高考物理第一轮复习教案-热学
分子动理论
一、分子动理论
1．分子动理论基本内容：
物体是由大量分子组成的；
分子永不停息地做无规则运动；
分子间存在着相互作用力。
2．物质是由大量分子组成的
这里的分子是指构成物质的单元，即具有各种物质化学性质的最小微粒；可以是原子、离子，也可以是分子。在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。
（1）分子的大小：分子直径数量级为10－10m；可用“油膜法”测定。分子质量的数量级是10-27—10-26kg 油膜法具体做法是：将油酸用酒精稀释后滴加在水面上，油酸在水面上散开，其中酒精溶于水中，并很快挥发，在水面上形成一层纯油酸膜，由于油酸分子的部分原子与水有很强的亲合力，这样就形成了紧密排列的单分子层油膜。根据稀释前油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄的厚度的d=V/S，L即为分子的直径。用此方法得出的油酸分子的直径数量级是10-10m。
（2）阿伏加德罗常数：1摩尔任何物质含有的粒子数都相同．其值为：N A＝6．02 ×1023．
（3）分子间存在间隙：①分子永不停息地做无规则运动，说明分子间有间隙。②气体容易被压缩，说明分子间有间隙。③水和酒精混合后的体积小于两者原来的体积之和，说明分子间有间隙。④用两万个标准大气压的压强压缩钢筒中的油，发现油可以透过筒壁逸出，说明分子间有间隙。
说明:这里建立了一个理想化模型：把分子看作是小球，所以求出的数据只在数量级上是有意义的。固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。分子体积=物体体积÷分子个数。气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，不能看作一个挨一个紧密排列，所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。
3．分子的热运动
（1）分子热运动：物体里的大量分子做永不停息的无规则运动，随温度的升高而加剧。扩散现象和布朗运动可以证明分子热运动的存在。
(2)布朗运动：是指悬浮在液体中的花粉颗粒永不停息地做无规则运动．它并不是分子本身的运动．液体分子的无规则运动是布朗运动产生的原因，布朗运动虽不是分子的运动，但其无规则性正反映了液体分子运动的无规则性．
布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关．
注意点：①形成条件是：只要微粒足够小。②温度越高，布朗运动越激烈。③观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。④实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。
【思考】为什么微粒越小，布朗运动越明显？
【分析】在任何一个选定的方向上，同一时刻撞击固体微粒的液体分子个数与微粒的横截面积成正比，即与微粒的线度r的平方成正比，从而对微粒的撞击力的合力F与微粒的线度r的平方成正比；而固体微粒的质量m与微粒的体积成正比，即与微粒的线度r的立方成正比，因此其加速度a=F/m∝r –1，即加速度与微粒线度r成反比。所以微粒越小，运动状态的改变越快，布朗运动越明显。
【例1】下面三种关于布朗运动说法都是错误的，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，这就是布朗运动。
（2）在较暗的房间里，从射进来的阳光中可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动是布朗运动。
（3）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，布郎运动就越显著。
【解析】（1）（2）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 10－6
m ，这种微粒相对于可视的微粒是很小的，肉眼是看不到的，必须借助于显微镜，但它又比分子要大得多。风天看到的灰砂尘土都是较大的颗粒，它们的运动不能称为布朗运动，另外它们的运动基本上属于在气流作用下的定向移动，而布朗运动是无规则运动。
（3）布朗运动的确是由于液体或气体分子对固体微粒的碰撞引起的，但只有在固体微粒很小，各个方向的液体分子对它的碰撞不均匀才引起它做布朗运动；
因此正确的说法是：固体微粒体积越小，布朗运动越显著，如果固体微粒过大，液体分子对它的碰撞在各个方向上是均匀的，就不会做布朗运动了 4．分子间的相互作用力
(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥为，引力和斥力都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大．但斥力的变化比引力的变化快．实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力． (2)分子间作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变的规律是：①r
(3)从本质上来说，分子力是电场力的表现。因为分子是由原子组成的，原子
内有带正电的原子核和带负电的电子，分子间复杂的作用力就是由这些带电粒子间的相互作用而引起的。（也就是说分子力的本质是四种基本基本相互
作用中的电磁相互作用）。
【例2】试用分子间相互作用力的观点解释以下现象：（1）液体的体积很难被压缩；（2）如图实验时，拉动玻璃板的力大于玻璃板所受的重力。
【解析】现象（1）：通常条件下，液体分子间的距离r o ，即分子间的斥力和引力相等，分子力为零。当加上外加的压力试图使分子间距离小于平衡位置间距离r O 时，液体分子间的斥力将大于引力，分子力就体现为斥力，且迅速增大，分子力就跟外力相平衡，从而体积就很难被压缩小。
现象（2）：玻璃板即将跟水面分开时，粘附在玻璃板表面上的一层水分子将跟下面的水分子层发生分裂，两层水分子间的相互作用力就体现为引力，可见，要想使玻璃板离开水面，必须克服水分子之间的引力，所以拉动玻璃板的力要大于玻璃板所受的重力。
1．对微观量的估算
首先要建立微观模型．对液体、固体来说，微观模型是分子紧密排列，将物质的摩尔体积分成N A 个等份，每个等份就是一个分子，若把分子看作小立方体，则每一等份就是一个小立方体．若把分子看成小球，则每一等份就是一个小球．可以估算出分子的体积和分子的直径．
气体分子不是紧密排列的，所以上述微观模型对气体不适用，但上述微观模型可用来求气体分子间的
距离．例如l mol 任何气体，在标准状态下的体积是22．4×10－3m 3
，将其分成N A 个小立方体，每个小立方体中装一个气体分子，则小立方体的边长就是分子间的距离．
阿伏加德罗常数N A =6.02×1023 mol -1是联系微观世界和宏观世界的桥梁.具体表现在： （1）固体、液体分子微观量的估算 ①分子数N =nN A =
0M m N A =0
V V N A . ②分子质量的估算方法：每个分子的质量为m 1=
A
N M . ③分子体积（分子所占空间）的估算方法：每个分子的体积（分子所占空间）V 1=0
A
A V M N N ρ=.其中ρ为固体、液体的密度.
o
F 斥 F 分
F 引
④分子直径的估算方法：把固体、液体分子看成球形，则分子直径d
分子看成立方体，则d
（2）气体分子微观量的估算方法 ①摩尔数n =
4
.22V
，V 为气体在标况下的体积. ②分子间距的估算方法：设想气体分子均匀分布，每个分子占据一定的体积.假设为立方体,分子位于每个立方体的中心，每个小立方体的边长就是分子间距；假设气体分子占有的体积为球体，分子位于球体的球心，则分子间距离等于每个球体的直径.
注意：同质量的同一气体，在不同状态下的体积有很大差别，不像液体、固体体积差别不大，所以求气体分子间的距离应说明实际状态．
【例3】利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数．如果已知体积为V 的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S ，这种油的密度为ρ、摩尔质量为μ，阿伏加德罗常量应如何求出？ 解析：由单分子油膜的特征，这种油的直径为d ＝V/S （将油膜看成单分子紧密相挨形成的膜） 每个油分子的体积为3
3034()326d V V S
ππ==（将分子看成球形）
每摩尔这种油的体积为 V ＝μ/ρ 因此。阿伏加德罗常数为；N A =V/V 0=6μS 3/πρV 3
答案： N A ＝6μS 3/πρV 3
【例4】已知金刚石的密度是3．5×103kg/m 3，在一块体积是6．4×10－8 m 3
的金刚石内含有多少个碳原子？（保留两位有效数字）
解析： 质量 m=ρV ＝3．5×103×6．4×10－8＝2．24×10－4
kg
摩尔数n=m/μ=2．24×10－4 kg/12×10－3kg/mol=1．867×10-1
mol
原子数N=nN A =1．867×10－1×6．02×1023= 1． 12×1022个= 1．l ×l022
个
点评：解决此类问题的方法是先求出摩尔数，再用摩尔数和阿伏加德罗常数求出原子（分子）个数． 【例5】］晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细的，非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体.现有一根铁晶，直径d =1.60 μm,用了F =0.0264 N 的力将它拉断，试估算拉断过程中最大的Fe 原子力F f (Fe 的密度ρ=7.92 g ·cm -3).
【解析】因原子力作用范围在10-10 m 数量级，阻止拉断的原子力主要来自于断开面上的所有原子对.当Fe 晶上的拉力分摊到一对Fe 原子上的力超过拉伸中的最大原子力时，Fe 晶就被拉断.又铁的摩尔质量M A =55.85×10-3 kg/mol.
