2024-2025學(xué)年人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修三2.5 液體（含答案） （人教2019選擇性必修三）

2024-2025學(xué)年人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修三2.5液體（含答案）（人教2019選擇性必修三）2.5液體基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、液體的表面張力1．表面層：液體表面跟氣體接觸的薄層。2．表面張力：(1)定義：在表面層，分子比較稀疏，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，這種力使液體表面繃緊，叫作液體的表面張力。(2)方向：總是跟液體相切，且與分界面垂直。要點(diǎn)二、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)1．浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)(1)浸潤(rùn)：一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附著在固體的表面上的現(xiàn)象；(2)不浸潤(rùn)：一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，不會(huì)附著在這種固體的表面上的現(xiàn)象；(3)當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強(qiáng)時(shí)，液體能夠浸潤(rùn)固體；反之，液體則不浸潤(rùn)固體。2．毛細(xì)現(xiàn)象：浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象。要點(diǎn)三、液晶1．液晶：是介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。2．特點(diǎn)：(1)液晶態(tài)既具有液體的流動(dòng)性，又在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列的性質(zhì)；(2)具有光學(xué)各向異性。要點(diǎn)突破突破一：液體表面張力1．液體表面張力的成因分析液體表面層分子比較稀疏，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，該引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面形成一層繃緊的膜。2．表面張力及其作用(1)表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì)，使液體表面積趨于最?。隗w積相同的條件下，球形的表面積最小。(2)表面張力的大小除了跟邊界線長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的種類、溫度有關(guān)。(3)表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線。如圖所示。突破二：浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的形成原因(1)附著層內(nèi)分子受力情況：液體和固體接觸時(shí)，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引。(2)浸潤(rùn)的成因：當(dāng)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤(rùn)固體。(3)不浸潤(rùn)的成因：當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤(rùn)固體。突破三：毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系。如下圖所示，甲是浸潤(rùn)情況，此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形，因?yàn)橐后w的表面張力的作用，液體會(huì)受到向上的作用力，因而管內(nèi)液面要比管外高；乙是不浸潤(rùn)情況，管內(nèi)液面呈凸形，表面張力的作用使液體受到向下的力，因而管內(nèi)液面比管外低。突破四：液晶的特點(diǎn)(1)液晶是介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性，又在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列；(2)液晶具有光學(xué)上的各向異性，液晶分子的排列不穩(wěn)定，微小的外界變動(dòng)都會(huì)改變分子排列，從而改變液晶的某些性質(zhì)。典例精析題型一：液體的表面張力例一．金屬鋁熔化成液體后通入氫氣，在液態(tài)鋁內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，冷凝后得到帶有微孔的泡沫鋁，如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．泡沫鋁是晶體，某些物理性質(zhì)具有各向異性B．在冷凝過(guò)程中，氣泡收縮，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加C．液態(tài)鋁與氫氣泡的接觸面存在表面張力，將會(huì)阻礙氣泡的膨脹D．由于充入了氣體，泡沫鋁分子間距離增大，分子間只存在分子引力題型二：浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)例二．小明發(fā)現(xiàn)倒醬油的時(shí)候總會(huì)有一些醬油沿著瓶口流到瓶子外面，他認(rèn)為如果選用合適的瓶口材料就能保持瓶子清潔。如圖是醬油滴在兩種材料表面的油滴形狀，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲說(shuō)明油滴與甲材料不浸潤(rùn) B．圖乙說(shuō)明油滴與乙材料浸潤(rùn)C(jī)．油瓶口的材料選用乙材料較合適 D．水銀在兩種材料表面的形狀一定與醬油滴形狀相同題型三：液晶例三．下列說(shuō)法中不正確的是（）A．液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)B．非晶體呈各向同性，晶體也有可能呈各向同性C．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果D．不浸潤(rùn)現(xiàn)象說(shuō)明固體分子對(duì)液體分子的吸引力大于液體分子之間的吸引力強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、下列說(shuō)法正確的是（）A．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似B．產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象時(shí)，液體在毛細(xì)管中一定上升C．表面張力的方向總是垂直于液面，指向液體內(nèi)部D．熔化的金屬太空中呈現(xiàn)球形，是由于液體內(nèi)部分子間存在引力2、下列說(shuō)法正確的是（）A．液體表面層的分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，使得液面有表面張力B．物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和叫做物體的內(nèi)能C．熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系為t=T+273.15D．懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越容易平衡3．立方體玻璃容器內(nèi)盛一定體積的水，蓋上玻璃蓋后置于完全失重環(huán)境下，則容器內(nèi)水（圖中陰影區(qū)域）的形狀可能是（）A．B．C．D．4．下列說(shuō)法正確的是（

）A．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中發(fā)生B．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，則可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)C．在完全失重的環(huán)境中，空中的水滴是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的球體D．液晶是介于固態(tài)和氣態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)5．液體表面張力產(chǎn)生的原因是（）A．液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部緊密，分子間斥力大于引力B．液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部緊密，分子間引力大于斥力C．液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間引力大于斥力D．液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間斥力大于引力6、如圖所示，四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法，其中正確的是（）A．甲圖：微粒運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)B．乙圖：當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等C．