高三物理复习精品资料之热学.docx

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高三物理复习精品资料之热学

第十三章热学

第一单元分子动理论

第1课时分子动理论

要点一物体是由大量分子组成的

即学即用

1.在国际单位制中,金属铜的密度为ρ,它的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则下列结论正确的是（）

A.1kg铜所含铜原子的数目是ρNAB.1m3的铜所含铜原子的数目是ρNA/M

C.1个铜原子占有的体积是M/ρNAD.1个铜原子的质量是ρ/NA

答案BC

要点二分子做永不停息的热运动

即学即用

2.从比较暗的房间里观察到入射阳光的细光束中有悬浮在空气里的微粒,这些微粒的运动是布朗运动吗？

为什么？

答案只有足够小的颗粒才能产生显著的布朗运动,用肉眼是不能看到布朗运动的,只有在显微镜下才能看到.

这些微粒在空气里的运动不属布朗运动.因为这些肉眼所能看到的微粒在微观领域里是属于大体积的,它所受到各方面空气分子的撞击作用几乎相平衡,微粒的运动主要是由于受到空气对流、扰动和受到重力、浮力作用等多种影响而形成的.

要点三分子间存在着相互作用力

即学即用

3.如图所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中

两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交

点,则下列说法正确的是（）

A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m

B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m

C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力

D.若两个分子距离越来越大,则分子势能亦越来越大

答案B

题型1微观量估算问题

【例1】已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,水的摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol,求:

（1）1cm3的水中有多少个水分子?

（2）估算一个水分子的直径.

答案

（1）3.4×1022个

（2）3.8×10-10m

题型2分子力的应用

【例2】如图所示,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.乙分子由a到b做加速运动,由b到c做减速运动

B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大

C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少

D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加

答案BC

1.从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量（）

A.氧气的密度和阿伏加德罗常数

B.氧气分子的体积和阿伏加德罗常数

C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数

D.氧气分子的体积和氧气分子的质量

答案C

2.下列关于布朗运动的说法中正确的是（）

A.布朗运动就是分子的无规则运动

B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映

C.悬浮颗粒越小,布朗运动就越明显

D.温度越高,布朗运动就越明显

答案BCD

3.如图所示,使玻璃板的下表面与水接触,再向上用力把玻璃板缓慢拉离水面.当玻璃板离开水面时

（）

A.玻璃板只受重力和拉力作用,所以对玻璃板的拉力与玻璃板的重力大小相等

B.因为玻璃板的下表面附着了一层水,所以对玻璃板的拉力比玻璃板的重力稍大一些,大的值与

这层水的重力相当

C.玻璃板受重力、拉力和浮力作用,所以对玻璃板的拉力小于玻璃板的重力

D.玻璃板离开水面时,水层发生了分裂,为了克服大量水分子间的引力和大气压力,拉力明显大于玻璃板的重力

答案D

4.将下列实验事实与产生的原因对应起来（）

A.水与酒精混合体积变小B.固体很难被压缩

C.细绳不易拉断D.糖在热水中溶解得快

E.冰冻食品也会变干

a.固体分子也在不停地运动b.分子运动的剧烈程度与温度有关

c.分子间存在引力d.分子间存在斥力

e.分子间存在着空隙

它们的对应关系分别是:

A—;B—;C—;D—;E—.（在横线

上填上与实验事实产生原因前后对应的符号）

答案edcba

5.要落实好国家提出“以人为本,创建和谐社会”的号召,不只是政府的事,要落实到我们每个人的生活中.比如说公

共场所禁止吸烟,我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更多.试估算一个高约2.8m,面积约10m2的两人办公室,若

只有一人吸了一根烟.求:

（1）估算被污染的空气分子间的平均距离.

（2）另一不吸烟者一次呼吸大约吸入多少个被污染过的空气分子.（人正常呼吸一次吸入气体300cm3,一根烟大约

吸10次）

答案

（1）7×10-8m

（2）8.7×1017个

第2课时温度与温标物体的内能

要点一温度与温标

即学即用

1.关于热力学温度与摄氏温度,下列说法中正确的是（）

A.-33℃=240K

B.温度变化1℃,也就是温度变化1K

C.摄氏温度与热力学温度都可能取负值

D.温度由t℃升高到2t℃,对应的热力学温度由TK升高到2TK

答案AB

要点二物体的内能

即学即用

2.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.一定质量的理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热交换

C.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动

D.扩散现象说明分子间存在斥力

答案A

题型1分子力、分子势能与分子间距离的关系

【例1】如图所示,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.现在把乙分子从a处静止释放,分子到达d点速度恰好为零.若规定无穷远处分子势能为零,则（）

A.乙分子在b处势能最小,且势能为负值

B.乙分子在c处势能最小,且势能为负值

C.乙分子在d处势能一定为正值

D.乙分子在d处势能一定小于在a处势能

答案B

题型2对平均动能和内能的考查

【例2】1g100℃的水和1g100℃的水蒸气相比较,下述说法是否正确?

