高三物理考点针对训练气体状态参量及气体分子动理论
高中物理知识点总结：分子动理论、气体
一. 教学内容：分子动理论、气体本章的知识点：（一）分子动理论1、分子动理论的基本观点（1）物体是由大量分子组成①单分子油膜法测量分子直径用单分子油膜法粗测油分子直径的步骤。
测出一滴油的体积V；将油滴滴在水面上形成单分子油膜；测出油膜的面积S；算出油膜的厚度，即为油分子的直径d＝。
②阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数的测量值NA＝6.02×1023mol-1。
阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
此处所指微观物理量为：分子体积υ、分子的直径d、分子的质量m。
宏观物理量为：物体的体积V、摩尔体积Vm、物质的质量M、摩尔质量Mm、物质的密度ρ。
计算分子的质量：< 1263414971"> < style=' >计算（固体、液体）分子的体积（或气体分子所占的空间）：计算物质所含的分子数：< "0" 1263414974">③分子大小的计算对于固体和液体，分子的直径d＝对于气体，分子间的平均距离d＝（2）分子永不停息地做无规则运动?D?D布朗运动分子永不停息作无规则热运动的实验事实：扩散现象和布朗运动。
扩散现象在说明分子都在不停地运动着的同时，还说明了分子之间有空隙。
布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，它间接地反映了液体分子的无规则运动。
液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。
影响布朗运动激烈程度的因素：小颗粒的大小和液体的温度。
能做明显的布朗运动的小颗粒都是很小的，一般数量级在10-6m，这种小颗粒肉眼是看不见的，必须借助于显微镜。
（3）分子间存在着相互作用力分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是它们的合力。
分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，随分子间的距离r的减小而增大，但斥力的变化比引力快。
当r＝r0时，F引＝F斥，对外表现的分子力为0。
其中r0为分子直径的数量级，约为10-10m。
高三物理分子动理论、热和功以及气体性质通用版知识精讲
高三物理分子动理论、热和功以及气体性质通用版【本讲主要内容】分子动理论、热和功以及气体性质本讲的核心是分子动理论及能量守恒定律，热力学第一定律、第二定律，利用微观知识解释宏观现象。
【知识掌握】【知识点精析】1. 分子动理论（1）物质是由大量分子组成的①分子的“小”：它的直径的数量级是10-10m ，可由单分子油膜法测分子直径。
②分子数目多：1mol 的任何物质都含有相同的粒子数，这个数用阿伏加德罗常数N A 表示：123A mol 1002.6N -⨯=。
阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁。
（2）分子永不停息地做无规则热运动①扩散现象：相互接触的物体的分子或原子彼此进入对方的现象。
温度越高、扩散越快。
②布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息的无规则运动。
颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈。
布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动。
它反映了液体分子的无规则运动。
（3）分子间存在着相互作用力①分子间同时存在相互作用的引力和斥力，合力称分子力。
②特点：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得更快。
当0r r =时，斥引F F =，分子力F=0；当0r r <时，斥引F F <，分子力表现为斥力；当0r r >时，斥引F F >，分子力表现为引力；当0r 10r >时，分子力可忽略不计。
2. 物体的内能（1）分子的平均动能：物体内分子动能的平均值叫分子的平均动能。
温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。
（2）分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的势能称分子势能。
分子势能的大小与物体的体积有关。
分子力做正功，分子势能减少，分子力做负功，分子势能增加。
（3）物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能，做功和热传递是改变物体内能的两种方式，前者是能量的转化，后者是能量的转移。
3. 能量转化和守恒（1）热力学第一定律①内容：物体内能的增量△U 等于外界对物体做的功W 和物体吸收的热量Q 的总和。
高中物理分子动理论-气体和热力学定律专题讲练
【分子动理论 气体与热力学定律】专题讲练一、考纲要求六.分子动理论、热和功、气体热学局部在高考理综中仅仅以一道选择题的形式出现，分值：６分。
知识要点是分子动理论、内能、热力学三定律及能量守恒定律和气体的性质。