丙圖：小草上的露珠呈球形的主要原因是液體重力的作用D．丁圖：食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向都是一樣的7.(2020·陜西西安期末)關(guān)于浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)及毛細(xì)現(xiàn)象,下列說(shuō)法中正確的是()A.水銀是浸潤(rùn)液體,水是不浸潤(rùn)液體B.在內(nèi)徑小的容器里,如果液體能浸潤(rùn)容器壁,則液面成凹形,且液體在容器內(nèi)上升C.如果固體分子對(duì)液體分子的引力較弱,就會(huì)形成浸潤(rùn)現(xiàn)象D.兩端開口、內(nèi)徑不同的幾支細(xì)玻璃管豎直插入水中,管內(nèi)水柱高度相同8.(2020·遼寧本溪期末)(多選)液晶在現(xiàn)代生活中扮演著重要的角色,下列對(duì)于液晶的認(rèn)識(shí),正確的是()A.液晶態(tài)就是固態(tài)和液態(tài)的混合物B.液晶具有各向異性的性質(zhì)C.液晶既有液體的流動(dòng)性,又有晶體的各向異性D.天然存在的液晶很多,如果這種物質(zhì)是液晶,那么它在任何條件下都是液晶9.(2020·江蘇南通月考)液體表面具有收縮趨勢(shì)的原因是()A.液體可以流動(dòng)B.液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離C.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離D.與液面接觸的容器壁的分子對(duì)液體表面層分子有吸引力10．下列說(shuō)法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體分子所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．多晶體沒(méi)有確定的溶點(diǎn)C．液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性D．由于液體表面層中分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，故液體表面存在表面張力11．下列各種說(shuō)法中不正確的是（）A．液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引B．0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動(dòng)能相同C．溫度低的物體內(nèi)能小D．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)12．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A．表面層內(nèi)液體分子之間的相互作用力表現(xiàn)為引力B．一種液體是否浸潤(rùn)某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系C．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，但非晶體不可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wD．1g水中所含的水分子數(shù)約為個(gè)2.5液體基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、液體的表面張力1．表面層：液體表面跟氣體接觸的薄層。2．表面張力：(1)定義：在表面層，分子比較稀疏，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，這種力使液體表面繃緊，叫作液體的表面張力。(2)方向：總是跟液體相切，且與分界面垂直。要點(diǎn)二、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)1．浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)(1)浸潤(rùn)：一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附著在固體的表面上的現(xiàn)象；(2)不浸潤(rùn)：一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，不會(huì)附著在這種固體的表面上的現(xiàn)象；(3)當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強(qiáng)時(shí)，液體能夠浸潤(rùn)固體；反之，液體則不浸潤(rùn)固體。2．毛細(xì)現(xiàn)象：浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象。要點(diǎn)三、液晶1．液晶：是介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。2．特點(diǎn)：(1)液晶態(tài)既具有液體的流動(dòng)性，又在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列的性質(zhì)；(2)具有光學(xué)各向異性。要點(diǎn)突破突破一：液體表面張力1．液體表面張力的成因分析液體表面層分子比較稀疏，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，該引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面形成一層繃緊的膜。2．表面張力及其作用(1)表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小．而在體積相同的條件下，球形的表面積最小。(2)表面張力的大小除了跟邊界線長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的種類、溫度有關(guān)。(3)表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線。如圖所示。突破二：浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的形成原因(1)附著層內(nèi)分子受力情況：液體和固體接觸時(shí)，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引。(2)浸潤(rùn)的成因：當(dāng)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤(rùn)固體。(3)不浸潤(rùn)的成因：當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤(rùn)固體。突破三：毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系。如下圖所示，甲是浸潤(rùn)情況，此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形，因?yàn)橐后w的表面張力的作用，液體會(huì)受到向上的作用力，因而管內(nèi)液面要比管外高；乙是不浸潤(rùn)情況，管內(nèi)液面呈凸形，表面張力的作用使液體受到向下的力，因而管內(nèi)液面比管外低。突破四：液晶的特點(diǎn)(1)液晶是介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，既具有液體的流動(dòng)性，又在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列；(2)液晶具有光學(xué)上的各向異性，液晶分子的排列不穩(wěn)定，微小的外界變動(dòng)都會(huì)改變分子排列，從而改變液晶的某些性質(zhì)。典例精析題型一：液體的表面張力例一．金屬鋁熔化成液體后通入氫氣，在液態(tài)鋁內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，冷凝后得到帶有微孔的泡沫鋁，如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A．泡沫鋁是晶體，某些物理性質(zhì)具有各向異性B．在冷凝過(guò)程中，氣泡收縮，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加C．液態(tài)鋁與氫氣泡的接觸面存在表面張力，將會(huì)阻礙氣泡的膨脹D．由于充入了氣體，泡沫鋁分子間距離增大，分子間只存在分子引力【答案】C【解析】A．泡沫鋁是晶體，但是是多晶體，表現(xiàn)為各向同性，A錯(cuò)誤；B．在金屬液體冷凝過(guò)程中，氣泡收縮變小，外界對(duì)氣體做功，同時(shí)溫度降低，放出熱量，氣體內(nèi)能降低，B錯(cuò)誤；C．金屬鋁熔化成液體后通入氫氣，產(chǎn)生大量氣泡，液體表面分子間存在表面張力，液態(tài)鋁表面張力將會(huì)阻礙氣泡的膨脹，C正確；D．分子之間同時(shí)存在引力和斥力，當(dāng)時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，不是只存在引力，故D錯(cuò)誤。故選C。題型二：浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)例二．小明發(fā)現(xiàn)倒醬油的時(shí)候總會(huì)有一些醬油沿著瓶口流到瓶子外面，他認(rèn)為如果選用合適的瓶口材料就能保持瓶子清潔。如圖是醬油滴在兩種材料表面的油滴形狀，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖甲說(shuō)明油滴與甲材料不浸潤(rùn) B．圖乙說(shuō)明油滴與乙材料浸潤(rùn)C(jī)．油瓶口的材料選用乙材料較合適 D．