所以铁原子的体积：3
A 323
A 55.85107.9210 6.02210
M V N ρ-?==???=1.171×10-29 m 3 原子直径：13
6(
)V
D π
==2.82×10-10
m
原子球的大圆面积：S =πD 2/4=6.25×１０-20 m 2
铁晶断面面积：S ′=πd 2/4=π×(1.60×10-6)2/4=2.01×10-12 m 2
断面上排列的铁原子数：12202.01106.2510S N S --'?==?=3.2×107
个
所以拉断过程中最大铁原子力：70.02643.210
f F F N N =
=?=8.25×10-10
N 2、布朗运动问题
【例6】关于布朗运动，下列说法正确的是 A ．布朗运动是液体分子的运动；
B ．布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性；
C ．与固体微粒相碰的液体分子数越多，布朗运动越显著。
D ．液体的温度越高，布朗运动越激烈。
分析：布朗运动是指悬浮在液体中的微小颗粒的运动，而不是液体分子的运动。
悬浮在液体中的固体微粒，受到周围分子碰撞的力不平衡，因而向受力作用较小的方向运动。布朗运动间接地反映了分子运动的无规则性。
在相同的时间内，与固体微粒相碰的液体分子数越多，说明固体微粒较大，在某一瞬间跟它相撞的分子数越多，撞击作用的不平衡性就表现得越不明显，加之固体微粒越大，其惯性就越大，因而布朗运动不是越明显，而是越不明显。
既然布朗运动是液体分子无规则运动引起的，液体的温度越高，分子无规则运动越激烈，从而它所引起的布朗运动也就越显著。
解答：选项B、D、是正确的。
3．分子力问题
【例7】如图示，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，两分子的分子势能一直增加
D、乙分子从b到d的过程中，两分子的分子势能一直增加
分析：乙分子从a到b、c、d的运动过程中，先是分子的引力作用，
加速度的方向跟运动方向一致，所以加速运动，到达c位置时，分子力等于零，加速度也就等于零，运动的速度是最大。从c再到d运动时，分子力为斥力，加速度的方向跟运动的方向相反，速度减小。
【例8】分子间同时存在着引力和斥力，若分子间的引力和斥力随分子间的距离r的变化规律分别为f引==b/r a，f斥=d/r c，分子力表现为斥力时，必须满足的条件是什么？
解：设f引=f斥b/r a= d/r c r a/r c=b/d r a-c=b/d (
a
r=
分子力表现为斥力(
a
r?
内能、能的转化和守恒
一、内能
1．分子的平均动能
物体内分子动能的平均值叫做分子的平均动能．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大．对个别分子讲温度无意义．
2．分子的势能
由分子间的相对位置所决定的势能，叫做分子势能，分子势能的大小与物体的体积有关．当分子间的距离小于r0时，随着分子间的距离的减小，分子势能增加．当分子间距离大于r0时，随着分子间距离的增大，分子势能也增大．当分子间距离等于r0时，分子势能最小．
【例1】用r 表示两个分子间皎距离，E P 表示两个分子间相互作用的势能，当r=r 0时两分子间斥力等于引力，设两分子间距离有很远时Ep=0，则（ ）
A ．当r ＞r 0时．E P 随r 的增大而增加
B ．当r ＜r 0时，E P 随r 的减小而增加
C ．当r ＜r 0时，E P 不随r 而变
D ．当r=r 0时，Ep ＝0
【解析】r ＞r 0时，分子间的引力大于斥力，分子间相互吸引，r 增大，分子克服引力做功，Ep 增加。r ＜r 0时，分子间的引力小于斥力，分子间互相排斥，r 减小，分子克服斥力做功．Ep 也S 要增加。因此A 、B 正确
3．物体的内能
物体内所有分子的动能和势能的总和称为物体的内能．物体的内能是由物质的量、温度、体积三个因素所决定的．对于理想气体来说，由于忽略分子力作用，所以没有分子势能．其内能由物质的量和温度所决定．
4．物体内能的变化
做功和热传递都可改变物体的内能，但它们有着本质的区别：做功是其他形式的能和内能之间的转化．热传递则是物体间内能的转移．做功过程中，内能改变量的多少用功的大小来量度； 热传递过程中，内能转移的多少用热量来量度。做功和热传递都是过程量，内能则是状态量。
【例2】lg0℃的冰溶解成1g0℃的水需要吸收336J 的热量，则1g0℃的水和1g ℃的冰相比较，其内能的值相差ΔE
A ．ΔE ＝336J ；
B ．ΔE ＞336J ；
C ．ΔE ＜336J ；
D ．条件不足，无法确定
【解析】冰溶解成水，体积是减小的，说明了外界对它做功，由能量守恒定律：ΔE= W ＋Q ，说明了W ＞0故ΔE ＞Q=336J ，所以B 选项正确． 二．能的转化和守恒定律 1.热力学第一定律
做功和热传递都能改变物体的内能。也就是说，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。但从能量转化和守恒的观点看又是有区别的：做功是其他能和内能之间的转化，功是内能转化的量度；而热传递是内能间的转移，热量是内能转移的量度。
外界对物体所做的功W 加上物体从外界吸收的热量Q 等于物体内能的增加ΔE ，即ΔE=Q +W 这在物理学中叫做热力学第一定律。
在这个表达式中，W 为正值，表达外界对物体做功； W 为负值，表示物体对外界做功； Q 为正值，表示物体从外界吸热； Q 为负值，表示物体对外界放热； ΔE 为正值，表示物体内能增加；ΔE 为负值，表示物体内能减少. 2.能的转化和守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭或消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，这就是能的转化和守恒定律.
(1)能量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一，违背该定律的第一类永动机是无法实现的.
(2)物质的不同运动形式对应不同形式的能,各种形式的能在一定的条件下可以转化或转移,在转化或转移过程中,能的总量守恒.
【例3】质量为 M kg 的铅块固定不动，质量为mkg 的铅弹以一定速率击中铅块并留在其中，它们的温度
升高了120
C 。若铅块放置在光滑的水平面上，同样以铅弹以相同的速率击中它并留在其中，它们的温度升
高了110
C ，求铅块与铅弹的质量比。
【解析】在第一种情况下铅弹原来所具有的动能全部转化为铅弹与铅块的内能，而使它们在温度上升了
12℃。因此有 Q l =?mv 02
=c （m ＋M ）×12………① C 表示铅的比热
在第二种情况下，铅弹与铅块在光滑的水平面上发生完全非弹性碰见在碰撞过程中子弹与铅块组成的整体动量守恒，但在碰撞过程中将损失动能，根据能量守恒定律，系统损失的动能转化为铅弹与铅块的内能，使其温度升高有mv 0＝（m ＋ M ）v
Q 2＝?mv 02
－?（ m ＋M ）v 2
＝()
M m mMv +22
0=c （m ＋M ）×11………② 12
11M m M +=，M/m=11
三.热力学第二定律
1.热传导的方向性:热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行（热量会自发地从高温物体传给低温物体），但是向相反的方向却不能自发地进行。
2.机械能与内能转化的方向性:机械能可以全部转化为内能,而内能不可能全部转化为机械能而不引起其它的变化.
3.热力学第二定律
(1)表述：①不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化（按热传导的方向性表述）。②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。或第二类永动机是不可能制成的。
(2)意义：自然界种进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。它揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性.
