《（江蘇專版）2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 熱學(xué)學(xué)案 選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專版）2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 熱學(xué)學(xué)案 選修3-3（45頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第十二章 熱學(xué)[選修3－3] 第1節(jié)分子動理論__內(nèi)能 (1)布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動。(×) (2)溫度越高，布朗運動越劇烈。(√) (3)分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而增大。(×) (4)－33 ℃＝240 K。(×) (5)分子動能指的是由于分子定向移動具有的能。 (×) (6)當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大。(√) (7)內(nèi)能相同的物體，它們的分子平均動能一定相同。(×) 突破點(一)　微觀量的估算 1．兩種分子模型 物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種情況，不同物態(tài)下應(yīng)將分子看成不同的模型。 (1

2、)固體、液體分子一個一個緊密排列，可將分子看成球形或立方體形，如圖所示，分子間距等于小球的直徑或立方體的棱長，所以d＝ (球體模型)或d＝(立方體模型)。 (2)氣體分子不是一個一個緊密排列的，它們之間的距離很大，所以氣體分子的大小不等于分子所占有的平均空間。如圖所示，此時每個分子占有的空間視為棱長為d的立方體，所以d＝。 2．宏觀量與微觀量的轉(zhuǎn)換橋梁 作為宏觀量的摩爾質(zhì)量Mmol 、摩爾體積Vmol 、密度ρ與作為微觀量的分子直徑d、分子質(zhì)量m、每個分子的體積V0都可通過阿伏加德羅常數(shù)聯(lián)系起來。如下所示。 (1)一個分子的質(zhì)量：m＝。 (2)一個分子所占的體積：V0＝(估算

3、固體、液體分子的體積或氣體分子平均占有的空間)。 (3)1 mol 物質(zhì)的體積：Vmol＝。 (4)質(zhì)量為M的物體中所含的分子數(shù)：n＝NA。 (5)體積為V的物體中所含的分子數(shù)：n＝NA。 [題點全練] 1．已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol，摩爾質(zhì)量為18 g/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023 mol－1，由以上數(shù)據(jù)不能估算出這種氣體(　　) A．每個分子的質(zhì)量　　 　　 B．每個分子的體積 C．每個分子占據(jù)的空間 D．1 g氣體中所含的分子個數(shù) 解析：選B　每個分子質(zhì)量m0＝＝ g≈3×10－23 g，故A可求。根據(jù)摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，由V＝

4、可以求出每個分子所占的體積，不能求解每個分子的體積，故B不可求，C可求。1 g氣體所含的分子個數(shù)N＝NA，故D可求。 2．[多選](2016·上海高考)某氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m 。若1摩爾該氣體的體積為Vm，密度為ρ，則該氣體單位體積分子數(shù)為(阿伏加德羅常數(shù)為NA)(　　) A.　　　B.　　　C.　　　D. 解析：選ABC　1摩爾該氣體的體積為Vm，則單位體積分子數(shù)為n＝，氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m，則1 mol氣體的分子數(shù)為NA＝，可得n＝，單位體積的質(zhì)量等于單位體積乘以密度，質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù)，則有n＝，故D錯誤，A、B、C正確。 3．(2017·江蘇高考

5、)科學(xué)家可以運用無規(guī)則運動的規(guī)律來研究生物蛋白分子。資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol，其分子可視為半徑為3×10－9 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol－1。請估算該蛋白的密度。(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析：摩爾體積V＝πr3NA(或V＝(2r)3NA) 由密度ρ＝，解得ρ＝ 代入數(shù)據(jù)得ρ＝1×103 kg/m3(或ρ＝5×102 kg/m3,5×102～1×103 kg/m3都算對)。 答案：1×103 kg/m3(或5×102 kg/m3，5×102～1×103 kg/m3都算對) 突破點(二)　擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運動與分子熱運動 擴(kuò)散現(xiàn)

6、象、布朗運動與分子熱運動的比較 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運動 分子熱運動 活動主體 分子 固體微小顆粒 分子 區(qū)別 分子的運動，發(fā)生在固體、液體、氣體等任何兩種物質(zhì)之間 微小顆粒的運動，是比分子大得多的分子團(tuán)的運動，較大的顆粒不做布朗運動，但它本身及周圍的分子仍在做熱運動 分子的運動，分子無論大小都做熱運動，熱運動不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到 觀察 裸眼可見 光學(xué)顯微鏡 電子顯微鏡或掃描隧道顯微鏡 共同點 都是永不停息的無規(guī)則運動，都隨溫度的升高而變得更加激烈 聯(lián)系 布朗運動是由于微小顆粒受到周圍分子做熱運動的撞擊力不平衡而引起的，它是分子做無規(guī)則運動的反映

7、 [題點全練] 1．[多選](2018·衡水檢測)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快 B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) C．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生 D．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的 解析：選AC　溫度越高，分子熱運動越激烈，所以擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是分子熱運動引起的，沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)，是物理現(xiàn)象，故B錯誤；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則熱運動產(chǎn)生的，可以在固體、液體、氣體中產(chǎn)生，擴(kuò)散速度與溫度和物質(zhì)的種類有關(guān)，故C正確；液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體分子的熱運動產(chǎn)生的，故D錯誤。 2．(2016·北京高考)霧

8、霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并且PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10 μm、2.5 μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)。 某科研機(jī)構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時間變化。 據(jù)此材料，以下敘述正確的是(　　) A．PM10表示直徑小于或等于1.0×10－6 m的懸浮顆粒物 B．PM10受到的

9、空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力 C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動 D．PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大 解析：選C　PM10直徑小于或等于10 μm，即1.0×10－5 m，選項A錯誤；PM10懸浮在空中，表明空氣分子作用力的合力與其重力平衡，選項B錯誤；PM10和大懸浮顆粒物的大小符合做布朗運動的條件，選項C正確；據(jù)題中材料不能判斷PM2.5濃度隨高度的增加而增大，選項D錯誤。 3．(2017·江蘇高考)圖甲和圖乙是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時間間隔均為30 s，兩方格紙每格表示的長度相同。比較兩張圖片可知：若水溫相同

