1、选考部分专题八分子动理论气体及热力学定律11.1.分子动理论：分子动理论：（1 1）分子的大小。）分子的大小。分子很小，其直径的数量级为分子很小，其直径的数量级为_。如果用如果用V V表示一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积，用表示一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积，用S S表示表示单分子油膜的面积，用单分子油膜的面积，用D D表示分子的直径，则表示分子的直径，则D=_D=_。阿伏伽德罗常数表示阿伏伽德罗常数表示1mol1mol任何物质中含有相同的微粒个数任何物质中含有相同的微粒个数N NA A=_=_。1010-10-10m mVS6.026.0210102323molmol-1-12（2 2）估算微
2、观量的两种模型。）估算微观量的两种模型。球体模型：对固体、液体、气体均适用，认为分子为一个球体模型：对固体、液体、气体均适用，认为分子为一个球体，直径为球体，直径为d=_d=_。立方体模型：一般适用于气体，认为一个分子占据的空间立方体模型：一般适用于气体，认为一个分子占据的空间为一个立方体，边长为为一个立方体，边长为d=_d=_。（3 3）说明分子永不停息地做无规则热运动的两个实例。）说明分子永不停息地做无规则热运动的两个实例。扩散现象的特点：温度越高，扩散现象的特点：温度越高，_。布朗运动的特点：永不停息、布朗运动的特点：永不停息、_运动；颗粒越小，运运动；颗粒越小，运动越动越_；温度越高，
3、运动越；温度越高，运动越_；运动轨迹不确定。；运动轨迹不确定。036V30V扩散越快扩散越快无规则无规则剧烈剧烈剧烈剧烈3（4 4）分子间的相互作用力和分子势能。）分子间的相互作用力和分子势能。分子力：分子间同时存在引力和斥力，分子分子力：分子间同时存在引力和斥力，分子间距增大，引力和斥力均间距增大，引力和斥力均_，且，且_比引比引力变化更快。力变化更快。分子势能：分子势能：a.a.分子力做正功，分子势能分子力做正功，分子势能_；b.b.分子力做负功，分子势能分子力做负功，分子势能_；c.c.当分子间距为当分子间距为r r0 0时，分子势能时，分子势能_，但不一定是零。但不一定是零。减小减小斥
4、力斥力减小减小增大增大最小最小42.2.固体、液体和气体：固体、液体和气体：（1 1）晶体和非晶体。）晶体和非晶体。（2 2）理想气体状态方程：）理想气体状态方程：_。比较比较晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体形状形状_熔点熔点_特性特性_规则规则不规则不规则不规则不规则固定固定固定固定不固定不固定各向异性各向异性各向同性各向同性各向同性各向同性1 12212pVp VTT51.1.（20132013福建高考）下列四幅图中，能正确反映分子间作用福建高考）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力力f f和分子势能和分子势能E Ep p随分子间距离随分子间距离r r变化关系的图线是（）变化关
5、系的图线是（）【解析解析】选选B B。当。当r=rr=r0 0时引力与斥力的合力为零，即分子力为时引力与斥力的合力为零，即分子力为零，零，A A、D D错；当分子间的距离大于或小于错；当分子间的距离大于或小于r r0 0时，分子力做负功，时，分子力做负功，分子势能增加，分子势能增加，r=rr=r0 0时分子势能最小，时分子势能最小，B B对，对，C C错。错。62.2.（20132013福建高考）某自行车轮胎的容积为福建高考）某自行车轮胎的容积为V V，里面已有压，里面已有压强为强为p p0 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p p，设充气过程，设充气过程为
6、等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎内充入温度相同，压强也是要向轮胎内充入温度相同，压强也是p p0 0，体积为（）的空，体积为（）的空气。气。【解析解析】选选C C。设将要充入的气体的体积为。设将要充入的气体的体积为VV，据玻意耳定律，据玻意耳定律有有p p0 0(V+V)=pV,(V+V)=pV,解得解得V=(-1)VV=(-1)V，故选，故选C C。0000ppppA.VB.VC.(1)VD.(1)Vpppp0pp73.3.（20122012福建高考）关于热力学定律和分子动理论，下列说福建高考）关于热力学定律和
7、分子动理论，下列说法正确的是（）法正确的是（）A.A.一定量气体吸收热量，其内能一定增大一定量气体吸收热量，其内能一定增大B.B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体不可能使热量由低温物体传递到高温物体C.C.若两分子间距离增大，分子势能一定增大若两分子间距离增大，分子势能一定增大D.D.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大【解析解析】选选D D。据热力学第一定律。据热力学第一定律U=W+QU=W+Q可知，气体吸收热量可知，气体吸收热量对外做功，内能不一定增大，对外做功，内能不一定增大，A A错；热量可以由低温物体传递错；热量可以由低温物体传递到