(3)能量耗散:自然界的能量是守恒的，但是有的能量便于利用，有些能量不便于利用。很多事例证明，我们无法把流散的内能重新收集起来加以利用。这种现象叫做能量的耗散。它从能量转化的角度反映出自然界中的宏观现象具有方向性。
【例4】根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的有：
A ．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；
B ．热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体；
C ．机械能可以全部转化为热量，但热量不可能全部转化为机械能；
D ．机械能可以全部转化为热量，热量也可能全部转化为机械能。
解析：根据热传递的规律可知热量能够从高温物体传到低温物体；当外界对系统做功时，可以使系统从低温物体吸取热量传到高温物体上去，致冷机（如冰箱和空调）就是这样的装置。但是热量不能自发地从低温物体传到高温物体。选项A 错误，B 正确。
一个运动的物体，克服摩擦阻力做功，最终停止；在这个过程中机械能全部转化为热量。外界条件发生变化时，热量也可以全部转化为机械能；如在等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为对外界做的功，选项C 错误，D 正确。综上所述，该题的正确答案是B 、D 。
【例4】图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是(C)
A ．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律
B ．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律
C ．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律
D ．ABC 三种说法都不对
【例5】如图所示的A 、B 是两个管状容器，除了管较粗的部分高低不同之外，其他一切全同。将此两容器 抽成真空，再同时分别插入两个水银池中，当水银柱停止运动时，问二管中水银的温度是否相同？为什么? 设水银与外界没有热交换。
分析与解：不同。A 管中水银的温度略高于B 管中水银的温度。两管插入水银池时，大气压强均为P 0，进入管中的水银的体积均为V ，所以大气压力对两池中水银所做的功相同，但两装置中水银重力势能的增量不同，所以两者内能改变量也不同。由图可知，A 管中水银的重力势能较小，所以A 管中水银的内能增量较多，其温度应略高。 4.热力学第三定律
(1)内容:热力学零度不可达到。
(2)意义:只需要温度不是绝对零度,就总可能降低,它促进人类想方设法尽可能降低温度,以探索更多的物理奥秘. 四.能源与环境
1.能源:能够提供可利用能量的物质
2.能源的分类:
(1)常规能源有:煤、石油、天然气等，存量有限，利用时对环境有污染。
(2)新能源有:风能、水能、太阳能、沼气、原子能等，资源丰富，可再生，使用时污染少或没有污染。
1．内能问题
【例6】在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，二电器工作较长时间后，房内的气温度将会怎样变化。说明原因。
【解析】电冰箱是把里面热量转移到外面，达到降温的效果；电风扇通过风扇转动，带动空气流动，使身体汗液蒸发起到人体降温作用。但从总体上电冰箱、电风扇消耗的电能最后都转化为内能，因而房内温度升高
【例7】如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的 A ．B 两部分气体， A 的密度小， B 的密度较大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热为Q ，气体内能增加量为ΔE ，则（ ） A ．ΔE ＝Q ． B ．ΔE ＜Q C ．ΔE ＞Q D ．无法比较 【解析】由于 A 、B 气体开始的合重心在中线下，混合均匀后在中线，所以系统重力势能增大。
由能量守恒有，吸收热量一部分增加气体内能，一部分增加重力势能，所以B 正确。
【例8】金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，待筒内、外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是（ ） A ．筒外空气流向筒内 B ．筒内空气流向筒外
C ．筒内外有空气交换，处于动平衡态，筒内空气质量不变
D ．筒内外无空气交换
【解析】．因高压空气急剧外溢时，气体来不及充分与外界发生热交换，近似可看成绝热膨胀过程，气体对外做功，内能减少，所以关闭开关当时，筒内气温度较外界偏低，再经过较长时间后，筒内外达温度相同，对筒内剩余气体分析，属等容升温过程，压强要升高，大于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外。
【例9】如图所示，固定容器及可动活塞P 都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B ，B 的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞P 缓慢地向B 移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高。则在移动P 的过程中
A ．外力对乙做功；甲的内能不变；
B ．外力对乙做功；乙的内能不变；
C ．乙传递热量给甲； 乙的内能增加 ；
D ．乙的内能增加；甲的内能不变。
分析与解：在移动P 的过程中,外界对乙气体做功，乙的内能要增加，所以乙的温度要升高.乙的温度升高后，甲、乙两部分气体就存在温度差，乙的温度较高，这样乙传递热量给甲。所以正确答案为C 。 2．能量守恒的综合应用
【例10】暖瓶中盛有0．5kg250
C 的水，一个学生想用上下摇晃的方法使冷水变为开水。设每摇晃一次水的落差为15cm ，每分钟摇晃30次。不计所有热散失，他约需多长时间可以把水“摇开”？
（C 水=4．2×103J/kg ·0C ，g=10m/s 2
）。
【解析】此问题中能量转化方向是：上摇时学生消耗自身的内能通过对水做功转化为水的重力势能，下摇时水的重力势能转化为动能再转化为水的内能。由于不计一切热散失，水的重力势能的减少量等于水的内能的增加量。
设“摇开”水需时t 分钟，水升温ΔT ，由 ΔE p 减＝ΔE 内增=Q 水吸 得 30mg ·Δht ＝ Cm ΔT
t ＝Cm ΔT /30mg ·Δh ＝7．l ×103（min ） 即他要“摇开”水约需7．1×103
min ，约为5天。
【例11】人们工作、学习和劳动都需要能量，食物在人体内经消化过程转化为葡萄糖，葡萄糖在体内又转
化为CO 2和H 2O ，同时产生能量E=2．80×106Jmol －1
。一个质量为60kg 的短跑运动员起跑时以1/6s 的时间冲出lm 远，他在这一瞬间内消耗体内储存的萄萄糖多少克？
【解析】运动在起跑了1/6s 时间内是做变加速运动，由于时间很短，为解决问题方便，我们可以认为在这1/6s 时间内运动员做初速度为零的匀加速直线运动。由s ＝v ·t 和v =2
0t
v v +知，运动员冲出lm 时的末速度为：v t =2s/t=12m/s
运动员在1/6s 中增加的动能为：ΔEk=?mv t 2－?mv 02
=4320J 消耗葡萄糖的质量为：Δm=
E E k ?×180=610
8024320
??×180=0．28（g ）。 【例12】(1) 1791年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一。请
由此估算地球的半径R 。 (答案保留两位有效数字)
(2) 太阳与地球的距离为1.5×1011
m ，太阳光以平行光束入射到地面，地球表面2/3的面积被水面所
覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W 约为1.87×1024
J 。 设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到能量的约35%重新辐射出去，太阳辐射可将水面的水蒸发，(设在常温、常压下
蒸发1kg 水需要2.2×106
J 的能量)而后凝结成雨滴降落到地面。 (2001年，上海)
①估算整个地球表面的年平均降雨量。 (以毫米表示，地球面积为4πR 2
)。
②太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，W 只是其中的一部分。 太阳 辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么?请说明理由。
【解析】(1)地球表面1/4圆弧的长度为1.0×107
m,则地球半径R 为
?×2πR=L,R=2L/π=2×1.0×107=6.4×103
km
(2)①地球表面水面吸收太阳能后得到的能量为E 1=(1－7%)×(1－35%)W
一年中蒸发水的总质量为1
6
2.210E M =
?
这些水均匀分布在地球表面的平均厚度即为年降雨量
()
24
322
36693%65% 1.8710 1.01041104 2.210 3.14 6.410M h mm R ρπ???===????????? ②大气层吸收太阳光能,还要反射回太空中,这样使得近一半的能量没有能到达地球表面
【例14】如图所示，在质量为M 的细玻璃管中盛有少量乙醚液体，用质量为m 的软木塞将管口封闭。加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出，玻璃管悬于长为L 的轻杆上，细杆可绕上端O 轴无摩擦转动。欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动，在忽略热量损失的条件下，乙醚最少要消耗多少内能？
解析：设活塞冲开瞬间，软木塞和细玻璃管的速度分别为V 1、V 2，则据动量守恒定律可得：MV 2-mV 1=0,
玻璃管在竖直平面内做圆周运动至少要达到最高点，此时速度V 3=0.