水銀在兩種材料表面的形狀一定與醬油滴形狀相同【答案】C【解析】ABC．只要選擇醬油不浸潤(rùn)的材料做醬油瓶就能保持瓶子清潔，從圖示的情況可以看出醬油與甲材料是浸潤(rùn)的，與乙材料是不浸潤(rùn)的，所以應(yīng)該選擇乙材料，選項(xiàng)C正確。D．液體在某種材料表面的形狀不但與浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)有關(guān)，而且與液體的體積有關(guān)，即使是浸潤(rùn)的，液滴的體積不同其形狀也不同，所以無(wú)法確定水銀在兩種材料表面的形狀是否與醬油滴的形狀相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。題型三：液晶例三．下列說(shuō)法中不正確的是（）A．液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)B．非晶體呈各向同性，晶體也有可能呈各向同性C．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果D．不浸潤(rùn)現(xiàn)象說(shuō)明固體分子對(duì)液體分子的吸引力大于液體分子之間的吸引力【答案】D【解析】A．液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，故A正確；B．非晶體呈各向同性，多晶晶體呈各向同性，單晶體呈各向異性，故B正確；C．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果，故C正確；D．不浸潤(rùn)現(xiàn)象說(shuō)明固體分子對(duì)液體分子的吸引力小于液體分子之間的吸引力，故D錯(cuò)誤。本題選不正確項(xiàng)，故選D。強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、下列說(shuō)法正確的是（）A．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似B．產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象時(shí)，液體在毛細(xì)管中一定上升C．表面張力的方向總是垂直于液面，指向液體內(nèi)部D．熔化的金屬太空中呈現(xiàn)球形，是由于液體內(nèi)部分子間存在引力【答案】A【解析】A．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，A正確；B．浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管內(nèi)上升，不浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管內(nèi)下降，B錯(cuò)誤；C．表面張力使液體表面有收縮的趨勢(shì)，它的方向跟液面相切，C錯(cuò)誤；D．熔化的金屬呈球狀是由于液體表面分子間存在表面張力的結(jié)果，D錯(cuò)誤。故選A。2、下列說(shuō)法正確的是（）A．液體表面層的分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，使得液面有表面張力B．物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和叫做物體的內(nèi)能C．熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系為t=T+273.15D．懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越容易平衡【答案】A【解析】A．液體表面層的分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，使得液面有表面張力，選項(xiàng)A正確；B．物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系為T=t+273.15，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越不容易平衡，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3．立方體玻璃容器內(nèi)盛一定體積的水，蓋上玻璃蓋后置于完全失重環(huán)境下，則容器內(nèi)水（圖中陰影區(qū)域）的形狀可能是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】水處于完全失重狀態(tài)，由于水對(duì)玻璃的浸潤(rùn)性，在表面張力的作用下，水應(yīng)該吸附在容器的內(nèi)表面呈現(xiàn)A的形狀。故選A。4．下列說(shuō)法正確的是（

）A．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中發(fā)生B．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，則可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)C．在完全失重的環(huán)境中，空中的水滴是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的球體D．液晶是介于固態(tài)和氣態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)【答案】C【解析】A．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，也能在固體中發(fā)生，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量，只能求出水的摩爾體積，均為宏觀量，但是缺少微觀量，求不出阿伏加德羅常數(shù)，故B錯(cuò)誤；C．液體的表面張力使液面具有收縮到液面表面積最小的趨勢(shì)，所以在完全失重的環(huán)境中，空中的水滴是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的球體，故C正確。D．液晶是介于液態(tài)與結(jié)晶態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，不是介于固態(tài)和液態(tài)之間的中間狀態(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5．液體表面張力產(chǎn)生的原因是（）A．液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部緊密，分子間斥力大于引力B．液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部緊密，分子間引力大于斥力C．液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間引力大于斥力D．液體表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間斥力大于引力【答案】C【解析】與氣體接觸的液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面層的分子間同時(shí)存在相互作用的引力與斥力，但由于分子間的距離大于分子的平衡距離，分子引力大于分子斥力，分子力表現(xiàn)為引力，即存在表面張力，表面張力使液體表面有收縮的趨勢(shì)；故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6、如圖所示，四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法，其中正確的是（）A．甲圖：微粒運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)B．乙圖：當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等C．丙圖：小草上的露珠呈球形的主要原因是液體重力的作用D．丁圖：食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向都是一樣的【答案】B【解析】A．甲圖中布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接地反映了液體或氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但不是分子熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)F-r圖，可知乙圖中當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，方向相反，分子作用力的合力為零，故B正確；C．小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用。故C錯(cuò)誤；D．晶體各個(gè)方向上的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，即各個(gè)方向不同。故D錯(cuò)誤。故選B。7.(2020·陜西西安期末)關(guān)于浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)及毛細(xì)現(xiàn)象,下列說(shuō)法中正確的是()A.水銀是浸潤(rùn)液體,水是不浸潤(rùn)液體B.在內(nèi)徑小的容器里,如果液體能浸潤(rùn)容器壁,則液面成凹形,且液體在容器內(nèi)上升C.如果固體分子對(duì)液體分子的引力較弱,就會(huì)形成浸潤(rùn)現(xiàn)象D.