专题03 分子动理论 固体液体气体和热力学定律（考点串讲）-2024-2025学年高二物理下学期期末考点大串讲（鲁科版）

GREEN BUSINESS 专题03 分子动理论 固体液体气体和热力学定律 物理 高一下期末大串讲·鲁科版 01 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 02 核心精讲·题型突破 精准划分题型以把握命题规律，深入掌握考试动态与趋势 6 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 两种分子模型分子大小 7 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 两种分子模型分子大小 8 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 扩散现象与布朗运动 现象 扩散现象 布朗运动 热运动 活动主体 分子 固体微小颗粒 分子 区别 是分子的运动,发生在任何两种物质之间 是比分子大得多的颗粒的运动,只能在液体、气体中发生 是分子的运动,不能通过光学显微镜直接观察到 共同点 (1)都是无规则运动;(2)都随温度的升高而更加激烈 联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动 9 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 分子力和分子势能 分子力变化 分子势能变化 ①分子斥力、引力同时存在； ②当r>r0时，r增大，斥力引力都减小，斥力减小更快，分子力变现为引力；③当r<r0当，r减小，斥力引力都增加，斥力增加更快，分子力变现为斥力； ④当r=r0时，斥力等于引力，分子力为零。 ①当r=r0时，分子势能最小； ②当r>r0时，r逐渐减小，分子势能逐渐减小； ③当r<r0当，r逐渐减小，分子势能逐渐增加。 10 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点四 内能 (1)内能是对物体的大量分子而言的，对于单个分子的内能没有意义。 (2)决定内能大小的因素为物质的量、温度、体积以及物质状态。 (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能。 (4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同。 11 1．（23-24高二下·山东潍坊·期末）钻石是高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料，已知质量为m的钻石，密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA。若将钻石分子视为紧密排列的“球形分子”。下列正确的是（　　） A．钻石的分子数为B．钻石的摩尔体积为 C．钻石的分子质量为D．钻石分子间的平均距离为 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 真题研析 估算分子大小 考法01 B 12 2．（23-24高二下·辽宁·期末）“冷”“热”二词常闻于生活，与之相关的“热现象”无所不在、无时不有。这一宏观现象与系统中大量微观粒子的无规则运动密切联系。下列说法中正确的是（　　） A．当物体温度下降到0℃时，物体分子的热运动就会停止 B．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动 C．悬浮在液体中的颗粒越大，布朗运动越明显 D．在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 真题研析 扩散现象和布朗运动 考法02 B 13 3．（23-24高二下·陕西渭南·期末）分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处向O点运动，以下说法正确的是（　　） A．当两分子间距时，分子间作用力表现为引力 B．当两分子间距时，分子间作用力表现为斥力 C．当两分子间距时，分子间作用力最小 D．在两分子间距从减小到的过程中分子力一直做负功 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 真题研析 分子力与内能 考法03 A 14 4．（23-24高二下·江苏泰州·期末）烤鸭在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是（　　） A．如果腌制时间较长，所有盐分子都会进入鸭肉里 B．烤鸭的腌制过程中分子间的作用力表现为引力，把盐分子吸进鸭肉里 C．在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来 D．把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 命题预测 C 15 5．（23-24高二下·福建莆田·期末）下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，在r由变到的过程中分子力做负功 B．图乙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高 C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小 D．图丁为布朗运动实验中的某次观察记录，图中的折线是固体颗粒的运动轨迹 考点一  分子动理论 核心精讲·题型突破 命题预测 C 16 考点二  固体和液体 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 晶体与非晶体的对比 分类比较　　 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 不规则 熔点 确定 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 各向同性 原子排列 规则 多晶体的每个晶体间排列不规则 不规则 典型物质 石英、云母、食盐、硫酸铜 玻璃、蜂蜡、松香 17 考点二  固体和液体 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 液体表面张力 形成原因 表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力 表面特性 表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜 表面张力的方向 和液面相切,垂直于液面上的各条分界线 表面张力的效果 表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小 典型现象 球形液滴、肥皂泡、涟波、毛细现象、浸润和不浸润 18 6．