对玻璃管根据机械能守恒定律可得：MgL MV 22
1
22=。 根据能量守恒得乙醚最少要消耗的内能为：m
gL m M M MV mV E )(221212
221+=+=
M
m
气体
一、气体的状态参量
1、温度：T（t）
（1）意义：宏观上：表示物体的冷热程度联单微观上：标志物体分子平均动能的大小（2）数值表示法：
①摄氏温标t：单位：℃在1atm下，冰的熔点是0℃沸点是：100 ℃
②热力学温标T单位：K（SI制的基本单位之一）
把－273 ℃作为0K绝对零度（是低温的极限，只能无限接近、不能达到）
③两种温标的关系：
(4) 76cmHg (1) 0s
66cmHg s （3
） P= T=t+273 （K ） △T=△t 冰的熔点 t 1=0 ℃ T 1=273K 水的沸点 t 2=100 ℃ T 2=373K
△t=100 ℃ △T=100K
说明：两种温标下每一度温差大小是相等的，只是零值起点不同 2、体积：V 气体分子所能达到的空间（一般为容器的容积） 单位：m 3 1 m 3 =103dm 3（L ）=106cm 3（ml ）
3、压强：p 器壁单位面积上受到的压力 ①产生：由大量分子频繁碰撞器壁产生的
（单位体积内分子个数越多，分子的平均速率越大，气体的压强就越大） ②单位：Pa 1Pa=1N/m 21atm=1.013×105Pa=76cmHg ③计算：P 固=F/sP 液=ρ液gh
二、气体分子动理论
（1）气体分子运动的特点是：①气体分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱。通常认为，气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。②每个气体分子的运动是杂乱无章的，但对大量分子的整体来说，分子的运动是有规律的。研究的方法是统计方法。气体分子的速率分布规律遵从统计规律。在一定温度下，某种气体的分子速率分布是确定的，可以求出这个温度下该种气体分子的平均速率。
（2）用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）。气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的。压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的平均动能，②分子的密集程度。 三．气体的体积、压强、温度间的关系
（1）一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小时，压强增大，体积增大时，压强减小。 （2）一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，体积增大。 （3）一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大。
一、气体压强的计算 1．气体压强的特点
（1）气体自重产生的压强一般很小，可以忽略．但大气压强P 0却是一个较大的数值（大气层重力产生），不能忽略．
（2）密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律，即外加压强由气体按照原来的大小向各个方向传递．
2．静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定 （1）液体封闭的气体的压强
① 平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强． 例1、如图，玻璃管中灌有水银，管壁摩擦不计，设p 0=76cmHg,求封闭气体的压强（单位：cm 解析：本题可用静力平衡解决．以图（2）为例求解
取水银柱为研究对象，进行受力分析，列平衡方
P=86cmHg
p h
(2)
P=66cmHg
A
p
p
96
P=______cmHg
P0+h2
P0+h2－h1
p
A
=_________
h1
(4)
p B=_________
l
l
h
1
程得Ps= P0S＋mg；所以p= P0S十ρghS，所以P＝P0十ρgh（Pa）或P＝P0＋h（cmHg）答案：P＝P0十ρgh（Pa）或P＝P0＋ h（cmHg）
解(4)：对水银柱受力分析（如右图）
沿试管方向由平衡条件可得：
pS=p0S+mgSin30°
P=
S
ghS
S
P0
30
sin
ρ
+
=p0+ρhgSin30°=76+10Sin30°(cmHg) =76+5 (cmHg) =81 (cmHg)
点评：此题虽为热学问题，但典型地体现了力学方法，即：选研究对象，进行受力分析，列方程．
拓展：
【例2】在竖直放置的U形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱．大气压强为P0，各部尺寸如图所示．求A、B气体的压强．
求p A：取液柱h1为研究对象，设管截面积为S，大气压力和液柱重力向下，A气体压
力向上，液柱h1静止，则 P0S＋ρgh1S=P A S
所以 P A=P0＋ρgh1
求 p B：取液柱h2为研究对象，由于h2的下端以下液体的对称性，下端液体自重产生
的任强可不考虑，A气体压强由液体传递后对h2的压力向上，B气体压力、液柱h2重力向
下，液往平衡，则P B S＋ρgh2S=P A S
所以 P B=P0＋ρgh1一ρgh2
熟练后，可直接由压强平衡关系写出待测压强，不一定非要从力的平衡方程式找起．
小结：受力分析：对液柱或固体进行受力分析,当物体平衡时:利用F合=0,求p气
注意: (1)正确选取研究对象(2)正确受力分析,别漏画大气压力
②取等压面法：根据同种液体在同一水平液面压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强，仍以图7－3为例：求p B从A气体下端面作等压面，则有P B十ρgh2＝P A＝P0＋ρgh1，所以P B=P0＋ρgh1一ρgh2．
例3、如图，U型玻璃管中灌有水银.求封闭气体的压强.设大气压强为P0=76cmHg、（单位：cm）
解析：本题可
用取等压面的
方法解决．
液面A和
气体液面等
高，故两液面
的压强相等，
则中气体压
强：p＝p A= P0＋h（cmHg）．
答案：P= P0＋h
点评：本题事实上是选取A以上的水银柱为研究
对象，进行受力分析，列平衡方程求出的关系式：
P0＋h＝P A．
拓展：
h
小结:取等压面法：根据同种不间断液体在同一水平面压强相等的“连通器原理”,选取恰当的等压面,列压强平衡方程求气体的压强. 选取等压面时要注意，等压面下一定要是同种液体，否则就没有压强相等的关系．
（2）固体（活塞或气缸）封闭的气体的压强
由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程，来找出气体压强与其它各力的关系．
例4:下图中气缸的质量均为M,气缸内部的横截面积为S,气缸内壁摩擦不计.活塞质量为m,求封闭气体的压强(设大气压强为p 0) 解析：此问题中的活塞和气缸均处于平衡状态．当以活塞为研究对象，受力分析如图甲所示，由平衡条件得 pS ＝（m 0+m ）g ＋P 0S ；P= p=P 0+
（m 0＋m ）g/S 在分析活塞、气缸受力时，要特别注意大气压力，何时必须考虑，何时可不考虑． (3).活塞下表面与水平面成θ角解:对活塞受分析如图
由竖直方向合力为零可得: p 0S+mg=pS’cos θ S’cos θ=S ∴ p=P 0+mg/S
拓展：
3．加速运动系统中封闭气体压强的确定
常从两处入手：一对气体，考虑用气体定律确定，二是选与气体接触的液柱或活塞等为研究对象，受力分析，利用牛顿第二定律解出．具体问题中常把二者结合起来，建立方程组联立求解．
(1)试管绕轴以角速度ω匀速转动 解: 对水银柱受力分析如图
由牛顿第二定律得:PS －P 0S=m ω2 r , 其中m=ρSh 由几何知识得:r=d －h/2解得P=P 0＋ρh ω2（d －h/2） (2) 试管随小车一起以加速度a 向右运动
解: 对水银柱受力分析如图由牛顿第二定律得:PS －p 0S=ma m=ρSh 解得:p=p 0+ρah
(3)气缸和活塞在F 作用下沿光滑的水平面一起向右加速运动
解：对整体水平方向应用牛顿第二定律： F=（m+M ）a
对活塞受力分析如图：由牛顿第二定律得： F+PS －P 0S=ma ②由①②两式可得：
P=P 0－
()S
M m MF
+
拓展：
pS
S
mg
N
p 0
(1)P= P 0+(m 0+m)g/s ___________
(2)
P= P 0－(m 0
+m)g/s
小结：当物体做变速运动时:利用牛顿运动定律列方程来求气体的压强利用F合=ma,求p
计算
气。总结：
气缸内封闭气体的压强时，一般取活塞为研究对象进行受力分析.但有时也要以气缸或整体为研究对象.所以解题时要灵活选取研究对象
三.课堂小结1、气体的状态参量：①温度T；②体积V；③压强p
2、确定气体压强的方法：①受力分析法；②取等压面法；③牛顿定律法
3、气体的状态：一定质量的气体，p、V、T确定，状态就确定。其中有两个或三个同时变化时，气体的状态就改变。只有一个参量变化，其余两个都不变是不可能的。
二．气体问题的讨论
例5.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则
A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B.状态Ⅰ时气体的平均动能比状态Ⅱ时的大
C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
解析：题中明确给出状态Ⅱ的温度比状态下的温度低，而理想气体的内能仅由温度决定，因此知B对.分子的平均动能增大或减小了，但不能说某时刻所有分子的动能都增大或都减小了，即使有些分子平均动能很大，仍有些分子的动能很小，选项D错误.由分子动理论知，若该气体体积增大，则分子间距必然增大，反之，气体体积减小则分子间平均距离也减小，由理想气体状态方程PV/T=恒量可知V必然减小，由此确定C正确.