兩端開口、內(nèi)徑不同的幾支細(xì)玻璃管豎直插入水中,管內(nèi)水柱高度相同解析:浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)是相對(duì)的,對(duì)玻璃來(lái)說(shuō)水銀是不浸潤(rùn)液體,但不是對(duì)任何固體水銀都是不浸潤(rùn)液體,故A錯(cuò)誤;在玻璃試管中,如果液體能夠浸潤(rùn)器壁,液面呈凹形,且液體在容器內(nèi)上升,故B正確;固體分子對(duì)液體分子的引力大于液體分子間引力時(shí),才會(huì)形成浸潤(rùn)現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;由于細(xì)玻璃管的內(nèi)徑不同,豎直插入水中時(shí),管內(nèi)水柱高度不同,故D錯(cuò)誤。8.(2020·遼寧本溪期末)(多選)液晶在現(xiàn)代生活中扮演著重要的角色,下列對(duì)于液晶的認(rèn)識(shí),正確的是()A.液晶態(tài)就是固態(tài)和液態(tài)的混合物B.液晶具有各向異性的性質(zhì)C.液晶既有液體的流動(dòng)性,又有晶體的各向異性D.天然存在的液晶很多,如果這種物質(zhì)是液晶,那么它在任何條件下都是液晶解析:液晶是介于液態(tài)與固態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài),不是固態(tài)與液態(tài)的混合物,故A錯(cuò)誤;液晶具有與晶體相似的性質(zhì),如具有光學(xué)各向異性,故B正確;液晶是像液體一樣可以流動(dòng),又具有某些晶體結(jié)構(gòu)特征的一類物質(zhì),所以液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性,故C正確;天然存在的液晶并不多,多數(shù)液晶是人工合成的,如果這種物質(zhì)是液晶,那么它在加熱的條件下可能變成液體,故D錯(cuò)誤。9.(2020·江蘇南通月考)液體表面具有收縮趨勢(shì)的原因是()A.液體可以流動(dòng)B.液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離C.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離D.與液面接觸的容器壁的分子對(duì)液體表面層分子有吸引力解析:由于蒸發(fā)只在液體表面進(jìn)行,因此液體表面分子比較稀疏,分子間的距離大于平衡距離r0,液體表面分子間表現(xiàn)為引力,所以液體表面具有收縮的趨勢(shì),故C正確,A、B錯(cuò)誤;液體表面張力與器壁對(duì)分子的作用力無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。10．下列說(shuō)法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體分子所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．多晶體沒(méi)有確定的溶點(diǎn)C．液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性D．由于液體表面層中分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，故液體表面存在表面張力【答案】C【解析】A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．單晶體和多晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，B錯(cuò)誤；C．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，故C正確；D．液體中分子之間存在著相互吸引力，所以存在表面張力，說(shuō)明表面層分子間的距離大于內(nèi)部分子距離，D錯(cuò)誤；故選C。11．下列各種說(shuō)法中不正確的是（）A．液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引B．0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動(dòng)能相同C．溫度低的物體內(nèi)能小D．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)【答案】C【解析】A．液體與大氣相接觸，液體表面表現(xiàn)為張力，是由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離引起的，即分子表現(xiàn)為引力，故A正確；B．溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，與物質(zhì)的種類無(wú)關(guān)，所以0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動(dòng)能相同，故B正確；C．物體分子的動(dòng)能、勢(shì)能之和統(tǒng)稱內(nèi)能，與質(zhì)量、溫度、體積均有關(guān)系，溫度低內(nèi)能不一定小，故C錯(cuò)誤；D．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)越多碰撞次數(shù)越多，分子的平均動(dòng)能越大，單位時(shí)間碰撞次數(shù)越多，而溫度又是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故D正確。本題選不正確項(xiàng)，故選C。12．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A．表面層內(nèi)液體分子之間的相互作用力表現(xiàn)為引力B．一種液體是否浸潤(rùn)某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系C．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，但非晶體不可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wD．1g水中所含的水分子數(shù)約為個(gè)【答案】C【解析】A．液體與大氣相接觸，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，故A正確；B．浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)與兩種接觸物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，水可以浸潤(rùn)玻璃，但是不能浸潤(rùn)石蠟，這個(gè)現(xiàn)象表明一種液體是否浸潤(rùn)某種固體與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系，故B正確；C．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，例如天然石英是晶體，熔融過(guò)的石英卻是非晶體，把晶體硫加熱熔化（溫度超過(guò)300℃）再倒進(jìn)冷水中，會(huì)變成柔軟的非晶硫，再過(guò)一段時(shí)間又會(huì)轉(zhuǎn)化為晶體硫，故C錯(cuò)誤；D．水的摩爾質(zhì)量為，水分子的個(gè)數(shù)故D正確。故選C。3.1功、熱和內(nèi)能的改變基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、焦耳的實(shí)驗(yàn)1．絕熱過(guò)程：系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱的過(guò)程。2．代表性實(shí)驗(yàn)(1)重物下落時(shí)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌容器中的水，水由于摩擦而溫度上升；(2)通過(guò)電流的熱效應(yīng)給液體加熱。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做的功僅由過(guò)程的始末兩個(gè)狀態(tài)決定，不依賴于做功的具體過(guò)程和方式。4．內(nèi)能：只依賴于熱力學(xué)系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量。要點(diǎn)二、功與內(nèi)能的改變1．功與內(nèi)能的改變：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程達(dá)到狀態(tài)2時(shí)，內(nèi)能的變化量ΔU＝U2－U1，等于外界對(duì)系統(tǒng)所做的功W，即ΔU＝W。2．理解(1)ΔU＝W的適用條件是絕熱過(guò)程；(2)在絕熱過(guò)程中：外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對(duì)外做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。要點(diǎn)三、熱與內(nèi)能的改變1．傳熱(1)條件：物體的溫度不同；(2)傳熱：熱從高溫物體傳到了低溫物體。2．熱和內(nèi)能(1)熱量：在單純的傳熱過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度；(2)熱與內(nèi)能的改變當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)單純的傳熱達(dá)到狀態(tài)2時(shí)，內(nèi)能的變化量ΔU＝U2－U1等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即ΔU＝Q。