熱學總結(jié)

熱學總結(jié)

物理學1003

第一章

熱力學：熱力學是熱物理學的宏觀理論。它從對熱現(xiàn)象的大量的直接觀察和實驗測量中所總結(jié)出來的普適的基本定律出發(fā)，應用數(shù)學方法，通過邏輯推理及演繹，得出有關物質(zhì)各種宏觀性質(zhì)之間的關系，宏觀物理過程進行的方向和限度等結(jié)論。

統(tǒng)計物理學：統(tǒng)計物理學是物理學的微觀描述方法，它從物質(zhì)由大數(shù)分子，原子組成的前提出發(fā)，運用統(tǒng)計的方法，吧宏觀性質(zhì)看作由微觀粒子熱運動的統(tǒng)計平均值所決定，由此找出微觀量與宏觀量之間的關系。

熱力學第零定律：在不受外界影響的情況下，只要A和B同時與C處于熱平衡，即使A和B沒有熱接觸，它們?nèi)匀惶幱跓崞胶鉅顟B(tài)，這種規(guī)律被稱為熱平衡定律，也稱為熱力學第零定律。理想氣體物態(tài)方程：pV數(shù)）

理想氣體微觀模型：滿足條件一、分子本身的線度比起分子之間的距離小的多而可忽略不計；二、處碰撞的一瞬間外，分子間的互作用力可忽略不計，分子在兩次碰撞之間做自由的勻速直線運動；三、處于平衡態(tài)的理想氣體，分子之間及分子與器壁間的碰撞是完全彈性碰撞。第二章

vrRT，pvNAkT/VnkT（K為波爾茲曼常一、麥克斯韋速率分布f(v)dv三種速率：（一）平均速率:

vdNNdvdv4(m2kT)3/2exp(mv22kT)vdv2

0vf(v)dv04(m2kT3/2)vexp(3mv22kT)dv8kTm8RTM（二）方均根速率：

v204(m4kT3/2)exp(mv22kT)vdv43kTm,vrms3kTm3RTM

（三）最概然速率函數(shù)一導等于零：vp三種速率之比:vp2kTm2RTM

:v:vrms1:1.128:1.224自由度與自由度數(shù)：描述一個物體在空間的位置所需要的獨立坐標稱為該物體的自由度。而決定一個物體在空間的位置所需要的獨立坐標數(shù)稱為自由度數(shù)。

能量均分定理：處于溫度為T的平衡態(tài)的氣體中，分子熱運動能平均分配到每一個分子的每一個自由度上，每一個分子的每一個自由度的平均動能都是第三章

粘性力：流體做層流時，通過任一平行于流速的截面兩側(cè)的相鄰的兩層流體上作用有一對阻止它們相對“滑動”的切向作用力與反作用力，使流動較快的一層流體減速，使流動較慢的一層流體加速，我們稱這種力為粘性力，也稱為內(nèi)摩擦力。

氣體粘性微觀原理：常壓下氣體的粘性就是由流速不同的流體層之間

kT2。的定向動量的遷移產(chǎn)生的。

平衡態(tài)的化學純理想氣體中分子平均碰撞頻率為:

Z2nv4pmkT

第四章

準靜態(tài)過程:系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間及系統(tǒng)與外界之間都始終同時滿足力學、熱學、化學平衡條件的過程才是準靜態(tài)過程。

可逆過程與不可逆過程：系統(tǒng)從初態(tài)出發(fā)經(jīng)歷某一過程變到末態(tài)。若可以找到一個能使系統(tǒng)和外界都復原的過程（這時系統(tǒng)回到初態(tài)，對外界也不產(chǎn)生任何影響），則原過程是可逆的。若總是找不到一個能使系統(tǒng)與外界同時復原的過程，則原過程是不可逆的。能量守恒與轉(zhuǎn)換定律的內(nèi)容

自然界一切物體都具有能量，能有各種不同形式，它從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個物體傳遞給另一個物體，在轉(zhuǎn)化和傳遞中能量的數(shù)量不變。

熱力學第一定律：第一類永動機（不消耗任何形式的能量而能對外做功的機械）是不能制作出來的。

內(nèi)能：內(nèi)能是系統(tǒng)內(nèi)部所有微觀粒子（例如分子、原子等）的微觀的無序運動能以及總的相互作用勢能兩者之和。內(nèi)能是狀態(tài)函數(shù)，處于平衡態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)能是確定的。內(nèi)能與系統(tǒng)狀態(tài)間有一一對應的關系。

內(nèi)能定理：U2U1W絕熱

熱力學第一定律表達式：U2U1QW,,,,dUdQpdV

在等壓過程中吸收的熱量等于焓的增量。焓的定義：H理

想

UpV定

體

熱容

及內(nèi)能：

氣體

U2U1T2T1vCV,mdT,,,,dUvCV,mdTCP,mCV,mR

理想氣體的等體、等壓、等溫過程

等體：QT1等壓：Q等溫：QvT2vCV,mdT

)，U2Uv1vT2T1T2T1CP,mdT(等壓，理想氣體V2V1CV,mdT

WvRTln

Cp,mCv,m理想氣體絕熱過程：(CV,mR)pdVCV,mVdppdVvCV,mdT比熱容比

1，

則：pV11p2V2p3V3常量由pVvRT得

TV1常量，

pT常量

p2V2p1V1W絕熱U2U1vCv,m(T2T1)vR1pT(T2T1)1

多方過程：pV熱容：Cn,mn1nnC,,,,TVRn1n1常量

CV,mCV,mn1n

熱機效率：熱卡諾熱機：Q吸1Q放Q吸

V2V1,,Q放vRT2lnV4V3...卡熱1-T2T1vRT1ln卡冷Q2WT2T1T2

第五章

熱力學第二定律的開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ�不產(chǎn)生其他影響。

熱力學第二定律的克勞修斯表述：不可能吧熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他影響。也可表述為“熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體�！�

四種不可逆因素是：耗散不可逆因素、力學不可逆因素（例如對于一般的系統(tǒng)，若系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的壓強不是無窮�。�、熱學不可逆因素（系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的壓強不是無窮�。�、化學不可逆因素（對于任一化學組成，在系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的差異不是無窮�。�。

卡諾定理敘述為：

（1）

在相同的高溫熱源和相同的低溫熱源間工作的一切可逆熱機其效率都相等，而與工作物質(zhì)無關。

（2）

在相同高溫熱源與相同的低溫熱源間間工作的一切熱機中，不可逆熱機的效率都不可能大于可逆熱機的效率。

克勞修斯等式：i1nQiT(dQT)可逆0

TdSdUpdV，某一狀態(tài)的熵可以表示為：SvCv,mlnTT0vRlnVV0dQTS0(可逆)

對于理想氣體：SS0vCp,mlnTT0vRlnpp二、熵增加原理：熱力學系統(tǒng)從一平衡態(tài)絕熱地到達另一個平衡態(tài)的過程中，它的熵永不減少。若過程是可逆的，則熵不變；若過程是不可逆的，則熵增加。

對于一個絕熱的不可逆過程，其按相反次序重復的過程不可能發(fā)生，因為這種情況下的熵將變小。克勞修斯不等式：dQT0(不可逆過程)