10、，________(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，________(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運動較劇烈。 解析：影響布朗運動快慢的因素有兩個，即懸浮顆粒的大小和液體溫度，顆粒越小布朗運動越明顯，液體溫度越高布朗運動越明顯，從題圖可以看出，乙中炭粒的布朗運動明顯，因此溫度相同時，甲中炭粒的顆粒大；顆粒相同時，乙中水的溫度高，水分子的熱運動較劇烈。 答案：甲　乙 突破點(三)　分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系 分子力F、分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無窮遠(yuǎn)處分子勢能Ep＝0)。 (1)當(dāng)r＞r0時，分子力為引力，當(dāng)r增大時，分子

11、力做負(fù)功，分子勢能增加。 (2)當(dāng)r＜r0時，分子力為斥力，當(dāng)r減小時，分子力做負(fù)功，分子勢能增加。 (3)當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小。 [典例]　(2018·宿遷期末)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O上，乙分子位于r軸上距原點r2的位置。虛線分別表示分子間斥力F斥和引力F引的變化情況，實線表示分子間的斥力和引力的合力F變化情況。若把乙分子由靜止釋放，則下列關(guān)于乙分子的說法正確的是(　　) A．從r2到r0，分子勢能一直減小 B．從r2到r0，分子勢能先減小后增加 C．從r2到r0，分子勢能先增加后減小 D．從r2到r1做加速運動，從r1向r0做減速運動 [解析]　從r2到

12、r0，分子力為引力，運動方向與力同向，故分子力一直做正功，故分子勢能一直減小，故A正確，B、C錯誤；從r2到r1以及從r1向r0運動過程中分子力均為引力，與運動方向同向，故分子一直做加速運動，故D錯誤。 [答案]　A [方法規(guī)律] (1)分子勢能在平衡位置有最小值，無論分子間距離如何變化，靠近平衡位置，分子勢能減小，反之增大。 (2)判斷分子勢能變化的兩種方法 ①看分子力的做功情況。 ②直接由分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖線判斷，但要注意其和分子力與分子間距離的關(guān)系圖線的區(qū)別。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1．[多選]下列說法中正確的是(　　) A．液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子

13、間的作用表現(xiàn)為相互吸引 B．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間斥力大于引力 C．一個物體在分子間顯引力時分子勢能一定大于分子間引力和斥力大小相等時的分子勢能 D．分子間距離增大時分子勢能一定減小 解析：選AC　液體與大氣相接觸，液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，故A正確。氣體如果失去了容器的約束就會散開，是因為氣體分子做無規(guī)則的熱運動的結(jié)果；而氣體分子間的距離較大，分子間的作用力很小，氣體分子比較自由，故B錯誤。根據(jù)分子勢能的特點可知，分子間引力和斥力大小相等時的分子勢能最小，所以一個物體在分子間顯引力時分子勢能一定大于分子間引力和

14、斥力大小相等時的分子勢能，故C正確。分子勢能如何變化，不能簡單看分子間距離如何變化，而應(yīng)分析分子力如何做功，故D錯誤。 2.如圖所示為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖像，下列判斷錯誤的是(　　 ) A．當(dāng)r＞r0時，r越小，則分子勢能Ep越大 B．當(dāng)r＜r0時，r越小，則分子勢能Ep越大 C．當(dāng)r＝r0時，分子勢能Ep最小 D．當(dāng)r＝r0時，分子間作用力為零 解析：選A　由題圖可知：分子間距離為r0時分子勢能最小，此時分子間的距離為平衡距離；另外，結(jié)合分子力的關(guān)系可知，當(dāng)r大于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r＞r0時，r越小，分子引力做正

15、功，則分子勢能減小，故A錯誤；當(dāng)r＜r0時，r越小，分子間為斥力，分子勢能增大，故B正確；由以上分析可知，當(dāng)r等于r0時，分子勢能最小，故C正確；當(dāng)r＝r0時，分子間作用力為零，故D正確。 突破點(四)　物體的內(nèi)能 1．物體的內(nèi)能與機(jī)械能的比較 內(nèi)　能 機(jī)　械　能 定義 物體中所有分子熱運動動能與分子勢能的總和 物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱 決定因素 與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān) 跟宏觀運動狀態(tài)、參考系和零勢能點的選取有關(guān) 量值 任何物體都有內(nèi)能 可以為零 測量 無法測量 可測量 本質(zhì) 微觀分子的運動和相互作用的結(jié)果 宏觀物體的運動和相

16、互作用的結(jié)果 運動形式 熱運動 機(jī)械運動 聯(lián)系 在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，能的總量守恒 　　2.內(nèi)能和熱量的比較 內(nèi)　能 熱　量 區(qū)別 是狀態(tài)量，狀態(tài)確定系統(tǒng)的內(nèi)能隨之確定。一個物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能 是過程量，它表示由于熱傳遞而引起的內(nèi)能變化過程中轉(zhuǎn)移的能量 聯(lián)系 在只有熱傳遞改變物體內(nèi)能的情況下，物體內(nèi)能的改變量在數(shù)值上等于物體吸收或放出的熱量 [典例]　[多選]關(guān)于物體的內(nèi)能，下列敘述中正確的是(　　) A．溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大 B．物體的內(nèi)能不可能為零 C．內(nèi)能不相同的物體，它們的分子平均動能可能相同 D．物體的內(nèi)能與物體

17、的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān) [思路點撥]　解答本題時應(yīng)注意以下三點： (1)分子是永不停息地做無規(guī)則運動的。 (2)溫度是分子平均動能的唯一決定因素。 (3)物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和物質(zhì)的量均有關(guān)。 [解析]　溫度高低反映分子平均動能的大小，但由于物體不同，分子數(shù)目不同，所處狀態(tài)不同，無法反映內(nèi)能的大小，選項A錯誤；由于分子都在做無規(guī)則運動，因此，任何物體內(nèi)能不可能為零，選項B正確；內(nèi)能不同的兩個物體，它們的溫度可以相同，即它們的分子平均動能可以相同，選項C正確；物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物態(tài)和分子數(shù)有關(guān)，故選項D正確。 [答案]　BCD [方法規(guī)律] 分析

