专题17 热学--2024年高考物理二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

专题17 热学 目录 题型一 分子动理论、内能与热力学定律 1 题型二 气体热现象的微观意义、固体和液体 7 题型三 气体实验定律和理想气体状态方程 13 题型四 气体实验定律与图象、热力学第一定律综合应用 27 题型一 分子动理论、内能与热力学定律 【典例分析1】（2024下·北京顺义·高三牛栏山一中校考阶段练习）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（    ） A．分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法 B． 微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C．当两个相邻的分子间距离小于时，它们间相互作用的引力大小大于斥力大小 D．实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 【典例分析2】（2023上·天津·高三统考期中）下列选项不正确的是（　　） A．物质由大量的分子组成，分子间有间隙 B．所有分子永不停息地做无规则运动 C．分子间存在着相互作用的引力和斥力 D．布朗运动就是分子的运动 【典例分析3】（2023上·上海静安·高三上海市新中高级中学校考期中）已知某种物质的摩尔质量为，单位体积的质量为，阿伏加德罗常数为，那么这种物质单位体积中所含的分子数为（    ） A． B． C． D． 【知识点提炼】 1.分子动理论 (1)分子大小 ①分子体积(或占有空间的体积)：V0＝。 ②分子质量：m0＝。 ③油膜法估测分子的直径：d＝。 ④两种微观模型 a．球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V0＝π（）3＝πd3，d为分子的直径。 b．立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间体积V0＝d3，d为分子间的距离。 (2)分子热运动的实验基础：扩散现象和布朗运动 ①扩散现象特点：温度越高，扩散越快。 ②布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则地运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈。(反映了液体分子的无规则运动，但并非液体分子的无规则运动) (3)分子势能、分子力与分子间距离的关系 2．热力学第一定律的灵活应用 (1)应用热力学第一定律时，要注意各符号正负的规定，并要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递。不能认为物体吸热(或对物体做功)，物体的内能一定增加。 (2)若研究物体为气体，对气体做功的正负由气体的体积决定，气体体积增大，气体对外做功，W为负值；气体的体积减小，外界对气体做功，W为正值。 (3)三种特殊情况 ①若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体(物体对外界)做的功等于物体内能的增加量(减少量)。 ②若过程中不做功，即W＝0，Q＝ΔU，物体吸收(放出)的热量等于物体内能的增加量(减少量)。 ③若过程的始、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量(物体对外界做的功等于物体吸收的热量)。 【变式演练】 1.（2023下·北京大兴·高三统考期末）用油膜法估测油酸分子直径的实验中，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为，油膜面积为，油酸的摩尔质量为，阿伏伽德罗常数为，下列说法正确的是（　　） A．一个油酸分子的质量为 B．一个油酸分子的体积为 C．油酸的密度为 D．一滴油酸溶液中油酸分子个数 2．（2023上·安徽·高三校联考阶段练习）自嗨锅是一种自热火锅，加热时既不用火也不插电，主要利用发热包内的物质与水接触，释放出热量。自嗨锅的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成爆炸，非常危险。关于这种自嗨锅，下列说法正确的是（　　） A．自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体吸收热量 B．自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体温度降低 C．自嗨锅爆炸的短时间内，单位时间单位面积上撞击容器壁的次数增多 D．如果气孔没有堵塞，能够闻到自嗨锅内食物的香味是因为分子的布朗运动 3．（2024·安徽安庆·统考一模）我们在实验室用酒精进行实验时，整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味，这是一种扩散现象。以下有关分析错误的是（　　） A．扩散现象只发生在气体、液体之间 B．扩散现象说明分子在不停息地运动 C．温度越高时扩散现象越剧烈 D．扩散现象说明分子间存在着间隙 4．（2023下·湖北恩施·高三校联考期中）下列说法错误的是（　　） A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 D．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 5．（2023上·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）有关热现象，下列说法错误的是（    ） A．在生产半导体器件时，需要在纯净半导体材料中掺入其他元素，这一过程是利用高温条件下分子的扩散来完成的 B．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明灰尘分子在做