（23-24高二下·广西河池·期末）中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，在该单层云母片涂上薄薄的石蜡并加热时，融化的石蜡呈现椭圆状，则该合成云母（　　） A．没有规则的外形 B．有固定的熔点 C．各原子都保持静止不动 D．是多晶体 考点二  固体和液体 核心精讲·题型突破 真题研析 晶体与非晶体 考法01 B 19 7．（23-24高二下·河北张家口·期末）2022年11月21日中国空间站第三次太空授课中演示了紫色水球从“活跃”到“懒惰”的过程。如图所示，用注射器向水球喷气，水球发生振动。向水球射入一枚质量10g的钢球，钢球留在水球中，再用注射器以相同方式向水球喷气，水球振动幅度减小。则（    ）   A．水球振动中不破裂，是因为在空间站处于完全失重状态 B．水球振动中不破裂，是因为中心的水对外面的水有万有引力的作用 C．钢球射入水球而未穿出，是水的表面张力起了作用 D．在空间站由于完全失重，因此水的表面没有张力 考点二  固体和液体 核心精讲·题型突破 真题研析 表面张力 考法02 C 20 8．（23-24高二下·山东潍坊·期中）天宫授课中宇航员王亚萍为我们展示了“液桥”演示实验。将水分别“粘”在两块“液桥板”上，将两板慢慢靠近，形成了一座中间细、两头粗的“桥”，如图甲所示；再将两个“液桥板”拉远，“液桥”变得更细、更长，仍然没有断开，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．“液桥”的表面层分子之间的作用力为斥力 B．形成“液桥”而没有断开是因为水的表面张力的作用 C．“液桥”内部分子间距离大于“液桥”表面层分子间距离 D．若在地面上进行同样的实验，由于重力的影响，“液桥”无法形成 考点二  固体和液体 核心精讲·题型突破 命题预测 B 21 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 气体实验定律 1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系 22 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 解题的基本思路 23 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 理想气体的常见图像 [注意]　上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据pV＝nRT确定各个常量“C”的意义。 24 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 理想气体的常见图像 1.明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。 2.明确图像斜率的物理意义：在V­T图像(p­T图像)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。 3.明确图像面积物理意义：在p­V图像中，p­V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。 25 9．（23-24高二下·宁夏银川·期末）如图所示，一内壁光滑的导热圆柱形汽缸静止在地面上。汽缸内部有卡环，卡环上方放有一质量的活塞和一个质量的物块，汽缸的横截面积为，汽缸内封闭有体积为的一定质量的理想气体，气体的温度为时，卡环对活塞的支持力为，（大气压强，重力加速度），求 (1)此时汽缸内气体压强为多少？ (2)现对汽缸缓慢加热，当缸内气体温度上升到多少K时，活塞恰好离开卡环？ 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 真题研析 气缸类问题 考法01 26 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 真题研析 气缸类问题 考法01 【答案】(1)(2) 【详解】（1）根据题意，对活塞和物块整体受力分析，由平衡条件有代入数据解得 （2）高温度，活塞恰好离开卡环，由平衡条件有解得汽缸内气体发生等容变化，根据查理定律可得代入数据，解得 27 10．（23-24高二下·安徽六安·期末）如图所示，玻璃管开口向下竖直放置，长度为的水银柱下表面刚好与管口平齐，此时被封闭的理想气体长度为 。已知大气压强为 整个过程温度保持不变。求： （1）把玻璃管缓慢转动 当玻璃管开口竖直向上静止时，玻璃管内被封闭的气柱长度是多少； （2）在（1）的状态下，给玻璃管缓慢加入水银，当水银柱上表面刚好与管口齐平时，加入的水银长度为多少。（可使用数据 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 真题研析 管类问题 考法02 28 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 真题研析 管类问题 考法02 【答案】（1） 14cm；（2） 2.4cm 【详解】（1）开口向下时管内气体的压强 开口向上时管内气体的压强 p2=80cmHg设开口向上时管内气柱长度为h2，根据玻意耳定律可得解得 （2）设加入水银长度为x，则此时水银总长度为，气体长度为，根据玻意耳定律可得 解得 29 11．（23-24高二下·湖北·期末）如图所示，在竖直放置、开口向上的圆柱形绝热容器内用质量分别为、的绝热活塞、密封两段理想气体A、B，活塞横截面积为，均能无摩擦地滑动。初始时容器内气体A、B的温度为27℃，气柱的高度分别为和。现通过电热丝加热气体B，使B气体温度缓慢升高至127℃。大气压强恒为，汽缸足够长，重力加速度大小为。求： （1）初始状态下A、B两部分气体的压强、； （2）B气体升温至127℃的过程中，活塞上升的距离。 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 真题研析 气体连接体问题 考法03 30 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 真题研析 气体连接体问题 考法03 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）初始状态下A、B两部分气体的压强分别为、，根据平衡条件可得，联立解得， （2）气体B初始温度加热后温度加热后气体A状态参量不变，活塞与活塞上升距离相同，设为，气体B做等压变化解得则活塞上升的距离为 31 12．（23-24高二下·吉林松原·期末）如图所示，两等高、内壁光滑、导热性良好的圆柱形汽缸竖直放置，左、右两侧汽缸的横截面积分别为S、2S，汽缸顶部由细管（体积不计）连通，右侧汽缸底部带有阀门K，两汽缸中均有一厚度可忽略的活塞a、b，两活塞的质量均为，汽缸密闭且不漏气。初始时，阀门K关闭，活塞b处于左侧汽缸的顶部且与顶部无弹力，封闭着气体C，活塞a处于右侧汽缸的中间位置，将汽缸分成A、B两部分，A中气体的压强为、体积为。