18、物體的內(nèi)能問題的四點提醒 (1)內(nèi)能是對物體的大量分子而言的，不存在某個分子內(nèi)能的說法。 (2)決定內(nèi)能大小的因素為溫度、體積、分子數(shù)，還與物態(tài)有關(guān)系。 (3)通過做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。 (4)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動能相同。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.(2018·連云港調(diào)研)已知水的密度會隨溫度的變化而變化，現(xiàn)給體積相同的玻璃瓶甲、乙分別裝滿溫度為60 ℃的熱水和0 ℃的冷水(如圖所示)。下列說法中正確的是(　　) A．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以甲瓶中水分子的平均動能比乙瓶中水分子的平均動能大 B．溫度越高，布朗運動愈顯著，所以甲瓶

19、中水分子的布朗運動比乙瓶中水分子的布朗運動更顯著 C．甲瓶中水的內(nèi)能與乙瓶中水的內(nèi)能相等 D．由于甲、乙兩瓶水體積相等，所以甲、乙兩瓶中水分子間的平均距離相等 解析：選A　溫度是分子平均動能的標(biāo)志，甲的溫度高，故甲的分子平均動能大，故A正確；布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的無規(guī)則運動，不是水分子的運動，故B錯誤；因兩水的溫度不同，并且物質(zhì)的量不一定相同，因此內(nèi)能不一定相等，故C錯誤；因水的密度會隨溫度的變化而變化，不同溫度時水分子的平均距離不同，故D錯誤。 2．比較氫氣和氧氣，不考慮分子勢能，下面說法中正確的是(　　) A．在相同溫度下，氧分子和氫分子具有相同的平均速率 B．質(zhì)量和

20、溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能 C．體積和溫度都相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能 D．摩爾數(shù)和溫度都相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能 解析：選D　溫度相同，則分子的平均動能相同，而氫氣的分子質(zhì)量小，所以氧分子比氫分子具有的平均速率小，故A錯誤；質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，由于氫氣的分子質(zhì)量小，所以氫氣分子個數(shù)多，而溫度相同，分子的平均動能相同，因此氫氣的內(nèi)能比氧氣大，故B錯誤；氣體的體積隨容積的改變而改變，故無法判斷含有物質(zhì)的量的多少，故無法判定內(nèi)能是否相等，故C錯誤；摩爾數(shù)相同，則分子個數(shù)相同，又由于溫度相同，則分子的平均動能相同，因此氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能，故D正確。 對點訓(xùn)練

21、：微觀量的估算 1．[多選](2018·蘇州模擬)關(guān)于實驗“用油膜法估測分子大小”，以下說法正確的是(　　) A．為了防止酒精的揮發(fā)，配置的油酸酒精溶液不能長時間放置 B．用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液后，應(yīng)立即將油膜的形狀描下來 C．處理數(shù)據(jù)時將一滴油酸酒精溶液的體積除以油膜面積就得到了油酸分子的直徑 D．若實驗中撒的痱子粉過多，則計算得到的油酸分子的直徑將偏大 解析：選AD　為了防止酒精的揮發(fā)，配置的油酸酒精溶液不能長時間放置，故A正確；實驗中滴入油酸酒精溶液，等油膜的形狀穩(wěn)定之后再描繪其形狀，故B錯誤；根據(jù)公式d＝求出油酸分子的直徑，實驗前必須設(shè)法弄清一滴油酸酒精溶液含有

22、純油酸的體積，故C錯誤；實驗時先將痱子粉均勻灑在水面上適量即可，不能太多，為了看清油酸薄膜的形狀，若撒的痱子粉過多，則計算得到的油膜的面積偏小，那么油酸分子的直徑將偏大，故D正確。 2．[多選]已知阿伏加德羅常數(shù)為N，鋁的摩爾質(zhì)量為M，鋁的密度為ρ，則下列說法正確的是(　　) A．1 kg鋁所含原子數(shù)為ρN B．1個鋁原子的質(zhì)量為 C．1 m3鋁所含原子數(shù)為 D．1個鋁原子所占的體積為 解析：選BD　1 kg鋁所含的原子數(shù)目為N′＝·N，故A錯誤；1個鋁原子的質(zhì)量為，故B正確；1 m3鋁的物質(zhì)的量n＝，原子數(shù)目為N′＝n·N，聯(lián)立以上各式解得1 m3鋁的原子數(shù)為，故C錯誤；1個鋁原

23、子所占的體積為，故D正確。 3．(2018·宿遷模擬)成年人在正常狀態(tài)下1分鐘呼吸18次，每次吸入的空氣約為500 mL，空氣中氧氣的含量約為21%，氧氣的密度約為1.4 kg/m3、摩爾質(zhì)量為3.2×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA取6.0×1023 mol－1。求一個成年人在一晝夜的時間內(nèi)： (1)吸入氧氣的質(zhì)量； (2)吸入氧氣的分子數(shù)。(上述結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) 解析：(1)吸入氧氣的體積V＝n0V0η＝×18×500×10－6×21% m3＝2.72 m3，吸入氧氣的質(zhì)量m＝ρV＝1.4×2.72 kg＝4 kg。 (2)吸入的氧氣分子數(shù)N＝NA 解得N＝×

24、6.0×1023＝7×1025。 答案：(1)4 kg　(2)7×1025個 對點訓(xùn)練：擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運動與分子熱運動 4．[多選](2015·山東高考)墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是(　　) A．混合均勻主要是由于碳粒受重力作用 B．混合均勻的過程中，水分子和碳粒都做無規(guī)則運動 C．使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速 D．墨汁的擴(kuò)散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的 解析：選BC　墨滴入水，最后混合均勻，是擴(kuò)散現(xiàn)象，碳粒做布朗運動，水分子做無規(guī)則的熱運動；碳粒越小，布朗運動越明顯，混合均勻的過程進(jìn)行得越迅速，選項B、C正確。 5.(

