對(duì)外做更多功 則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)能減小 D項(xiàng)錯(cuò) 14 2016北京海淀一模 13 下列說(shuō)法中正確的是 A 布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B 當(dāng)分子間距離增大時(shí) 分子間的引力和斥力均增大C 當(dāng)分子間距離增大時(shí) 分子勢(shì)能一定增大D 物體的內(nèi)能變化 它的溫度并不一定發(fā)生變化 答案D布朗運(yùn)動(dòng)指的是懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) A錯(cuò)誤 分子間距離增大時(shí) 分子間的引力和斥力均減小 B錯(cuò)誤 當(dāng)分子間距離為平衡距離r0時(shí) 分子勢(shì)能最小 分子間距r r0時(shí) 分子間作用力表現(xiàn)為引力 隨分子間距離的增大 分子力做負(fù)功 分子勢(shì)能增大 分子間距r r0時(shí) 分子間作用力表現(xiàn)為斥力 隨分子間距離的增大 分子勢(shì)能減小 如圖所示 C錯(cuò)誤 物體的內(nèi)能與物體的溫度 體積和物質(zhì)的量都有關(guān) 因此D項(xiàng)正確 15 2018北京豐臺(tái)一模 23 3 機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化和守恒 理想氣體的分子可視為質(zhì)點(diǎn) 分子間除相互碰撞外 無(wú)相互作用力 如圖所示 正方體容器內(nèi)密封著一定質(zhì)量的某種理想氣體 每個(gè)氣體分子的質(zhì)量為m 已知該理想氣體分子平均動(dòng)能與溫度的關(guān)系為 kT k為常數(shù) T為熱力學(xué)溫度 如果該正方體容器以水平速度u勻速運(yùn)動(dòng) 某時(shí)刻突然停下來(lái) 求該容器中氣體溫度的變化量 T 容器與外界不發(fā)生熱傳遞 解析設(shè)氣體初始溫度為T1 末溫度為T2 容器中氣體分子總數(shù)為N初始時(shí)分子平均動(dòng)能 kT1 末態(tài)時(shí)分子平均動(dòng)能 kT2 2分 由能量守恒 氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能N N Nmu2 2分 得 T T2 T1 2分 答案 解題關(guān)鍵氣體 質(zhì)點(diǎn)系 宏觀動(dòng)能為質(zhì)心動(dòng)能 即正方體容器由于具有水平速度u所對(duì)應(yīng)的動(dòng)能 和各質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)能 對(duì)應(yīng)氣體分子相對(duì)于器壁的動(dòng)能之和 當(dāng)容器停下來(lái)時(shí) 其內(nèi)部氣體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序化程度增強(qiáng) 即氣體分子相對(duì)于器壁的熱運(yùn)動(dòng)更劇烈 氣體由于宏觀運(yùn)動(dòng)具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 1 2017北京東城一模 13 能直接反映分子平均動(dòng)能大小的宏觀物理量是 A 物體的溫度B 物體的體積C 物體的壓強(qiáng)D 物體所含分子數(shù) B組2016 2018年高考模擬 綜合題組時(shí)間 45分鐘分值 80分 一 選擇題 每題6分 共48分 答案A溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志 2 2017北京海淀零模 13 僅利用下列某一組數(shù)據(jù) 可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)的是 A 水的密度和水的摩爾質(zhì)量B 水分子的體積和水分子的質(zhì)量C 水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積D 水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量 答案D阿伏加德羅常數(shù)的定義 1mol任何物質(zhì)所含有的分子數(shù) Mmol m分 NA D項(xiàng)符合題意 3 2016北京朝陽(yáng)一模 13 下列說(shuō)法正確的是 A 物體的溫度升高 物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增大B 物體的溫度升高 物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能增大C 物體吸收熱量 其內(nèi)能一定增加D 物體放出熱量 其內(nèi)能一定減少 答案B隨著物體溫度的升高 物體內(nèi)分子的平均動(dòng)能增大 但不是所有分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都增大 故A錯(cuò)誤 B正確 物體的內(nèi)能變化不僅與物體吸熱或放熱有關(guān) 還與做功有關(guān) 因此只有吸熱或放熱 沒(méi)有說(shuō)明做功情況 無(wú)法判斷內(nèi)能變化情況 故C D均錯(cuò)誤 4 2018北京豐臺(tái)期末 1 物體的溫度升高時(shí) 物體內(nèi) A 分子間的距離一定增大B 分子間的作用力一定增大C 分子的平均動(dòng)能一定增加D 每個(gè)分子的動(dòng)能一定增加 答案C溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 