熱力學第二定律的數(shù)學表達式：

fi(dQT)不if(dQrT)0,(i到f為不可逆過程，f到i為可逆過程)

fi(dQT)不

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一、分子動理論、熱和功

1.溫度高的物體的內(nèi)能一定多嗎？

有人認為溫度高的物體的內(nèi)能一定多，這是錯誤的。

溫度是分子平均（平動）動能的標志；溫度高，只能說明分子的平均動能大。內(nèi)能是物體所有分子的分子動能與分子勢能的總和，宏觀上與物體的質(zhì)量、溫度和體積有關。可見不能只由溫度一個因素來決定內(nèi)能的多少。

顯然，質(zhì)量相同的物體，溫度高的物體其內(nèi)能也不一定多，因為內(nèi)能還與分子勢能有關。在內(nèi)能與熱量的關系上，也容易發(fā)生誤解。應注意到內(nèi)能的變化，可以用功去度量，也可以用熱量去度量。熱量的交換，伴隨熱傳遞的過程而發(fā)生。在熱交換過程中，熱量總是由溫度較高的物體傳向溫度較低的物體，但熱量決不是由內(nèi)能較多的物體傳遞給內(nèi)能轉(zhuǎn)少的物體，例如一杯熱水可以將熱量傳遞給一桶冷水，但一杯熱水的內(nèi)能可能小于一桶冷水。2.當分子之間距離減小時，分子力一定做正功而使分子勢能減少嗎？

答：分子之間既存在著引力，也存在著斥力，當r=r0時，分子力的合力為零；當r>r0時，分子力的合力表現(xiàn)為引力；當rr0開始靠近時，分子引力做正功，分子勢能減少；當r

例3.活塞把密閉氣缸分成左、右兩個氣室，每室各與U型管壓強計的一臂

23

相聯(lián)。壓強計的兩臂截面處處相同，U型管內(nèi)盛有密度為ρ=7.5×10kg/m

-23

的液體。開始時左、右兩氣室的體積都為V0=1.2×10m，氣壓都為

3

P0=4.0×10Pa，且液體的液面處在同一高度，如圖-6所示。現(xiàn)緩緩向左推進活塞，直到液體在U形管中的高度差h=40cm，求此時左、右氣室的體積V1、V2.假定兩氣室的溫度保持不變。計算時可以不計U形管和連接管道中

2

氣體的體積。取g=10m/s.

解：以P1、V1表示壓縮后左室氣體的壓強和體積，P2、V2表示這時右室氣體的壓強和體積，P0、V0表示初態(tài)兩室氣體的壓強和體積，則有：

P1V1=P0V0、P2V2=P0V0、V1+V2=2V0、P1-P2=△P=ρgh解以上四式得

解方程并選擇物理意義正確的解得到

-33-23代入數(shù)值，得V1=8.0×10m、V2=2V0-V1=1.6×10m

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③氣體作多過程多狀態(tài)變化。這時可以根據(jù)敘述的過程依次找出對應規(guī)律列方程求職解，也可以巧選適當過程求解，使問題得以簡化。

例4.一個質(zhì)量可不計的活塞將一定量的理想氣體封閉在上端開口的直立圓筒形氣缸內(nèi)，活塞上堆放著鐵砂，如圖-7所示。最初活塞擱置在氣缸內(nèi)壁的固定卡環(huán)上，氣體柱的高度為H，壓強等于大氣壓強P0，現(xiàn)對氣體緩慢加熱，當氣體溫度升高了△T=60K，活塞（及鐵砂）開始離開卡環(huán)面上升。繼續(xù)加熱直到氣柱高度H1=1.5H0.此后，在維持溫度不變的條件下逐漸取走鐵砂，直到鐵砂全部取走時，氣柱的高度變?yōu)镠2=1.8H0，求此時氣體的溫度。（不計活塞與氣缸

之間的摩擦）

解法一：設氣體最初溫度為T0，則活塞剛離開卡環(huán)時溫度為T0+△T，壓強為P1，由等容升溫過程得

①②

設氣柱高度為H1時溫度為T1，由等壓升溫過程得

設氣柱高度為H2時溫度為T2，由等溫膨脹過程（T1=T2）得

③④⑤

由式①和③求得解得

由式②和④得⑥

將式⑤代入式⑥，并利用T2=T1，得⑦代入數(shù)字得T2=540K解法二：

設氣體最初溫度為T0，則活塞剛離開卡環(huán)時溫度為T0+△T.設氣柱高度為H1時溫度為T1，高度為H2時溫度為T2。由等壓升溫過程得

由聯(lián)系初態(tài)和終態(tài)的氣態(tài)方程得用T1=T2，由、兩式解得代入數(shù)字得T2=540K

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3.你能根據(jù)氣體圖象分析氣體狀態(tài)變化過程中做功、放吸熱及內(nèi)能變化嗎？

根據(jù)氣體圖象，可以分析出理想氣體在狀態(tài)變化過程中的做功：吸放熱及內(nèi)能的變化。這時要抓住做功與氣體體積變化相對應，體積膨脹，氣體對外界做功；體積減小，外界對氣體做功；體積不變，氣體不做功。內(nèi)能變化，看氣體溫度的變化，溫度升高，內(nèi)能增加；溫度降低，內(nèi)能減少；溫度不變，內(nèi)能不變。氣體的吸熱或放熱要看內(nèi)能變化與做功問題。

例5.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖-8所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四個過程在P-T圖上都是直線段，其中ab的延長線通過坐標原點0，bc垂直于ab，而cd平行于ab，由圖可以判斷（）

A.ab過程中氣體體積不斷減小，內(nèi)能不斷減少

B.bc過程中外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能減少，因而氣體一定放熱C.cd過程中氣體體積不變，氣體的內(nèi)能增加，氣體吸收熱量

D.da過程中氣體對外做功，內(nèi)能減少

分析：ab過程中，氣體作等容降溫變化，氣體的內(nèi)能減少，不做功，因此氣體向外界放熱，可見選項A是錯誤的。

bc過程中，氣體作降溫壓縮的較復雜變化，氣體的內(nèi)能減少，外界對氣體做功，可見氣體要向外界放熱，因此選項B正確。

cd過程中，氣體作升溫膨脹的較復雜變化，氣體的內(nèi)能增加，氣體對外界做功，可見氣體從外界吸收熱量，因此選項C是錯誤的。

da過程中，氣體作降溫膨脹的較復雜的變化，氣體對外做功，氣體的內(nèi)能減少，可見選項D是正確的。

答案：選項B、D正確。

物理選修33知識點總結(jié)習題總匯

一、分子動理論1、物質(zhì)是由大量分子組成的（1）單分子油膜法測量分子直徑

（2）1mol任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同N6.0210molA231（3）對微觀量的估算

①分子的兩種模型：球形和立方體（固體液體通�？闯汕蛐危�空氣分子占據(jù)的空間看成立方體）

②利用阿伏伽德羅常數(shù)聯(lián)系宏觀量與微觀量

MmolNAVb.分子體積：vmol

NAMvMvc.分子數(shù)量：nNNNNAAAAMMVVmolmolmolmola.分子質(zhì)量：m2、分子永不停息的做無規(guī)則的熱運動（布朗運動擴散現(xiàn)象）