现打开阀门K，用打气筒通过K给右侧汽缸下部分充气，每次将体积为、压强为的空气打入汽缸中，直至活塞b下降到整个汽缸高度的处。已知大气压强为，重力加速度大小为g，整个过程中，周围环境温度不变，其他量均为未知量。求： (1)初始时，左侧汽缸中封闭的气体C的压强； (2)充气后，右侧汽缸中封闭的气体A的压强p； (3)打气次数n。 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 真题研析 变质量类问题 考法04 32 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 真题研析 变质量类问题 考法04 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）初始时，对活塞b，根据受力平衡有对活塞a，根据受力平衡有联立解得， （2）对气体C，根据玻意耳定律可知再次对活塞b和a根据平衡条件有联立解得 （3）对气体B，根据玻意耳定律可知解得则对气体A，根据玻意耳定律有解得 33 13．（23-24高二下·广东东莞·期末）2024年3月2日13时32分，我国神舟十七号航天员经过约8小时的出舱活动，圆满完成全部舱外既定任务。航天员的舱外航天服为出舱作业提供了安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30℃，压强为。经过一段时间，气体温度降至27℃，忽略此过程中气体体积的变化。 （1）求27℃时气密层内气体的压强； （2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27℃。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至2.5L时的压强。 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 命题预测 34 考点三  气体实验定律 核心精讲·题型突破 命题预测 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）忽略此过程中气体体积的变化，气体做等容变化，则其中，解得27℃时气密层内气体的压强 （2）启动保温系统，维持气体的温度为27℃，气体做等温变化，则其中，解得压强为   35 考点四  热力学定律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 热力学第一定律 1．对热力学第一定律的理解 (1)做功和热传递在改变系统内能上是等效的。 (2)做功过程是系统与外界之间的其他形式能量与内能的相互转化。 (3)热传递过程是系统与外界之间内能的转移。 2．热力学第一定律的三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。 (2)若过程中不做功，则W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。 (3)若过程的始、末状态物体的内能不变，则W＋Q＝0，即物体吸收的热量全部用来对外做功，或外界对物体做的功等于物体放出的热量。 36 考点四  热力学定律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 热力学第一定律 3．公式ΔU＝W＋Q中符号法则的理解 物理量 W Q ΔU ＋ 外界对物体做功 物体吸收热量 内能增加 － 物体对外界做功 物体放出热量 内能减少 37 考点四  热力学定律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 热力学第二定律 1.热力学第二定律的含义 (1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助。 (2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等。在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程。 2．热力学第二定律的实质 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 38 考点四  热力学定律 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 热力学第二定律 热力学第一定律 热力学第二定律 定律揭示的问题 从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系 自然界中出现的宏观过程是有方向性的 机械能和内能的转化 当摩擦力做功时，机械能可以全部转化为内能 内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能 热量的传递 热量可以从高温物体自发传向低温物体 说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体 两定律的关系 在热力学中，两者既相互独立，又互为补充，共同构成了热力学知识的理论基础 39 14．（23-24高二下·河北·期末）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经热力学过程、B→C、后又回到状态A。已知气体在状态A时的压强为，对于、B→C、三个过程，下列说法正确的是（    ） A．气体在状态B时的压强 B．过程中外界对气体做的功 C．B→C过程中气体分子的平均动能减小 D．整个过程中气体从外界吸收热量 考点四  热力学定律 核心精讲·题型突破 真题研析 热力学第一定律的应用 考法01 C 40 15．（23-24高二下·四川·期末）根据热力学定律，判断下列说法正确的是（    ） A．自发的热传导是可逆的 B．气体向真空膨胀具有方向性 C．可以通过给物体加热而使它运动起来，但不产生其他影响 D．冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，因此不遵循热力学第二定律 考点四  热力学定律 核心精讲·题型突破 真题研析 热力学第二定律的应用 考法02 B 41 16．（23-24高二下·山东滨州·期末）一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四段状态变化过程，其图像如图所示。其中da延长线与横轴的交点为，bc和cd分别平行于横轴和纵轴，b、c、d三个状态的体积关系为，下列说法正确的是（　　） A．从a到b，气体的体积不变 B．从b到c，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增加 C．c、d两状态的体积之比为2:3 D．从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量 考点四  热力学定律 核心精讲·题型突破 命题预测 D 42 GREEN BUSINESS 汇报：xxx 谢谢 聆听 $$