二、典例分类评析1、分子的两种模型及宏观量、微观量的计算〔1〕分子的两种模型①球体模型：常用于固体、液体分子。
V=1/6πd 3②立方体模型：常用于气体分子。
V=d3 〔2〕宏观量、微观量的计算在此所指的微观量为:分子体积0V ，分子的直径d ，分子的质量0m ．宏观物理量为：物质的体积V 、摩尔体积mol V 、物质的质量m 、摩尔质量M 、物质的密度ρ。
阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常数建立联系．所以说阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁．①计算分子的质量：0mol A AV M m N N ρ== ②计算分子的体积：0mol A A V M V N N ρ==，进而还可以估算分子的直径(线度) d ，把分子看成小球，由30432d V π⎛⎫= ⎪⎝⎭，得d =〔注意：此式子对固体、液体成立〕 ③计算物质所含的分子数：A A A mol m V V n N N N M V Mρ===． 例1、以下可算出阿伏加德罗常数的一组数据是 〔 〕A ．水的密度和水的摩尔质量B ．水的摩尔质量和水分子的体积C ．水分子的体积和水分子的质量D ．水分子的质量和水的摩尔质量例2、只要知道以下哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离 〔 〕A.阿伏加德罗常数，气体摩尔质量和质量B ．阿伏加德罗常数，气体摩尔质量和密度C ．阿伏加德罗常数，气体质量和体积D ．该气体的密度、体积和摩尔质量例3、某固体物质的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为A N ，那么每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是 〔 〕A ．A N M 、A N M ρB ．A M N 、A MN ρC ．A N M 、 A M N ρD ．A M N 、 A N Mρ 例4、假设以 μ表示水的，υ表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， ρ为表示在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式中正确的选项是 〔 〕A ． N A = ─── υρ mB ．ρ = ─── μA N ΔC ． m = ─── μA ND ．Δ= ─── υAN 例5、地球半径约为6.4×106 m ，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球外表大气在标准状况下的体积为 〔 〕A.4×1016 m 3B.4×1018 m 3C. 4×1030 m 3D. 4×1022 m 32、分子热运动和布朗运动(1)布朗运动①布朗运动是指悬浮小颗粒的运动，布朗运动不是一个单一的分子的运动——单个分子是看不见的，悬浮小颗粒是千万个分子组成的粒子，形成布朗运动的原因是悬浮小颗粒受到周围液体、气体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡，因此，布朗运动不是分子运动，但它间接证明了周围液体、气体分子在永不停息地做无规那么运动，②布朗运动与扩散现象是不同的现象．布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规那么运动．其运动的剧烈程度与微粒的大小和液体的温度有关．扩散现象是两种不同物质在接触时，没有受到外力影响。
2019高考物理模型系列之对象模型专题16气体模型学案
专题16 气体模型模型界定本模型主要是理想气体模型，涉及气体分子动理论、气体定律以及热力学定律与气体状态方程相结合的问题。
模型破解1.气体分子动理论:人们从分子运动的微观模型出发，给出某些简化的假定，结合概率和统计力学的知识，提出了气体分子动理论，其主要如下：（i）气体是由分子组成的，分子是很小的粒子，彼此间的距离比分子的直径(10-10m)大许多，分子体积与气体体积相比可以略而不计。
（ii）气体分子以不同的速度在各个方向上处于永恒的无规则运动之中。
（iii）气体分子运动的速度按一定的规律分布，速度太大或速度太小的分子数目都很少.（iv）温度升高，分子运动的平均速率增大，且速率大的分子数增多，速率小的分子数减小，仍是“中间多，两头少”的分布规律.（v）除了在相互碰撞时，气体分子间相互作用是很微弱的，甚至是可以忽略的。
（vi）气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。
(vii)分子的平均动能与热力学温度成正比。
(viii)分子间同时存在着相互作用力。
分子间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小（分子间距越大，引力和斥力都越小；分子间距越小，引力和斥力都越大）。
但斥力的变化比引力快，实际表现出来的是引力和斥力的合力。
合力在0~r0时表现为斥力，在大于r0时表现为引力（r0为引力等于斥力的临界点）例1 1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。