因此C正確 易錯(cuò)警示溫度升高 分子平均動(dòng)能增加 但不是每個(gè)分子動(dòng)能都增加 5 2017北京四中月考 下列說(shuō)法中正確的是 A 當(dāng)物體的溫度升高時(shí) 物體內(nèi)每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率一定都增大B 布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性C 分子間的引力總是大于斥力D 物體運(yùn)動(dòng)得越快 其內(nèi)能一定越大 答案B物體溫度升高時(shí) 物體內(nèi)分子的平均速率一定增大 但并不是每一個(gè)分子的速率都增大 A錯(cuò)誤 布朗運(yùn)動(dòng)是液體中懸浮的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 它是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的間接反映 B正確 分子間作用力是引力與斥力同在 當(dāng)分子間距小于r0時(shí) 斥力大于引力 當(dāng)分子間距大于r0時(shí) 斥力小于引力 故C錯(cuò)誤 物體的宏觀運(yùn)動(dòng)速度與物體內(nèi)能無(wú)關(guān) D錯(cuò)誤 6 2016北京海淀二模 20 物理圖像能夠直觀 簡(jiǎn)潔地展現(xiàn)兩個(gè)物理量之間的關(guān)系 利用圖像分析物理問(wèn)題的方法有著廣泛的應(yīng)用 如圖 若令x軸和y軸分別表示某個(gè)物理量 則圖像可以反映在某種情況下 相應(yīng)物理量之間的關(guān)系 x軸上有A B兩點(diǎn) 分別為圖線與x軸交點(diǎn) 圖線的最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的x軸上的坐標(biāo)值位置 下列說(shuō)法中正確的是 A 若x軸表示空間位置 y軸表示電勢(shì) 圖像可以反映某靜電場(chǎng)的電勢(shì)在x軸上分布情況 則A B兩點(diǎn)之間電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸上的分量沿x軸負(fù)方向B 若x軸表示空間位置 y軸表示電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸上的分量 圖像可以反映某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸上分布情況 則A點(diǎn)的電勢(shì)一定高于B點(diǎn)的電勢(shì)C 若x軸表示分子間距離 y軸表示分子勢(shì)能 圖像可以反映分子勢(shì)能隨分子間距離變化的情況 則將分子甲固定在O點(diǎn) 將分子乙從A點(diǎn)由靜止釋放 分子乙僅在分子甲的作用下運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度最大D 若x軸表示分子間距離 y軸表示分子間作用力 圖像可以反映分子間作用力隨分子間距離變化的情況 則將分子甲固定在O點(diǎn) 將分子乙從B點(diǎn)由靜止釋放 分子乙僅在分子甲的作用下一直做加速運(yùn)動(dòng) 答案C因?yàn)檠仉妶?chǎng)方向電勢(shì)降低 所以A B之間電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸上的分量沿x軸正方向 A項(xiàng)錯(cuò)誤 B選項(xiàng)無(wú)法判斷 若y軸表示分子勢(shì)能 x軸表示分子間距離 則B點(diǎn)處分子力為0 B點(diǎn)左側(cè)分子力表現(xiàn)為斥力 B點(diǎn)右側(cè)分子力表現(xiàn)為引力 所以分子乙運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)速度最大 C項(xiàng)正確 若x軸表示分子間距離 y軸表示分子間作用力 則乙分子先做加速運(yùn)動(dòng) 再做減速運(yùn)動(dòng) D項(xiàng)錯(cuò)誤 考查點(diǎn)圖像 電勢(shì)與電場(chǎng)線 分子力做功 解題關(guān)鍵沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低 分子勢(shì)能最小時(shí)為負(fù)值 分子間作用力為零 分子勢(shì)能為零時(shí) 分子間為斥力 分子力表現(xiàn)為引力時(shí) 分子間距大于r0 7 2017北京石景山一模 14 快遞公司用密封性好 充滿氣體的塑料袋包裹易碎品 如圖所示 假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界沒(méi)有熱交換 當(dāng)充氣袋四周被擠壓時(shí) 袋內(nèi)氣體 A 對(duì)外界做負(fù)功 內(nèi)能增大B 對(duì)外界做負(fù)功 內(nèi)能減小C 對(duì)外界做正功 內(nèi)能增大D 對(duì)外界做正功 內(nèi)能減小 答案A無(wú)熱交換Q 0 被擠壓W 0 即外界對(duì)氣體做功 由熱力學(xué)第一定律 U W Q 可知 U 0 內(nèi)能增加 8 2018北京朝陽(yáng)一模 13 下列說(shuō)法中正確的是 A 外界對(duì)氣體做功 氣體的內(nèi)能一定增大B 氣體從外界吸收熱量 氣體的內(nèi)能一定增大C 液體的溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D 液體的溫度越低 布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 答案C改變物體的內(nèi)能有兩種方式 做功和熱傳遞 外界對(duì)氣體做功 