正确解答 BC Array例6、如图为医院为病人输液的部分装置，图中A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，
与大气相通。则在输液过程中（瓶A中尚有液体），下列说法正确的是：①瓶A中上方气
体的压强随液面的下降而增大；②瓶A中液面下降，但A中上方气体的压强不变；③滴壶
B中的气体压强随A中液面的下降而减小；④在瓶中药液输完以前，滴壶B中的气体压强
保持不变
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
分析与解：进气管C端的压强始终是大气压p0，设输液瓶A内的压强为p A，可以得
到p A= p0-ρgh，因此p A将随着h的减小而增大。滴壶B的上液面与进气管C端的高度差
不受输液瓶A内液面变化的影响，因此压强不变。选B。
【例13】长直均匀玻璃管内用水银柱封闭一定质量的空气后倒插入水银槽内。
露出水银槽面的水银柱高为h，保持温度不变，稍向上提玻璃管（管口仍在槽内水银面下）
封闭在管内的空气的体积V和压强p以及水银柱高h各如何变化？
解析：一定质量的气体在温度不变使，气体的压强p和体积V必然同时变化，而达到平衡后，p+ρgh= p0的关系应该依然成立。假设V不变，那么p也不变，而提升后h变大，p+ρgh将大于p0，因此管内水银柱将要下降，即封闭空气的体积V必然增大，压强p必然减小，又由于最终应该有p+ρgh= p0，所以h必然增大。
本题也可以假设提升后p不变，进行推导，结论是完全一致的。
注意前提：管内必须封闭有一定质量的空气。若水银柱上端是真空，那h就始终满足p0=ρgh，向上提升玻璃管不会影响h的大小，那么V就一定增大了。
【例15】在一个固定容积的密闭容器中，加入3L的X(g)和2L的Y(g)，在一定条件下这两种气体发生反应而生成另两种气体：4X(g)+3Y(g) 2Q(g)+n R(g)，达到平衡后，容器内温度不变，而混合气体的压强比原来增大，则该反应方程中的n值可能为
A．3 B．4 C．5 D．6
解析：由于反应前后所有物质都是气态，设反应前后的总的物质的量分别为N1、N2，由于在一定温度和体积下，气体的压强和气体物质的量成正比，因此生成物的物质的量应该大于反应前的物质的量，只能取n=6，选D。
高考物理真题热学
高考物理真题——选修3-3 热学 2016年 （全国新课标I 卷，33）（15分） （1）（5分）关于热力学定律，下列说确的是__________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分） A ．气体吸热后温度一定升高 B ．对气体做功可以改变其能 C ．理想气体等压膨胀过程一定放热 D ．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E ．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 （2）（10分）在水下气泡空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差p ?与气泡半径r 之间的关系为2p r σ?=，其中0.070N/m σ=。现让水下10m 处一半径为0.50cm 的气泡缓慢上升。已知大气压强50 1.010Pa p =?，水的密度 331.010kg /m ρ=?，重力加速度大小210m/s g =。 (i)求在水下10m 处气泡外的压强差； (ii)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。 （全国新课标II 卷，33）（15分） ⑴（5分）一定量的理想气体从状态a 开始，经历等温或 等压过程ab 、bc 、cd 、da 回到原状态，其p -T 图像如图 所示．其中对角线ac 的延长线过原点O ．下列判断正确 的是 ． A ．气体在a 、c 两状态的体积相等 B ．气体在状态a 时的能大于它在状态c 时的能 C ．在过程cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D ．在过程da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E ．在过程bc 中外界对气体做的功等于在过程da 中气体对外界做的功 ⑵（10分）一氧气瓶的容积为30.08m ，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气30.36m ．当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实
(完整word版)初中物理热学专题训练试题(完整版)
初中物理热学专题训练试题 1:炒菜时，碘盐不宜与油同时加热.这是因为碘在高温下很容易（） A．凝华 B．汽化 C．升华D．熔化 2:我国幅员辽阔，相同纬度上内陆地区的昼夜温差比沿海地区大，其主要原因是（）A．地势的高低不同 B．水和陆地的比热容不同 C．日照的时间不同D．离太阳的远近不同 3:下列现象属于液化的是（） A、夏天，从冰箱中取出的鸡蛋会“冒汗” B、寒冷的冬天，室外冰冻的衣服也会干 C、盘子里的水，过一段时间会变少 D、杯子中的冰块，过一段时间也会变成水4:下列说法中正确的是（） A、萝卜放在泡菜坛里会变咸，这个现象说明分子是运动的 B两块表面干净铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在斥力 C锯木头时锯条会发热是通过热传递使锯条的内能发生了改变 D、太阳能热水器是通过做功把光能转化为内能的 5:一箱汽油用掉一半后，关于它的说法下列正确的是（） A、它的密度变为原来的一半 B、它的比热容变为原来的一半 C、它的热值变为原来的一半 D、它的质量变为原来的一半 6:关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（） A、物体的温度越高，所含热量越多 B、温度高的物体，内能一定大 C、0℃的冰块，内能一定为零 D、温度相同的两物体间不会发生热传递 7(简答)有些宾馆、饭店的洗手间里装有感应式热风干手器，洗手后把手放在它的下方，热烘烘的气体就会吹出来，一会儿手就被烘干了.它能很快把手烘干的理由是： 8:在下列过程中，利用热传递改变物体内能的是（） A. 钻木取火 B. 用锯锯木板，锯条发热 C. 用热水袋取暖 D. 两手互相搓搓，觉得暖和 9:下列物态变化过程中，属于吸热过程的是（） A. 春天来到，积雪熔化 B. 夏天的清晨，草地上出现露珠 C. 秋天的早晨，出现大雾 D. 初冬的清晨，地面上出现白霜 10:下列措施中，能使蒸发变快的是（） A. 给盛有水的杯子加盖 B. 把新鲜的蔬菜装入塑料袋中 C. 把湿衣服放在通风的地方 D把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱 11::物态变化现象在一年四季中随处可见，下列关于这些现象说法正确的是 A．春天的早晨经常出现大雾，这是汽化现象，要吸收热量 B．夏天用干冰给运输中的食品降温，这是应用干冰熔化吸热 C．秋天的早晨花草上出现的小露珠这是液化现象要吸收热量 D．初冬的早晨地面上会出现白白的一层霜，这是凝华现象 12: 关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法中正确的是 ①在做功冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能转化为机械能 ③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同 A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有 ②③④ 13: 木炭的热值是，完全燃烧500g木炭，能放出____________J的热量。做饭时，厨 房里弥漫着饭菜的香味，这是____________现象。 14．汽车急刹车时轮胎与地面摩擦常有冒烟现象，在此过程中_____能转化成___能。 15．甲乙两物体他们升高的温度之比是2：1，吸收的热量之比是4：1，若它们是用同 种材料制成，则甲乙两物体的质量之比是________。 16．把手放进冰水混合物中，手接触到冰时总感觉到比水凉，是因为______________。 17．对于某些高烧的病人，有时医生要在病人身上涂擦酒精，这是利用酒精___________ 时，要向人体_______的道理。 18．吸烟有害健康，在空气不流动的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间都弥漫着 烟味，这是由于__________________的现象。所以为了保护环境，为了你和他人的健 康，请不要吸烟。 19．在我国实施的“西气东输”工程中，西部的优质天然气被输送到缺乏能源的东部 地区，天然气与煤相比，从热学的角度分析它的突出优点是______________；从环保 角度分析它突出的优点是__________________________________。 20．写出下列物态变化的名称： （1）深秋，夜间下霜：_______； （2）潮湿的天气，自来水管“出汗”________； （3）出炉的钢水变成钢锭：_________； （4）日光灯管用久两端变黑______________。 21．木炭的热值是3．4×107J/kg，6kg木炭完全燃烧可放出____________的热量。若 炉中的木炭只剩下0．1kg，它的热值是_______________。 22．一杯水将其到掉一半，则他的比热容__________________。 23．据报载，阿根廷科技人员发明了一项果蔬脱水新方法──升华脱水法。其原理很 简单：先将水果蔬菜冷冻后，放进低压的环境中，使冰直接从固态变为_______态。 24．火药在子弹壳里燃烧生成的高温。高压的燃气推出弹头后温度______，这是用 ________方法使燃气内能_________，将燃气的一部分内能转化为弹头的_____能。 24．设计一个简单实验，“验证蒸发的快慢与液体的表面积有关”，写出实验过程和观 察到的现象。 25．某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能 量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时 锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。 （1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 （2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？ 26．物理兴趣小组设计一个实验：用500克20度的水放入烧杯中，用煤油炉给烧杯中 的水加热，并用温度计测量温度，当水温升至80度时，消耗10克煤油。 （1）计算水吸收了多少热量？ （2）能用水吸收的热量来计算煤油的热值吗？说明理由。 28.有两位同学制作了一台简易太阳能热水器。在夏天，这台热水器可将60kg水的温 度由20°C升高至70°C，如果由电热水器产生这些热量，则要消耗多少kW。h的电 能？ 29．用煤气灶既方便又环保。一般的煤气灶正常工作时，15分钟可使4千克、23℃ 的水沸腾，该城市水的沸点为93℃。求： (1)水吸收的热量； (2)若煤气灶放出的热量65％被水吸收，煤气灶实际放出的热量。
2019高考物理专题复习 3-3热学知识点全
专题复习 热学（固体、液、气） 考点1、分子动理论的基本观点 阿伏罗德罗常数 古希腊 德谟克里特提出“原子”的概念 阿伏加德罗常数（N A ＝6.02×1023mol －1）是联系微观量与宏观量的桥梁． 微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m ； 宏观量：物质体积V 、摩尔体积V mol 、物质质量、摩尔质量M mol 、物质密度ρ． （1）分子质量：A A 0N V N M m mol mol ρ== （2）分子体积：A A 0N M N V V mol mol ρ＝＝（对气体，V 0应为气体分子占据的空间大小） （3）分子直径：①球体模型：303A 66π πV N V d == （固体、液体一般用此模型） ②立方体模型：30V d =（气体一般用此模型） （对气体，d 应理解为相邻分子间的平均距离） （4）分子的数量：A A A A N V V N V M N M V N M m N mol mol mol mol ====ρρ，注意公式的使用条件． 固体、液体可估算分子质量、大小（认为分子一个挨一个紧密排列）；气体不可估算大小，只能估算气体分子 所占空间、分子质量；分子直径的数量级为10－10m 考点2、用油膜法估测分子的大小（实验、探究） 1、实验原理：利用油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子大小．（模型法、估算法） 2、实验步骤： （1）用注射器吸入一定体积事先配好的油酸酒精溶液，均匀地滴出，记下滴出的滴数，算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0；利用已知的浓度算出这滴溶液中纯油酸的体积V ． （2）在浅盘中倒入约2cm 深的水，在水面上均匀地撒一层薄薄的痱子粉，用注射器轻轻地滴一滴油酸溶液在水面上． （3）待油酸溶液全部散开，形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在玻璃板上，并估算出油酸溶液在水面上散开后的面积S ． （4）用公式d =V /S ，算出油酸的厚度，此即油酸分子的直径． 【典型例题2】在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上． ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定． ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小． ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积． ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上． 完成下列填空： (1)上述步骤中，正确的顺序是．(填写步骤前面的数字) (2)将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成300 cm 3的油酸酒精溶液；测得l cm 3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸 酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m 2．由此估算出油酸分子的直径为m ．(结果保留l 位有效 数字) 考点3、分子热运动 布朗运动 1、扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象（分子热运动）．温度越高，扩散越快． 直接说明：组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈； 间接说明：分子间有间隙． 分子的扩散在科学研究和生产技术中有很多应用。在电子技术领域，利用真空、高温条件下固体原子的扩散，可以向半导体材料中掺入其他元素，制成各种半导体器件；机械工业中常常在某些轴、齿轮等零件表面掺上碳、氮等元素，以增加其耐磨、耐腐蚀等特殊性能。 2、布朗运动：1827年，英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象。 布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的固体微粒的无规则运动．扩散现象是分子运动的直接证明，布朗运动间接说明了液体分子的无规则运动．