25、2018·昆山期末)如圖描繪了一顆懸浮微粒受到周圍液體分子撞擊的情景，以下關(guān)于布朗運動的說法正確的是(　　) A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動 B．液體溫度越低，布朗運動越劇烈 C．懸浮微粒越大，液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯 D．懸浮微粒做布朗運動，是液體分子的無規(guī)則運動撞擊造成的 解析：選D　布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的無規(guī)則運動，是由于液體分子對顆粒撞擊力不平衡造成的，所以布朗運動說明了液體分子不停地做無規(guī)則運動，但不是液體分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；液體的溫度越高，液體分子運動越劇烈，則布朗運動也越劇烈，故B錯誤；懸浮微粒越大，同一時刻撞擊微粒的液體分子數(shù)越

26、多，液體分子對微粒的撞擊作用力越平衡，現(xiàn)象越不明顯，故C錯誤；懸浮微粒做布朗運動，是液體分子的無規(guī)則運動撞擊造成的，故D正確。 6．[多選](2018·常州一中一模)近期我國多個城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重。PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，飄浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后危害人體健康，礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是(　　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng) B．PM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動 C．溫度越低PM2.5活動

27、越劇烈 D．倡導(dǎo)低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 解析：選BD　“PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，其尺寸遠(yuǎn)大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級，故A錯誤；PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒的運動，屬于布朗運動，故B正確；大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞，溫度越高，空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈，則PM2.5的運動越激烈，故C錯誤；導(dǎo)致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒，故應(yīng)該提倡低碳生活，并可有效減小PM2.5在空氣中的濃度，故D正確。 對點訓(xùn)練：分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系 7.(2018·連云港質(zhì)檢)如圖所示，用細(xì)線將一塊玻璃

28、板水平地懸掛在彈簧測力計下端，并使玻璃板貼在水面上，然后緩慢提起彈簧測力計，在玻璃板脫離水面的一瞬間，彈簧測力計讀數(shù)會突然增大，主要原因是(　　) A．水分子做無規(guī)則熱運動 B．玻璃板受到大氣壓力作用 C．水與玻璃間存在萬有引力作用 D．水與玻璃間存在分子引力作用 解析：選D　彈簧測力計讀數(shù)會突然增大的主要原因是：水與玻璃間存在分子引力作用，選項D正確。 8．(2018·鹽城二模)甲和乙兩個分子，設(shè)甲固定不動，乙從無窮遠(yuǎn)處(此時分子間的分子力可忽略，取分子勢能為0)逐漸向甲靠近直到不能再靠近的過程中(　　) A．分子間的引力和斥力都在減小 B．分子間作用力的合力一直增大 C．

29、分子間的力先做負(fù)功后做正功 D．分子勢能先減小后增大 解析：選D　分子間的引力和斥力都隨分子之間距離的減小而增大，故A錯誤；開始時由于兩分子之間的距離大于r0，分子力表現(xiàn)為引力，并且隨距離的減小，先增大后減??；當(dāng)分子間距小于r0時，分子力為斥力，隨分子距離的減小而增大，故B錯誤；開始時由于兩分子之間的距離大于r0，因此分子力為引力，當(dāng)相互靠近時分子力做正功，分子勢能減少；當(dāng)分子間距小于r0時，分子力為斥力，相互靠近時，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，故C錯誤，D正確。 9．(2018·揚(yáng)州質(zhì)檢)根據(jù)分子動理論，分子間同時存在著相互作用的引力和斥力，并具有分子勢能。當(dāng)分子間距離減小時，下列說法

30、正確的是(　　) A．分子間引力一定增大　　 B．分子間斥力一定減小 C．分子勢能一定增大 D．引力和斥力的合力一定增大 解析：選A　分子之間的引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大，故A正確，B錯誤；當(dāng)r>r0時，分子間表現(xiàn)為引力，分子間距離減小時，分子力做正功，分子勢能減小，C錯誤；當(dāng)r>r0時，隨著分子間距離的減小，分子力先增大，再減小，當(dāng)r

31、0時，F(xiàn)斥與F引大小不等 D．F引與F斥隨r增大而減小 解析：選D　由題圖可知，分子引力與分子斥力都隨分子距離的增大而減小，故A錯誤，D正確；r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，隨距離的增大分子力減小；當(dāng)r大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，隨距離的增大分子力先增大后減小，故B錯誤；由題圖可知，r＝r0時，F(xiàn)斥與F引大小相等，故C錯誤。 11.如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個分子的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10

32、－10m B．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10－10m C．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力 D．若兩個分子間距離越來越大，則分子勢能亦越來越大 解析：選B　在F-r圖像中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當(dāng)分子間的距離等于分子直徑數(shù)量級時，引力等于斥力，所以e點的橫坐標(biāo)為10－10m，故A錯誤，B正確；若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，則分子間作用力的合力表現(xiàn)為引力，故C錯誤；若兩個分子間距離越來越大，小于平衡位置距離時，受到斥力的作用，斥力做正功；大于平衡位置距離時，受到引力的作用，引力做負(fù)功，

33、故分子勢能先減小后增大，故D錯誤。 考點綜合訓(xùn)練 12．[多選]氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是(　　) A．圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形 B．圖中實線對應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時的情形 C．圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 D．與0 ℃時相比，100 ℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 解析：選AB　題圖中虛線占百分比較大的分子速率較小，所以對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形，選項A正確；題圖中實線占百分比較大的分子

34、速率較大，分子平均動能較大，根據(jù)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，可知實線對應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時的情形，選項B正確；根據(jù)分子速率分布圖可知，題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比，不能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目，選項C錯誤；由分子速率分布圖可知，與0 ℃時相比，100 ℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，選項D錯誤。 13．對于下列熱學(xué)問題，說法正確的是(　　) A．當(dāng)兩個分子間的力表現(xiàn)為引力時，分子間距越小，引力與斥力的合力就越小，分子勢能越小 B．當(dāng)兩個分子間的力表現(xiàn)為斥力時，分子間距越小，引力與斥力的合力就越大，分子