氣體可能對(duì)外放熱 其內(nèi)能不一定增加 A錯(cuò)誤 氣體從外界吸收熱量的同時(shí)可能對(duì)外界做功 其內(nèi)能也不一定增加 B錯(cuò)誤 液體的溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 故C正確 D錯(cuò)誤 解題關(guān)鍵掌握改變內(nèi)能的兩種方式對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的 明確布朗運(yùn)動(dòng)劇烈程度的影響因素是解本題的關(guān)鍵 9 16分 2017北京朝陽(yáng)二模 24 科學(xué)精神的核心是對(duì)未知的好奇與探究 小君同學(xué)想尋找教科書中 溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 這一結(jié)論的依據(jù) 她以氦氣為研究對(duì)象進(jìn)行了一番探究 經(jīng)查閱資料得知 第一 理想氣體的模型為氣體分子可視為質(zhì)點(diǎn) 分子間除了相互碰撞外 分子間無(wú)相互作用力 第二 一定質(zhì)量的理想氣體 其壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系式為p nkT 式中n為單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù) k為常數(shù) 二 非選擇題 共32分 她猜想氦氣分子的平均動(dòng)能可能跟其壓強(qiáng)有關(guān) 她嘗試從理論上推導(dǎo)氦氣的壓強(qiáng) 于是建立如下模型 如圖所示 正方體容器靜止在水平面上 其內(nèi)密封著理想氣體 氦氣 假設(shè)每個(gè)氦氣分子的質(zhì)量為m 氦氣分子與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等 與器壁碰撞前后瞬間 分子的速度方向都與器壁垂直 且速率不變 請(qǐng)根據(jù)上述信息幫助小君完成下列問(wèn)題 1 設(shè)單位體積內(nèi)氦氣的分子數(shù)為n 且其熱運(yùn)動(dòng)的平均速率為v a 求一個(gè)氦氣分子與器壁碰撞一次受到的沖量大小I b 求該正方體容器內(nèi)氦氣的壓強(qiáng)p c 請(qǐng)以本題中的氦氣為例推導(dǎo)說(shuō)明 溫度是分子平均動(dòng)能 即mv2 的標(biāo)志 2 小君還想繼續(xù)探究機(jī)械能的變化對(duì)氦氣溫度的影響 于是進(jìn)行了大膽設(shè)想 如果該正方體容器以水平速度u勻速運(yùn)動(dòng) 某時(shí)刻突然停下來(lái) 若氦氣與外界不發(fā)生熱傳遞 請(qǐng)你推斷該容器中氦氣的溫度將怎樣變化 并求出其溫度變化量 T 解析 1 a 對(duì)與器壁碰撞的一個(gè)氦氣分子 由動(dòng)量定理可得 I 2mv b 設(shè)正方體容器某一側(cè)壁面積為S 則 t時(shí)間內(nèi)碰壁的氦氣分子數(shù)為 N n Sv t 由動(dòng)量定理得 F t N I 由牛頓第三定律可得 器壁受到的壓力F F 由壓強(qiáng)的定義式得 p 聯(lián)立 得 p nmv2 c 由于壓強(qiáng)p和熱力學(xué)溫度T的關(guān)系式為p nkT 聯(lián)立 得Ek mv2 kT 由 可得 分子的平均動(dòng)能Ek與熱力學(xué)溫度T成正比 故溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志 2 設(shè)正方體容器中有N 個(gè)氦氣分子 當(dāng)氦氣隨容器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) 整個(gè)氣體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為 N m u2 設(shè)此時(shí)氦氣的溫度為T1 容器內(nèi)氦氣的內(nèi)能等于分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之和即N kT1 當(dāng)氦氣隨容器突然停止時(shí) 氣體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為零 設(shè)此時(shí)氦氣溫度為T2 則該容器內(nèi)氦氣的 答案見解析 內(nèi)能為N kT2 根據(jù)能量守恒定律有 N m u2 N kT1 N kT2 解得 T T2 T1 所以氦氣溫度升高 升高的溫度為 T 考查點(diǎn)動(dòng)量 動(dòng)量定理 氣體壓強(qiáng)的微觀解釋 能量守恒定律 思維拓展本題中求解 1 問(wèn)時(shí)建立的柱體模型 在宏觀的力學(xué)分析中也常常用到 如計(jì)算空氣柱的動(dòng)能 求解水流的動(dòng)能及動(dòng)量等 考生應(yīng)注意把問(wèn)題歸類 常常比較和分析以提高運(yùn)用模型解決綜合性問(wèn)題的能力 10 16分 2017北京西城一模 24 在長(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)踐中 人類已經(jīng)建立起各種形式的能量概念及其量度的方法 其中一種能量是勢(shì)能 勢(shì)能是由于各物體間存在相互作用而具有的 由各物體間相對(duì)位置決定的能 如重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 分子勢(shì)能 電勢(shì)能等 1 如圖1所示 內(nèi)壁光滑 半徑為R的半圓形碗固定在水平面上 將一個(gè)質(zhì)量為m的小球 可視為質(zhì)點(diǎn) 放在碗底的中心位置C處 現(xiàn)給小球一個(gè)水平初速度v0 