2012高考物理總復(fù)習(xí) 易錯(cuò)題與高考綜合問題解讀 考點(diǎn) 7 分子熱運(yùn)動(dòng) 能量守恒 氣體 探究開放題解答

1、分子熱運(yùn)動(dòng) 能量守恒 氣體探究開放題解答綜合問題1基本概念的深刻理解與應(yīng)用1. 將兩塊接觸面潔凈的鉛塊a、b壓緊后懸掛起，下面的鉛塊b不下落，這說明a、b接觸處 ( )A分子間無間隙故粘在一起 B分子間既存在引力又存在斥力 C分子間引力大于斥力 D分子間的分子力大于6物的重力此題是教材中演示分子力的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，平衡b物重力的只能是a、b間a對(duì)b的分子力作用，且知分子力表現(xiàn)為引力解答C b物受一豎直向下的重力，但處于靜止，由力的平衡知，a對(duì)6有向上的分子力作用，對(duì)a、b間分子而言，此分子力為引力，即分子間引力大于斥力，故而分子力表現(xiàn)為引力，即選項(xiàng)C正確2. 當(dāng)分子間距離變化時(shí)，兩分子間相互作用力

2、和分子勢(shì)能也會(huì)隨之變化，下列說法中正確的是 ( ) A只要分子間距離減小，分子間的引力和斥力就一定增大 B當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力將增大，而斥力將減小 C當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子勢(shì)能可能減小，也可能增大 D當(dāng)兩分子處于平衡位置時(shí)，分子間沒有相互作用的分子引力和斥力 搞清兩個(gè)關(guān)系是高考 資源網(wǎng)解題的關(guān)鍵：分子間的相互作用力隨分子間距離的變化而變化的關(guān)系；分子力做功與分子勢(shì)能變化之間的關(guān)系 解答 AC分子間的相互作用力與分子間距離的關(guān)系如圖79所示，由圖可知：只要分子間距離減小，分子間的引力和斥力就一定增大；分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力就一定減小；當(dāng)兩分子處于平衡位置時(shí)，分子間的引

3、力和斥力大小相等、方向相反，分子力為零，所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤；當(dāng)r在rr0確的區(qū)域內(nèi)增大時(shí)，分子力為斥力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小；當(dāng)r在r>r0的區(qū)域內(nèi)增大時(shí)，分子力為引力，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，所以當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子勢(shì)能可能減小，也可能增大，故選項(xiàng)C正確3. 下列說法中，正確的是 ( ) A從甲物體自發(fā)傳遞Q熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)能比乙物體多 B熱機(jī)的效率從原理上講可以達(dá)到100 C因?yàn)槟芰渴睾?，所以能源危機(jī)是不可能的 D以上說法均不正確 理解了熱傳遞的方向性，熱力學(xué)第二定律和能量守恒的實(shí)質(zhì)，便不難判斷“能源危機(jī)”與“能量守恒”并不矛盾“能源危機(jī)”指自然界

4、中提供能量的資源(如煤、石油等)在逐漸地減少，但能量在轉(zhuǎn)化過程中總量始終是守恒的，能源危機(jī)并非說明能量不守恒 解答D 自發(fā)熱傳遞應(yīng)發(fā)生在兩個(gè)溫度不同的物體之間，并不是內(nèi)能不同，A錯(cuò)；由熱力學(xué)第二定律：“不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化”可知，任何熱機(jī)的機(jī)械效率都不可能達(dá)100，因此B錯(cuò)；雖然能量守恒，但自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程是有方向性的，比如我們無法將耗散在空氣中的能量重新收聚起來再利用，自然界中的可利用的能源是有限的，不可能再生的，C錯(cuò)；故答案為D規(guī)律總結(jié)(1)強(qiáng)化基本概念與規(guī)律的記憶 f2)建立宏觀量與微觀量的對(duì)應(yīng)關(guān)系綜合問題2熱力學(xué)定律，能的轉(zhuǎn)化和守恒1

5、. 如圖710所示，固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B，B的兩邊分別盛有氣體甲和乙現(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動(dòng)一段距離，已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高，則在移動(dòng)P的過程中 ( ) A外力對(duì)乙做功，甲的內(nèi)能不變 B外力對(duì)乙做功，乙的內(nèi)能不變 C乙傳遞熱量給甲，乙的內(nèi)能增加 D乙的內(nèi)能增加，甲的內(nèi)能不變 固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的，說明氣體與外界無法進(jìn)行熱傳遞；固定隔板B導(dǎo)熱，說明甲、乙間可進(jìn)行熱傳遞；由做功情況分析內(nèi)能改變情況即可 解答C將活塞P緩慢地向B運(yùn)動(dòng)的過程中，外力對(duì)乙做功，乙的內(nèi)能增加，溫度升高，由于固定隔板B導(dǎo)熱，所以乙將傳遞熱量給甲，甲、乙兩部分氣體的溫度