35、勢能越大 C．當(dāng)懸浮在液體中的顆粒越小時，顆粒受到周圍液體分子的碰撞機(jī)會就越少，布朗運動就越不明顯 D．用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，只需再知道油酸的密度即可 解析：選B　當(dāng)兩個分子間的力表現(xiàn)為引力時，分子間距減小，引力與斥力的合力可能減小，也可能先增大后減小；當(dāng)分子間為引力時，分子間距離減小時，分子力做正功；分子勢能減小，故A錯誤。當(dāng)分子間距離減小時，引力和斥力均增大，但斥力增大快，所以當(dāng)兩個分子間的力表現(xiàn)為斥力時，分子間距越小，引力與斥力的合力就越大；若分子間為斥力時，分子之間的距離減小時，分子力做負(fù)功，分子勢能越大，故B正確。當(dāng)懸浮在液體中的顆粒越小時，顆粒受

36、到周圍液體分子的碰撞機(jī)會就越少，顆粒的受力就越不平衡，布朗運動就越明顯，故C錯誤。用油膜法測出油酸分子的直徑后，要測定阿伏加德羅常數(shù)，只需再知道油的摩爾體積即可，故D錯誤。 14．[多選](2018·江西重點中學(xué)聯(lián)考)下列敘述中正確的是(　　) A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動 B．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增加而增加 C．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，則可以計算出阿伏加德羅常數(shù) D．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時分子在永不停息地做無規(guī)則運動 解析：選BD　布朗運動是懸浮在液體中固體微粒的運動，不是液體分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時，分子距

37、離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，故B正確；已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，只能求出水的摩爾體積，求不出阿伏加德羅常數(shù)，故C錯誤；擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子之間存在空隙，同時分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故D正確。 15．[多選]1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸氣相比較，下列說法正確的是(　　) A．分子的平均動能和分子的總動能都相同 B．分子的平均動能相同，分子的總動能不同 C．內(nèi)能相同 D．1 g 100 ℃的水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃的水蒸氣的內(nèi)能 解析：選AD　溫度相同則它們的分子平均動能相同；又因為1 g水和1 g 水蒸氣的分子數(shù)相同，因而它們的分子總動能相同，A

38、正確，B錯誤；當(dāng)100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣時，分子間距離變大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，該過程吸收熱量，所以1 g 100 ℃的水的內(nèi)能小于1 g 100 ℃的水蒸氣的內(nèi)能，C錯誤，D正確。 16．(2018·連云港模擬)下列有關(guān)分子動理論的各種說法，正確的是(　　) A．溫度低的物體內(nèi)能小 B．溫度低的物體，其分子的平均動能也必然小 C．做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大 D．0 ℃的鐵和0 ℃的冰，它們的分子平均動能可能不相同 解析：選B　溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度低只能說明分子平均動能小，不能說明分子總動能和分子的總勢能小，而內(nèi)

39、能包括分子總動能和分子勢能，故A錯誤；溫度低的物體，分子的平均動能一定小，故B正確；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，與物體是否運動無關(guān)，故C錯誤；溫度是分子平均動能的唯一標(biāo)志，溫度相同說明分子平均動能相同，0 ℃的鐵和0 ℃的冰，它們的分子平均動能相同，故D錯誤。 第2節(jié)固體、液體和氣體 (1)大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體。(×) (2)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的。(×) (3)晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為晶體的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的。(√) (4)液晶是液體和晶體的混合物。(×) (5)船浮于水面上不是由于液體的表面張力。(√)

40、(6)水蒸氣達(dá)到飽和時，水蒸氣的壓強(qiáng)不再變化，這時，水不再蒸發(fā)和凝結(jié)。(×) (7)壓強(qiáng)極大的氣體不遵從氣體實驗定律。(√) 突破點(一)　固體、液體的性質(zhì) 1．晶體和非晶體 (1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。 (2)凡是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體。 (3)凡是具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。 (4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 2．液體表面張力 形成原因 表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力 表面特性 表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像

41、一層繃緊的彈性薄膜 表面張力的方向 和液面相切，垂直于液面上的各條分界線 表面張力的效果 表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小 [題點全練] 1．[多選]關(guān)于晶體和非晶體，下列說法中正確的是(　　) A．金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體 B．晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的 C．單晶體和多晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點 D．單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的 解析：選BC　金剛石、水晶和食鹽是晶體，玻璃是非晶體，A錯誤；晶體的分子排列規(guī)則，且有固定的熔點，非晶體的分子排列不規(guī)則，

42、且沒有固定的熔點，故B、C正確；單晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，多晶體和非晶體的物理性質(zhì)是各向同性的，故D錯誤。 2．(2018·徐州調(diào)研)關(guān)于液晶，下列說法中正確的是(　　) A．液晶是晶體 B．液晶是液體和晶體的混合物 C．液晶表現(xiàn)各向同性的性質(zhì) D．筆記本電腦的彩色顯示器，是因為在液晶中摻入了少量多色性染料，液晶中電場強(qiáng)度不同時，它對不同色光的吸收強(qiáng)度不一樣，所以顯示出各種顏色 解析：選D　液晶像液體一樣可以流動，又具有某些晶體結(jié)構(gòu)特征的一類物質(zhì)，它不是單純的晶體，故A錯誤；液晶不是液體和晶體的混合物，故B錯誤；液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，故C錯誤；筆記本電腦的

43、彩色顯示器，是因為在液晶中摻入了少量多色性染料，液晶中電場強(qiáng)度不同時，它對不同色光的吸收強(qiáng)度不一樣，所以顯示出各種顏色，故D正確。 3．[多選](2018·南京一模)在潮濕天氣里，若空氣的相對濕度為98%，洗過的衣服不容易晾干，這時(　　) A．沒有水分子從濕衣服中飛出 B．有水分子從濕衣服中飛出，也有水分子回到濕衣服中 C．空氣中水蒸氣的實際壓強(qiáng)略小于同溫度水的飽和汽壓 D．空氣中水蒸氣的實際壓強(qiáng)比同溫度水的飽和汽壓小很多 解析：選BC　因為分子在做永不停息的無規(guī)則運動，所以有水分子從濕衣服中飛出，也有水分子回到濕衣服中，故A錯誤，B正確；相對濕度等于水蒸氣的實際壓強(qiáng)和同溫度下水