（1）擴散現(xiàn)象：不同物質(zhì)能夠彼此進入對方的現(xiàn)象，說明了物質(zhì)分子在不停地運動，同時還說明分子間有間隙，溫度越高擴散越快

（2）布朗運動：它是懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運動，是在顯微鏡下觀察到的。

①布朗運動的三個主要特點：永不停息地無規(guī)則運動；顆粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯。

②產(chǎn)生布朗運動的原因：它是由于液體分子無規(guī)則運動對固體微小顆粒各個方向撞擊的不均勻性造成的。

③布朗運動間接地反映了液體分子的無規(guī)則運動，布朗運動、擴散現(xiàn)象都有力地說明物體內(nèi)大量的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動。

（3）熱運動：分子的無規(guī)則運動與溫度有關，簡稱熱運動，溫度越高，運動越劇烈3、分子間的相互作用力

分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但是分子間斥力隨分子間距離加大而減小得更快些，如圖1中兩條虛線所示。分子間同時存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖1圖象中實線曲線表示引力和斥力的合力(即分子力)隨距離變化的情況。當兩個分子間距在圖象橫坐標r距離時，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，r的數(shù)量級為1010m，相當于r位置叫

做平衡位置。當分子距離的數(shù)量級大于m時，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計了4、溫度

宏觀上的溫度表示物體的冷熱程度，微觀上的溫度是物體大量分子熱運動平均動能的標

273.15K志。熱力學溫度與攝氏溫度的關系：Tt

5、內(nèi)能①分子勢能

分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。分子勢能的大小與分子間距離有關，分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。（時分子勢能最�。�

當時，分子力為引力，當r增大時，分子力做負功，分子勢能增加當時，分子力為斥力，當r減少時，分子力做負功，分子是能增加②物體的內(nèi)能

物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內(nèi)能的。（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只取決于溫度）③改變內(nèi)能的方式

做功與熱傳遞在使物體內(nèi)能改變二、氣體6、氣體實驗定律

①玻意耳定律：pVC（C為常量）→等溫變化

微觀解釋：一定質(zhì)量的理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的，在這種情p況下，體積減少時，分子的密集程度增大，氣體的壓強就增大。適用條件：壓強不太大，溫度不太低圖象表達：p

②查理定律：

1V1oV

pC（C為常量）→等容變化T微觀解釋：一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變，在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強就增大。適用條件：溫度不太低，壓強不太大圖象表達：pVT

po③蓋呂薩克定律：

VC（C為常量）→等壓變化T

微觀解釋：一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大，只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減少，才能保持壓強不變

適用條件：壓強不太大，溫度不太低

V圖象表達：VT

7、理想氣體

宏觀上：嚴格遵守三個實驗定律的氣體，在常溫常壓下實驗氣體可以看成理想氣體

微觀上：分子間的作用力可以忽略不計，故一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關，與體積無關理想氣體的方程：

oT

pVCT8、氣體壓強的微觀解釋

大量分子頻繁的撞擊器壁的結(jié)果

影響氣體壓強的因素：①氣體的平均分子動能（溫度）②分子的密集程度即單位體積內(nèi)的分子數(shù)（體積）三、物態(tài)和物態(tài)變化9、晶體：外觀上有規(guī)則的幾何外形，有確定的熔點，一些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性非晶體：外觀沒有規(guī)則的幾何外形，無確定的熔點，一些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性①判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體的主要依據(jù)是有無固定的熔點②晶體與非晶體并不是絕對的，有些晶體在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體（石英→玻璃）10、單晶體多晶體

如果一個物體就是一個完整的晶體，如食鹽小顆粒，這樣的晶體就是單晶體（單晶硅、單晶鍺）

如果整個物體是由許多雜亂無章的小晶體排列而成，這樣的物體叫做多晶體，多晶體沒有規(guī)則的幾何外形，但同單晶體一樣，仍有確定的熔點。11、表面張力

當表面層的分子比液體內(nèi)部稀疏時，分子間距比內(nèi)部大，表面層的分子表現(xiàn)為引力。如露珠

12、液晶

分子排列有序，各向異性，可自由移動，位置無序，具有流動性各向異性：分子的排列從某個方向上看液晶分子排列是整齊的，從另一方向看去則是雜亂無章的

13、改變系統(tǒng)內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞

①熱傳遞有三種不同的方式：熱傳導、熱對流和熱輻射②這兩種方式改變系統(tǒng)的內(nèi)能是等效的

③區(qū)別：做功是系統(tǒng)內(nèi)能和其他形式能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化；熱傳遞是不同物體（或物體的不同部分）之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移14、熱力學第一定律

①表達式uWQ符號+-②

15、能量守恒定律

能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變第一類永動機不可制成是因為其違背了熱力學第一定律第二類永動機不可制成是因為其違背了熱力學第二定律（一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行）

熵是分子熱運動無序程度的定量量度，在絕熱過程或孤立系統(tǒng)中，熵是增加的。16、能量耗散

系統(tǒng)的內(nèi)能流散到周圍的環(huán)境中，沒有辦法把這些內(nèi)能收集起來加以利用。

W外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)對外界做功Q系統(tǒng)從外界吸熱系統(tǒng)向外界放熱u系統(tǒng)內(nèi)能增加系統(tǒng)內(nèi)能減少

物理選修3－3知識點100問

1、可以把單個分子看做一個立方體，也可以看做是一個小球。通常情況下把分子看做小球，是對分子的簡化模型。

10262、除了一些有機物質(zhì)的大分子外，多數(shù)分子的直徑和質(zhì)量的數(shù)量級為d10m,m10kg3、1mol的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)，這個數(shù)量可以用阿伏加德羅數(shù)來表示。4、在任何狀態(tài)下，一切物質(zhì)的分子都在永不停息的做無規(guī)則的熱運動。（物體的內(nèi)能永遠不可能為零）

5、油膜法估測分子直徑時，先撒痱子粉再滴油酸酒精溶液。

6、油膜法估測分子直徑時，分子直徑等于一滴油酸酒精溶液中所含的純油酸的體積除以油膜的面積。

7、擴散和布朗運動都說明分子在做無規(guī)則的熱運動。

8、在高溫條件下，通過擴散在純凈的半導體材料中摻入其它元素來生產(chǎn)半導體器件。

9、布朗運動指的是懸浮在液體或氣體中的小微粒的運動，布朗運動說明液體或氣體分子在做無規(guī)則的熱運動。

10、液體或氣體溫度越高、懸浮微粒越小布朗運動越明顯。

11、在顯微鏡下看到的微粒在不同時刻的位置的連線不是小微粒的運動的軌跡。

12、分子間的引力和斥力同時存在，當分子引力增大時分子斥力也增大；當分子引力減少時分子斥力也減少。（引力和斥力同時、同向變化）13、分子力是分子間引力和斥力的合力。

14、兩分子從無窮遠到不能在靠近時，分子間引力斥力都增大，分子力變化為：先表現(xiàn)為引力后

表現(xiàn)為斥力，分子力先增大在減少再增大，分子的動能先增大后減少，分子勢能先減少后增大，當r=r0時分子勢能有最小值，為負值。

15、分子力做正功，分子勢能減少，分子力做負功分子勢能增加。16、分子動理論是熱現(xiàn)象微觀理論的基礎。

17、如果兩個物體達到了熱平衡狀態(tài)，就是指兩個物體溫度相同的狀態(tài)。18、開爾文是國際單位制中七個基本物理量之一。19、開爾文溫度的變化量與攝氏溫度的變化量相同。