fυ表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。
下面国幅图中能若以横坐标υ表示分子速率，纵坐标()正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是。
（填选项前的字母）【答案】D【解析】: 分子数的百分比不能小于零,AB错误.速率分布规律是"中间多两边少",由此特点可知答案为D。
模型演练1.下列叙述正确的是（）A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．物体的内能越大，分子热运动就越剧烈，分子平均动能也就越大C．由于气体分子做无规则运动，所以气体分子速率分布没有规律D．分子间的距离r存在某一值r0，当r<r0时，斥力大于引力；当r>r0时，斥力小于引力【答案】D2.气体的三个状态参量(i)热力学参量——温度:表示物体的冷热程度，是分子平均动能的标志(ii)几何参量——体积:气体所充满的容器的容积.①气体的体积V是指大量气体分子所能达到的整个空间的体积.封闭在容器内的气体，其体积等于容器的容积②在标准状态下，1 mol的任何气体的体积均为 22.4 L③气体的体积不是气体分子自身体积的总和.(iii).力学参量——压强:气体作用在器壁单位面积上的压力，叫做气体的压强.①压强在数值上等于单位时间内器壁的单位面积上受到气体分子的总冲量.②产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生.③决定因素：一定气体的压强大小，微观上取决于分子的运动速度和分子密度；宏观上取决于气体的温度T、体积V.在温度不变时,分子运动平均率不变,气体分子每次与器壁发生碰撞产生的平均冲击力不变,单位时间内与单位面积的器壁发生碰撞的分子次数越多,气体压强越大.在单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的分子次数不变时,分子无规则运动越剧烈,每次与器壁碰撞时产生的平均冲击力越大,压强越大.④决定气体分子在单位时间内对单位面积的器壁碰撞次数的因素:单位体积内的分子数与分子无规则运动剧烈程度.例2.关于气体的压强，下列说法中正确的是A．气体的压强是由气体分子间的排斥作用产生的B．温度升高，气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大C．气体的压强等于器壁单位面积上、单位时间内所受气体分子冲量的大小D．当某一密闭容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零【答案】C例3.如图所示，质量为M的绝热活塞把一定质量的理想气体（不考虑分子势能）密封在竖直放置的绝热气缸内。
分子动理论、热和功及气体状态参量考点例析
• 例2、若把处于平衡状态时相邻分子间的距离记 为r0，则下列关于分子间的相互作用力的说法 中正确的是 ( )
A.当分子间距离小于r0时，分子间作用力表现为 斥力;
B.当分子间距离大于r0时，分子间作用力表现为 引力;
C.当分子间距离从r0逐渐增大时，分子间的引力 增大;
D.当分子间距离小于r0时，随着距离的增大分子 力是减小的
问题4：应弄清温度与分子动能的关系
• 物质分子由于不停地运动而具有的能叫分子动能。 分子的运动是杂乱的。同一物体内各个分子的速 度大小和方向是不同的。从大量分子的总体来看， 速率很大和速率很小的分子数比较少，具有中等 速率的分子数比较多。在研究热现象时，有意义 的不是一个分子的动能，而是大量分子的平均动 能。从分子动理论观点来看，温度是物体分子热 运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动 能就越大；反之亦然。注意同一温度下，不同物 质分子的平均动能都相同，但由于不同物质的分 子质量不尽相同，所以分子运动的平均速率不尽 相同。
• 做功使物体的内能发生变化的时候，内能的变化可以用功的数值 来量度。外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对 外界做多少功，物体的内能就减少多少。
• 热传递使物体的内能发生变化的时候，内能的变化是用热量来量 度的。外界传递物体多少热量，或者说物体吸收了多少热量，物 体的内能就增加多少；物体传递给外界多少热量，或者说物体放 出了多少热量，物体的内能就减小多少。
• 例3、分子甲和乙相距较远时，它们之间的 分子力可忽略。现让分子甲固定不动，将 分子乙由较远处逐渐向甲靠近直到不能再 靠近，在这一过程中（ ）
• Ａ、分子力总是对乙做正功；
• Ｂ、分子乙总是克服分子力做功；
• Ｃ、先是分子力对乙做正功，然后是分子 乙克服分子力做功；
高考物理第二轮复习 分子动理论气体及热力学定律 新人教版选修3-3
专题八（选修3-3） 分子动理论 气体及热力学定律【核心要点突破】知识链接一、分子动理论1. 微观物理量的估算问题：m M N m N A 分摩==V N V V N M N m V d V d A A ======⎧⎨⎪⎩⎪分摩摩分分分ρρ固、液：球形气体：立方体1633πN n N n A =·：摩尔数()n m M V V mol mol ==2.分子力与分子势能（1）分子间存在着相互作用的分子力。