v0 使小球在碗中一定范圍內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng) 已知重力加速度為g 圖1a 若以AB為零勢(shì)能參考平面 寫出小球在最低位置C處的機(jī)械能E的表達(dá)式 b 求小球能到達(dá)的最大高度h 說(shuō)明小球在碗中的運(yùn)動(dòng)范圍 并在圖1中標(biāo)出 2 如圖2所示 a b為某種物質(zhì)的兩個(gè)分子 以a為原點(diǎn) 沿兩分子連線建立x軸 如果選取兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的勢(shì)能為零 則作出的兩個(gè)分子之間的勢(shì)能Ep與它們之間距離x的Ep x關(guān)系圖線如圖3所示 圖2 圖3 a 假設(shè)分子a固定不動(dòng) 分子b只在a b間分子力的作用下運(yùn)動(dòng) 在x軸上 當(dāng)兩分子間距離為r0時(shí) b分子的動(dòng)能為Ek0 Ek0 Ep0 求a b分子間的最大勢(shì)能Epm 并利用圖3 結(jié)合畫圖說(shuō)明分子b在x軸上的運(yùn)動(dòng)范圍 b 若某固體由大量這種分子組成 當(dāng)溫度升高時(shí) 物體體積膨脹 試結(jié)合圖3所示的Ep x關(guān)系圖線 分析說(shuō)明這種物體受熱后體積膨脹的原因 答案見解析 解析 1 a 小球的機(jī)械能E m mgRb 以水平面為零勢(shì)能參考平面根據(jù)機(jī)械能守恒定律有m mgh解得h 小球在碗中的M與N之間來(lái)回運(yùn)動(dòng) M與N等高 如圖所示 2 a 當(dāng)b分子速度為零時(shí) 此時(shí)兩分子間勢(shì)能最大 根據(jù)能量守恒 有Epm Ek0 Ep0由Ep x圖線可知 當(dāng)兩分子間勢(shì)能為Epm時(shí) b分子對(duì)應(yīng)x1和x2兩個(gè)位置坐標(biāo) b分子的活動(dòng)范圍 x x2 x1 如圖所示 b 當(dāng)物體溫度升高時(shí) 分子在x r0處的平均動(dòng)能增大 分子的活動(dòng)范圍 x將增大 由Ep x圖線可以看出 曲線兩邊不對(duì)稱 xr0時(shí)曲線較緩 導(dǎo)致分子的活動(dòng)范圍 x主要向x r0方向偏移 即分子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的中間位置向右偏移 從宏觀看物體的體積膨脹 或 當(dāng)溫度升高時(shí) x增大 x r0方向增大得多 或兩分子間的平均距離增大等 只要觀點(diǎn)合理均可給分 考查點(diǎn)分子力做功 分子勢(shì)能 解題關(guān)鍵能量守恒Epm 0 Ek0 Ep0 1 2018北京豐臺(tái)二模 13 1827年 英國(guó)植物學(xué)家布朗在顯微鏡下觀察懸浮在液體里的花粉顆粒 發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 這種運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng) 下列說(shuō)法正確的是 A 花粉顆粒越大 花粉顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越明顯B 液體溫度越低 花粉顆粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越明顯C 布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D 布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的 C組教師專用題組 答案D布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng) 是由于液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的 在布朗運(yùn)動(dòng)中 懸浮小顆粒越小 液體溫度越高 懸浮小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越明顯 故D項(xiàng)正確 A B C項(xiàng)錯(cuò)誤 知識(shí)拓展對(duì)于布朗運(yùn)動(dòng)圖像 我們要了解它是顯微鏡下每隔相同的時(shí)間記下花粉顆粒的位置 最后用直線將這些位置依次相連 形成雜亂無(wú)章的折線 這些折線并不是這段時(shí)間內(nèi)花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡 因?yàn)橄噜徫恢弥g 顆粒也并不是直線運(yùn)動(dòng)的 花粉顆粒始終受液體分子各個(gè)方向的無(wú)規(guī)則撞擊 始終做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng) 2 關(guān)于分子的熱運(yùn)動(dòng) 以下敘述正確的是 A 布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的熱運(yùn)動(dòng)B 熱運(yùn)動(dòng)是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 同種物質(zhì)的分子的熱運(yùn)動(dòng)激烈程度相同C 氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)不一定比液體分子激烈D 物體運(yùn)動(dòng)的速率越大 其內(nèi)部的分子熱運(yùn)動(dòng)就越激烈 答案C布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng) 