高考物理热学问题创新题
热学问题 1.下列说法中正确的是： A.水和酒精混合后总体积减小主要说明分子间有空隙 B.温度升高，布朗运动及扩散现象将加剧 C.由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏伽德罗常数 D.物体的体积越大，物体内分子势能就越大 2.关于分子力，下列说法中正确的是： A.碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用 B.将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力 D.固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 3.如图所示是医院给病人输液的部分装置的示意图．在输液的 过程中： A.A瓶中的药液先用完 B.B瓶中的药液先用完 C.随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D.随着液面下降．A瓶内C处气体压强保持不变 4.一定质量的理想气体经历如图所示的四个过程，下面说 法正确的是： A.a→b过程中气体密度和分子平均动能都增大 B.b→c过程．压强增大，气体温度升高 C.c→d过程，压强减小，温度升高 D.d→a过程，压强减小，温度降低 5.在标准状态下，水蒸气分子间的距离大约是水分子直径的： A.1.1×104倍 B.1.1×103倍 C.1.1 ×102倍 D.11倍 6.如图所示．气缸内充满压强为P0、密度为ρ0的空气，缸 底有一空心小球，其质量为m，半径为r．气缸内活塞面 积为S，质量为M，活塞在气缸内可无摩擦地上下自由移 动，为了使小球离开缸底。在活塞上至少需加的外力大小 为(不计温度变化)． 7.如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总 容积为15L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体 积为1.5 L，打气简活塞每次可以打进1 atm、250cm3 的空气，若要使气体压强增大到6atm，应打气多少次？ 如果压强达到6 atm时停止打气，并开始向外喷药，那 么当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有
高中物理3-3《热学》计算题专项练习题(含答案)
高中物理3-3《热学》计算题专项练习题(含 答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
热学计算题（二） 1.如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱．已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃．求： Ⅰ．若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多长？ Ⅱ．若使玻璃管开口水平放置，缓慢升高管内气体温度，温度最高升高到多少摄氏度时，管内水银不能溢出． 2.如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱，气体温度为300K时，空气柱在U形管的左侧． （i）若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？ （ii）为了使空气柱的长度恢复到15cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱气体的温度变为多少（大气压强P0=75cmHg，图中标注的长度单位均为cm） 3.如图所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm。现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求： ①粗管中气体的最终压强；②活塞推动的距离。
4.如图所示，内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7℃的环境中，左侧管上端开口，并用轻质活塞封闭有长l1=14cm，的理想气体，右侧管上端封闭，管上部有长l2=24cm的理想气体，左右两管内水银面高度差h=6cm，若把该装置移至温度恒为27℃的房间中（依然竖直放置），大气压强恒为p0=76cmHg，不计活塞与管壁间的摩擦，分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度． 5.如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0，温度为T0．设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为S，且mg=P0S，环境温度保持不变．求：在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞B下降的高度． 6.如图，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为S A：S B=1：2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动．两个气缸都不漏气．初始时，A、B 中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K．A中气体压强P A=1.5P0，P0是气缸外的大气压强．现对A加热，使其中气体的体积增大V0/4，,温度升到某一温度T．同时保持B中气体的温度不变．求此时A中气体压强（用P 0表示结果）和温度（用热力学温标表达）
高中物理之热学专题复习与练习
高中物理之热学专题复 习与练习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第七章热学 一、主要内容 本章内容包括两部分，一是微观的分子动理论部分，一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念，及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律；气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念，以及理想气体的等温、等容、等压过程的特点及规律（包括公式和图象两种描述方法）。 二、基本方法 本章中所涉及到的基本方法是理想化的模型方法，其中在分子动理论中将微观分子的形状视为理想的球体，这是通过阿伏伽德罗常数对微观量进行估算的基础；在气体状态变化规律中，将实际中的气体视为分子没有实际体积且不存在相互作用力的理想气体，从而使气体状态变化的规律在误差允许的范围内得以大大的简化。 三、错解分析 在本章知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：对较为抽象的分子热运动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力的变化规律理解不到位，导致这些微观量及规律与宏观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关系。对于宏观的气体状态的分析，学生的问题通常表现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难，由此导致对气体状态规律应用出现错误；另外，本章中涉及到用图象法描述气体状态变化规律，对于p—V，p—T，V—T图的理解，一些学生只观注图象的形状，不能很好地理解图象上的点、线、斜率等的物理意义，因此造成从图象上分析气体温度变化（内能变化）、体积变化（做功情况）时出现错误，从而导致利用图像分析气体内能变化等问题时的困难。 例1 设一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等，则随着气球的不断升高，因大气压强随高度而减小，气球将不断膨胀。如果氢气和大气皆可视为理想气体，大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略，则氢所球在上升过程中所受的浮力将______（填“变大”“变小”“不变”） 【错解】错解一：因为气球上升时体积膨胀，所以浮力变大。 错解二：因为高空空气稀薄，所以浮力减小。
2021版高考物理大一轮复习通用版第1章 第1节 描述运动的基本概念
[高考导航] 考点内容要 求 高考(全国卷)三年命题情况对照分析 201720182019命题分析 参考系、质点Ⅰ 卷Ⅰ·T22： 实验：水滴 计时器、瞬 时速度、加 速度 卷Ⅱ·T22： 实验：平均 速度、速度 公式、v-t 图象卷Ⅱ·T19： 根据v-t图 象分析追 及相遇问 题 卷Ⅲ·T18： x-t图象的 理解及应 用 T22：自由 落体运动 及相关的 知识点 卷Ⅰ·T18：以扣 篮为背景的竖 直上抛运动 卷Ⅱ·T22：实 验：求瞬时速 度和加速度 卷Ⅲ·T22：实 验：测重力加 速度 1.高考命题 以选择题和 实验题为 主，以计算 题副。 2．命题热点 为运动学基 本规律的应 用和图象问 题，实验题 以测瞬时速 度和加速度 为主。 位移、速度和 加速度 Ⅱ匀变速直线 运动及其公 式、图象 Ⅱ 实验一：研究 匀变速直线 运动 核心素养物理观念：参考系、质点、位移、速度、加速度、匀变速直线运动、自由落体运动。 科学思维：在特定情境中运用匀变速直线运动模型、公式、推论及图象解决问题(如2018全国卷Ⅱ·T19、Ⅲ·T18)。 科学探究：研究匀变速直线运动的特点(如2017全国Ⅰ卷·T22 ， 2019Ⅱ卷·T22)。 科学态度与责任：以生产、生活实际为背景的匀变速直线运动规律的应用(如2019全国Ⅰ卷·T18)。 第1节描述运动的基本概念
一、参考系质点 1．参考系 (1)定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体。 (2)选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，对它运动的描述可能会不同。通常以地面为参考系。 2．质点 (1)定义：用来代替物体的有质量的点。 (2)物体可看做质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略。 二、位移速度 1．位移和路程 (1)位移描述物体位置的变化，用从初位置指向末位置的有向线段表示，是矢量。 (2)路程是物体运动轨迹的长度，是标量。 2．速度和速率 (1)平均速度：物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v＝Δx Δt，其 方向与位移的方向相同，是矢量。 (2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量。 (3)速率：瞬时速度的大小，是标量。 (4)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小。 三、加速度 1．定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 2．定义式：a＝Δv Δt。 3．方向：与速度变化的方向相同，是矢量。
2020年高考物理复习练习：热力学定律与能量守恒定律