(3)傳熱與做功在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同：①做功和傳熱都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變；②做功時(shí)，內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化；傳熱只是不同物體(或一個(gè)物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。要點(diǎn)突破突破一：功和內(nèi)能的關(guān)系1．內(nèi)能與內(nèi)能變化(1)物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能之和．(2)當(dāng)物體溫度變化時(shí)，分子平均動(dòng)能變化．物體體積變化時(shí)，分子勢(shì)能發(fā)生變化，即物體的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的，且物體的內(nèi)能變化只由初、末狀態(tài)決定，與中間過(guò)程及方式無(wú)關(guān)．2．做功與內(nèi)能變化的關(guān)系(1)做功改變物體內(nèi)能的過(guò)程是其他形式的能(如機(jī)械能)與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程．(2)在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)物體做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體的內(nèi)能就增加多少．3．功和內(nèi)能的區(qū)別(1)功是過(guò)程量，內(nèi)能是狀態(tài)量．(2)在絕熱過(guò)程中，做功一定能引起內(nèi)能的變化．(3)物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多．在絕熱過(guò)程中，只有內(nèi)能變化越大時(shí)，對(duì)應(yīng)著做功越多．突破二：熱和內(nèi)能的關(guān)系1．熱傳遞(1)熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射．(2)熱傳遞的條件：存在溫度差．2．熱傳遞改變物體的內(nèi)能的實(shí)質(zhì)內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從一個(gè)物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，在這個(gè)過(guò)程中，吸收熱量的物體內(nèi)能增加；放出熱量的物體內(nèi)能減少，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少由熱量來(lái)量度，即ΔU＝Q.3．做功和傳熱在改變物體內(nèi)能上的區(qū)別與聯(lián)系比較項(xiàng)目做功傳熱內(nèi)能變化外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少物理實(shí)質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體的不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的突破三：“溫度”“熱量”“功”“內(nèi)能”四個(gè)量之間的區(qū)別與聯(lián)系比較項(xiàng)區(qū)別聯(lián)系熱量和內(nèi)能熱量是傳熱過(guò)程中的物理量．熱量對(duì)應(yīng)狀態(tài)變化的過(guò)程，而內(nèi)能對(duì)應(yīng)一個(gè)狀態(tài)狀態(tài)確定，系統(tǒng)的內(nèi)能也隨之確定，要使系統(tǒng)的內(nèi)能發(fā)生變化，可以通過(guò)傳熱和做功兩種方式來(lái)完成熱量和溫度熱量是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，而溫度是系統(tǒng)內(nèi)部大量分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度的標(biāo)志．雖然傳熱的前提是兩個(gè)系統(tǒng)之間要有溫度差，但是傳遞的是熱量，不是溫度傳熱過(guò)程中放出的熱量多少與溫度差有一定的關(guān)系熱量和功用做功來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能，是系統(tǒng)內(nèi)分子隨整體的有序運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為另一系統(tǒng)的分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，是機(jī)械能或其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程．用傳熱來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能，是將分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)從一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng)，這種轉(zhuǎn)移就是系統(tǒng)間內(nèi)能轉(zhuǎn)換的過(guò)程熱量和功都是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，都是過(guò)程量，一定量的熱量還與一定量的功相當(dāng)，熱量可以通過(guò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為功，功也可以通過(guò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為熱量典例精析題型一：對(duì)內(nèi)能的理解例一．關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是()A．物體的內(nèi)能和物體的機(jī)械能是一回事B．當(dāng)物體的機(jī)械能為零時(shí)，其內(nèi)能一定不為零C．溫度是物體內(nèi)能的標(biāo)志D．內(nèi)能指某個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)能之和變式遷移1：關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能的下列說(shuō)法中正確的是()A．物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫物體的內(nèi)能B．一個(gè)物體當(dāng)它的機(jī)械能發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化C．外界對(duì)系統(tǒng)做了多少功W，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即ΔU＝WD．系統(tǒng)從外界吸收了多少熱量Q，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即ΔU＝Q題型二：做功和內(nèi)能變化例二．如圖所示，活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣．以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過(guò)程中()A．E甲不變，E乙減小 B．E甲不變，E乙增大C．E甲增大，E乙不變 D．E甲增大，E乙減小變式遷移2：一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程．設(shè)氣體分子間的勢(shì)能可忽略，則在此過(guò)程中()A．外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增加B．外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能減少C．氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能增加D．氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減少題型三：熱傳遞與物體內(nèi)能的變化例三．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說(shuō)法中正確的是()A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度變式遷移3：關(guān)于熱量和物體內(nèi)能變化的關(guān)系下列說(shuō)法正確的是()A．物體吸收熱量?jī)?nèi)能一定增大B．物體的內(nèi)能增大一定是吸收了熱量C．熱量可以從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體傳遞D．熱量只能從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、關(guān)于晶體和非晶體及分子勢(shì)能，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說(shuō)明蜂蠟是晶體C．分子勢(shì)能可能隨分子間距離的增加而增加D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w2、關(guān)于溫度和內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法中正確的是().A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度升高，則物體每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大B．