8、高温物体但要引起其他变化，到高温物体但要引起其他变化，B B错；两分子间距离减小，分错；两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大，子间引力和斥力都增大，D D对；当分子间作用力表现为斥力时，对；当分子间作用力表现为斥力时，距离增大，分子势能减小，距离增大，分子势能减小，C C错。错。84.4.（20122012福建高考）空气压缩机的储气罐中储有福建高考）空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm1.0 atm的的空气空气6.0 L6.0 L，现再充入，现再充入1.0 atm1.0 atm的空气的空气9.0 L9.0 L。设充气过程为等。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体
9、压强为温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（）（）A.2.5 atm B.2.0 atmA.2.5 atm B.2.0 atmC.1.5 atm D.1.0 atmC.1.5 atm D.1.0 atm【解析解析】选选A A。依题可知。依题可知p p1 1=1 atm=1 atm，V V1 1=15.0 L=15.0 L，V V2 2=6 L=6 L，据，据p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2得得p p2 2=2.5 atm=2.5 atm，故选，故选A A。95.5.（20112011福建高考）如图所示，曲线福建高考）如图所示，曲线M M、N N分别表示晶体和
10、非分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t t，纵轴表，纵轴表示温度示温度T T，从图中可以确定的是（），从图中可以确定的是（）A.A.晶体和非晶体均存在固定的熔点晶体和非晶体均存在固定的熔点T T0 0B.B.曲线曲线M M的的bcbc段表示固液共存状态段表示固液共存状态C.C.曲线曲线M M的的abab段、曲线段、曲线N N的的efef段均表示固态段均表示固态D.D.曲线曲线M M的的cdcd段、曲线段、曲线N N的的fgfg段均表示液态段均表示液态10【解析解析】选选B B。由图像可知曲线。由图像可知曲线M M表示晶体，表
11、示晶体，bcbc段表示晶体熔化段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，过程，处于固液共存状态，B B对；对；N N表示非晶体，没有固定的熔表示非晶体，没有固定的熔点，点，A A错；由于非晶体没有一定的熔点而是逐步熔化，因此错；由于非晶体没有一定的熔点而是逐步熔化，因此C C、D D错。错。116.6.（20112011福建高考）一定量的理想气体在某一过程中，从外福建高考）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量界吸收热量2.52.510104 4J J，气体对外界做功，气体对外界做功1.01.010104 4J J，则该理想，则该理想气体的（）气体的（）A.A.温度降低，密度增大温度降低，密
12、度增大B.B.温度降低，密度减小温度降低，密度减小C.C.温度升高，密度增大温度升高，密度增大D.D.温度升高，密度减小温度升高，密度减小【解析解析】选选D D。由热力学第一定律。由热力学第一定律E=W+QE=W+Q，Q=2.5Q=2.510104 4J J，W=W=-1.0-1.010104 4J J可知可知EE大于零，气体内能增加，温度升高，大于零，气体内能增加，温度升高，A A、B B错；气体对外做功，体积增大，密度减小，错；气体对外做功，体积增大，密度减小，C C错，错，D D对。对。127.7.（20132013新课标全国卷新课标全国卷改编）两个相距较远的分子仅在分改编）两个相距较远
13、的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（）列说法正确的是（）A.A.分子力先增大，后一直减小分子力先增大，后一直减小B.B.分子力先做负功，后做正功分子力先做负功，后做正功C.C.分子势能先增大，后减小分子势能先增大，后减小D.D.分子势能和动能之和不变分子势能和动能之和不变13【解析解析】选选D D。两分子从相距较远处仅在分子力作用下由静止。两分子从相距较远处仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先表现为分子引力开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先表现为分子引力后表现为分
14、子斥力，分子间距离后表现为分子斥力，分子间距离rrrr0 0时分子力表现为引力，随时分子力表现为引力，随着距离着距离r r的减小，分子力先增大后减小，分子间距离的减小，分子力先增大后减小，分子间距离rrr0U=600J0，故温度一定升高，选项，故温度一定升高，选项A A正确。正确。24【变式训练变式训练】根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是（）正确的是（）A.A.可以将流散到周围环境中的内能重新全部收集起来加以利用可以将流散到周围环境中的内能重新全部收集起来加以利用而不引起其他变化而不引起其他变化B.B.只要对内燃机不断改进，就可以把内燃
15、机得到的全部内能转只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能化为机械能C.C.当分子力表现为斥力时，随着分子间距离减小，分子势能变当分子力表现为斥力时，随着分子间距离减小，分子势能变大大D.D.当分子力表现为引力时，随着分子间距离变大，分子势能减当分子力表现为引力时，随着分子间距离变大，分子势能减小小25【解析解析】选选C C。由热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量。由热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量使其完全转化为机械能而不引起其他变化是不可能的，即热机使其完全转化为机械能而不引起其他变化是不可能的，即热机效率总小于效率总小于1 1，A A、B B错；当分子力表现为