20、任何物質(zhì)分子的平均動能只與溫度有關，溫度越高（低）分子的平均動能越大（下），與物

體的機械運動無關。（溫度是分子平均動能的標志。）21、任何氣體的分子勢能均為零。

22、分子間距離增大時，分子的勢能不一定增大。23、PV=KT(K為常量，與氣體的質(zhì)量有關)。

24、熱現(xiàn)象與大量分子熱運動的統(tǒng)計規(guī)律有關，與個別分子的熱運動無關。

25、氣體對容器的壓強是大量氣體分子對器壁的頻繁撞擊產(chǎn)生的。單位體積內(nèi)的分子數(shù)相同，分子的平均速率越大，壓強越大；分子的平均動能相同，單位體積內(nèi)的分子數(shù)越多，壓強越大。26、影響壓強的兩個因素：單位體積內(nèi)的分子數(shù)（與氣體的體積有關）；分子的平均動能（只與溫度有關）。

27、常見的金屬是多晶體。有些晶體沿不同方向上的導熱性和導電性不同，有些晶體沿不同方向

上的光學性質(zhì)不同（以上晶體只要指單晶體。）28、晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。

29、液體可以流動說明液體分子間的相互作用力比固體分子間的作用力要小。30、液體的表面張力作用的效果是：使液體的表面積最小。

31、液體表面的分子間距大與液體內(nèi)部的分子間距，液體表面分子力表現(xiàn)為引力，液體內(nèi)部分子

力表現(xiàn)為斥力。

32、△U=W+Q：該公式研究的主要對象為氣體。U表示物體內(nèi)能的變化量，W表示氣體對外或克服外界做的功，Q表示氣體吸收或放出的熱量。當氣體對外做功或外界克服氣體做功W取負值，氣體克服外界做功或外界對氣體做功W取正值，氣體做功一定伴隨著其體積的變化；氣體吸收熱量Q取正值，氣體放出熱量Q取負值。33、汽化的兩種方式：蒸發(fā)和沸騰。

34、未飽和汽的壓強小于飽和汽的壓強。飽和氣壓隨溫度而變，溫度升高，飽和氣壓增加。35、改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。

36、熱量不能自發(fā)的由低溫物體傳向高溫物體（克勞休斯表述）。

37、不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變?yōu)楣Γ�而不產(chǎn)生其它影響（開爾文表述）。38、通過做功，機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無法全部用來做功以轉(zhuǎn)化為機械能。39、自然界自發(fā)的宏觀過程具有方向性。

40、第一類永動機違背了熱力學第一定律，第二類永動機違背了熱力學第二定律，沒有違背熱力

學第一定律。

41、一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行。42、在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減少。（熵增加原理）43、自發(fā)的宏觀過程總是向無序度更大的方向發(fā)展。

44、能量在數(shù)量上雖然守恒，但其轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化卻具有方向性。

45、各種形式的能量向內(nèi)能轉(zhuǎn)化，是微觀領域內(nèi)無序程度較小向無序程度較大的轉(zhuǎn)化，是能夠自動發(fā)生、全額發(fā)生的。二、判斷以下說法正確的是：

（）1．“用油膜法估測分子的大小”實驗中油酸分子直徑等于一滴混合溶液中純油酸的體積除以相應油酸膜的面積

（）2．一絕熱容器內(nèi)盛有液體，不停地攪動它，使它溫度升高該過程是可逆的；在一絕熱容器內(nèi)，不同溫度的液體進行混合該過程不可逆。

（）3．氣體分子的平均動能越大，氣體的壓強就越大。（）4．物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體。

（）5．液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的。

（）6．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強也增大

（）7．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的壓強一定增大。

（）8．氣體體積變小時，單位體積的分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，從而氣體的壓強一定增大。

（）9．壓縮一定量的氣體，氣體的內(nèi)能一定增加。

（）10．有一分子a從無窮遠處趨近固定不動的分子b，當a到達受b的分子力為零處時，a具有的動能一定最大。

（）11．氣體吸收熱量，其分子的平均動能就增大。

（）12．盡管技術不斷進步，熱機的效率仍不能達到100%，制冷機卻可以使溫度降到-283℃。

（）13．在完全失重的情況下，熔化的金屬能夠收縮成標準的球形。（）14．溫度、壓力、電磁作用等可以改變液晶的光學性質(zhì)。（）15．擴散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現(xiàn)象和布朗運動也叫做熱運動。

（）16．兩個分子甲和乙相距較遠(此時它們之間的作用力可以忽略)，設甲固定不動，乙逐漸向甲靠近，直到不能再靠近，在整個移動過程中前階段分子力做正功，后階段外力克服分子力

做功。

（）17．晶體熔化過程中，當溫度達到熔點時，吸收的熱量全部用來破壞空間點陣，增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點。非晶體沒有空間點陣，熔化時不需要去破壞空間點陣，吸收的熱量主要轉(zhuǎn)化為分子的動能，不斷吸熱，溫度就不斷上升。（）18．根據(jù)熱力學第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，在熱傳導中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體。

（）19．氣體分子間的距離較大，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，氣體分子幾乎不受力的作用而做勻速直線運動。分子的運動雜亂無章，在某一時刻，向各個方向運動的氣體分子數(shù)目不均等。

（）20．一由不導熱的器壁做成的容器，被不導熱的隔板分成甲、乙兩室。甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為Ｔ的氣體，乙室為真空，如圖所示。提起隔板，讓甲室中的氣體進入乙室，若甲室中氣體的內(nèi)能只與溫度有關，則提起隔板后當氣體重新達到平衡時，其溫度仍為Ｔ。

（）21．液晶顯示屏是應用液晶的光學各項異性制成的。

（）22．熵增加原理說明一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行。（）23．飽和氣壓隨溫度的升高而增大。

（）24．物體的溫度升高，表示物體中所有分子的動能都增大。（）25．1mol任何物質(zhì)所含有的粒子數(shù)都相等。（）26．液體表面層中分子間距小于內(nèi)部分子間距。

（）27．相同質(zhì)量和溫度的氫氣和氧氣、氫氣的內(nèi)能大，氧氣分子的平均動能大，氫氣分子的平均速率大。

（）28．只要知道氣體的體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出分子的體積。（）29．懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動越明顯。

（）30．一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強不變，溫度越高，體積越大。

（）31．氣體膨脹的過程，就是氣體對外做功的過程，氣體的內(nèi)能一定減少。（）32．一定溫度下，飽和汽壓是一定的。

（）33．第二類永動機是不可能制成的，因為它違背了能量守恒定律。

（）34．由于液體表面的分子間距大于液體內(nèi)部的分子間距，所以在液體表面只有引力沒有斥力，所以液體表面具有收縮的趨勢。（）35．“破鏡難圓”的原因是兩片碎玻璃之間，絕大多數(shù)玻璃分子間距離太大，分子引力和斥力都可忽略，總的分子引力為零。

（）36．在宇宙間溫度1K是不能夠達到的。

（）37．在陽光照射下的教室里，眼睛直接看到的空氣中塵粒的運動屬于布朗運動。

（）38．兩個分子從遠處逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子間相互作用的合力先變大、后變小，再變大。