44、的飽和汽壓的百分比，空氣的相對濕度為98%，可知空氣中水蒸氣的實際壓強(qiáng)略小于同溫度水的飽和氣壓，故C正確，D錯誤。 突破點(二)　氣體實驗定律的應(yīng)用 1．氣體壓強(qiáng) (1)產(chǎn)生原因：由于大量氣體分子無規(guī)則運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng)。 (2)決定因素 ①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。 ②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度。 2．三大氣體實驗定律 (1)玻意耳定律(等溫變化)： p1V1＝p2V2或pV＝C(常數(shù))。 (2)查理定律(等容變化)： ＝或＝C(常數(shù))。 (3)蓋—呂薩克定律(等壓變化)：

45、 ＝或＝C(常數(shù))。 3．利用氣體實驗定律解決問題的基本思路 [典例]　(2018·徐州模擬)如圖所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的汽缸中封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞到缸底的距離h＝0.5 m。已知活塞質(zhì)量m＝2 kg，橫截面積S＝1×10－3m2，環(huán)境溫度t＝0 ℃且保持不變，外界大氣壓強(qiáng)p0＝1×105 Pa，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積Vmol＝22.4 L/mol，g＝10 m/s2?，F(xiàn)將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)至開口水平，求： (1)汽缸開口水平時，被封閉氣體的體積V； (2)汽缸內(nèi)空氣分子的個數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。 [審題指導(dǎo)]

46、 (1)先根據(jù)受力平衡求出汽缸開口豎直向上時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，轉(zhuǎn)至水平位置時氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，根據(jù)玻意耳定律即可求解。 (2)汽缸轉(zhuǎn)至水平位置時，氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，求出氣體的物質(zhì)的量，再乘以阿伏加德羅常數(shù)，即可求解。 [解析]　(1)根據(jù)平衡條件得：p1＝p0＋＝1.2×105 Pa 由玻意耳定律有：p1V1＝p0V 解得V＝6×10－4 m3。 (2)汽缸內(nèi)空氣分子的個數(shù)N＝×NA＝×6×1023＝2×1022個。 [答案]　(1)6×10－4 m3　(2)2×1022個 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1．(2018·揚(yáng)州一模)游客到高原旅游常購買便攜式氧氣袋，袋內(nèi)密閉一定質(zhì)量的氧氣，可

47、視為理想氣體，溫度為0 ℃時，袋內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.25 atm，體積為40 L，求袋內(nèi)氧氣的分子數(shù)(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol－1，在標(biāo)準(zhǔn)狀況(壓強(qiáng)p0＝1 atm、溫度t0＝0 ℃)下，理想氣體的摩爾體積都為22.4 L。 解析：由于等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p0V0， 得V0＝，代入數(shù)據(jù)，解得：V0＝50 L 那么分子數(shù)n＝NA＝×6×1023＝1×1024個。 答案：1×1024個 2.(2018·蘇州六安教研會質(zhì)檢)如圖所示，在長為l＝57 cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi)，用4 cm高的水銀柱封閉著51 cm長

48、的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為33 ℃?，F(xiàn)將水銀徐徐注入管中，直到水銀面與管口相平，此時管中氣體的壓強(qiáng)為多少？接著緩慢對玻璃管加熱升溫至多少時，管中剛好只剩下4 cm高的水銀柱？(大氣壓強(qiáng)為p0＝76 cmHg) 解析：設(shè)玻璃管的橫截面積為S， 初態(tài)時，管內(nèi)氣體的溫度為T1＝306 K，體積為V1＝51S cm3， 壓強(qiáng)為p1＝p0＋h＝80 cmHg。 當(dāng)水銀面與管口相平時，設(shè)水銀柱高為H， 則管內(nèi)氣體的體積為V2＝(57－H)S cm3， 壓強(qiáng)為p2＝p0＋H＝(76＋H)cmHg。 由玻意耳定律得，p1V1＝p2V2， 代入數(shù)據(jù)，解得H＝9 cm，所以p2＝85 cmH

49、g。 設(shè)溫度升至T時，水銀柱剛好高為4 cm，管內(nèi)氣體的體積為V3＝53S cm3，壓強(qiáng)為p3＝p0＋h＝80 cmHg。 由蓋—呂薩克定律得＝， 代入數(shù)據(jù)，解得T＝318 K。 答案：85 cmHg　318 K 突破點(三)　理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用 1．理想氣體 (1)宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體，實際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體。 (2)微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間。 2．狀態(tài)方程 ＝或＝C。 3．應(yīng)用狀態(tài)方程解題的一般步驟 (1

50、)明確研究對象，即某一定質(zhì)量的理想氣體。 (2)確定氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2。 (3)由狀態(tài)方程列式求解。 (4)討論結(jié)果的合理性。 [典例]　(2018·連云港模擬)如圖所示，足夠長的圓柱形汽缸豎直放置，其橫截面積為1×10－3m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m＝2 kg的活塞，活塞與汽缸壁封閉良好，不計摩擦。開始時活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸底12 cm，此時汽缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)為1.5×105 Pa，溫度為300 K。外界大氣壓為1.0×105 Pa，g取10 m/s2。 (1)現(xiàn)對密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到400 K時，其壓強(qiáng)多大？ (2)若在此時拔去銷子

51、K，活塞開始向上運動，當(dāng)它最后靜止在某一位置時，汽缸內(nèi)氣體的溫度為360 K，則這時活塞離缸底的距離為多少？ [審題指導(dǎo)] (1)由于銷子的作用，氣體的體積不會變化，確定氣體的兩個狀態(tài)，分析其狀態(tài)參量，利用等容變化可解得結(jié)果。 (2)拔去銷子K后，活塞會向上移動直至內(nèi)外壓強(qiáng)一致，確定此時的狀態(tài)參量，結(jié)合第一個狀態(tài)，利用理想氣體的狀態(tài)方程可解得活塞距離缸底的距離。 [解析]　(1)由題意可知氣體體積不變， 狀態(tài)Ⅰ：p1＝1.5×105 Pa，T1＝300 K，V1＝1×10－3×0.12 m3 狀態(tài)Ⅱ：p2＝？，T2＝400 K 由等容變化有：＝ 代入數(shù)據(jù)解得：p2＝2×105