分子力有如下几个特点：分子间同时存在引力和斥力；分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快。
实际表现出来的是引力和斥力的合力。
（2）分子势能（1）分子间由于存在相互作用而具有的，大小由分子间相对位置决定的能叫做分子势能。
（2）分子势能改变与分子力做功的关系：分子力做功，分子势能减少；克服分子力做功，分子势能增加；且分子力做多少功，分子势能就改变多少。
分子势能与分子间距的关系（如右图示）：二、热力学定律1、 热力学第一定律ΔE=Q +W2、热力学第二定律表述：（1）不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化（按热传导的方向性表述）。
（2）不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。
或第二类永动机是不可能制成的。
3、热力学第三定律：热力学零度不可达到｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度（热力学零度）｝三、气体实验定律1、等温过程：p 1V 1=p 2V 2=k （玻－马定律）2、等容过程：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-221100t T p T p 273p t p p （查理定律） 3、等压过程：（盖·吕萨克定律）4、理想气体状态方程：pV/T=恒量或111T V p =222T V p 深化整合【典例训练1】一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S.已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A.下列表达式正确的有（）二、温度、内能、热量、功的理解【典例训练2】（2010.海南理综T17）(1)下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）。
气体动理论练习题
气体动理论练习题练习1一、选择题1. 在一密闭容器中，储有A 、B 、C 三种理想气体，处于平衡状态。
A 种气体的分子数密度为n 1，它产生的压强为p 1，B 种气体的分子数密度为2n 1，C 种气体的分子数密度为3n 1，则混合气体的压强p 为 ( )A. 3p 1;B. 4p 1;C. 5p 1;D. 6p 1.2. 若理想气体的体积为V ，压强为p ，温度为T ，一个分子的质量为m ，k 为玻 尔兹曼常量，R 为普适气体常量，则该理想气体的分子数为 ( )A. pV m ⁄；B. pV kT ⁄；C. pV RT ⁄；D. pV mT ⁄。
3. 一定量某理想气体按pV 2=恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度( )A. 将升高；B. 将降低；C. 不变；D. 升高还是降低，不能确定。
二、填空题1. 解释下列分子动理论与热力学名词：(1) 状态参量： ；(2) 微观量： ；(3) 宏观量： 。
2. 在推导理想气体压强公式中，体现统计意义的两条假设是：(1) ；(2) 。
练习2一、选择题1. 一个容器内贮有1摩尔氢气和1摩尔氦气，若两种气体各自对器壁产生的压强分别为p1和p2，则两者的大小关系是( )A. p1>p2； B. p1<p2； C. p1=p2； D. 不能确定。
2. 两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数为n，单位体积内的气体分子的总平动动能为E kV⁄，单位体积内的气体质量为ρ，分别有如下关系( )A. n不同，E k V⁄不同，ρ不同；B. n不同，E k V⁄不同，ρ相同；C. n相同，E k V⁄相同，ρ不同；D. n相同，E k V⁄相同，ρ相同。
3. 有容积不同的A、B两个容器，A中装有刚体单原子分子理想气体，B中装有刚体双原子分子理想气体，若两种气体的压强相同，那么，这两种气体的单位体积的内能E A和E B的关系( )A. E A<E B；B. E A>E B；C. E A=E B；D.不能确定。
考点14 分子动理论 理想气体状态方程-2020年高考物理二轮核心考点总动员(原卷版)
2020届高考二轮复习之核心考点系列之物理考点总动员【二轮精品】考点14分子动理论理想气体状态方程【命题意图】以图象的形式呈现气体参量的变化，考查气体实验定律和理想气体状态方程，意在考查考生的理解能力。
【专题定位】①分子大小的估算；②对分子动理论内容的理解；③物态变化中的能量问题；④气体实验定律的理解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释和理解；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦用油膜法估测分子大小等内容.【考试方向】选修3—3模块包含的考点较为固定，命题重点主要集中在分子动理论、热力学定律和气体实验定律的理解和应用等方面。
对气体状态变化的考查一般涉及气体多个变化过程，每一过程只发生一种变化，如先发生等压变化，再发生等容变化。