（）39．布朗運動是指液體分子的無規(guī)則熱運動。（）40．一定質(zhì)量的氣體能充滿整個容器，這說明在一般情況下氣體分子間的作用力很微弱。（）41．如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也可能處于平衡。

（）42．物體的溫度越高，物體的內(nèi)能一定越大。

（）43．氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強一定增大。

（）44．若液體對某種固體是浸潤的，當液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細管時，液面跟固體接觸的面積有擴大的趨勢。

（）45．汽車駕駛員用水和酒精混合物裝入冷卻系統(tǒng)，這是因為該混合物具有較低的沸點。（）46．克勞修斯表述指出了熱傳導的不可逆性。

（）47．布朗運動和擴散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生。

23

（）48．1kg的任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)相同，都是6.02×10個，這個數(shù)叫阿伏加德羅常數(shù)。（）49．布朗運動是在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動。

（）50．關于液體的表面張力，表面層里分子距離比液體內(nèi)部小些，分子力表現(xiàn)為引力。（）51．理想氣體在等溫變化時，內(nèi)能不改變，因而與外界不發(fā)生熱交換。（）52．液體很難被壓縮，說明壓縮時液體分子間的斥力大于引力。

（）53．分子力隨分子間的距離的變化而變化，當r>r0時，隨著距離的增大，分子間的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表現(xiàn)為引力。

（）54．一定質(zhì)量的理想氣體，體積變大的同時，溫度也升高了，氣體分子平均動能增大，氣體內(nèi)能增大，氣體的壓強可能變大。

（）55．電冰箱內(nèi)的食品溫度比室內(nèi)溫度低，說明在一定條件下熱傳導可以由低溫物體向高溫物體進行

（）56．新能源：指目前尚未被人類大規(guī)模利用而有待進一步研究、開發(fā)和利用的能源，如核能、太陽能、風能、地熱能、海洋能、氫能等。（）57．物質(zhì)處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時均能發(fā)生擴散現(xiàn)象，只是氣態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象最顯著，處于固態(tài)時擴散現(xiàn)象非常不明顯。

（）58．因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關，所以布朗運動也可以叫做熱運動。（）59．室內(nèi)塵埃的運動是空氣分子碰撞塵埃造成的現(xiàn)象。（）60．一定質(zhì)量的氣體能充滿整個容器，這說明在一般情況下，氣體分子間的作用力很微弱。

（）61．電焊能把二塊金屬連接成一整塊是分子間的引力起作用。（）62．因為空氣分子之間存在著斥力，所以打氣筒給自行車打氣時，要用力才能將空氣壓縮。

（）63．把碳素墨水滴入清水中，觀察到布朗運動，是水分子對碳微粒有斥力的結(jié)果。（）64．一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。

（）65．兩個物體放在一起彼此接觸，它們?nèi)舨话l(fā)生熱傳遞，其原因是它們的內(nèi)能相同。（）66．溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每一個分子的動能都增大，可能有個別的分子動能反而減小。

（）67．只要處于同一溫度下，任何物質(zhì)分子做熱運動的平均動能都相同。（）68．分子勢能最小并不一定是分子勢能為零。

（）69．分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能。（）70．物體的機械能可以為零，而內(nèi)能不可能為零。（）71．光滑水平面上加速運行的物體，由于速度增大，每個分子速度也增大了，所以分子的平均動能增大，內(nèi)能和機械能都增大。

（）72．能量在利用過程中，總是由高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能。（）73．溫度高的物體中的每一個分子的動能，一定大于溫度低的物體中的每一個分子的動能。（）74．溫度高的物體中的每一個分子運動的速率，一定比溫度低的物體中的每一個分子的運動的速率大。

（）75．氣體分子沿各個方向運動的機會（幾乎）相等。

（）76．大量氣體分子的速率分布呈現(xiàn)中間多（具有中間速率的分子數(shù)多）兩頭少（速率大或小的分子數(shù)目少）的規(guī)律。

（）77．對一定質(zhì)量的理想氣體，當分子熱運動變劇烈時，壓強可以不變。（）78．壓強增大，體積增大，分子的平均動能一定增大。

（）79．作用在任何一部分液面上的表面張力，總是跟這部分液面的分界線垂直。

（）80．做功和熱傳遞是等效的，這里指的是它們能使物體改變相同的內(nèi)能。（）81.在布朗運動中花粉的無規(guī)則運動不可能是地球的微弱震動引起的。（）82.物體的熱脹冷縮現(xiàn)象正是由于物體分子間的空隙增大或縮小而造成的，這是氣體、液體和固體所共有的現(xiàn)象。

（）83．細繩不易被拉斷說明分子間存在著引力。（）84．溫度是表示物體冷熱程度的物理量，反映了組成物體的大量分子的無規(guī)則運動的激烈程度。

（）85．分子勢能的大小由分子間的相互位置決定。（）86．由于物體分子距離變化的宏觀表現(xiàn)為物體的體積變化，所以微觀的分子勢能變化對應于宏觀的物體體積變化。

（）87．一定質(zhì)量的氣體等溫線的p-V圖是雙曲線的一支。

（）88．一定質(zhì)量的氣體在等壓變化時，升高（或降低）相同的溫度增加（或減�。┑捏w積是相同的。

（）89．對一定質(zhì)量的理想氣體，可以做到升高溫度時，壓強、體積都減小。（）90．大量偶生事件整體表現(xiàn)出來的規(guī)律叫統(tǒng)計規(guī)律。

（）91．理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和氣體質(zhì)量決定，與體積無關。

（）92．對一定質(zhì)量的理想氣體，當分子熱運動變劇烈時，壓強可以不變。

（）93．機械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能，同時不引起其他變化。（）94．一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行。（）95．一個物體在粗糙的平面上滑動，最后停止，則系統(tǒng)的熵增加。（）96．一定質(zhì)量的氣體被壓縮，從而放出熱量，其熵減少。

（）97．在一個非孤立的、有能量輸入的系統(tǒng)中，熵是完全可以減小的。

（）98伴隨著熵增加的同時，一切不可逆過程總會使自然界的能量品質(zhì)不斷退化，逐漸喪失做功的本領，所以人類必須節(jié)約能源。（）99．晶體在熔化過程中所吸收的熱量，將主要用于既增加分子的動能，也增加分子的勢能。

（）100、物體吸收熱量，同時外界對物體做功，物體的溫度可能不變。三、選擇、計算題

1．一定量的氣體在某一過程中，外界對氣體做了8×104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J，則下列各式中正確的是（）

A.W=8×104J，ΔU=1.2×105J，Q=4×104JB.W=8×104J，ΔU=－1.2×105J，Q=－2×105JC.W=－8×104J，ΔU=1.2×105J，Q=2×104J

454

D.W=－8×10J，ΔU=－1.2×10J，Q=－4×10J

2.一定質(zhì)量的氣體，在壓縮過程中外界對氣體做功300J，但這一過程中氣體的內(nèi)能減少了

300J，問氣體在此過程中是吸熱還是放熱？吸收（或放出）多少熱量？

3．一個透熱良好的氣缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下壓活塞，壓縮中對氣體做了201*J的功，穩(wěn)定后使容器中2千克的水溫度升高了0.2℃，假設盛水容器絕熱。問：壓縮前后缸內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？[水的比熱容c=4.2×103J/（kg℃）]