6、最終相同，均高于初態(tài)溫度，所以甲、乙內(nèi)能均增加故選項(xiàng)C正確2. 圖71l為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫致冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)在蒸發(fā)器中致冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)致冷劑液化，放出熱量到箱體外下列說法正確的是 ( ) A熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 B電冰箱的致冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔?C電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律 D電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律 由熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律分析即可 解答B(yǎng)C由熱力學(xué)第二定律可判斷選項(xiàng)A錯(cuò)；電冰箱工作時(shí)雖然消耗了電能，但是電能通過壓縮機(jī)轉(zhuǎn)化成機(jī)械能等其他形式的能，所以電冰

7、箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律，選項(xiàng)BC正確，D錯(cuò)3. 如圖712所示，柱形容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣，光滑活塞C(質(zhì)量為 m)與容器用良好的隔熱材料制成，另有質(zhì)量為M的物體從活塞上方的A點(diǎn)自由下落到活塞上，并隨活塞一起到達(dá)最低點(diǎn)B而靜止，在這一過程中，空氣內(nèi)能的改變量E，外界對(duì)容器內(nèi)空氣所做的功W及物體和活塞的重力勢(shì)能的變化之間的關(guān)系是 由熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律分析即可 解答C由于系統(tǒng)隔熱，所以氣體與外界沒有熱交換，活塞對(duì)氣體做正功，所以由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w的內(nèi)能增加，且E=W，這部分損失的重力勢(shì)能一部分使氣體的內(nèi)能增加，另一部分損失到碰撞過程中m和M的內(nèi)能上，所以W<Mgh+

8、mgh故選項(xiàng)C正確4光滑的水平桌面上放一質(zhì)量M=400 g的木塊，被一顆質(zhì)量m=20 g的以水平速度v0=500 m/s飛行的子彈擊中，子彈穿出木塊時(shí)的速度v1=300 m/s若子彈擊中木塊的過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其中=41.8部分被子彈吸收使其溫度升高，已知子彈的比熱c=125 J/(kg·)試求子彈穿過木塊過程中升高的溫度 子彈與木塊相互作用過程整體合外力為零，符合動(dòng)量守恒定律，由此求得子彈穿出木塊時(shí)木塊速度，然后按能量轉(zhuǎn)化與分配關(guān)系和熱平衡方程求解 解答設(shè)子彈穿出木塊時(shí)，木塊速度為v2讓，對(duì)M、m由動(dòng)量守恒定律可得 則那么子彈、木塊系統(tǒng)損失的機(jī)械能 根據(jù)能的轉(zhuǎn)

9、化和守恒定律，系統(tǒng)增加的內(nèi)能為U=E=1 580 J，依題設(shè)有41.8U被子彈吸收使其溫度升高，即則規(guī)律總結(jié)(1)正確理解熱力學(xué)定律和能量守恒定律；(2)理解做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能時(shí)的區(qū)別與聯(lián)系；(3)把握好理想氣體模型的特點(diǎn)；(4)恰當(dāng)選擇力學(xué)規(guī)律分析活塞運(yùn)動(dòng)問題綜合問題3有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算1. 在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，將一滴體積為V的油酸的酒精溶液滴在盛水的淺盤中，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，利用坐標(biāo)紙算出油酸薄膜的面積為S，已知油酸的酒精溶液的物質(zhì)的量濃度為a，油酸的摩爾體積為V0，則可估算出：油酸分子的直徑大小為d= ，阿伏加德羅常數(shù)為NA= 由濃度定義和單分子油

10、膜法求解解答油酸摩爾數(shù)為n=aV，體積為nV0=aVV0，形成單分子層油膜時(shí)有aVV0=S·d，即分子直徑d= aVV0/S，一個(gè)油酸分子體積則阿伏加德羅常數(shù)2. 已知金剛石的密度=3.5×103kg/m3，現(xiàn)有一塊體積為V=4.0×10-8 m3的金剛石，它含有多少個(gè)碳原子(保留兩位有效數(shù)字)?假如金剛石中的碳原子是緊密地挨在一起，試估算碳原子的直徑(保留一位有效數(shù)字) 由金剛石的質(zhì)量求金剛石的物質(zhì)的量，然后由阿伏加德羅常數(shù)計(jì)算這塊金剛石所含碳原子數(shù)；由球形模型計(jì)算碳原子直徑解答金剛石的質(zhì)量這塊金剛石的物質(zhì)的量這塊金剛石所含的碳原子數(shù)一個(gè)碳原子的體積：把金剛石中的碳原子看成球體，則由公式d3，可得碳原子直徑為規(guī)律總結(jié)(1)由宏觀量去計(jì)算微觀量，或由微觀量去計(jì)算宏觀量，