【应考策略】选修3－3内容琐碎、考查点多，复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验定律、热力学定律)为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆.【得分要点】理解气体实验定律和理想气体状态方程：玻意耳定律：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，p 1V 1=p 2V 2。
查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，2211T p T p =。
盖·吕萨克定律：一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，2211T V T V =。
理想气体状态方程：对于一定质量的理想气体，222111T V p T V p =。
应用气体状态方程解题的一般步骤：①明确研究对象，即某一定质量的理想气体；②确定气体在始末状态的参量p 1、V 1、T 1及p 2、V 2、T 2；③由状态方程列式求解；④讨论结果的合理性。
【2019年高考选题】【2019·北京卷】以下关于热运动的说法正确的是A ．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B ．水凝结成冰后，水分子的热运动停止C ．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D ．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大【高频考点】高频考点一：分子动理论固体和液体的性质【解题方略】1．高考考查特点(1)本部分知识点多，考查点也多，高考常以多选题的形式考查．(2)考查点主要集中于分子动理论、分子力和物体的内能．2.分子动理论(1)分子大小①阿伏加德罗常数：N A＝6.02×1023mol－1.②分子体积：V0＝V mol N A(占有空间的体积).③分子质量：m0＝M mol N A.④油膜法估测分子的直径：d＝V S.(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、无规则的运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈.(3)分子间的相互作用力和分子势能①分子力：分子间引力与斥力的合力.分子间距离增大，引力和斥力均减小；分子间距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快.②分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大；当分子间距为r0(分子间的距离为r0时，分子间作用的合力为0)时，分子势能最小.3.固体和液体(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.★必须掌握的三个要点1．估算问题(1)油膜法估算分子直径：d＝V SV为纯油体积，S为单分子油膜面积(2)分子总数：N＝nN A＝m M m·N A＝V V m N A注意：对气体而言，N≠V V个。
高考物理复习 分子动理论、热和功及气体状态参量考点例析
高考物理复习分子动理论、热和功及气体状态参量考点例析本部分主要包括分子动理论、内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体的状态参量及定性关系。
在高考中多以选择题、填空题的形式出现，理科综合一般只考一道选择题，占分比例较小，试题难度属于容易题或中档题，因此只要能识记和理解相关知识点，得到本部分试题的分数并不困难。
一、夯实基础知识1、理解并识记分子动理论的三个观点描述热现象的一个基本概念是温度。
凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。
分子动理论是从物质微观结构的观点来研究热现象的理论。
它的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。
2、了解分子永不停息地做无规则运动的实验事实物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。
（1）扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。
（2）布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
关于布朗运动，要注意以下几点：①形成条件是：只要微粒足够小。
②温度越高，布朗运动越激烈。
③观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。
④实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。
3、了解分子力的特点分子力有如下几个特点：①分子间同时存在引力和斥力；②引力和斥力都随着距离的增大而减小；③斥力比引力变化得快。
4、深刻理解物体内能的概念⑴做热运动的分子具有的动能叫分子动能。
