2019版高考物理二轮复习 专题七 选考模块 第1讲 分子动理论、气体及热力学定律学案

《2019版高考物理二轮复习 专题七 选考模块 第1讲 分子动理论、气体及热力学定律学案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1讲　分子动理论、气体及热力学定律网络构建[规律方法]1.模型法此类方法在估算分子的直径中常常用到(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子体积V0＝π()3＝πd3，d为分子的直径。(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V0＝d3，d为分子的间距。2.宏观量与微观量的转换桥梁3.“能量守恒法”物体内能的变化是通过做功与热传递来实现的，深刻理解功在能量转化过程中的作用，才能深刻理解热力学第一定律，应用能量守恒来分析有关热学的问题。4.注意“三看”、“三想”(1)看到“绝热过程”，想到Q＝0

2、，则W＝ΔU。(2)看到“等容过程”，想到W＝0，则Q＝ΔU。(3)看到“等温过程”，想到ΔU＝0，则W＋Q＝0。　热学基础知识与气体实验定律的组合【典例】(2018·全国卷Ⅱ，33)(1)(5分)对于实际的气体，下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体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.气体的体积变化时，其内能可能不变E.气体的内能

3、包括气体分子热运动的动能(2)(10分)如图1，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。图1解析　(1)实际气体的内能包括气体分子间相互作用的

4、势能和分子热运动的动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以B、D、E正确，A、C错误。(2)开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有＝①根据力的平衡条件有p1S＝p0S＋mg②联立①②式可得T1＝T0③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖－吕萨克定律有＝④式中V1＝SH⑤V2＝S(H＋h)⑥联立③

5、④⑤⑥式解得T2＝T0⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W＝(p0S＋mg)h⑧答案　(1)BDE　(2)T0　(p0S＋mg)h1.(1)(5分)下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)A.外界对气体做功，气体的内能不一定增加B.气体在等温膨胀的过程中一定从外界吸收了热量C.机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能D.理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改

6、变E.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质的分子质量(2)(10分)如图2所示为竖直放置的粗细相同的导热性能良好的U形管，该U形管左端封闭，右端开口，管内用密度为ρ的液体密封了一定质量的气体A、B(可视为理想气体)。气体A上方液体高度为h1，气体B下端与气体A下端的高度差为h2，大气压强为p0，重力加速度为g。图2(ⅰ)求气体B的压强pB；(ⅱ)若开始时气体A所占管的空间高度为h，现增加气体A上方的液体，使其高度变为2h1，求后来气体A所占管的空间高度h′。解析　(1)外界对气体做功的同时

7、，气体向外放热，且放出的热量大于外界对气体做的功，气体内能减少，选项A正确；气体在等温膨胀的过程中，对外界做功，而内能不变，则一定吸收了热量，选项B正确；机械能可以全部转化为内能，由热力学第二定律可知，内能不可能全部转化为机械能，选项C错误；理想气体的温度变化时，其分子平均动能也随之改变，理想气体不考虑分子势能，选项D错误；已知阿伏加德罗常数和摩尔质量，由m＝可求出分子质量，选项E正确。(2)(ⅰ)对气体A有pA＝p0＋ρgh1对气体B有pB＋ρgh2＝pA解得pB＝p0＋ρg(h1－h2)(ⅱ)当气体A上方

8、液体的高度变为2h1后，气体A的压强变为pA′＝p0＋2ρgh1由玻意耳定律可得pASh＝pA′Sh′解得h′＝h答案　(1)ABE　(2)(ⅰ)p0＋ρg(h1－h2)(ⅱ)h2.(1)(5分)如图3为分子间的作用力与分子间距离的关系曲线，正值表示斥力，负值表示引力，则下列关于分子间作用力和分子势能的说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每