16、斥力时，随着分子间错；当分子力表现为斥力时，随着分子间距离减小，分子力做负功，分子势能变大，距离减小，分子力做负功，分子势能变大，C C正确；当分子力正确；当分子力表现为引力时，随着分子间距离变大，分子力做负功，分子势表现为引力时，随着分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增大，能增大，D D错。故选错。故选C C。26【总结提升总结提升】分析理想气体内能变化的思路分析理想气体内能变化的思路（1 1）由体积变化分析气体做功情况：体积膨胀，气体对外做）由体积变化分析气体做功情况：体积膨胀，气体对外做功；气体被压缩，外界对气体做功；功；气体被压缩，外界对气体做功；（2 2）由温度变化判断气体内能变
17、化：温度升高，气体内能增）由温度变化判断气体内能变化：温度升高，气体内能增大；温度降低，气体内能减小；大；温度降低，气体内能减小；（3 3）由热力学第一定律）由热力学第一定律U=W+QU=W+Q判断气体是吸热还是放热。判断气体是吸热还是放热。27【变式备选变式备选】给旱区送水的消防车停在水平地面上，在缓慢放给旱区送水的消防车停在水平地面上，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（）能，则胎内气体（）A.A.从外界吸热从外界吸热 B.B.对外界做负功对外界做负功C.C.分子平均动能减小分子平均动能减小 D
18、.D.内能增加内能增加【解析解析】选选A A。该题考查了热力学定律。由于车胎内温度保持。该题考查了热力学定律。由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变。放水过程中体积增不变，故分子的平均动能不变，内能不变。放水过程中体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热。大，对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热。A A选选项正确。项正确。28热点考向热点考向3 3 气体实验定律的应用气体实验定律的应用【典例典例3 3】（20132013莆田二模）如图所示，某种自动洗衣机进莆田二模）如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压水时，与洗衣
19、缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知细管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不力传感器感知细管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气（）变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气（）A.A.体积不变，压强变小体积不变，压强变小B.B.体积变小，压强变大体积变小，压强变大C.C.体积不变，压强变大体积不变，压强变大D.D.体积变小，压强变小体积变小，压强变小29【解题探究解题探究】（1 1）细管中被封闭的空气的哪些量是不变的？）细管中被封闭的空气的哪些量是不变的？提示：提示：气体被封闭，质量不变。根据题意，其温度不变。气体被封闭，质量不
20、变。根据题意，其温度不变。（2 2）洗衣缸内水位升高时，细管中被封闭的空气压强如何变）洗衣缸内水位升高时，细管中被封闭的空气压强如何变化？如何讨论空气的体积变化？化？如何讨论空气的体积变化？提示：提示：水位升高，气体的压强变大，其体积变化可由玻意耳定水位升高，气体的压强变大，其体积变化可由玻意耳定律得出。律得出。【解析解析】选选B B。由题图可知空气被封闭在细管内，水位升高时，。由题图可知空气被封闭在细管内，水位升高时，温度不变，气体压强增大，根据玻意耳定律，气体体积减小，温度不变，气体压强增大，根据玻意耳定律，气体体积减小，选项选项B B正确。正确。30【总结提升总结提升】应用气体实验定律的
21、解题思路应用气体实验定律的解题思路（1 1）选择对象）选择对象即某一定质量的理想气体；即某一定质量的理想气体；（2 2）找出参量）找出参量气体在始末状态的参量气体在始末状态的参量p p1 1、V V1 1、T T1 1及及p p2 2、V V2 2、T T2 2；（3 3）认识过程）认识过程认清变化过程是正确选用物理规律的前提；认清变化过程是正确选用物理规律的前提；（4 4）列出方程）列出方程选用某一实验定律或气态方程，代入具体选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性。数值求解，并讨论结果的合理性。31【变式训练变式训练】在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，在冬
22、季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来。其中主要原第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来。其中主要原因是（）因是（）A.A.软木塞受热膨胀软木塞受热膨胀B.B.瓶口因温度降低而收缩变小瓶口因温度降低而收缩变小C.C.白天气温升高，大气压强变大白天气温升高，大气压强变大D.D.瓶内气体因温度降低而压强减小瓶内气体因温度降低而压强减小【解析解析】选选D D。暖水瓶内密闭气体体积不变，经过一个夜晚后。暖水瓶内密闭气体体积不变，经过一个夜晚后气体温度降低，由气体温度降低，由 为恒量可知密闭气体压强减小，内外压强为恒量可知密闭气体压强减小，内外压强差变大，