温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
温度越高，分子做热运动的平均动能越大。
⑵由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。
分子力做正功时分子势能减小；分子力作负功时分子势能增大。
（所有势能都有同样结论：重力做正功重力势能减小、电场力做正功电势能减小。
）由上面的分析可以得出：当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最小。
不论r从r0增大还是减小，分子势能都将增大。
分子势能与物体的体积有关。
高三物理八分子动理论热和功及气体状态参量考点例析
峙对市爱惜阳光实验学校高三物理八：分子动理论、热和功及气体状态参量考点例析一. 教学内容：专题八：分子动理论、热和功及气体状态参量考点例析本主要包括分子动理论、内能、热力学第一律、热力学第二律、气体的状态参量及性关系。
在高考中多以选择题、填空题的形式出现，理科综合一般只考一道选择题，占分比例较小，试题难度属于容易题或中档题，因此只要能识记和理解相关知识点，得到本试题的分数并不困难。
二. 夯实根底知识：1. 理解并识记分子动理论的三个观点描述热现象的一个根本概念是温度。
但凡跟温度有关的现象都叫做热现象。
分子动理论是从物质微观结构的观点来研究热现象的理论。
它的根本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规那么运动；分子间存在着相互作用力。
2. 了解分子永不停息地做无规那么运动的事实物体里的分子永不停息地做无规那么运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。
〔1〕扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。
〔2〕布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规那么运动。
关于布朗运动，要注意以下几点：①形成条件是：只要微粒足够小。
②温度越高，布朗运动越剧烈。
③观察到的是固体微粒〔不是液体，不是固体分子〕的无规那么运动，反映的是液体分子运动的无规那么性。
④中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。
3. 了解分子力的特点分子力有如下几个特点：①分子间同时存在引力和斥力；②引力和斥力都随着距离的增大而减小；③斥力比引力变化得快。
4. 深刻理解物体内能的概念〔1〕做热运动的分子具有的动能叫分子动能。
温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
温度越高，分子做热运动的平均动能越大。
〔2〕由分子间相对位置决的势能叫分子势能。
分子力做正功时分子势能减小；分子力作负功时分子势能增大。
〔所有势能都有同样结论：重力做正功重力势能减小、电场力做正功电势能减小。
〕由上面的分析可以得出：当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最小。
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09届考点针对训练 气体状态参量及气体分子动理论一、本题共10小题，每小题6分，共60分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分.1.关于封闭在容器内的气体的压强，下列说法中正确的是（ ）A.气体的压强是因为容器内的气体具有重力而产生的B.气体的压强是因为气体分子频繁碰撞容器壁而产生的C.同种气体在分子平均速率相同的条件下，分子越密集则气体压强越大D.在单位体积分子数相同的条件下，不同的气体不可能具有相等的压强答案：BC解析：由气体压强的定义，可知选项A 、D 是错误的，选项B 、C 是正确的.2.在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，其中主要原因是（ ）A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.白天气温升高，大气压强变大D.瓶内气体因温度降低而压强减小 答案：D解析：在体积不变的情况下，由气体分子动理论知，温度降低使得压强减小，故应选D.3.对一定质量的气体，下列四种状态变化中，哪些是可能实现的（ ）A.增大压强时，温度降低，体积增大B.升高温度时，压强增大，体积减小C.降低温度时，压强增大，体积不变D.降低温度时，压强减小，体积增大 答案：BD解析：温度降低时，分子的平均动能减少，使压强有减小的趋势；体积增大时，也有使压强减小的趋势.故A 的过程是不可能的.升高温度和减小体积，都会使压强增大.故B 的过程是可能的（也可由TpV =恒量来判断）.对CD 由同样的方法来判断.4.对于一定量的气体，下列四个论述中正确的是（ ）A.当分子热运动变剧烈时，压强必变大B.当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时，压强必变小D.