52、Pa。 (2)狀態(tài)Ⅲ：p3＝p0＋＝1.2×105 Pa，T3＝360 K，V3＝1×10－3×l m3 由理想氣體狀態(tài)方程有：＝ 代入數(shù)據(jù)解得：l＝0.18 m＝18 cm。 [答案]　(1)2×105 Pa　(2)18 cm [集訓(xùn)沖關(guān)] 1．[多選](2018·南充期末)一定質(zhì)量的理想氣體處于某一平衡狀態(tài)，此時其壓強(qiáng)為p0，有人設(shè)計了四種途徑，使氣體經(jīng)過每種途徑后壓強(qiáng)仍為p0。下面四種途徑中可能的途徑是(　　) A．先等溫膨脹，再等容降壓 B．先等溫壓縮，再等容降溫 C．先等容升溫，再等溫壓縮 D．先等容降溫，再等溫壓縮 解析：選BD　氣體先等溫膨脹，溫度T不變，體

53、積V增大，由理想氣體狀態(tài)方程＝C可知，壓強(qiáng)p減小，然后再等容降壓，壓強(qiáng)進(jìn)一步減小，在整個過程中壓強(qiáng)不可能不變，故A錯誤；先等溫壓縮，溫度T不變，體積V變小，由＝C可知，壓強(qiáng)p變大，再等容降溫，體積V不變，溫度T減小，由＝C可知，壓強(qiáng)p減小，整個過程壓強(qiáng)可能不變，故B正確；先等容升溫，體積V不變，溫度T升高，由＝C可知，壓強(qiáng)p增大，再等溫壓縮，T不變，V變小，由＝C可知，壓強(qiáng)p增大，整個過程壓強(qiáng)變大，故C錯誤；先等容降溫，體積V不變，T降低，由＝C可知，壓強(qiáng)p降低，再等溫壓縮，T不變，V變小，由＝C可知，p變大，整個過程壓強(qiáng)可能不變，故D正確。 2.(2018·徐州期中)一汽缸導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)

54、壁光滑，頂部裝有卡環(huán)。質(zhì)量m＝2 kg厚度不計的活塞與汽缸底部之間密封了一定質(zhì)量的理想氣體。汽缸豎直放置時，活塞與汽缸底部之間的距離l0＝20 cm，如圖甲所示。己知汽缸橫截面積S＝1×10－3 m2、卡環(huán)到汽缸底部的距離L＝30 cm，環(huán)境溫度T0＝300 K，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2?，F(xiàn)將汽缸水平放置，如圖乙所示。此時，活塞向卡環(huán)處移動，問： (1)活塞最終靜止在距離汽缸底部多遠(yuǎn)處？ (2)若活塞最終沒有到達(dá)汽缸頂部卡環(huán)處，為使活塞到達(dá)卡環(huán)，需將汽缸內(nèi)氣體的溫度緩緩升高到多少？ 解析：(1)汽缸豎直放置時，封閉氣體的壓強(qiáng)：p1＝p0＋ 解得：

55、p1＝1.2×105 Pa 汽缸水平放置時，假設(shè)活塞最終靜止在距離汽缸底部l處，此時封閉氣體的壓強(qiáng)： p2＝p0＝1.0×105 Pa 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：＝ 將p1＝1.2×105 Pa、V1＝l0S， p2＝1.0×105 Pa、T2＝T1＝300 K、V2＝lS 代入得：l＝1.2l0＝24 cm

56、 cm　(2)375 K 突破點(四)　氣體狀態(tài)變化的圖像問題 一定質(zhì)量的氣體不同圖像的比較 過程 類別 圖線 特點 示例 等溫過程 p -V pV＝CT(其中C為恒量)，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠(yuǎn) p - p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高 等容過程 p -T p＝T，斜率k＝，即斜率越大，體積越小 等壓過程 V -T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，壓強(qiáng)越小 [典例]　(2018·揚(yáng)州一模)一定質(zhì)量的理想氣體體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖像如圖所示，氣體在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)pA＝p0，溫度TA＝T0，線段AB

57、與V軸平行，BC的延長線過原點。求： (1)氣體在狀態(tài)B時的壓強(qiáng)pB； (2)氣體在狀態(tài)C時的壓強(qiáng)pC和溫度TC。 [解析]　(1)由A到B是等溫變化，壓強(qiáng)和體積成反比，根據(jù)玻意耳定律有：pAVA＝pBVB　解得：pB＝。 (2)由B到C是等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律得：＝ 解得：TC＝ 由A到C是等容變化，根據(jù)查理定律得：＝ 解得：pC＝。 [答案]　(1)　(2)　 [方法規(guī)律] 氣體狀態(tài)變化的圖像的應(yīng)用技巧 (1)明確點、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖像問題，應(yīng)當(dāng)明確圖像上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(tài)參量；圖像上的某一條直線段或曲線

58、段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程。 (2)明確斜率的物理意義：在V-T圖像(p-T圖像)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(qiáng)(或體積)越?。恍甭试叫?，壓強(qiáng)(或體積)越大。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.(2014·福建高考)圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V關(guān)系圖像，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C。設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的(　　) A．TA＜TB，TB＜TC　　　　 B．TA＞TB，TB＝TC C．TA＞TB，TB＜TC D．TA＝TB，TB＞TC

59、 解析：選C　由狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中，氣體體積不變，由查理定律可知，隨壓強(qiáng)減小，溫度降低，故TA＞TB，A、D項錯；由狀態(tài)B到狀態(tài)C過程中，氣體壓強(qiáng)不變，由蓋—呂薩克定律可知，隨體積增大，溫度升高，即TB＜TC，B項錯，C項對。 2.[多選](2018·無錫模擬)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從圖示A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C狀態(tài)，最后到D狀態(tài)，下列判斷中正確的是(　　) A．A→B溫度升高，壓強(qiáng)不變 B．B→C體積不變，壓強(qiáng)變大 C．B→C體積不變，壓強(qiáng)不變 D．C→D體積變小，壓強(qiáng)變大 解析：選AD　由題圖可知，在A→B的過程中，氣體溫度升高體積變大，且體積與溫度成正比，由＝C，

