高中物理3-3热学知识点归纳及典型题训练

《高中物理3-3热学知识点归纳及典型题训练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理3-3热学知识点归纳及典型题训练（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、选修3-3 热学 知识点+典型题一、分子动理论、内能和固体、液体1、分子动理论阿伏伽德罗常数：NA=6.021023mol-1，是联系宏观和微观的的桥梁；分子直径数量级10-10m。分子热运动：分子永不停息的无规则运动（温度高，分子运动越激烈）。 布朗运动：悬浮在液体或气体中的小颗粒永不停息的无规则运动。反映分子运动规律的实例 扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。（分子的运动，发生在固、液、气任何两种物质之间）共同点都是无规则运动都随温度升高而更加激烈都反映分子做无规则热运动分子力和分子势能：分子间引力和斥力同时存在，都随分子间距增大而减小。分子力F、分子势能EP与分子间距r的关系图线如图所

2、示。 当r=r0时，分子力为零，分子势能最小但不为零。气体分子运动速率按统计规律分布，表现出“中间多，两头少”的规律。例题1：下列说法准确的是（ ）A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了小炭粒分子运动的无规则性B.气体对容器壁的压强，是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D.不可能从单一热源吸收热量使之完全转化为有用的功而不产生其他影响E.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变式训练1：下列选项正确的是（ ）A.液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈B.布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动

3、C.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的D.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的E.当分子间距增大时，分子间的引力和斥力都减小变式训练2：下列说法正确的是（ ）A.温度越高，扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.布朗运动的激烈程度与温度有关，这说明分子运动的激烈程度与温度有关D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.布朗运动就是热运动例题2：分子力F、分子势能Ep，与分子间距离r的关系图线如甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能Ep=0）。下列说法正确的是（ ）A.乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线B.当r=r0时，分子势能为零C.随着分子间距离的增大，分子力先减小后

4、一直增大D.分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得更快E.在rr0阶段，分子力减小时，分子势能一也定减小变式训练1：将一个分子P固定在O点，另一个分子Q从图中的A点由静止释放，两分子之间的作用力与间距关系的图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）A.分子Q由A运动到C的过程中，先加速再减速B.分子Q在C点时分子势能最小C.分子Q在C点时加速度大小为零D.分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中，加速度先增大后减小再增大E.该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变化的规律变式训练2：根据分子动理论，物质分子间距离为r0时分子所受到的引力与斥力相等，以下关于分子力和分

5、子势能的说法正确的是（ ）A.分子间距离小于r0时，分子间距离减小，分子力减小B.分子间距离大于r0时，分子间距离增大，分子力一直增大C.当分子间距离为r0时，分子具有最大势能，距离增大或减小时势能都减小D.当分子间距离为r0时，分子具有最小势能，距离增大或减小时势能都增大2、 内能定义：物体内所有分子动能和势能的总和。 分子动能：分子热运动所具有的动能。 （温度是分子热运动的平均动能的标志） 分子势能：由分子力和分子间相对位置决定的势能。（决定因素：微观上，分子间距和排列情况；宏观上，体积和状态）决定因素：微观上，分子动能和分子间距； 宏观上，温度和体积。 理想气体内能仅与温度有关。改变内能

6、的两种方式：做功和热传递例题1：对于实际的气体，下列说法正确的是（ ）A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体体积变化时，其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能变式训练1：关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）A.相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同B.物体的内能改变时温度不一定改变C.内能与物体的温度有关，所以0的物体内能为零D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能E.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体变式训练2：有关分子的热运动和内能，下列说法中正确的是（ ）A.

7、某种物体的温度是0，说明物体中分子的平均动能为零B.物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多C.分子的动能与分子的势能之和叫做这个分子的内能D.物体做加速运动时，其内能一定增加3、 固体和液体固体： 单晶体（有规则形状，各向异性） 晶体（有确定熔点） 固体 多晶体 （无规则形状，各向同性） 非晶体（没有确定熔点） 液体 表面张力使液面有收缩的趋势，与液面相切，与液面分界线垂直。 毛细现象：浸润液体在细管中上升的现象。 不浸润液体在细管中下降的现象。（毛细管越细，毛细现象越明显。）液晶既有液体的流动性，又具有晶体的各向异性。饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。饱和汽压随温度的升高

8、而增大。空气的相对湿度：某温度下空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压的比值。例题1：下列说法中正确的是（ ）A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B.固体可分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可转化为晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变变式训练1：下列说法正确的是（ ）A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具

9、有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果变式训练2：下列说法正确的是（ ）A.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B.单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C.单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性D.通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体E.液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征二、热力学定律、气体、气体实验定律和理想气体状态方程1、热力学定律热力学第一定律： 外界对物体做功，；物体对外界做功，。 物体吸收热量，；物体放出热量，。 物体内

10、能增加，； 物体内能增加，。热力学第二定律：反映了涉及热现象的宏观过程的不可逆性。例题1：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，内能一定增加变式训练1：关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）A. 气体吸热后温度一定升高 B.对气体做功可以改变其内能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

11、必定达到热平衡变式训练2：如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气，下列说法正确的是（ ）A：气体自发扩散前后内能相同B：气体在被压缩的过程中内能增大C：在自发扩散过程中，气体对外界做功D：气体在被压缩过程中，外界对气体做功E：气体在被压缩过程中，气体分子的平均动能不变变式训练3：下列判断中正确的是（ ）A.一定质量的理想气体等温膨胀时，气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少B.满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行C.

12、一定质量的理想气体的压强、体积都增大时，一定从外界吸收热量D.物体温度升高时，物体内所有分子的速率都一定增大E.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间有规则排列2、气体气体压强的计算： 被活塞或气缸封闭的气体，通常分析活塞或气缸受力，应用平衡条件或牛顿第二定律求解。 应用平衡条件或牛顿第二定律求解，得出的压强单位为Pa。 若应用P=P0+Ph或P=P0-Ph来表示压强，则压强单位为cmHg或mmHg。理想气体：宏观上，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。微观上，理想气体的分子间除碰撞之外无其他作用力，即分子间无分子势能。3、气体实验定律（一定质量的某种气体）内容表达式

13、图像玻意耳定律（等温变化）温度不变的情况下，压强与体积成反比或 查理定律（等容変化）体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比或盖-吕萨克定律（等圧変化）压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比或4、理想气体状态方程一定质量的理想气体的状态方程：或。例题1：在两端封闭、粗细均匀的 U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为L1=18.0cm和L2=12.0cm，左边气体的压强为 12.0 cmHg。现将 U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不

14、变。变式训练1：如图所示，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K。（1）求细管的长度；（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度.变式训练2：一内壁光滑、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞。初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知大气压强P0=75cmHg，环境温度不变。 （1）求右侧封闭气体的压强P右 （2）现用力向下缓慢推活塞，直至管内两边水银柱高度相等并达到稳定。求此时右侧封闭气体的压强P右 （3）求第 （2）问中活塞下移的距离x。例题3：如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距