当分子间的平均距离变大时，压强必变大答案：B解析：当分子的热运动变剧烈时，分子的平均动能、平均速率变大，使气体产生的压强有增大的趋势；如果同时气体的体积也增大，这将使分子的密集程度减小，使气体的压强有减小的趋势.因此，只告诉分子的热运动变剧烈这一条件，气体的压强是变大、变小还是不变是不确定的.同理，当分子间的平均距离变大时，分子的密集程度减小，使气体的压强有减小的趋势；若同时气体的温度升高，分子的平均速率增大，将使每次的碰撞对器壁的冲力增大，使气体的压强有增大的趋势.显然在只知道分子间的平均距离增大的情况下，无法确定压强的变化结果.本题的正确选项为B.5.封有理想气体的导热气缸开口向下被竖直悬挂，活塞下系有钩码P ，整个系统处于静止状态，如图所示.若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢，下列说法中正确的是（）A.外界温度升高，气体的压强一定增大B.外界温度升高，外界可能对气体做正功C.保持气体内能不变，增加钩码质量，气体一定吸热D.保持气体内能不变，增加钩码质量，气体体积一定减小答案：C解析：由于气缸导热和整个过程进行足够缓慢，气缸内气体的温度始终与外界温度相等，理想气体的内能只与气体的动能有关而与势能无关，根据活塞受力平衡p0S=pS+（M+m）g可知气体的压强不变，当温度升高时，气体的体积将增大而对外做功，故选项A、B不正确.保持物体的内能不变，就是保持气体的温度不变，增加了钩码质量，也就是减小了气体的压强，气体体积增大而对外做功，内能减少，题设条件是内能不变，故物体必须从外界吸收热量.选项C正确.6.固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略.假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是（）A.气体对外做功，气体内能减少B.气体对外做功，气体内能不变C.外界对气体做功，气体内能不变D.气体向外界放热，气体内能不变答案：B解析：将活塞向右拉动使气体的体积变大，故可判断气体对外界做功，内能应该减少，但考虑到气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，活塞B被缓慢地向右拉动，故可认为气体从外界吸收热量，温度一直与周围环境的温度保持一致，可以判断为气体的内能不变.由以上分析可以得出选项B是正确的.7.如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体（不考虑分子势能）.将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能.下列说法正确的是（）A.若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体压强一定减小B.若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定减少C.若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表读数将变小D.若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则需加一定的力，说明气体分子间有引力答案：AB解析：本题所考查的知识点是做功和热传递是改变物体内能的两种方式；及气体的体积、压强、温度之间的关系和欧姆表的读数.8.在绝热的气缸中封闭着两部分同种类的气体A和B，中间用绝热的活塞隔开，活塞用销钉K固定着.开始时两部分气体的体积和温度都相同，气体A的质量大于气体B的质量.撤去销钉后活塞可以自由移动，最后达到平衡.关于B部分气体的内能和压强的大小（）A.内能增加，压强不变B.内能不变，压强不变C.内能增加，压强增大D.内能不变，压强增大答案：C解析：因为m A＞m B，故初态p A＞p B，撤去销钉后，A气体膨胀对B气体做功，故B气体内能增加，压强增大，选C.9.如图所示，气缸内盛有一定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁之间光滑接触，且不漏气.现将活塞杆与外界连接使其缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功.已知气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是（）A.气体温度不变，体积增大，压强必然减小B.由于气体温度不变，所以气体吸收的热量全部用来对外做功C.气体从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律D.气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律答案：AB解析：由于气体的温度不变，所以气体的内能不变.气体膨胀，体积增大，对外做功，则气体必从外界吸热.由等温变化可知气体体积增大，压强则减小.气体从单一热源吸热，可以全部用来做功，符合热力学第一定律，并不违反热力学第二定律.故A、B选项正确.10.封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（）A.气体的密度增大B.气体的压强增大C.