其間接反映了分子的熱運(yùn)動(dòng) A錯(cuò)誤 溫度越高 分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈 B錯(cuò) 物體宏觀運(yùn)動(dòng)的速率大小與微觀分子的熱運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) D錯(cuò) 3 2015北京順義一模 14 有關(guān)分子動(dòng)理論和物體的內(nèi)能 下列敘述正確的是 A 物體吸熱 內(nèi)能一定增加B 布朗運(yùn)動(dòng)指的是分子的熱運(yùn)動(dòng)C 氣體的壓強(qiáng)是由于大量分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的D 根據(jù)油膜實(shí)驗(yàn)可知分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 答案C根據(jù)熱力學(xué)第一定律 U W Q 物體吸熱 可能同時(shí)對(duì)外做功 故內(nèi)能不一定增加 故A錯(cuò)誤 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 是液體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn) 故B錯(cuò)誤 氣體的壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理是大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的 與分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能和分子數(shù)密度有關(guān) 故C正確 根據(jù)油膜實(shí)驗(yàn)可知分子的直徑 故D錯(cuò)誤 4 2014北京朝陽(yáng)一模 20 給一定質(zhì)量 溫度為0 的水加熱 在水的溫度由0 上升到4 的過(guò)程中 水的體積隨著溫度升高反而減小 我們稱之為 反常膨脹 某研究小組通過(guò)查閱資料知道 水分子之間存在一種結(jié)合力 這種結(jié)合力可以形成多分子結(jié)構(gòu) 在這種結(jié)構(gòu)中 水分子之間也存在相互作用的勢(shì)能 在水反常膨脹的過(guò)程中 體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化 但所有水分子間的總勢(shì)能是增大的 關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的下列說(shuō)法中正確的是 A 水分子的平均動(dòng)能減小 吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功B 水分子的平均動(dòng)能減小 吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功C 水分子的平均動(dòng)能增大 吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功D 水分子的平均動(dòng)能增大 吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功 答案D由于水的溫度在升高 故水分子的平均動(dòng)能增大 所以A B錯(cuò)誤 吸收的熱量一部分使水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化 而變化時(shí)需要一定的能量 用來(lái)克服分子間的結(jié)合力而做功 故C錯(cuò)誤 D正確 5 2015北京豐臺(tái)二模 13 對(duì)一定質(zhì)量的氣體 下列說(shuō)法中正確的是 A 外界對(duì)氣體做功 內(nèi)能一定增大B 氣體從外界吸收熱量后 內(nèi)能一定增大C 分子密集程度一定 溫度越高 氣體的壓強(qiáng)越小D 溫度一定 分子密集程度越大 氣體的壓強(qiáng)越大 答案D改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞 外界對(duì)氣體做功 如果氣體同時(shí)對(duì)外放熱 內(nèi)能可能減小 可能不變 也可能增大 故A錯(cuò)誤 氣體從外界吸收熱量 如果氣體同時(shí)對(duì)外界做功 內(nèi)能可能減小 可能不變 也可能增大 故B錯(cuò)誤 分子密集程度一定 溫度越高 分子平均動(dòng)能增大 單位時(shí)間內(nèi)跟器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)增多 且每次碰撞器壁產(chǎn)生的平均沖力增大 氣體壓強(qiáng)增大 故C錯(cuò)誤 溫度一定 分子平均動(dòng)能不變 分子密集程度越大 單位時(shí)間內(nèi)跟器壁單位面積上撞擊的分子數(shù)越多 氣體的壓強(qiáng)越大 故D正確 6 2017北京豐臺(tái)二模 13 下列說(shuō)法中不正確的是 A 布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的熱運(yùn)動(dòng)B 物體的溫度越高 分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 分子的平均動(dòng)能越大C 當(dāng)分子間距離增大時(shí) 分子間的引力和斥力都增大D 氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對(duì)器壁持續(xù)頻繁地撞擊 答案C當(dāng)分子間距離增大時(shí) 分子間的引力和斥力都減小 C錯(cuò)