限时规范训练(单独成册) [基础巩固题组](20分钟，50分) 1．(多选)下列说法中正确的是() A．热量可以从低温物体传递到高温物体 B．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 C．能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少 D．功可以全部转化为热量，热量也可以全部转化为功 E．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律 解析：选ADE.空调可以使热量从低温物体向高温物体传递，A 对；由热力学第二定律知不可能有单一热源的热机，B错；能量是守恒的，C错；功可以全部转化为热量，根据热力学第二定律可知，在外界的影响下，热量也可以全部转化为功，D对；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，E对． 2．(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是() A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C．气体被压缩时，内能可能不变 D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：选CDE.质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相
同，但是不同的气体，其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子总动能不一定相同，A 错误；宏观运动和微观运动没有关系，所以宏 观运动速度大，内能不一定大，B 错误；根据pV T ＝C 可知，如果等温 压缩，则内能不变；等压膨胀，温度增大，内能一定增大，C 、E 正确；理想气体的分子势能为零，所以一定量的某种理想气体的内能只与分子平均动能有关，而分子平均动能和温度有关，D 正确． 3．(多选)根据热力学定律，下列说法正确的是( ) A ．第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成 B ．效率为100%的热机是不可能制成的 C ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 D ．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段 E ．吸收了热量的物体，其内能也不一定增加 解析：选BCE.第二类永动机不可能制成，是因它违反了热力学第二定律，故A 错误；效率为100%的热机是不可能制成的，故B 正确；电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，故C 正确；在外界影响下从单一热源吸收热量，使之完全变为功是可能的，但机械效率并不一定提高．故D 错误；改变内能的方式有做功和热传递，吸收了热量的物体，其内能也不一定增加，E 正确． 4．(多选)夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，
高考物理二轮专题复习 热学
1 新课标2014年高考二轮专题复习之热学 一、 选择题 1．如图28-A-2是在观察中记录的做布朗运动的微粒的运动路线，以微粒在A 点开始计时，每隔30秒记录微粒的一个位置，然后用直线把它们依次连起来，得到B 、C 、D 、E 、F 等点，则微粒在75秒末 的位置（ ） A ．一定在 CD 连线的中点 B ．一定不在CD 连线的中点 C ．可能在 C D 连线上，但不一定在CD 的中点 D ．可能在CD 连线以外的某点 （该题考查布朗运动图线的真正含义） 2．分子间的相互作用力既有引力f 引，也有斥力f 斥，下列说法正确的是（ ） A ．分子之间的距离越小，f 斥越大，f 引越小 B ．f 引与f 斥同时存在 C ．在分子间距离由r 0逐渐增大的过程中，分子力先增大后减小 D ．在分子间距离由r 0逐渐减小的过程中，分子力逐渐增大 （该题考查分子间的斥力、引力和分子力随分子间距离的变化关系，熟记前面图示可得结论） 3．某物质的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加得罗常数为N A ，则每个分子的质量和单位体积所含的分子数分别是（ ） A ．N A /M ，N A ρ/M B ．M/N A ，MN A /ρ C ．N A /M ，M/ρN A D ．M/N A ，ρN A /M （该题考查阿伏加得罗常数的简单应用） 4．电冰箱在消耗电能时能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，这说明了（ ） A ．热量能自发地从低温物体传给高温物体 B ．在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体 C ．热量的传导过程具有方向性 D ．热量的传导过程不具有方向性 （该题考查的是热力学第二定律） 5．一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J 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 △U =1.2×105J ，Q =4×104J B ．W =8×104J ，△U =－1.2×105J ，Q =－2×105J C ．W =－8×104J ，△U =－1.2×105J ，Q =2×105J D ．W =－8×104J ，△U =－1.2×105J ，Q =－4×104J （该题考查了热力学第一定律，根据关系式及相应的符号法则即可求解） 6．（2003江苏卷）一定质量的理想气体（ ） A ．先等压膨胀，在等容降温，其温度必低于起始温度 B ．先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积 C ．先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度 D ．先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能 （该题考查了气体的三个状态参量的相互关系即PV/T=C ，也可根据图象来判断） 二、填空题 7．固体和液体很难被压缩这一现象说明物质分子之间存在 ，1g 氧气含有 个氧 分子。（阿伏加得罗常数N A =6.0×1023个/mol ，氧气的摩尔质量为32g/mol ） （该题考查的是阿伏加得罗常数的简单应用） 8．利用油膜法可粗略测定分子的大小和阿伏加得罗常数，若已知n 滴油的总体积为V ，一滴油所形成的油膜的面积为S 。这种油的摩尔质量为μ，密度为ρ，则一个油分子的直径d 为 ，可算出阿伏加得罗常数为 。 （该题考查的是利用单分子油膜法测定分子直径的方法） B A C D E F 图28-A-2
高三物理高考第一轮专题复习——电磁场(含答案详解)
高三物理第一轮专题复习——电磁场 在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿－x 方向射入磁场，恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿＋y 方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B ’，该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B ’多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少？ 电子自静止开始经M 、N 板间（两板间的电压 为U ）的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中， 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ，如图所示．求匀强磁 场的磁感应强度．（已知电子的质量为m ，电量为e ） 高考）如图所示，abcd 为一正方形区域，正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入，若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场，电场强度为E ，则离子束刚好从c 点射出；若撒去电场，在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀，磁感应强度为B ，则离子束刚好从bc 的中点e 射出，忽略离子束中离子间的相互作用，不计离子的重力，试判断和计算： （1）所加磁场的方向如何？（2）E 与B 的比值B E /为多少？
制D 型金属扁盒组成，两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D 型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ，质量为m ，加速时电极间电压大小为U ，磁场的磁感应强度为B ，D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 （1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率； （2）求离子能获得的最大动能； （3）求离子第1次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 如图甲所示，图的右侧MN 为一竖直放置的荧光屏，O 为它的中点，OO’与荧光屏垂直，且长度为l 。在MN 的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E 。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O 为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m 、电荷为q 的带电粒子以相同的初速度 v 0从O’点沿O’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。 （1）若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O 处，求这个磁场的磁感强度的大小和方向。 （2）如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中A 点处，已知A 点的纵坐标 l y 3 3 ，求它的横坐标的数值。 E 、方向水平向右，电场宽度为L ；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里。一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O 点，然后重复上述运动过程。求： （1）中间磁场区域的宽度d ； （2）带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t 。 如下图所示，PR 是一块长为L= 4m 的绝缘平板，固定在水平地面上，整个空间有一个平行 B B l O 甲 乙
高考物理热力学综合题
1．根据热力学定律,下列说法正确的是（） A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机 D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机” 【答案】AB 【考点】热力学第一定律、热力学第二定律 【解析】在外界帮助的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，A 对；空调在制冷时，把室内的热量向室外释放，需要消耗电能，同时产生热量，所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量，B 对；根据热力学第二定律，可知内燃机不可能成为单一热源的热机，C 错；因为自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不会使自然界的总能量减少，D 错。 2．液体与固体具有的相同特点是 (A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩 (C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动 答案：B 解析：液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B正确。 3．已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3) (A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍 答案：C 解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C正确。 4. 图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L，设在所有过程中空可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有 A.充气后，密封气体压强增加 B.充气后，密封气体的分子平均动能增加 C.打开阀门后，密封气体对外界做正功 D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光 【答案】AB 【考点】热力学第一定律、热力学第二定律 【解析】在外界帮助的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，A 对；空调在制冷时，把室内的热量向室外释放，需要消耗电能，同时产生热量，所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量，B 对；根据热力学第二定律，可知内燃机不可能成为单一热源的热机，C 错；因为自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不会使自然界的总能量减少，D 错。 5．A．[选修3-3]（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，和为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。