不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能C．1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能D．做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的，也就是說(shuō)做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)是相同的3、關(guān)于內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是（）A．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的B．只要物體的溫度不變，它的內(nèi)能就不變C．每個(gè)分子的內(nèi)能等于這個(gè)分子的勢(shì)能和動(dòng)能的總和D．焦耳通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)提出了熱和能的當(dāng)量關(guān)系4、如圖所示，活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞（連同拉桿）是絕熱的，且不漏氣，以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過(guò)程中（）A．E甲不變，E乙減小 B．E甲不變，E乙增大C．E甲增大，E乙不變 D．E甲增大，E乙減小5、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程。設(shè)氣體分子間的勢(shì)能可忽略，則在此過(guò)程中()A.外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大B.外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小C.氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大D.氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小6、下列關(guān)于內(nèi)能與熱量的說(shuō)法中，正確的是()A.馬鈴薯所含熱量高B.內(nèi)能越大的物體熱量也越多C.熱量總是從內(nèi)能大的物體流向內(nèi)能小的物體D.熱量傳遞方向與兩物體的溫度有關(guān)7、對(duì)于熱量、功和內(nèi)能三個(gè)物理量，下列各種說(shuō)法中正確的是（）A．熱量和功與過(guò)程有關(guān)，而內(nèi)能與狀態(tài)有關(guān)B．熱量、功和內(nèi)能的物理意義相同C．熱量和功都可以作為內(nèi)能的量度D．內(nèi)能大的物體具有的熱量多8、如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，把浸有乙醚的一小塊棉花放在厚玻璃筒內(nèi)底部，當(dāng)很快向下壓活塞時(shí)，由于被壓縮的氣體驟然變熱，溫度升高達(dá)到乙醚的燃點(diǎn)，使浸有乙醚的棉花燃燒起來(lái)，此實(shí)驗(yàn)的目的是要說(shuō)明對(duì)物體（）A．做功可以增加物體的熱量 B．做功可以改變物體的內(nèi)能C．做功一定會(huì)升高物體的溫度 D．做功一定可以使物態(tài)發(fā)生變化9、下面的例子中，通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（）A．擦火柴，使火柴開始燃燒 B．陽(yáng)光照在湖面上，使湖水升溫C．用鋸條鋸木頭，使鋸條變熱 D．搓搓手，會(huì)感覺(jué)暖和些10、如圖所示，在大口的玻璃瓶?jī)?nèi)裝一些水，水的上方有水蒸氣。然后用一與打氣筒相連的活塞密閉瓶口，并給瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)打到某一狀態(tài)時(shí)，瓶塞會(huì)跳起來(lái)。當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，我們會(huì)看到瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)了“白霧”。對(duì)于“白霧”的形成，下列說(shuō)法正確的是（）A．這些“白霧”是當(dāng)瓶塞跳起后外界的水蒸氣在瓶口遇冷形成的小水珠B．這是打氣筒向瓶?jī)?nèi)打進(jìn)去的水蒸氣C．這是瓶?jī)?nèi)的水向外膨脹形成的水霧D．瓶?jī)?nèi)空氣推動(dòng)瓶塞做功，空氣的內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化形成小水滴二、解答題11、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的A→B、B→C、C→A三個(gè)變化過(guò)程，則C→A過(guò)程中氣體分子平均動(dòng)能________（選填“增大”或“減小”），A→B過(guò)程中________（選填“外界對(duì)氣體”或“氣體對(duì)外界”）做功，B→C（圖中為雙曲線）過(guò)程中氣體的內(nèi)能_______（選填“增大”“減小”或“不變”）。12、如圖所示，用隔板將一密閉絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空。現(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)氣缸，該過(guò)程氣體的內(nèi)能_________（選填“增大”“減小”隔板或“不變”）；待氣體狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞至原隔板處，該過(guò)程中，氣體溫度_________（選填“升高”“降低"或“不變”）。3.1功、熱和內(nèi)能的改變基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)一、焦耳的實(shí)驗(yàn)1．絕熱過(guò)程：系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱的過(guò)程。2．代表性實(shí)驗(yàn)(1)重物下落時(shí)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌容器中的水，水由于摩擦而溫度上升；(2)通過(guò)電流的熱效應(yīng)給液體加熱。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做的功僅由過(guò)程的始末兩個(gè)狀態(tài)決定，不依賴于做功的具體過(guò)程和方式。4．內(nèi)能：只依賴于熱力學(xué)系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量。要點(diǎn)二、功與內(nèi)能的改變1．功與內(nèi)能的改變：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程達(dá)到狀態(tài)2時(shí)，內(nèi)能的變化量ΔU＝U2－U1，等于外界對(duì)系統(tǒng)所做的功W，即ΔU＝W。2．理解(1)ΔU＝W的適用條件是絕熱過(guò)程；(2)在絕熱過(guò)程中：外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對(duì)外做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少。要點(diǎn)三、熱與內(nèi)能的改變1．傳熱(1)條件：物體的溫度不同；(2)傳熱：熱從高溫物體傳到了低溫物體。2．熱和內(nèi)能(1)熱量：在單純的傳熱過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度；(2)熱與內(nèi)能的改變當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)單純的傳熱達(dá)到狀態(tài)2時(shí)，內(nèi)能的變化量ΔU＝U2－U1等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即ΔU＝Q。(3)傳熱與做功在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同：①做功和傳熱都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變；②做功時(shí)，內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化；傳熱只是不同物體(或一個(gè)物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。要點(diǎn)突破突破一：功和內(nèi)能的關(guān)系1．內(nèi)能與內(nèi)能變化(1)物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能之和．(2)當(dāng)物體溫度變化時(shí)，分子平均動(dòng)能變化．物體體積變化時(shí)，分子勢(shì)能發(fā)生變化，即物體的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的，且物體的內(nèi)能變化只由初、末狀態(tài)決定，與中間過(guò)程及方式無(wú)關(guān)．2．做功與內(nèi)能變化的關(guān)系(1)做功改變物體內(nèi)能的過(guò)程是其他形式的能(如機(jī)械能)與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程．