4．一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4.2×105J的熱量，同時氣體對外做了6×105J的功，問：

（1）物體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？（2）分子勢能是增加還是減少？

（3）分子的平均動能是增加還是減少？1√11×21√31×41√51×61√71×81√91×

物理選修3-3各地考題匯總

熱學

一、選擇題

1.陜西省西安高新一中201*屆高三高考模擬下列說法中錯誤的是（ABC）．．

A在冬季，剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊，不易拔出，是因為白天氣溫升高，大氣壓強變大

B一定質(zhì)量的理想氣體，先等溫膨脹，再等壓壓縮，其體積必低于起始體積C布朗運動就是液體分子的運動

D在輪胎爆裂這一短暫過程中，氣體膨脹，溫度下降

2．上海市七校201*屆高三下學期聯(lián)考一定量的理想氣體的p-V圖像如圖所示，氣體由狀態(tài)ABCDA變化．氣體對外做正功的變化過程是下列選項中的(B)

A．A→BB．B→CC．C→DD．D→A

3．四川省內(nèi)江市201*屆高三二模模擬如圖所示，電路與一絕熱密閉氣缸相連，Ra為電阻絲，電源有內(nèi)阻，氣缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，電鍵S閉合，現(xiàn)將變阻器的滑動片向下移動的過程中，下列說法正確的是(B)

A．氣缸內(nèi)氣體壓強減小B．氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增大

2×12×22√32√42×52√62×72√882√92√3×13√23√33×43×53×63×73×83√93√4×14√24×34×44√54√64√74×84√94√答案5√15×25√35√45√55√65×75√85√95√6×16√26×36√46√56√66√76√86√96√7×17√27×37×47×57√67√77√87√97√8×18√28×38√48×58×68√78√88√98√9×19×29√39×49×59×69×79√89×99×10√20√30√40√50×60√70√80√90√100√

C．氣體分子平均動能減小

D．氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的撞擊次數(shù)減少

4.河南省鄭州47中09-10學年高三上學期模擬一定質(zhì)量的理想氣體，體積由V1膨脹到V2，如果是通過等壓過程實現(xiàn)，做功為W1、傳遞熱量為Q1、內(nèi)能變化為△U1；如果是通過等溫過過程實現(xiàn)，做功為W2、傳遞熱量為Q2、內(nèi)能變化為△U2，則(A)

A、W1＞W(wǎng)2，Q1＞Q2，△U1＞△U2B、W1＞W(wǎng)2，Q1＞Q2，△U1=△U2C、W1＞W(wǎng)2，Q1=Q2，△U1=△U2D、W1＜W2，Q1=Q2，△U1=△U2

5．廣東省陽東廣雅中學201*屆高三周測如圖所示，豎直放置的固定容器及質(zhì)量為m的可動光滑活塞P都是不導熱的，中間有一導熱的固定隔板Q，Q的上下兩邊盛有溫度和體積均相同的同種氣體甲和乙，現(xiàn)用外力F將活塞P緩慢向下移動一段距離，則在移動P的過程中（B）PA．外力F對活塞做功，甲的內(nèi)能不變

甲B．甲傳熱給乙，乙的內(nèi)能增加

C．甲氣體與乙氣體相比，甲氣體在單位時間內(nèi)與隔板Q碰撞的分子數(shù)一定較少乙QD．甲氣體與乙氣體相比，甲氣體在單位時間內(nèi)與隔板Q碰撞的分子數(shù)一定較多

6．上海市七校201*屆高三下學期聯(lián)考如圖所示，兩端開口的彎管，右管插入水銀槽中，左管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則（A）A．彎管右管內(nèi)外水銀面的高度差為h

B．若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大

C．若把彎管向下移動少許，則右管內(nèi)的水銀柱的高度上升D．若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

7．河南省新鄭州二中分校201*屆高三第一次模擬下列敘述中，正確的是(C)A．物體的溫度越高，分子熱運動就越劇烈，每個分子動能也越大B．布朗運動就是液體分子的熱運動

C．一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變

D．根據(jù)熱力學第二定律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體

8．河南省開封高中201*屆高三上學期1月月考對一定量的氣體，下列說法正確的是（BC）A．氣體體積是指所有氣體分子的體積之和B．氣體分子的熱運動越劇烈，氣體的溫度就越高C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的D．當氣體膨脹時，氣體的分子勢能減小，因而氣體的內(nèi)能一定減少

9.江西會昌中學201*～201*學年第一學期第三次月考下列有關熱學知識的論述正確的是（BD）

A．兩個溫度不同的物體相互接觸時，熱量既能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，也可以自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體

B．在一定條件下，低溫物體可以向高溫物體傳遞能量

C．第一類永動機違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，第二類永動機不違背能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，隨著科技的進步和發(fā)展，第二類永動機可以制造出來

D．溫度是物體分子熱運動平均動能的標志

10．河南省新鄭州二中分校201*屆高三第一次模擬絕熱氣缸的質(zhì)量為M,絕熱活塞的質(zhì)量為m,活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣,氣缸中密封一部分理想氣體,最初氣缸被銷釘固定在足夠長的光滑固定斜面上。如圖所示,現(xiàn)拔去銷釘,讓氣缸在斜面上自由下滑,當活塞與氣缸相對靜止時,被封氣體與原來氣缸靜止在斜面上時相比較,以下說法正確的是(B)

A.氣體的壓強不變B.氣體的內(nèi)能減少C.氣體的溫度升高D.氣體的體積減小

11.上海市六校201*屆高三第一次聯(lián)考如圖所示，在一只燒瓶口插入一細玻璃管，管的另一端與一水銀壓強計相通，燒瓶中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，開始氣壓計的U形管的兩水銀面一樣高�，F(xiàn)將瓶浸入熱水中，改變燒瓶中氣體的溫度，則下面操作中正確的是（BC）

（A）為使氣體保持等壓，應向上移動A管（B）為使氣體保持等壓，應向下移動A管

（C）為使氣體保持等容，應向上移動A管（D）為使氣體保持等容，應向下移動A管

12．江西省吉水中學高三第二次月考物理試卷如圖，導熱氣缸開口向下，內(nèi)有理想氣體，缸內(nèi)活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個沙桶，沙桶裝滿沙子時，活塞恰好靜止，現(xiàn)在沙桶底部鉆一小洞，細沙慢慢漏出，并緩慢降低缸外部環(huán)境溫度，則（AB）A．氣體壓強增大，內(nèi)能可能不變

B．外界對氣體做功，氣體溫度可能降低C．氣體體積減小，壓強增大，內(nèi)能一定減小D．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一定增加

13.上海市六校201*屆高三第一次聯(lián)考關于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是（B）（A）溫度升高時，每個分子的動能都增大（B）溫度升高時，分子的平均動能增大（C）機械能越大，分子的平均動能就越大（D）機械能越大，物體的內(nèi)能就越大

14．福建省龍巖二中201*屆高三摸底考試一定質(zhì)量的氣體(分子力及分子勢能不計)處于平衡狀

態(tài)Ⅰ，現(xiàn)設法使其溫度升高同時壓強減小，達到平衡狀態(tài)Ⅱ，則在狀態(tài)Ⅰ變?yōu)闋顟B(tài)Ⅱ的過程（BD）A．氣體分子的平均動能必定減小B．單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)減少C．氣體的體積可能不變D．氣體必定吸收熱量