23、软木塞受到的压力变大，差变大，软木塞受到的压力变大，C C错，错，D D对。软木塞和瓶口的对。软木塞和瓶口的体积不变，因此体积不变，因此A A、B B错。故选错。故选D D。pT321.1.（20132013漳州二模）漳州二模）r r、f f、E Ep p分别表示分子间距、分子力和分别表示分子间距、分子力和分子势能，而当分子势能，而当r=rr=r0 0时，时，f=0f=0，于是有（），于是有（）A.A.当当rrrr0 0时，时，f f越大，越大，E Ep p越大越大B.B.当当rrrr0 0时，时，f f越大，越大，E Ep p越小越小C.C.当当rrrr0 0时，时，f f越大，越大，E E
24、p p越大越大D.D.当当rrrrrr0 0时，时，f f随随r r的变化呈非单调变化，而的变化呈非单调变化，而E Ep p随随r r的增大则单调增大，这表明：在的增大则单调增大，这表明：在rrrr0 0的区域内，的区域内，E Ep p随随f f的变化呈的变化呈非单调变化，所以选项非单调变化，所以选项A A、B B均错误。当均错误。当rrrr0 0时，时，f f随随r r增大呈单增大呈单调减小的变化，调减小的变化，E Ep p随随r r增大呈单调减小的变化，这表明：在增大呈单调减小的变化，这表明：在rrrr0 0的区域内，的区域内，E Ep p随随f f的增大呈单调增大的变化，所以选项的增大呈
25、单调增大的变化，所以选项C C正确，正确，D D错误。错误。342.2.（20132013漳州二模）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量漳州二模）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图像能正确表示的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图像能正确表示该过程中空气的压强该过程中空气的压强p p和体积和体积V V关系的是（）关系的是（）35【解析解析】选选B B。等温变化时，根据。等温变化时，根据pV=CpV=C，p p与与 成正比，所以成正比，所以p-p-图像是一条通过原点的直线，故正确选项为图像是一条通过原点的直线，故正确选项为B B。1V1V363.3.若
26、一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是（）过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是（）A.A.气体分子间的作用力增大气体分子间的作用力增大B.B.气体分子的平均速率增大气体分子的平均速率增大C.C.气体分子的平均动能减小气体分子的平均动能减小D.D.气体组成的系统的熵增加气体组成的系统的熵增加【解析解析】选选D D。掌握分子动理论和热力学定律才能准确解答本。掌握分子动理论和热力学定律才能准确解答本题。气泡在上升过程中气泡内的压强减小，温度不变，由玻意题。气泡在上升过程中气泡内的压强减小，温度
27、不变，由玻意耳定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，耳定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小。温度不变，所以气体分子的平均动能、平均分子间引力减小。温度不变，所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。D D项正确。项正确。374.4.下列关于分子动理论和热现象的说法中正确的是（）下列关于分子动理论和热现象的说法中正确的是（）A.A.雨水没有透过布雨伞是因为伞布太厚雨水没有透过布雨伞是因为伞布太厚B.B.分子间的距离分子间的距离r r增大，分子间的作用力一定做负功，分子势增大，分子间的作用
28、力一定做负功，分子势能增大能增大C.C.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性D.D.悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显越多，布朗运动越明显38【解析解析】选选C C。雨水没有透过布雨伞是因为液体表面张力造成。雨水没有透过布雨伞是因为液体表面张力造成水与雨伞布表面不浸润，水与雨伞布表面不浸润，A A错；分子间的作用力为斥力，则随错；分子间的作用力为斥力，则随着着r r增大，分子势能减小，增大，分子势能减小，B B错；据热力学第二定律可知，涉及错；据热力
29、学第二定律可知，涉及热现象的宏观过程都具有方向性，热现象的宏观过程都具有方向性，C C正确；悬浮微粒越大，撞正确；悬浮微粒越大，撞击的液体分子数越多，则相互作用减弱越多，微粒受到的合力击的液体分子数越多，则相互作用减弱越多，微粒受到的合力越小，运动状态改变越小，布朗运动越不明显，越小，运动状态改变越小，布朗运动越不明显，D D错误。故选错误。故选C C。395.5.如图所示，一定质量的理想气体，从状态如图所示，一定质量的理想气体，从状态a a变化到状态变化到状态b b，则，则气体在状态气体在状态a a和状态和状态b b的温度之比是（）的温度之比是（）A.35 B.11A.35 B.11C.65 D.53C.65 D.53【解析解析】选选A A。由。由pV=CTpV=CT可知可知 A A对，对，B B、C C、D D错。错。aaabbbTp V3Tp V5，40
