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、气体及热力学定律课件.ppt
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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,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Q0,则WU。(2)看到“等容过程”,想到W0,则QU。(3)看到“等温过程”,想到U0,则WQ0。,【典例】 (2018全国卷,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
2、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.气体的内能包括气体分子热运动的动能,热学基础知识与气体实验定律的组合,(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
3、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。,1.(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
4、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 ()求气体B的压强pB; ()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。,(2)()对气体A有pAp0gh1 对气体B有pBgh2pA 解得pBp0g(h1h2) ()当气体A上方液体的高度变为2h1后,气体A的压强变为pAp02gh1 由玻意耳定律可得pA
5、ShpASh,2.(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。每选错1个扣3分,最低得分为0分) 图3,A.当分子间的距离rr0时,分子间作用力表现为引力 B.当rr0且分子间的距离减小时,对分子间的斥力影响更大 C.当分子间的距离增大时,分子间作用力会做负功,分子势能增大 D.当分子间的距离rr0时,分子势能最小 E.若取分子间的距离无穷大时的分子势能为零,则分子间的距离rr0时分子势能也为零,(2)(10分)生活中给车胎打气的过程可
6、以用如图4所示的简化装置进行模拟,图中装置A为打气筒,其下端有两个单向阀门K1、K2,容器B相当于车胎,两者之间有一根体积不计的细管连接。已知活塞的横截面积为S15 cm2,质量不计,与装置A的摩擦不计。B的容积VB5 L,打气前装置A内和容器B内的气体压强都等于大气压强p01.0105 Pa。假设在保持装置内气体温度不变的情况下进行打气,将活塞从图中C处用力向下推至筒底,把气体压入容器B,然后再把活塞提到C处,如此反复。若活塞在C处时距气筒底部L40 cm,把空气看成理想气体处理。 图4,()求活塞如此反复打气25次后,容器B内气体的压强; ()在打第26次时,活塞要向下移动多大距离才能将空
7、气压入容器B内?此时推动活塞的推力F至少多大? 解析 (1)当分子间的距离rr0时,分子间的引力大于斥力,分子间作用力表现为引力,选项A正确;由题图可以看出当rr0,选项C错误;分子间作用力做正功,分子势能减少,分子间作用力做负功,分子势能增加,当分子间的距离rr0时,分子间作用力等于零,无论分子间距离增大还是减小,分子间作用力都做负功,所以rr0时分子势能最小但不为零,选项D正确,E错误。,(2)()因打气过程中气体的温度保持不变,所以根据玻意耳定律有 p0(VB25SL)pVB 解得p4.0105 Pa ()设活塞向下移动的距离为L时气筒内的压强等于容器B内的压强,则 p0SLp(LL)S
8、 解得L30 cm 设此时推动活塞的推力为F,对活塞受力分析,有 p0SFpS 解得F450 N 答案 (1)ABD (2)()4.0105 Pa ()450 N,3.(1)(5分)关于布朗运动和扩散现象,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.布朗运动就是液体分子的热运动B.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的C.悬浮在液体中的微粒越小,布朗运动越明显D.靠近梅花就能闻到梅花的香味属于扩散现象E.温度越高,布朗运动越显著,扩散得越快,(2)(10分)如图5所示,一定质量的理想气体从A状态经过一系列的变化,最终
9、变为状态D,已知气体在A状态时的压强为p0,求气体在状态C时的压强和体积及在状态B时的温度。 图5,解析 (1)布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,间接反映了液体分子运动的无规则性,故选项A错误;液体中的扩散现象不是由液体的对流形成的,是液体分子无规则运动产生的,故选项B错误;悬浮在液体中的微粒越小,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,因而布朗运动越明显,故选项C正确;靠近梅花能闻到梅花的香味,是因为梅花释放的香气分子在空气中不断扩散,故选项D正确;温度越高,分子运动越剧烈,液体分子对悬浮颗粒的撞击越不平衡,布朗运动越显著,温度越高,分子运动越剧烈,扩散进行得越快
10、,故选项E正确。,(2)由题图可知,气体在状态A、D时温度相同,设在状态D时气体压强为p,则由玻意耳定律得p0V0p3V0,【典例1】 (2018全国卷,33)(1)(5分)如图6,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程、到达状态e。对此气体,下列说法正确的是_(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)。 图6,热力学定律与气体实验定律的组合,A.过程中气体的压强逐渐减小 B.过程中气体对外界做正功 C.过程中气体从外界吸收了热量 D.状态c、d的内能相等 E.状态d的压强比状态b的压强小,图7,【典例2】 (2018全国卷,33)(1)(5分)如图
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