（1）分子的平均动能和分子的总动能都相同.

（2）它们的内能相同.

答案

（1）正确

（2）错误

1.有两个分子,用r表示它们之间的距离,当r=r0时,两分子间的斥力和引力相等.使两分子从相距很远处（r≥r0）逐渐靠近,直至不能靠近为止（r

A.一直增加B.一直减小C.先增加后减小D.先减小后增加

答案D

2.下列关于热力学温标的说法不正确的是（）

A.热力学温度的零度是-273.15℃,叫绝对零度

B.热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的

C.绝对零度是低温的极限,永远达不到

D.1℃就是1K

答案D

3.有甲、乙两种气体,如果甲气体内分子平均速率比乙气体内平均速率大,则（）

A.甲气体温度,一定高于乙气体的温度

B.甲气体温度,一定低于乙气体的温度

C.甲气体的温度可能高于也可能低于乙气体的温度

D.甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动的快

答案C

4.摄氏温标：

在1954年以前,标准温度的间隔是用两个定点确定的.它们是水在标准大气压下

的沸点（汽化点）和冰在标准大气压下与空气饱和的水相平衡时的熔点（冰点）.摄氏温标

（以前称为百分温标）是由瑞典天文学家A·摄尔修斯设计的.如图所示,以冰点定作0℃,汽

化点定作100℃,因此在这两个固定点之间共为100℃,即一百等份,每等份代表1度,用1℃表

示,用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度.摄氏温标用度作单位,常用t表示.热力学温标由英

国科学家威廉·汤姆逊（开尔文）创立,把-273.15℃作为零度的温标,叫做热力学温标（或绝

对温标）.热力学温标用K表示单位,常用T表示.试回答:

（1）热力学温标与摄氏温标之间的关系为:

.

（2）如果可以粗略地取-273℃为绝对零度.在一标准大气压下,冰的熔点为℃,即为K,水的沸

点是℃,即K.

（3）如果物体的温度升高1℃,那么,物体的温度将升高K.

答案

（1）T=t+273.15K

（2）0273100373

（3）1

第二单元气体、固体与液体

第3课时气体的性质

要点一描述气体状态的物理量

即学即用

1.如图所示,在光滑水平面上,气缸套质量为M,活塞质量为m,活塞与气缸间无摩擦,大气压

强为p0,气缸截面积为S,现用水平推力F推活塞.当活塞与气缸相对静止时,求被封闭气体

的压强.

答案p0+

要点二气体分子动理论

即学即用

2.容积不变的容器内封闭着一定质量的理想气体,当温度升高时（）

A.每个气体分子的速率都增大

B.单位时间内气体分子撞击器壁的次数增多

C.气体分子对器壁的撞击在单位面积上每秒钟内的个数增多

D.气体分子在单位时间内,作用于单位面积器壁的总冲量增大

答案BD

要点三气体实验定律

即学即用

3.图为一定质量的某种气体的等温线,设B点温度为300K,求E点温度,若由B点沿直线

BF变化到F点,则F点的温度多高?

答案600K600K

题型1气体实验定律的有关计算

【例1】如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度1cm,气缸全长21cm,气缸质量20kg,大气压强为1×105Pa,当温度为7℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来

放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10m/s2.求:

（1）气柱多长?

（2）当温度多高时,活塞刚好接触平台?

答案

（1）15cm

（2）100℃

题型2气体实验定律的图象问题

【例2】一定质量的理想气体由状态A变为状态D,其有关数据如图甲所示,若状态D的压强是2×104Pa.请在乙图

中画出该状态变化过程的p—T图象,并分别标出A、B、C、D各个状态.

答案见下图

1.如图所示,伽利略设计的世界上第一个温度计示意图,上部是一个球形容器,里面有一定质量的空气,下部是一根细管,细管插入带色液体中,制作时先给球形容器微微加热,跑出一些空气,插入液体时,带色液体上升到管内某一高度.测量时球形容器与所测物质接触.已知外界大气压为p,并保持不变,所测温度为t1时,管内液面在a位置,管内气体分子的平均动能为Ek1,气体压强为p1,管内气体内能为E1;所测温度为t2时,管内液面在b位置,其他三个量分别为Ek2、p2、E2.由此可知（）

A.t1E2

答案D

2.为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时,所能承受的最大内部压强,某同学自行设计制作了一个简易的测试装置.该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器.测试过程可分为如下操作步骤:

A.记录密闭容器内空气的初始温度t1

B.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t2

C.用电加热器加热容器内的空气

D.将待测安全阀安装在容器盖上

E.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在容器内

（1）将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写:

.