15.上海市六校201*屆高三第一次聯(lián)考如圖所示，U形管A、B內(nèi)裝有一部分水銀，通過橡膠軟管與玻璃管C相連，C管豎直插入水銀槽

B中，若A、B、C三管內(nèi)徑相同，U形管兩側(cè)液面高度差為h，中間封

h有一段空氣，則（ABC）CA（A）C管內(nèi)外水銀面的高度差為h

（B）若將C管向下移動少許，則B管內(nèi)水銀面沿管壁上升

（C）若再往B管注入一些水銀，則A管水銀面上升的高度大于C管水銀面下降的高度

（D）若環(huán)境溫度升高，則A管水銀面下降的高度等于C管水銀面下降的高度

16.四川省宜賓市201*屆高三摸底測試下列說法中正確的是(C)A.第二類永動機無法制成是因為它違背了熱力學第一定律

B.教室內(nèi)看到透過窗子的“陽光柱”里粉塵顆粒雜亂無章的運動，這種運動是布朗運動C.地面附近有一正在上升的空氣團（視為理想氣體），它與外界的熱交換忽略不計。已知大氣壓強隨高度增加而降低，則該氣團在此上升過程中氣團體積增大，溫度降低D.熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞，不可能由低溫物體傳給高溫物體

17．河南省豫南九校201*屆高三上學期第三次聯(lián)考如圖所示，一個與外界絕熱的氣缸有一個絕熱的活塞，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)，現(xiàn)通過電熱絲對A氣體加熱一段時間，后來活塞達到新的靜止平衡狀態(tài)，不計氣體分子勢能，不計活塞與氣缸壁的摩擦，大氣壓強保持不變，則(AC)A．氣體A吸熱，內(nèi)能增加

BB．氣體B吸熱，對外做功，內(nèi)能不變

C．氣體A分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)增多AD．氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)不變18.上海市六校201*屆高三第一次聯(lián)考如圖所示，一彈簧秤上端固定，下端拉住活塞提起氣缸，活塞與氣缸間無摩擦，封閉一定質(zhì)量的理想氣體�，F(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體的溫度升高，則在此過程中，氣體體積V與彈簧秤拉力F的變化情況是（D）（A）V增大，F(xiàn)增大（B）V增大，F(xiàn)減�。–）V不變，F(xiàn)不變（D）V增大，F(xiàn)不變

二、填空題

19.江西會昌中學201*～201*學年第一學期第三次月考一水平放置的絕熱氣缸置于光滑平面上，用活塞封有部分理想氣體，氣缸與活塞的質(zhì)量均為m（如右圖所示），現(xiàn)給活塞施一向左的沖量I，使其向左運動，則在此后的運動中，被封閉氣體增加內(nèi)能的最大值是___________.答案：I2/4m

20.江蘇省南師大附屬揚子中學201*屆高三周練（1）以下說法正確的是．

A．達到熱平衡的系統(tǒng)內(nèi)部各處都具有相同的溫度B．分子間距增大，分子勢能就一定增大C．浸潤與不浸潤均是分子力作用的表現(xiàn)

D．液體的表面層分子分布比液體內(nèi)部密集，分子間的作崩體現(xiàn)為相互吸引（2）某熱機在工作中從高溫熱庫吸收了8×106kJ的熱量，同時有2×106kJ的熱量排放給了低溫

熱庫（冷凝器或大氣），則在工作中該熱機對外做了kJ的功，熱機的效率％．答案：（1）AC（2）6×106，75P/atm21.上海市六校201*屆高三第一次聯(lián)考如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A3A狀態(tài)時，溫度為tA=27C，則在狀態(tài)B的溫度為_____C。氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過程中對外所做的功為_______J。（取25

1atm=1.010Pa）

1答案：33C300JMB

O三、實驗題426V/L

22.河南省新鄭州二中分校201*屆高三第一次模擬利用油膜法估測油酸分子的大小，實驗器材有：濃度為0.05%(體積分數(shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的45×50cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙下面是實驗步驟：

A.用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL油酸酒精溶液時的滴數(shù)N

B.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)n

C.將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上

D.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，以坐標紙上邊長為1cm的正方形為單位，計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，算出油酸薄膜的面積Scm2

用已給的和測得的物理量表示單個油酸分子的大小_____________（單位：cm）答案：

23.江蘇省南師大附屬揚子中學201*屆高三周練實驗室內(nèi)，某同學用導熱性能良好的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在氣缸內(nèi)（活塞與氣缸壁之間無摩擦），活塞的質(zhì)量為m，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S．用滴管將水緩慢滴注在活塞上，最終水層的高度為h，如圖所示．在此過程中，若大氣壓強恒為p0，室內(nèi)的溫度不變，水的密度為，重力加速度為g，則：①圖示狀態(tài)氣缸內(nèi)氣體的壓強為；

②以下圖象中能反映密閉氣體狀態(tài)變化過程的是．

答案：①

p0ghmgs0.05%n(6分)NS

②A

四、論述、計算題

24.海南省�？谑�201*屆高三調(diào)研測試（1）下列說法正確的是

A．布朗運動雖然不是液體分子的運動，但是它可以說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動B．只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏伽德羅常數(shù)

C．在使兩個分子間的距離由很遠（r＞10-9m）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大；分子勢能不斷增大

D．在溫度不變的條件下，增大飽和汽的體積，就可減小飽和汽的壓強。E．液晶既有液體的流動性，又具有單晶體的各向異性

F．通過科技創(chuàng)新，我們能夠研制出內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能的熱機

（2）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理

想氣體。活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h�，F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時，活塞上升了h，此時氣體的溫為T1。已知大氣壓強為P0，重力加速度為g，不計活塞與氣缸的摩擦，求：①加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量。

②現(xiàn)停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當添加砂粒的質(zhì)量為m0時，活塞恰好回到原來的位置，求此時氣體的溫度。

答案：(1)ABE

(2)氣體對外做功W(2分)PSh(PSmg)h0由熱力學第一定律得(1分)UQW解得(1分)UQ(PSmg)h0（3）設活塞回到原位置時，氣體的溫度為T2

(m)gmg0mpppp1020sS則初態(tài)(2分)

V2hs末態(tài)Vhs12TT？12

PPV1V122(1分)T1T2mg10[1]T解得T(1分)212pSmg0由氣態(tài)方程

25.江蘇省淮陰中學201*屆高三摸底考試（1）奧運祥云火炬的燃燒系統(tǒng)由燃氣罐(內(nèi)有液態(tài)丙烷)、穩(wěn)壓裝置和燃燒器三部分組成，當穩(wěn)壓閥打開以后，燃氣以氣態(tài)形式從氣罐里出來，經(jīng)過穩(wěn)壓閥后進入燃燒室進行燃燒。則以下說法中正確的是▲。A．燃氣由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中要對外做功

B．燃氣由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中分子的分子勢能減少C．燃氣在燃燒室燃燒的過程是熵增加的過程

D．燃氣在燃燒后釋放在周圍環(huán)境中的能量很容易被回收再利用

(2)某運動員吸一口氣，吸進400cm3的空氣，據(jù)此估算他所吸進的空氣分子的總數(shù)為▲

個。已知1mol氣體處于標準狀態(tài)時的體積是22.4L。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）(3)如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁S的接觸是光滑的。兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b。電源ab氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過恒定電壓為U的電源和阻值為R

