专题12 热学定律及能量守恒问题（分层练）-【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测（新高考专用）

专题12 热学定律及能量守恒问题 A·常考题不丢分 命题点01 分子力、分子力做功和分子势能 命题点02 气体状态变化的图象问题 命题点03 实验：用油膜法估测分子大小 命题点04 热力学定律与气体状态变化的综合运用 B·拓展培优拿高分 C·挑战真题争满分 【命题点01 分子力、分子力做功和分子势能】 【针对练习1】如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊位置，甲、乙两分子间的作用力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示。设两分子间距离很远时，Ep＝0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是（　　） A．实线为图线、虚线为图线 B．当分子间距离时，甲、乙两分子间只有斥力，且斥力随r减小而减小 C．乙分子从到做加速度先增大后减小的加速运动，从到做加速度增大的减速运动 D．乙分子从到的过程中，分子势能先增大后减小，在r3位置时分子势能最大 【针对练习2】（多选）分子势能与分子间距离的关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．分子间距为r1时，分子间作用力为零 B．分子间距由r2逐渐增大时，分子力始终做负功 C．分子间距在r1到r2之间时，分子间作用力表现为引力 D．分子间距由r1增大到r2的过程中，分子间的引力和斥力都逐渐减小 【针对练习3】（多选）分子力与分子间距离的关系图像如图所示，图中为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，下列说法正确的是（　　）    A．当分子间的距离时，引力大于斥力 B．当分子间的距离时，引力大于斥力 C．分子间距离从减小到的过程中，分子势能减小 D．分子间距离从无限远减小到的过程中，分子势能先减小后增大 【命题点02 气体状态变化的图象问题】 【针对练习4】如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像，其中AB段为双曲线，则下列说法正确的是（　　） A．过程①中气体分子的平均动能不变 B．过程②中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多 C．过程②中气体分子的平均动能减小 D．过程③中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多 【针对练习5】如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态a经b、c、d三个状态又回到状态a。已知线段bc、ad均与p轴平行，下列说法错误的是（    ） A．a→b过程，单位体积分子数增大 B．b→c过程，气体分子的平均动能增大 C．c→d过程，单位时间内气体分子对单位面积器壁的平均作用力减小 D．d→a过程，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数不变 【针对练习6】一定质量的理想气体，经历如图过程，其中分别为双曲线的一部分。下列对四点温度大小比较正确的是（　　）    A． B． C． D． 【命题点03 实验：用油膜法估测分子大小】 【针对练习7】（多选）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，配制好浓度为0.06%的油酸酒精溶液（单位体积溶液中含有纯油酸的体积），1ml上述溶液用注射器刚好滴75滴；在撒有均匀痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液，水面上形成油酸薄膜，下图为油膜稳定后的形状，每个正方形小方格的边长为10mm。下列有关该实验说法正确的有（　　） A．油膜的面积为100cm2 B．一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为8.0×10-6ml C．油酸分子的直径约为7.4×10-9m D．为减小误差应将注射器移到水面中央靠近水面处滴入溶液 E．数油膜面积时不慎将几个不足一格的按一格计算，不影响估算结果的数量级 【针对练习8】（2024·福建宁德·福建省宁德第一中学校考一模）在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸 1.0mL注入 2500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到 2500mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为 m3，求得的油酸分子直径为 m（此空保留一位有效数字）。 （2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原因，可能是