(2)在絕熱過(guò)程中，外界對(duì)物體做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體的內(nèi)能就增加多少．3．功和內(nèi)能的區(qū)別(1)功是過(guò)程量，內(nèi)能是狀態(tài)量．(2)在絕熱過(guò)程中，做功一定能引起內(nèi)能的變化．(3)物體的內(nèi)能大，并不意味著做功多．在絕熱過(guò)程中，只有內(nèi)能變化越大時(shí)，對(duì)應(yīng)著做功越多．突破二：熱和內(nèi)能的關(guān)系1．熱傳遞(1)熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射．(2)熱傳遞的條件：存在溫度差．2．熱傳遞改變物體的內(nèi)能的實(shí)質(zhì)內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從一個(gè)物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，在這個(gè)過(guò)程中，吸收熱量的物體內(nèi)能增加；放出熱量的物體內(nèi)能減少，內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少由熱量來(lái)量度，即ΔU＝Q.3．做功和傳熱在改變物體內(nèi)能上的區(qū)別與聯(lián)系比較項(xiàng)目做功傳熱內(nèi)能變化外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少物理實(shí)質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體的不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的突破三：“溫度”“熱量”“功”“內(nèi)能”四個(gè)量之間的區(qū)別與聯(lián)系比較項(xiàng)區(qū)別聯(lián)系熱量和內(nèi)能熱量是傳熱過(guò)程中的物理量．熱量對(duì)應(yīng)狀態(tài)變化的過(guò)程，而內(nèi)能對(duì)應(yīng)一個(gè)狀態(tài)狀態(tài)確定，系統(tǒng)的內(nèi)能也隨之確定，要使系統(tǒng)的內(nèi)能發(fā)生變化，可以通過(guò)傳熱和做功兩種方式來(lái)完成熱量和溫度熱量是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，而溫度是系統(tǒng)內(nèi)部大量分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度的標(biāo)志．雖然傳熱的前提是兩個(gè)系統(tǒng)之間要有溫度差，但是傳遞的是熱量，不是溫度傳熱過(guò)程中放出的熱量多少與溫度差有一定的關(guān)系熱量和功用做功來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能，是系統(tǒng)內(nèi)分子隨整體的有序運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為另一系統(tǒng)的分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，是機(jī)械能或其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程．用傳熱來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能，是將分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)從一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng)，這種轉(zhuǎn)移就是系統(tǒng)間內(nèi)能轉(zhuǎn)換的過(guò)程熱量和功都是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度，都是過(guò)程量，一定量的熱量還與一定量的功相當(dāng)，熱量可以通過(guò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為功，功也可以通過(guò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為熱量典例精析題型一：對(duì)內(nèi)能的理解例一．關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是()A．物體的內(nèi)能和物體的機(jī)械能是一回事B．當(dāng)物體的機(jī)械能為零時(shí)，其內(nèi)能一定不為零C．溫度是物體內(nèi)能的標(biāo)志D．內(nèi)能指某個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)能之和解析：物體內(nèi)能是所有分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)所具有的分子總動(dòng)能和分子相互作用所具有的分子總勢(shì)能之和，內(nèi)能和物體有無(wú)機(jī)械能沒(méi)有關(guān)系．因此A項(xiàng)不正確．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志．所以C項(xiàng)不正確．內(nèi)能是物體所有分子動(dòng)能和勢(shì)能之和，所以D項(xiàng)不正確．答案為B.答案：B【反思總結(jié)】物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與分子勢(shì)能之和，在微觀上與分子數(shù)、分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度和分子間距離有關(guān)，宏觀上與質(zhì)量、溫度和體積有關(guān)，是一個(gè)狀態(tài)量．變式遷移1：關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能的下列說(shuō)法中正確的是()A．物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫物體的內(nèi)能B．一個(gè)物體當(dāng)它的機(jī)械能發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化C．外界對(duì)系統(tǒng)做了多少功W，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即ΔU＝WD．系統(tǒng)從外界吸收了多少熱量Q，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即ΔU＝Q解析：在分子動(dòng)理論中，我們把物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和定義為物體的內(nèi)能，A對(duì)．物體的內(nèi)能與機(jī)械能是兩個(gè)不同的物理概念，兩者沒(méi)有什么關(guān)系，如物體的速度增加了，機(jī)械能可能增加，但如果物體的溫度不變，物體的內(nèi)能就可能不變，故B錯(cuò)．只有當(dāng)系統(tǒng)與外界絕熱時(shí)，外界對(duì)系統(tǒng)做的功才等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量，同理，只有在單純的熱傳遞過(guò)程中，系統(tǒng)吸收(或放出)的熱量才等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量(或減量)，故C、D錯(cuò)．答案：A題型二：做功和內(nèi)能變化例二．如圖所示，活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞(連同拉桿)是絕熱的，且不漏氣．以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過(guò)程中()A．E甲不變，E乙減小 B．E甲不變，E乙增大C．E甲增大，E乙不變 D．E甲增大，E乙減小思路點(diǎn)撥：絕熱過(guò)程只有做功改變物體的內(nèi)能，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加；氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少．解析：接觸面是絕熱面，拉動(dòng)拉桿，對(duì)乙部分氣體來(lái)講，氣體推動(dòng)活塞對(duì)活塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低；對(duì)甲部分氣體來(lái)講，活塞壓縮氣體做功，內(nèi)能增加．答案為D.答案：D【反思總結(jié)】分析絕熱過(guò)程的方法(1)在絕熱的情況下，若外界對(duì)系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)內(nèi)能增加，ΔU為正；若系統(tǒng)對(duì)外界做正功，系統(tǒng)內(nèi)能減少，ΔU為負(fù)值，此過(guò)程做功的多少為轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多少的量度．(2)在絕熱過(guò)程中，內(nèi)能和其他形式的能一樣也是狀態(tài)量，氣體的初、末狀態(tài)確定了，即在初、末狀態(tài)的內(nèi)能也相應(yīng)地確定了，內(nèi)能的變化ΔU也確定了，而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以ΔU＝W，即W為恒量，這也是判斷絕熱過(guò)程的一種方法．變式遷移2：一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程．