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1、提分秘籍备战高考2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍专题16 热学题型一 分子动理论、内能与热力学定律【典例分析】(2020衡水高三调研)下列说法正确的是()A悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了水分子的热运动B一定质量的理想气体对外做功时,它的内能一定减小C热量不可能自发地从内能少的物体传到内能多的物体D液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离而产生的E将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中,它们的分子势能先减小后增加【参考答案】ADE【名师解析】(1)热力学第一定律的公式：UWQ。(2)热力学第二定律的表述：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。悬浮在水中的花
2、粉颗粒的布朗运动反映了水分子的热运动,故A正确；根据热力学第一定律,一定质量的理想气体对外做功时(W0),气体和外界热交换不明确,内能不一定减小,故B错误；根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,内能多的物体温度不一定高,故C错误；液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离,分子力表现为引力而产生的,故D正确；将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中,它们的分子势能先减小后增加,故E正确。【提分秘籍】1.分子动理论(1)分子大小分子体积(或占有空间的体积)：V0。分子质量：m0。油膜法估测分子的直径：d。两种微观模型a球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的
3、体积V0（）3d3,d为分子的直径。b立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间体积V0d3,d为分子间的距离。(2)分子热运动的实验基础：扩散现象和布朗运动扩散现象特点：温度越高,扩散越快。布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则地运动,颗粒越小、温度越高,运动越剧烈。(反映了液体分子的无规则运动,但并非液体分子的无规则运动)(3)分子势能、分子力与分子间距离的关系2热力学第一定律的灵活应用(1)应用热力学第一定律时,要注意各符号正负的规定,并要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递。不能认为物体吸热(或对物体做功),物体的内能一定增加。(2)若研究物体为气体,对气体做功的正负
4、由气体的体积决定,气体体积增大,气体对外做功,W为负值；气体的体积减小,外界对气体做功,W为正值。(3)三种特殊情况若过程是绝热的,则Q0,WU,外界对物体(物体对外界)做的功等于物体内能的增加量(减少量)。若过程中不做功,即W0,QU,物体吸收(放出)的热量等于物体内能的增加量(减少量)。若过程的始、末状态物体的内能不变,即U0,则WQ0或WQ,外界对物体做的功等于物体放出的热量(物体对外界做的功等于物体吸收的热量)。【突破训练】1(2019河北衡水中学三模)(多选)关于热现象和热学规律,下列说法正确的是()A只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积B气体温度升高,分
5、子的平均动能一定增大C温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动越明显D同一液体的饱和汽的压强与其温度、体积都有关系E第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律【答案】BCE【解析】因为气体分子间距离较大,故不能用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数求气体分子的体积,故A错误；温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子的平均动能一定增大,故B正确；温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,冲力越不平衡,布朗运动越明显,故C正确；相同温度下,同种液体的饱和汽的压强是一定的,不随体积的变化而变化,故D错误；第二类永动机不可能制成是因为其违背了热力学第二定律
6、,故E正确。2(2019南昌三模)(多选)下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是()A分子间距离减小时分子势能一定减小B温度越高,物体中分子的无规则运动越剧烈C温度越高,物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例越大D分子间同时存在引力和斥力,随分子距离的增大,分子间的引力和斥力都会减小E非晶体的物理性质是各向同性而晶体的物理性质都是各向异性【答案】BCD【解析】当分子力表现为斥力时,随分子间距离的减小,斥力做负功,分子势能增大,A错误；物体的温度越高,分子热运动的平均动能越大,物体中分子的无规则运动越剧烈,B正确；根据麦克斯韦统计规律可知,温度越高,物体内热运动速率大的分子数占总分子
7、数比例越大,C正确；当分子间距离增大时,斥力和引力都减小,当分子间距离减小时,斥力和引力都增大,D正确；多晶体的物理性质是各向同性的,单晶体的某些物理性质是各向异性的,故E错误。题型二 气体热现象的微观意义、固体和液体【典例分析1】(2020河北唐山模拟)对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是()A若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大B若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变C若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数一定增加D若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数可能不变E若气体体积减小,温度升高,单位时间内分子对器壁的撞击次数
