专题25 热学 2023年高考物理三轮精讲突破训练（全国通用）

专题25 热学 目录 考向一　分子动理论、内能及热力学定律 1 考查方式一　分子动理论、内能及热力学定律 2 考向二　固体、液体和气体 4 考向三　气体实验定律与理想气体状态方程 6 考向四　气体的状态变化图象与热力学定律的综合问题 11 【题型演练】 17 考向一　分子动理论、内能及热力学定律 1.分子动理论要掌握的“一个桥梁、三个核心” (1)宏观量与微观量的转换桥梁 (2)分子模型、分子数 ①分子模型：球模型V＝πR3，立方体模型V＝a3. ②分子数：N＝nNA＝NA＝NA(固体、液体)． (3)分子运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均速率越大，但某个分子的瞬时速率不一定大． (4)分子势能、分子力与分子间距离的关系． 2.理想气体相关三量ΔU、W、Q的分析思路 (1)内能变化量ΔU的分析思路 ①由气体温度变化分析气体内能变化．温度升高，内能增加；温度降低，内能减少． ②由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化． (2)做功情况W的分析思路 ①由体积变化分析气体做功情况．体积膨胀，气体对外界做功；体积被压缩，外界对气体做功． ②由公式W＝ΔU－Q分析气体做功情况． (3) 气体吸、放热Q的分析思路：一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况． 考查方式一　分子动理论、内能及热力学定律 【典例1】（多选）关于分子动理论，下列说法正确的有(　　) A．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明 B．布朗运动不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性 C．压缩气体时，体积越小，压强越大，说明气体分子间存在着斥力 D．从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关 [变式1]（多选）如图所示，活塞和固定隔板把汽缸内的气体分成甲、乙两部分．已知活塞和汽缸壁均绝热，隔板由导热材料制成，气体的温度随其内能的增加而升高．现用力使活塞缓慢向左移动，下列做法正确的是(　　) A．外力对气体乙做正功 B．气体乙的内能不变 C．气体乙将热量传递给气体甲 D．气体甲的内能不变 [变式2]（多选）下列说法中正确的是(　　) A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大 B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动 C．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律 D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝ [变式3]（多选）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（　　） A．A端为冷端，B端为热端 B．A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的 C．A端流出的气体内能一定大于B端流出的 D．该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律 E．该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律 [变式4（多选）]两个相距较远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，下列说法正确的是（   ） A．分子力先增大，后一直减小 B．分子力先做正功，后做负功 C．分子动能先增大，后减小 D．分子势能先增大，后减小 E．分子势能和动能之和不变 考向二　固体、液体和气体 1．固体和液体的主要特点 (1)晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同．晶体具有确定的熔点，单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化． (2)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间，液晶具有流动性，在光学、电学物理性质上表现出各向异性． (3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切． 2．饱和汽压的特点 液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关． 3.相对湿度 某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比．即B＝. 4．对气体压强的两点理解 (1)气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞的结果，温度越高，气体分子数密度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强就越大． (2)地球表面大气压强可认为是大气重力产生的． 【典例2】（多选）下列说法中正确的是(　　) A．同种元素形成的晶体只能有一种排列规律 B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的 C．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D．