高三高考物理复习专题练习：热 学
热学 1.[多选]在“用油膜法估测分子大小”的实验中,下列做法正确的是() A.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,若100滴溶液的体积是1 mL,则1滴溶液中含有油酸10-2 mL B.往浅盘里倒入适量的水,再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上 C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,同时将玻璃板放在浅盘上,并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状 D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓范围内正方形的个数,并求得油膜的面积 E.根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=,即油酸分子的大小 2.[多选]运用分子动理论的相关知识,判断下列说法正确的是() A.分子间距离增大时,可能存在分子势能相等的两个位置 B.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关 C.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为N A= D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动 E.生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 3.[多选]下列说法正确的是() A.单晶体在不同方向上的导热性、导电性、机械强度等物理性质不一样 B.热量不可能从低温物体向高温物体传递 C.一定质量的理想气体,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大 D.功可以完全转化为热量,而热量不能完全变为功,即不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功 E.若气体的温度不变,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多 4.[多选]如图所示,在一定质量的理想气体压强随体积变化的p-V图象中,气体先后经历了ab、bc、cd、da四个过程,其中ab垂直于cd,ab垂直于V轴且与p轴平行,bc、da是两条等温线.下列判断正确的是()
高考物理第一轮复习方法汇总
2019高考物理第一轮复习方法汇总 2019高考物理第一轮复习方法 高考复习，一般可分为三轮。第一轮复习是最细致的复习，目的是夯实学生的基础，提高学生的思维，第二、三轮复习则属于查漏补缺，因而第一轮复习是整个高三阶段最重要的一个环节。那么，如何才能达到第一轮复习的最佳效果呢?好方法是复习的必备。 一、结合考试说明全面复习知识点 在第一轮复习中，要求仔细研究考纲，按照考试说明把每一个知识点都分析透彻，不要有遗漏，做到所有的知识点心中有数。那么，如何研究考纲和考试说明呢?北京新东方优能一对一部老师建议同学们必须做到以下三点：一、研究命题思想，近年来的物理学科命题思想基本上是保持一致的，突出强调联系实际、回归教材、注重基础、体现思想等特征； 二、研究考试内容，考试内容包括学科知识和解题能力；三是要研究考试说明的变化，关注内容的增减和考察能力的变化情况。只有把考纲和考试说明以及高考真题研究透彻，才能定制出合理的备考计划，为迎接高考做好充分的准备。 二、以课本为基础，夯实各个知识点 第一轮复习的目标，就是梳理基本知识。什么是基础?当然是课本。第一轮复习要对照教材梳理每一个知识点，不留空白。对于概念不要死记硬背，而是理解记忆。从定义、
定义式、物理意义等多个角度把握。对于习题，新东方一对一老师不建议采用题海战术，第一轮的复习要认真研读课本上的习题和书后题。夯实好基础，在二、三轮的复习上才能有质的飞跃。 三、总结知识结构，形成网状知识体系 课本中的物理知识点都是有相互关联的内在联系的，考试说明中明确规定："高考对能力的考核放在首位，因此高考题的编制绝非只考一个知识点，而是考查学生的知识迁移能力。在第一轮复习中一定要整合物理模型，把具体的问题抽象为模型，这对于提高解题能力和解题速度会有很大的帮助。因此，新东方一对一老师叮嘱同学们在复习中，既要注重物理知识的积累也要注意物理模型的总结。 四、归纳总结基础题型及变形 在第一轮复习的做题环节，要有意识的将所做过的物理试题进行分类整合。对于某一类题目的答题方法、技巧要心中有数。善于归纳总结，尤其是自己经常出现问题的地方。养成良好的总结习惯，以不变应万变，无论高考的题目怎样变化，都是由基础的题型演变而来的。多总结题型，将会使复习环节变得非常轻松，避免题海战术! 五、养成良好的解题习惯 解题习惯的养成并非一朝一夕可以完成的，因而同学们在第一轮复习中要对自己有一个清晰的认识，给自己一个明
2020最新高考物理热学讲解与解析
选修3-3 第一章热学 第1讲分子支理论热力学定律与能量守恒 图1－1－4 1．(2020·广东，13) (1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火” 是通过________方式改变物体的内能，把________转变成内能． (2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶， 并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图1－1－4.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________． 解析：(1)热力学第一定律是对能量守恒定律的一种表述方式．热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变．所以钻木取火是通过做功把机械能转化为内能． (2)内能可以从一个物体传递给另一个物体(高温到低温)，使物体的温度升高； 一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度T线性地变化．所以从冰箱里拿出的烧瓶中的空气(低温)吸收水(高温)的热量温度升高，体积增大． 答案：(1)做功机械能(2)热量升高增大 2．(1)物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________ m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由r0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”“先减小后增大”)． (2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气 体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900 J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出
高中物理热学知识点归纳全面很好
选修3-3热学知识点归纳 一、分子运动论 1. 物质是由大量分子组成的 （1）分子体积 分子体积很小，它的直径数量级是 （2）分子质量 分子质量很小，一般分子质量的数量级是 （3）阿伏伽德罗常数（宏观世界与微观世界的桥梁） 1摩尔的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值： 设微观量为：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m ； 宏观量为：物质体积V 、摩尔体积V 1、物质质量M 、摩尔质量μ、物质密度ρ． 分子质量： 分子体积: （对气体，V 0应为气体分子平均占据的空间大小） 分子直径: 球体模型: V d N =3A )2(34π 303 A 6=6=ππV N V d （固体、液体一般用此模型） 立方体模型:30=V d （气体一般用此模型）（对气体，d 理解为相邻分子间的平均距离） 分子的数量．A 1 A 1A A N V V N V M N V N M n ====ρμρμ 2. 分子永不停息地做无规则热运动 （1）分子永不停息做无规则热运动的实验事实：扩散现象和布郎运动。 （2）布朗运动 布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的固体微粒的无规则运动。布朗运动不是分子本身的 运动，但它间接地反映了液体（气体）分子的无规则运动。 （3）实验中画出的布朗运动路线的折线，不是微粒运动的真实轨迹。 因为图中的每一段折线，是每隔30s 时间观察到的微粒位置的连线，就是在这短短的30s 内，小颗粒的运动也是极不规则的。 （4）布朗运动产生的原因 大量液体分子（或气体）永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。简言之：液体（或气体）分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。 （5）影响布朗运动激烈程度的因素
2020届高三高考物理二轮复习专题强化练习题卷：热学
热学 1．(2019·石家庄一模)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案标号) A．图甲为中间有隔板的绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空．现抽掉隔板，气体的最终温度仍为T B．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现得越明显 C．图丙为同一气体在0 ℃和100 ℃两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线，两图线与横轴所围图形的面积不相等D．图丁中，液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为引力 E．图戊中，由于液体浸润管壁，管中液体能上升到一定高度，利用此原理把地下的水分引上来，就用磙子压紧土壤 (2)如图所示，有一足够深的容器内装有密度ρ＝1.0×103 kg/m3的液体，现将一端开口、另一端封闭，质量m＝25 g、截面面积S＝2.5 cm2的圆柱形玻璃细管倒插入液体中(细管本身玻璃的体积可忽略不计)，稳定后用活塞将容器封闭，此时容器内液面上方的气体压强p0＝1.01×105 Pa，玻璃细管内空气柱的长度l1＝20 cm.已知所有装置导热良好，环境温度不变，重力加速度g取10 m/s2. ①求玻璃细管内空气柱的压强； ②若缓慢向下推动活塞，当玻璃细管底部与液面平齐时(活塞与细管不接触)，求容器液
面上方的气体压强． 2．(2019·武汉市毕业生调研)(1)如图是人教版教材3－5封面的插图，它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片： 48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”．为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3，摩尔质量M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol－1.若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式D＝________________，铁原子直径约为________________m(结果保留一位有效数字)． (2)如图所示，总容积为3V0、内壁光滑的气缸水平放置，一横截面积为S的轻质薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为m的重物相连，气缸右侧封闭且留有抽气孔．活塞右侧气体的压强为p0，活塞左侧气体的体积为V0，温度为T0.将活塞右侧抽成真空并密封，整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．已知重物的质量满足关系式mg＝p0S，重力加速度为g.求： ①活塞刚碰到气缸右侧时气体的温度； ②当气体温度达到2T0时气体的压强． 3．(2019·全国卷Ⅰ)(1)某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界压强．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度________________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度． (2)热等静压设备广泛应用于材料加工中．该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能．一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中．已知每瓶氩气的容积为3.2×10－2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体． (ⅰ)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；