专题15 热学专题-2024年高考物理复习二级结论题型详解

专题15 热学专题 一、布朗运动和热运动的比较： 布朗运动 热运动 活动主体 固体小颗粒 分子 区别 是固体小颗粒的运动，较大的颗粒不做布朗运动，能通过光学显微镜直接观察到 是指分子的运动，分子不论大小都做热运动，热运动不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 都是永不停息的无规则运动，都随温度的升高而变得更加激烈，都是肉眼所不能看见的 联系 布朗运动是由于小颗粒受到周围分子做热运动的撞击作用不平衡而引起的，它是分子做无规则运动的反映 [例题1] 雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中如灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报，统称为“雾霾天气”。霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在1～2微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。从物理学的角度认识雾霾，下列说法正确的是（　　） A．雾霾天气中霾粒子的运动是布朗运动 B．霾粒子的运动是分子的运动 C．霾粒子的扩散形成霾 D．霾粒子的运动与温度无关 [例题2] 用高倍显微镜观察悬浮在液体中微粒的运动情况。选三个微粒，每隔30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．位置连线图是微粒实际的运动轨迹 B．该实验用显微镜观察到的是组成微粒的分子的无规则运动 C．该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动 D．微粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显 [例题3] 福建南平茶文化久负盛名，“风过武夷茶香远”“最是茶香沁人心”。人们在泡大红袍茶时茶香四溢，下列说法正确的是（　　） A．茶香四溢是扩散现象，说明分子间存在着相互作用力 B．茶香四溢是扩散现象，泡茶的水温度越高，分子热运动越剧烈，茶香越浓 C．茶香四溢是布朗运动现象，说明分子间存在着相互作用力 D．茶香四溢是布朗运动现象，说明分子在永不停息地做无规则运动 [例题4] 如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅、铅中有金。对此现象，下列说法正确的是（　　） A．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的相互吸引 B．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的无规则运动 C．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中 D．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中 [例题5] 下列关于分子动理论的说法中，正确的是（　　） A．布朗运动就是分子的运动 B．物体的内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和 C．物体的内能越多，温度一定越高 D．扩散现象和布朗运动说明了分子在做永不停息的无规则运动 二、微观量的估算 1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0. 2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ. 3．关系 (1)分子的质量：m0＝＝. (2)分子的体积：V0＝＝. (3)物体所含的分子数：N＝·NA＝·NA或N＝·NA＝·NA. 4．两种模型 (1)球体模型直径为d＝ .(适用于：固体、液体) (2)立方体模型边长为d＝.(适用于：气体) 特别提醒　1.固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的．分子的体积V0＝，仅适用于固体和液体，对气体不适用． 5．对于气体分子，d＝的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离． [例题6] 设某种液体的摩尔质量为μ，分子间的平均距离为d，已知阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是（　　） A．假设分子为球体，该物质的密度ρ B．假设分子为正方体，该物质的密度ρ C．假设分子为正方体，该物质的密度ρ D．假设分子为球体，该物质的密度ρ [例题7] 我国最新研制出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，则下列说法不正确的是（　　） A．a千克气凝胶所含的分子数 B．气凝胶的摩尔体积 C．每个气凝胶分子的直径 D．每个气凝胶分子的体积 [例题8] 利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知n滴油酸的总体积为V，一滴油酸形成的油膜面积为S，油酸的摩尔质量为μ，密度为ρ，则每个油酸分子的直径d和阿伏加德罗常数NA分别为（球的体积公式V）（　　） A．d，NA