8、增多,平均撞击力增大,因此压强增大【参考答案】ACE.【名师解析】：气体压强的大小与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数两个因素有关若单位体积内分子数不变,当分子热运动加剧时,决定压强的两个因素中一个不变,一个增大,故气体的压强一定变大,A正确,B错误；若气体的压强不变而温度降低时,气体的体积一定减小,故单位体积内的分子个数一定增加,C正确,D错误；由气体压强产生原因知,E正确【典例分析2】(2019福建泉州二模)下列说法正确的是()A温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均速率不同B空调制冷说明热量可以自发地由低温物体传递给高温物体C影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度
9、下水的饱和汽压的差距D单晶体的某些物理性质是各向异性的,多晶体的物理性质是各向同性的E当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越小【参考答案】ACD【名师解析】温度是平均动能的标志,所以温度相同的氢气和氧气分子的平均动能相同,即Ekmv2相同,但由于氢气、氧气的分子质量不同,所以分子的平均速率不同,A正确；空调制冷需要消耗电能,所以不能说明热量可以自发地由低温物体传递给高温物体,B错误；影响人们对干爽与潮湿感受的是相对湿度,相对湿度是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值,两压强差距越小,比值越大,越潮湿,差距越大,比值越小,越干燥,C正确；单晶体的某些物理
10、性质是各向异性的,多晶体的物理性质是各向同性的,D正确；当分子间距大于r0时,分子间表现为引力,分子间距增大,引力做负功,分子势能增大,E错误。【提分秘籍】1.气体温度和压强的微观意义(1)温度气体分子的速率分布特点：气体分子数随速率的增大呈“中间多、两头少”的分布,温度越高,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,但某个分子的速率可能变小。温度是分子平均动能的标志,相同温度下不同物体的分子平均动能相同,但分子平均速率一般不同。温度越高,分子的平均动能越大,内能不一定越大。(2)气体压强产生原因：大量气体分子由于做无规则热运动,频繁撞击容器壁而产生。气体压强的影响因素：a从气体压强产生的原理的
11、角度：单位时间撞击到容器壁单位面积上的分子数N,以及每个分子对容器壁的平均撞击力。b从气体微观状态量角度：气体的分子数密度n,以及气体分子的平均动能k。注意N和n是不同的物理量。2固体和液体(1)对晶体、非晶体特性的理解只有单晶体才具有各向异性。各种晶体都具有固定熔点,熔化时吸收的热量全部用于增加分子势能。晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化。有些晶体属于同素异形体,比如金刚石和石墨。(2)液晶液晶是一种特殊的物质,既具有流动性,又在光学、电学物理性质上表现出各向异性。(3)对液体表面张力的理解使液体表面有收缩到最小的趋势,表面张力的方向跟液面相切。一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质
12、都有关系,浸润和不浸润也是分子力的表现。毛细现象是浸润液体在细管中上升、不浸润液体在细管中下降的现象。(4)饱和汽压与相对湿度液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。相对湿度是某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的百分比。即：B100%。影响蒸发快慢以及影响人们对干湿的感受的是相对湿度,不是绝对湿度。【突破训练】1.(2020辽宁锦州模拟)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图所示甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图所示,则()A甲、乙为非晶体,丙是晶体B甲、丙为晶体,乙是非晶体C甲
13、、丙为非晶体,乙是晶体D甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体【答案】B.【解析】：由题图可知,甲、乙在导热性质上表现各向同性,丙具有各向异性,甲、丙有固定的熔点,乙无固定的熔点,所以甲、丙为晶体,乙是非晶体,B正确；甲为晶体,但仅从图中无法确定它的其他性质,所以甲可能是单晶体,也可能是多晶体,丙为单晶体,故A、C、D错误2.(2020陕西汉中高三一模)下列说法正确的是()A晶体一定具有规则的形状且有各向异性的特征B液体的分子势能与液体的体积无关C实际的气体的体积变化时,其内能可能不变D组成固体、液体、气体的物质分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”【答案】C.【解析】：单晶体一定具有规
14、则的形状,且有各向异性的特征,而多晶体的物理性质表现为各向同性,选项A错误；分子势能的产生是由于分子间存在作用力,微观上分子间距离的变化引起宏观上体积的变化,分子间作用力变化,分子势能才变化,选项B错误；当气体体积变化时,若温度同时发生变化,气体内能可能不变,选项C正确；只有晶体的分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”,选项D错误3(2020湖北武汉模拟)如图所示,是水的饱和汽压与温度关系的图线,请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是()A水的饱和汽压随温度的变化而变化,温度升高,饱和汽压增大B在一定温度下,饱和汽的分子数密度是不变的C当液体处于饱和汽状态时,液体会停止蒸发
15、现象D在实际问题中,饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压【答案】AB.【解析】：当液体处于饱和汽状态时,液体与气体达到了一种动态平衡,液体蒸发现象不会停止,C错误；在实际问题中,水面上方含有水分子、空气中的其他分子,但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压,D错误4.(2019安徽省六安市第一中学、合肥八中、阜阳一中三校高三最后一卷)(多选)下列说法中正确的是()A针尖加热后接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡为晶体B温度一定时,当人们逐渐感到潮湿,则此时空气的绝对湿度一定增大C两个相互接触的物体达到热平衡时,此时二者一定具有相同的内能D一切与热现象对应的自发过程都是不可逆的E若气体分子总数不变而气体温度升高,则气体压强可能不变【答案】BDE【解析】针尖加热后接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母为晶体,A错误；温度一定时,当人们逐渐感