（2）若测得的温度分别为t1=27℃,t2=87℃,已知大气压强为1.0×105Pa,则测试结果是:

这个安全阀能承受的最大内

部压强是.

答案

（1）DEACB

（2）1.2×105Pa

第4课时固体与液体

要点一固体

即学即用

1.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是（）

A.有规则的几何外形的物体一定是晶体

B.晶体在物理性质上一定是各向异性的

C.晶体熔化时具有一定的熔点

D.晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的

答案CD

要点二液体

即学即用

2.把极细的玻璃管插入水中与水银中,如下图所示,正确表示毛细现象的是（）

答案AC

题型1固体的微观结构、晶体和非晶体

【例1】下列说法正确的是（）

A.黄金可以切割加工成任意形状,所以是非晶体

B.同一种物质只能形成一种晶体

C.单晶体的所有物理性质都是各向异性的

D.玻璃没有确定的熔点,也没有规则的几何形状

答案D

题型2关于液体的表面张力的考查

【例2】液体的表面张力现象和我们的现实生活息息相关.由于海水水面有表面张力的作用,水珠之间相互吸引着,这样使得风很难把水珠刮起,只能够形成海浪,所以海洋上的风只带有少量的水沫;而沙漠中的沙子却不一样,沙粒之间几乎没有作用力,所以风很容易刮起大量的沙子;毛笔插入水中时笔毛散开,拿出来后笔毛就合拢在一起……根据以上规律联系所学知识请你设想,如果玻璃杯中盛有少量水银,在太空轨道上运行的宇宙飞船内,水银在杯子中将能呈现下图所示的哪种形状（）

答案D

题型3晶体微观结构假说的应用

【例3】如图所示为食盐晶体结构示意图,食盐的晶体是由钠离子（图中○）和氯离子（图中●）组成的.这两种离子

在空间中三个互相垂直的方向上都是等距离地交错排列的.已知食盐的摩尔质量是58.5g/mol,

食盐的密度是2.2g/cm3,阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1.试估算食盐晶体中两个最近的钠离

子中心间的距离.

答案4×10-10m

1.一块厚度和密度都均匀分布的长方体被测样品,长AB是宽AD的两倍,如图所示.如果

用多用电表的欧姆挡沿两个对称轴O1O1′和O2O2′方向测量,结果阻值均为R,则这块

样品可能是（）

A.单晶体B.多晶体C.非晶体D.金属

答案A

2.在水中浸入两个同样细的毛细管,一个是直的,另一个是弯的,如图所示,水在直管中上升的高度比在弯管中的最高

点还要高,那么弯管中的水将（）

A.会不断地流出B.不会流出

C.不一定会流出D.无法判断会不会流出

答案B

3.以下说法正确的是（）

A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体表面张力在起作用

B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果

C.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果

D.喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果

答案AD

4.下列现象中,是由于液体的表面张力造成的有（）

A.船浮于水面上

B.硬币或钢针浮于水面上

C.肥皂泡呈球形

D.游泳时弄湿了的头发粘在一起

E.熔化的铁水注入内空且为球形的沙箱,冷却后铸成一个铁球

F.脱湿衣服感觉很费劲

G.绸布伞有缝隙但不漏雨水

答案BCDG

第三单元热力学基础

第5课时热力学第一定律

要点一改变内能的两种方式

即学即用

1.图为焦耳实验装置简图,用绝热性良好的材料将容器包好.重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高.关于这个实验,下列说法正确的是（）

A.这个装置可测定热功当量B.做功增加了水的热量

C.做功增加了水的内能D.功和热量是完全等价的,无区别

答案AC

要点二能量守恒定律热力学第一定律

即学即用

2.关于物体内能的变化,以下说法中正确的是（）

A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体对外做功,内能一定减少

C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变

答案C

题型1对做功和热传递改变物体内能的理解

【例1】在如图所示的两端开口的“U”形管中,盛有同种液体,并用挡板K将液体隔成左、右

两部分,左边液面比右边液面高.现打开挡板K,从打开挡板到两边液面第一次平齐的过程中,

液体向外放热为Q,内能变化量为ΔU,动能变化量为ΔEk;大气对液体做功W1,重力做功为W2,

液体克服阻力做功为W3,由功能关系可得:

①W1=0②W2-W3=ΔEk③W2-W3=Q=ΔU④W3-Q=ΔU

其中正确的是（）

A.①②③B.①②④C.②③D.①③

答案B

题型2热力学第一定律的应用

【例2】如图所示,两相同的容器装有相同体积的水和水银,A、B两球完全相同,分别浸

没在水和水银的同一深度,A、B两球用同一种特殊的材料制成,当温度稍升高时,球的

体积会明显变大.如果开始时水和水银的温度相同,且两液体同时缓慢地升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则

（）

A.A球吸收的热量较多B.B球吸收的热量较多

C.两球吸收的热量一样多D.无法确定

答案B

1.如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的.