60、氣體壓強(qiáng)不變，故A正確；由題圖可知，在B→C的過程中，體積不變而溫度降低，由＝C可知，壓強(qiáng)p減小，故B、C錯誤；由題圖可知，在C→D的過程中，氣體溫度不變，體積減小，由＝C可知，壓強(qiáng)p增大，故D正確。 3．(2018·常州一中月考)回?zé)崾街评錂C(jī)是一種深低溫設(shè)備，制冷極限約50 K。某臺設(shè)備工作時，一定量的氦氣(可視為理想氣體)緩慢經(jīng)歷如圖所示的四個過程：從狀態(tài)A到B和C到D是等溫過程，溫度分別為t1＝27 ℃和t2＝－133 ℃；從狀態(tài)B到C和D到A是等容過程，體積分別為V0和5V0。求狀態(tài)B與D的壓強(qiáng)之比。 解析：A到B、C到D均為等溫過程，則TB＝(27＋273)K＝300 K，T

61、D＝(－133＋273)K＝140 K，由理想氣體狀態(tài)方程可知：＝ 得：＝＝＝≈10.7。 答案：10.7 對點訓(xùn)練：固體、液體的性質(zhì) 1．(2018·泰州模擬)下列說法中正確的是(　　) A．當(dāng)分子間引力大于斥力時，隨著分子間距增加，分子間作用力的合力一定減小 B．單晶硅中原子排列成空間點陣結(jié)構(gòu)，因此其它物質(zhì)分子不能擴(kuò)散到單晶硅中 C．液晶具有液體的流動性，其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性 D．密閉容器中水的飽和汽壓隨溫度和體積的變化而變化 解析：選C　當(dāng)分子間引力大于斥力時，分子間距離r＞r0，分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，隨著分子間距增加，分子力可能先增大，

62、后減小，故A錯誤；單晶硅中原子排列成空間點陣結(jié)構(gòu)，但分子之間仍然存在間隙，其它物質(zhì)分子能擴(kuò)散到單晶硅中，故B錯誤；液晶是一種特殊的物態(tài)，液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，故C正確；水的飽和汽壓僅僅與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故D錯誤。 2．(2018·蘇州期末)關(guān)于固體與液體，下列說法錯誤的是(　　) A．若物體表現(xiàn)為各向同性，則該物體一定是非晶體 B．液晶中分子排列的有序性介于晶體和液體之間 C．露水總是出現(xiàn)在夜間和清晨，是氣溫變化使空氣里原來飽和的水蒸氣液化的緣故 D．有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因為它們的微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu) 解析：選A　多晶體也具

63、有各向同性，所以若物體表現(xiàn)為各向同性，則該物體不一定是非晶體，故A錯誤；液晶一方面像液體具有流動性，另一方面又像晶體，分子在特定方向排列比較整齊有序，具有各向異性的特點，故B正確；當(dāng)絕對濕度不變的情況下，溫度降低，飽和汽壓降低，所以相對濕度變大，當(dāng)達(dá)到飽和以后，隨著溫度的繼續(xù)降低，水蒸氣將液化為水，即露水，故C正確；有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因為它們的微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)，故D正確。 3．(2018·徐州期末)下列有關(guān)液體和液晶說法不正確的是(　　) A．水對任何物體都是浸潤的 B．液晶分子排列的有序性介于晶體和液體之間 C．早晨草葉上的露珠近似為球形，是液體表面張力作

64、用的結(jié)果 D．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點 解析：選A　浸潤與不浸潤是相對的；水對玻璃來說是浸潤液體，但不是對任何固體都是浸潤液體，故A不正確；液晶是一類比較特殊的物態(tài)，其分子排列的有序性介于晶體和液體之間，故B正確；液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，即是表面張力，表面張力的存在使液體表面像被拉伸的彈簧一樣，總有收縮的趨勢，從而形成表面張力，草葉上的露珠呈球形是表面張力作用的結(jié)果，故C正確；液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具

65、有各向異性的特點，故D正確。 對點訓(xùn)練：氣體實驗定律的應(yīng)用 4．(2018·啟東期末)一定質(zhì)量的氣體在保持密度不變的情況下，把它的溫度由原來的27 ℃升到127 ℃，這時該氣體的壓強(qiáng)是原來的(　　) A．3倍　　　　　　　　 B．4倍 C.倍 D.倍 解析：選D　氣體密度保持不變，即為體積不變，初態(tài)溫度T1＝300 K，末態(tài)溫度T2＝400 K， 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C可知，＝， 則p2＝p1＝p1。 5．如圖1所示，在內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)通過有一定質(zhì)量的密封活塞，密封一部分稀薄氣體。汽缸水平放置時，活塞距離汽缸底部的距離為L?，F(xiàn)將汽缸豎立起來，活塞緩慢下降，穩(wěn)定后，活塞

66、距離汽缸底部的距離為L，如圖2所示。已知活塞的橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，環(huán)境溫度為T0。 (1)求活塞質(zhì)量m。 (2)若要讓活塞在汽缸中的位置復(fù)原，要把溫度升到多高？ 解析：(1)以汽缸中的封閉氣體為研究對象，氣體發(fā)生等溫變化， 初態(tài)：p1＝p0，V1＝LS 末態(tài)：p2＝p0＋，V2＝LS 由玻意耳定律：p0LS＝×LS， 解得：m＝。 (2)氣體作等壓變化，則由蓋－呂薩克定律有 ＝ T＝1.5T0 答案：(1)　(2)1.5T0 6.(2018·揚(yáng)州模擬)如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，用不漏氣的輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，固定導(dǎo)熱隔板上有一小孔，將兩部分氣體連通，已知活塞的橫截面積為S，初始時兩部分體積相同，溫度為T0，大氣壓強(qiáng)為p0。 (1)若緩慢加熱氣體，使A、B兩部分體積之比達(dá)到2∶1，求此時的溫度T1； (2)保持氣體溫度T0不變，在活塞上施加一豎直向下的推力，緩慢推動活塞，當(dāng)A、B兩部分體積之比為1∶2時，求氣體的壓強(qiáng)p和所加推力大小F。 解析：(1)設(shè)B部分氣體體積為V，初始時總體積為V0＝2V，兩部分體積之比