气体分子的平均动能减少D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多答案：BD解析：气体的质量和体积不变，则其密度不变，选项A错误.当温度升高时，气体的压强增大，分子的平均动能增加，选项B正确，C错误.由于分子的平均动能增加，气体分子单位时间内撞击器壁的次数增多，选项D正确.二、本题共2小题，每小题8分，共16分.请把正确答案填写在横线上.11.（8分）如图所示的是医院用于静脉滴注的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接入人体静脉.（1）若气室A 、B 中的压强分别为p A 、p B ，则它们与外界大气压强p 0的大小顺序应为____________________________；（2）在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是_____________.（填“越滴越慢”“越滴越快”或“恒定”）答案：（1）p B ＞p 0＞p A （2）恒定解析：（1）由于在瓶口处插有a 管与大气相通，p A 等于大气压p 0减去瓶中液体产生的压强，p B 等于大气压p 0加上从瓶口至气室B 之间液体的压强，故p B ＞p 0＞p A .（2）p B 保持不变，所以滴注液体的速度恒定.12.（8分）某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂.这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27 ℃时表内气体压强为1×105 Pa ；在内外压强差超过6×104 Pa 时，手表表面玻璃可能爆裂.已知当时手表处的气温为-13 ℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为________Pa ；已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12 m ，大气压强降低133 Pa.又已知对一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，压强跟热力学温度成正比，设海平面大气压为1×105 Pa ，则登山运动员此时的海拔高度约为________m.答案：8.7×104 6 586解析：根据11T p =22T p ,当p 2-p 0′=6×104 Pa 时，手表玻璃爆裂，p 2=3001015⨯×260 Pa=8.7×104 Pa ，p 0′=2.7×104 Pa ，Δp=p 0-p ′=7.3×104Pa ，h=133p ∆×12=133103.74⨯×12 m=6 586 m. 三、本题共2小题,每小题12分，共24分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.13.（12分）已知地球表面积为S ，空气的平均摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，大气压强为p 0，写出地球周围大气层的空气分子数的表达式.若S=5.1×1014 m 2，M=2.9×10-2 kg/mol ，N A =6.0×1023 mol -1，p 0=1.0×105 Pa ，则地球周围大气层的空气分子数约为多少个？（取两位有效数字）答案：N=MgSN p A 0 1.1×1044个 解析：设大气层中气体的质量为m ，由大气压强产生的原因得：mg=p 0S ，N=Mm N A 所以，分子数N=MgSN p A 0 代入数值得： N=10109.2100.6101.5100.1223145⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=1.1×1044（个）. 14.（12分）1679年法国物理学家帕平发明了高压锅.现在高压锅在我国被广泛使用.高压锅与普通铝锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气.在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住.当加热高压锅，锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外喷出.由于高压锅内的压强大，温度高，所以食物容易煮烂.若已知某高压锅的限压阀质量为0.1 kg ，排气孔直径为0.3 cm ，则锅内气体的压强最大可达______________.设压强每增加3.6×103 Pa ，水的沸点相应增加1 ℃，则锅内的最高温度可达______________.（大气压p 0=1.0×105 Pa ，取g=10 m/s 2）答案：2.4×105 Pa 1.4×102 ℃解析：取限压阀为研究对象，受力情况如图.由平衡条件可得：pS=p 0S+mg所以p=p 0+S mg =1.0×105 Pa+42103.0101.0-⨯⨯ Pa=2.4×105 Pa 超过这个压强p ，限压阀被顶起向外排气，故p 为锅内最大压强.水的沸点增加的温度Δt=3106.3⨯∆p ℃=355106.3100.1104.2⨯⨯-⨯ ℃=39 ℃ 所以锅内的最高温度t=100 ℃+Δt=139 ℃.。