两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用势能可忽略.

现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡（）

A.a的体积增大了,压强变小了

B.b的温度升高了

C.加热后a的分子热运动比b分子热运动更剧烈

D.a增加的内能大于b增加的内能

答案BCD

2.如图中活塞将气缸分成两气室,气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的,且不漏气.以E甲、E乙分

别表示甲乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中（）

A.E甲不变,E乙减小B.E甲增大,E乙不变

C.E甲增大,E乙减小D.E甲不变,E乙增大

答案C

3.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,（若不计气泡内空气分子势能的变化）则（）

A.气泡对外做功,内能不变,同时放热

B.气泡对外做功,内能不变,同时吸热

C.气泡内能减少,同时放热

D.气泡内能不变,不吸热也不放热

答案B

第6课时热力学第二定律

要点一热力学第二定律

即学即用

1.下列说法正确的是（）

A.热量不能由低温物体传递到高温物体

B.外界对物体做功,物体的内能必定增加

C.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律

D.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

答案D

要点二热力学第二定律的微观实质

即学即用

2.两个温度不同的物体接触时,热量会自发地从高温物体传向低温物体,直到两者温度相等;一个温度处处相等的物体,不可能自发地变得一部分温度高、另一部分温度低.怎样从分子热运动的角度解释热传递的这种方向性?

答案两个物体温度不同,分子热运动的平均动能不同,一个物体分子平均动能大,另一个分子平均动能小,总体上看,分子热运动的分布较为有序,能量适当集中,而热量由高温物体传到低温物体的过程中,能量变的分散和退降,分子热运动的分布较为无序.由于一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.所以热传递是由高温物体传向低温物体的,热传递具有方向性.

要点三能量耗散

即学即用

3.下列对能量耗散的理解正确的有（）

A.能量耗散说明能量在不断减少

B.能量耗散遵守能量守恒定律

C.能量耗散说明能量不能凭空产生,但可以凭空消失

D.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性

答案BD

题型1热力学第二定律的应用

【例1】图为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时致冷剂液化,放出热量到箱体外.下列说法正确的是（）

A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外

B.电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能

C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律

D.电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律

答案BCD

题型2热力学第二定律的微观解释问题

【例2】热力学第二定律的开尔文表述指出:

内能与机械能的转化具有方向性.请结合热力学第二定律的微观意义加

以解释.

答案机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化,物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系,这是一种有序的运动.热运动是大量分子的无规则运动,系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态,这是一种无序的运动.机械运动向热运动的转化,属于从有序向无序的转化,会导致熵的增加,符合热力学的规律,因此机械能可以全部转化为内能.反之,热运动向机械运动的转化,属于从无序向有序的转化.因此内能向机械能的转化不能全部实现.

题型3能源利用与环境保护问题

【例3】关于“温室效应”,下列说法正确的是（）

A.太阳能源源不断地辐射到地球上,由此产生了“温室效应”

B.石油和煤炭燃烧时产生了二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量,由此产生了“温室效应”

C.“温室效应”使得地面气温上升、两极冰雪融化

D.“温室效应”使得土壤酸化

答案BC

1.根据热力学第二定律,下列判断不正确的是（）

A.热机中燃气的内能不可能全部变成机械能

B.电流的能不可能全部变成内能

C.在火力发电机中,燃气的内能不可能全部变成电能

D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体

答案B

2.图甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图:

外界对致冷机做功,使热量从低温物体传递到高温物体,请你根据第二种表述完成示意图乙.根据你的理解,热力学第二定律的实质是什么？

答案如下图所示

实质:

一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性

3.用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象,这一实验是否违反热力学第二定律?

热水和冷水的温度是否会发生变化?

简述这一过程中能的转化情况.

答案不违反.热水温度降低,冷水温度升高.转化效率低于100%.

实验14:

用油膜法估测分子的大小

【例1】在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中,实验简要步骤如下:

（）

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去,多于半个的算一个）,再根据方

格的边长求出油膜的面积S

B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

C.用浅盘装入约2cm深的水,然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水