設(shè)氣體分子間的勢(shì)能可忽略，則在此過(guò)程中()A．外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增加B．外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能減少C．氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能增加D．氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減少解析：絕熱過(guò)程是指氣體膨脹過(guò)程未發(fā)生熱傳遞，膨脹過(guò)程氣體體積增大，外界對(duì)氣體做的功W<0，由ΔU＝U2－U1＝W可知，氣體內(nèi)能減?。捎跉怏w分子間的勢(shì)能忽略，故氣體分子的平均動(dòng)能減?。蔇正確．答案：D題型三：熱傳遞與物體內(nèi)能的變化例三．關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說(shuō)法中正確的是()A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過(guò)程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度解析：物體的內(nèi)能由溫度、體積、及物體的質(zhì)量決定，不只由溫度決定，故A、B錯(cuò)；在熱傳遞過(guò)程中，熱量由高溫物體傳給低溫物體，而與物體的內(nèi)能大小無(wú)關(guān)，所以完全有可能內(nèi)能大的物體的內(nèi)能繼續(xù)增大，內(nèi)能小的物體的內(nèi)能繼續(xù)減小，故C項(xiàng)錯(cuò)；關(guān)于熱量的論述，D項(xiàng)是正確的．答案：D【反思總結(jié)】做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，功和熱量是內(nèi)能變化的量度，注意它們之間的聯(lián)系和區(qū)別．變式遷移3：關(guān)于熱量和物體內(nèi)能變化的關(guān)系下列說(shuō)法正確的是()A．物體吸收熱量?jī)?nèi)能一定增大B．物體的內(nèi)能增大一定是吸收了熱量C．熱量可以從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體傳遞D．熱量只能從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞解析：改變物體的內(nèi)能有兩種方式，做功和熱傳遞，物體吸收熱量的同時(shí)如果物體對(duì)外做了功，內(nèi)能不一定增大，故A錯(cuò)，同理物體內(nèi)能增大也可能是外界對(duì)物體做功引起的．故B選項(xiàng)錯(cuò)．物體間發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，而物體內(nèi)能的大小不僅與溫度有關(guān)，還與物質(zhì)的量和體積有關(guān)，內(nèi)能小的物體溫度如果比內(nèi)能大的物體溫度高，熱量就會(huì)從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體傳遞．故C選項(xiàng)正確D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C強(qiáng)化訓(xùn)練選擇題1、關(guān)于晶體和非晶體及分子勢(shì)能，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說(shuō)明蜂蠟是晶體C．分子勢(shì)能可能隨分子間距離的增加而增加D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w【答案】B【解析】A．內(nèi)能改變兩種方式，做功和熱傳遞，由于未說(shuō)明傳熱情況，故內(nèi)能可能增加，A選項(xiàng)不合題意，故A錯(cuò)誤；B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，說(shuō)明云母片導(dǎo)熱各向異性，所以云母片是晶體，而非蜂蠟，B選項(xiàng)符合題意，故B正確；C．當(dāng)時(shí)，間距增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，C選項(xiàng)不合題意，故C錯(cuò)誤；D．晶體和非晶體可以相互轉(zhuǎn)變，比如天然的水晶是晶體，而熔融后的玻璃是非晶體，D選項(xiàng)不合題意，故D錯(cuò)誤。故選B。2、關(guān)于溫度和內(nèi)能的理解，下列說(shuō)法中正確的是().A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度升高，則物體每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大B．不計(jì)分子之間的分子勢(shì)能，質(zhì)量和溫度相同的氫氣和氧氣具有相同的內(nèi)能C．1g100℃水的內(nèi)能小于1g100℃水蒸氣的內(nèi)能D．做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的，也就是說(shuō)做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)是相同的【答案】C【解析】試題分析：內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式．并且做功和熱傳遞對(duì)改變內(nèi)能是等效的．溫度是物體的分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體溫度升高分子的平均動(dòng)能增加，則不是每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大，A錯(cuò)誤；質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，溫度相同，分子的平均動(dòng)能相同，而氫氣的分子數(shù)多，則氫氣的內(nèi)能較大，B錯(cuò)誤；水變成水蒸氣要吸熱，則同質(zhì)量水的內(nèi)能小于水蒸氣的內(nèi)能，C正確；做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的，但實(shí)質(zhì)不同，做功是其他能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，D錯(cuò)誤；3、關(guān)于內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的是（）A．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的B．只要物體的溫度不變，它的內(nèi)能就不變C．每個(gè)分子的內(nèi)能等于這個(gè)分子的勢(shì)能和動(dòng)能的總和D．焦耳通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)提出了熱和能的當(dāng)量關(guān)系【答案】A【解析】A．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同，但效果上是等效的，故A正確；B．內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，宏觀上取決于溫度和體積，物體溫度不變，但體積變化導(dǎo)致分子勢(shì)能發(fā)生變化，那么物體的內(nèi)能就要變化，故B錯(cuò)誤；C．內(nèi)能是一個(gè)宏觀量，是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，故C錯(cuò)誤；D．焦耳通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)提出了熱和功的當(dāng)量關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選A。4、如圖所示，活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞（連同拉桿）是絕熱的，且不漏氣，以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過(guò)程中（）A．E甲不變，E乙減小 B．E甲不變，E乙增大C．E甲增大，E乙不變 D．E甲增大，E乙減小【答案】D【解析】本題解題的關(guān)鍵是明確甲、乙兩氣室氣體都經(jīng)歷絕熱過(guò)程，內(nèi)能的改變?nèi)Q于做功的情況。對(duì)甲室內(nèi)的氣體，在拉桿緩慢向外拉的過(guò)程中，活塞左移，壓縮氣體，外界對(duì)甲室氣體做功，其內(nèi)能應(yīng)增大；對(duì)乙室內(nèi)的氣體，活塞左移，氣體膨脹，氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小，選項(xiàng)D正確。故選D。5、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過(guò)程。設(shè)氣體分子間的勢(shì)能可忽略，則在此過(guò)程中()A.外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大B.外界對(duì)氣體做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小C.氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能增大D.氣體對(duì)外界做功，氣體分子的平均動(dòng)能減小答案：D解析：絕熱膨脹過(guò)程氣體體積增大，氣體