的電熱絲構(gòu)成回路，對氣體a緩慢加熱一段時間t后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)。在此過程中，氣體a內(nèi)能增加量為，試求氣體b的內(nèi)能增加量。答案：（1）AC（4分，漏選得2分，多選或錯誤不得分）（2）1×1022（4分）

（3）對氣體a，設氣體克服外力做功的值為W。由于絕熱系統(tǒng)，所以，由熱力學第一定律：

U2U2UtW，得出WtU。則對氣體b來說，由于絕熱系統(tǒng)，所以，內(nèi)能增加量為

RR2UUWtU（4分）

R

26．山東省費縣一中201*屆高三第一次調(diào)研測試（一）下列說法正確的是Ａ．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力Ｂ．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均作用力Ｃ．氣體分子熱運動的平均動能減小，氣體的壓強一定減�。模畣挝惑w積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大

（二）一氣象探測氣球，在充有壓強為1．00atm（即76．0cmHg）、溫度為27．0℃的氦氣時，

體積為3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36．0cmＨg，氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48．0℃。求：（1）氦氣在停止加熱前的體積；

（2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。答案：（一）A【解析】本題考查氣體部分的知識.根據(jù)壓強的定義A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強減小,D錯.

（二）（1）V.39m（2）V.54m2735【解析】

（1）在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過程。根據(jù)玻意耳馬略特定律有pV11pV22①

式中，pV2是在此等溫過程末氦氣的體積。由①式76.0cmHg,V3.50m,p36.0cmHg,112得V.39m②27333300K下降到與外界氣體溫度相同，（2）在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從T13即T25K。這是一等過程根據(jù)蓋呂薩克定律有22V2V3③T1T23式中，V3是在此等壓過程末氦氣的體積。由③式得V.54m④35

27．吉林省長白縣201*屆高三質(zhì)量檢測（1）一定量的氣體從外界吸收了4.7×105J的熱量，同時氣體對外做功2.5×105J,則氣體的內(nèi)能增加了___________J.

（2）熱力學第二定律有兩種表述，一種是克勞修斯表述，另一種叫開爾文表述。請你寫出開爾文表述:_________________________________________________

（3）用打氣筒給自行車打氣，設每打一次可打入壓強為一個大氣壓的空氣125cm3。自行車內(nèi)胎的容積為2.0L，假設胎內(nèi)原來沒有空氣，那么打了40次后胎內(nèi)空氣壓強為多少？（設打氣過程中氣體的溫度不變）答案：（1）2.2×105J（3分）

（2）不可能從單一熱庫（源）吸收熱量，使之完全變成功（全部對外做功），而不產(chǎn)生其他影響（不引起其他變化）.（3分）

（3）根據(jù)玻意耳定律得：p1V1=p2Vp2=

p1V1=2.5大氣壓（4分，方程結(jié)果各2分.）V2物理選修3-3重要知識點復習總結(jié)

第一章分子動理論-10

1、一般分子直徑的數(shù)量級為10m。

-26

2、一般分子質(zhì)量數(shù)量級是10Kg。3、擴散現(xiàn)象

【不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散。】

[1]擴散現(xiàn)象不僅發(fā)生在氣體和液體之間，也會發(fā)生固體在之間。

[2]直接說明了組成物體的分子總是不停地做無規(guī)則運動,溫度越高分子運動越劇烈。分子間有

間隙。

4、布朗運動

【懸浮在液體(氣體)中的固體微粒永不停息的無規(guī)則運動叫做布朗運動�！�

[1]布朗運動產(chǎn)生的原因：液體分子永不停息的無規(guī)則運動是產(chǎn)生布朗運動的原因。

[2]布朗運動是觀察到的懸浮小顆粒(足夠小)的無規(guī)則運動，不是分子的運動。但它間接反映了氣體、液體分子在不停地做無規(guī)則的熱運動。

[3]溫度越高，運動越激烈；顆粒越小，現(xiàn)象越明顯。

[4]陽光從縫隙射入教室，看到的塵埃的運動不是布朗運動。5、分子間作用力

[1]斥力和引力同時存在,實際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力。斥力和引力都隨r的增大而減小，但變化速度不同。

[2]壓縮氣體也需要力，不說明分子間存在斥力作用，壓縮氣體時需要的力是用來反抗大量氣體分子頻繁撞擊容器壁（活塞）時對容器壁（活塞）產(chǎn)生的壓力。[3]

分子力和分子間距的變化圖

F0r0F斥F分r

F引[4]當r=r0=10

-10

m時，F(xiàn)引＝F斥，分子力F分＝0，處于平衡狀態(tài)；

當r＜r0時，隨r的減小，F(xiàn)引、F斥都增大，F(xiàn)斥比F引增大得快，F(xiàn)斥＞F引，分子力表現(xiàn)為斥力，r減小，分子力增大；

當r＞r0時，隨r的增加，F(xiàn)引、F斥都減小，F(xiàn)斥比F引減小得快，F(xiàn)斥＜F引，分子力表現(xiàn)為引力；

-9

當r＞10r0=10時，分子力等于0，分子力是短程力。

6、溫度和溫標

[1]熱平衡定律(熱力學第零定律)：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡。

[2]溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量，它的特征就是“一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”。

溫度是分子平均動能的標志（不是分子平均速率的標志，速率根據(jù)質(zhì)量不同會有差異），溫度越高，分子平均動能越大。

[3]若溫度不同即系統(tǒng)處于非平衡態(tài)，則系統(tǒng)一定存在著熱交換。

[4]熱力學溫度:熱力學溫標表示的溫度叫做熱力學溫度，它是國際單位制中七個基本物理量之一,符號:T,單位開爾文，簡稱開，符號為K。T＝t（攝氏溫標）+273.15K。7、內(nèi)能

[1]分子勢能：分子間所具有的由它們的相對位置所決定的能�？赡転�0。宏觀上，由物體體積決定（要求在不考慮物態(tài)變化的前提下，所以不能說物體體積越大，分子勢能越大）。

[2]如果r＞r0分子勢能隨r增大而增大，這與彈簧拉伸相似；如果r＜r0，分子勢能隨r減小而增大，這與彈簧壓縮相似；r=r0勢能最小。

[3]一個物體的體積改變，分子勢能也隨改變，因此分子勢能和它的體積有關。[4]分子勢能與分子力隨距離變化的對應關系：

相互作用力做正功，勢能減��；相互作用力做負功，勢能增加。

[5]分子動能：分子不停運動，因而具有動能。永遠不能為0。宏觀上，只討論分子熱運動的平均動能，由溫度決定。

[6]分子熱運動的平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值。溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子平均動能越大。

[7]物體的內(nèi)能：物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的熱力學能，也叫內(nèi)能。其永遠不能為0。

[8]內(nèi)能和物體的溫度（分子動能）和體積（分子勢能）有關，還和物體所含的分子數(shù)有關，由三者共同決定。

[9]改變物體內(nèi)能的方式：做功和熱傳遞。8、分子動理論

[1]物質(zhì)是由大量分子組成的。

[2]分子在永不停息的做無規(guī)則運動。[3]分子間存在引力和斥力。

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