高考物理二轮复习 第1部分 专题7 第1讲 分子动理论　气体及热力学定律

这是一份高考物理二轮复习 第1部分 专题7 第1讲 分子动理论　气体及热力学定律，共21页。试卷主要包含了突破三个重点，掌握两个关系，相对湿度，气体分子运动特点，对气体压强的理解等内容，欢迎下载使用。

突破点一| 分子动理论 内能
1．突破三个重点
(1)微观量的估算
①油膜法估算分子直径：d＝eq \f(V,S)
V为纯油酸体积，S为单分子油膜面积
②分子总数：N＝nNA＝eq \f(m,Mm)·NA＝eq \f(V,Vm)NA
[注意] 对气体而言，N≠eq \f(V,V个)。
③两种模型：
球模型：V＝eq \f(4,3)πR3(适用于估算液体、固体分子直径)
立方体模型：V＝a3(适用于估算气体分子间距)
(2)反映分子运动规律的两个实例
(3)物体的内能
①等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量。
②对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。
③物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
2．掌握两个关系
(1)分子力与分子间距的关系：分子力是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)分子势能与分子间距的关系：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(r0为平衡位置)时，分子势能最小。
[典例1] (多选)由分子动理论可知，两分子间同时存在着分子引力和分子斥力的作用。现将分子M固定在图中的直线上，分子N在水平向左的外力作用下向左运动，一直到分子M、分子N之间的距离减小到不能再小；此时将作用分子N上的作用力撤走，经过一段时间分子N运动到距离分子M较远的位置，此时分子N的速度大小为v，已知分子N的质量为m，则从撤走外力到分子N的速度为v的过程中( )
A．分子N动能的增加量为eq \f(1,2)mv2
B．分子力对分子N的冲量为2mv
C．分子N的分子势能减小eq \f(1,2)mv2
D．分子斥力比分子引力对分子N多做的功为eq \f(1,2)mv2
E．分子力对分子N所做的功为mv2
ACD [在运动过程中，分子N动能的增加量ΔE＝E末－E初＝eq \f(1,2)mv2，分子力对分子N做的功等于分子动能的增加量，选项A正确，E错误；在此过程中，斥力与分子运动方向相同，引力与运动方向相反，分子力做的功即斥力与引力做功的代数和，由于斥力做正功，引力做负功，则W斥－W引＝eq \f(1,2)mv2－0，选项D正确；由于分子力做正功，故分子势能减小，由功能关系可知分子N的分子势能减小eq \f(1,2)mv2，选项C正确；由动量定理可知分子力对分子N的冲量等于分子N动量的变化量，则I＝mv－0，选项B错误。]
[考向预测]
1．物体的体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化。已知两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，设有A、B两个分子，A分子固定在O点，r0为其平衡位置，现使B分子由静止释放，并在分子力的作用下由距A分子0.5r0处开始沿r轴正方向运动到无穷远处，则B分子的加速度如何变化：_______________。分子力对B做功情况如何：______________。分子势能如何变化：__________________。
[解析] 由图象可知，曲线与r轴交点的横坐标为r0，B分子受到的分子力先变小，位于平衡位置时，分子力为零，过平衡位置后，分子力先变大再变小，故B分子的加速度先变小再反向变大，再变小。当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做正功，分子动能增大，分子势能减小；当r等于r0时，分子动能最大，分子势能最小；当r大于r0时，分子间的作用力表现为引力，分子力做负功，分子动能减小，分子势能增大，故分子力先做正功再做负功，分子势能先减小后增大。
[答案] B分子的加速度先变小再反向变大，再变小 分子力先做正功再做负功 分子势能先减小后增大
2．(多选)关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A．分子的质量m＝eq \f(Mml,NA)，分子的体积V＝eq \f(Vml,NA)
B．扩散现象不仅可以在液体内进行，在固体间也可以进行
C．布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动
D．两分子间距离大于r0时分子间的作用力只存在引力，小于r0时只存在斥力
E．两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大
BCE [分子的质量m＝eq \f(Mml,NA)，分子所占空间的体积V＝eq \f(Vml,NA)，如果分子之间的间隙可以忽略不计，则V＝eq \f(Vml,NA)表示的才是分子的体积，故A错误；扩散现象是物质分子的无规则运动引起的，扩散现象不仅可以在液体内进行，在固体间也可以进行，故B正确；悬浮在液体或气体中的固体小颗粒在永不停息地做无规则运动，它反映了分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；分子的引力和斥力是同时存在的，两分子间距离大于r0时分子间的引力大于斥力，表现为引力，小于r0时斥力大于引力，表现为斥力，故D错误；两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大，故E正确。]
突破点二| 固体 液体 气体分子的运动特点
1．固体和液体
(1)晶体和非晶体。
(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。
2．饱和汽压的特点
液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
3．相对湿度
某温度时空气中水蒸气的实际压强与同温度水的饱和汽压的百分比。即：B＝eq \f(p,ps)×100%。
4．气体分子运动特点
5．对气体压强的理解
(1)气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞的结果，温度越高，气体分子数密度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强就越大。
(2)地球表面大气压强可认为是由大气重力产生的。
[典例2] (多选)(2021·山东日照二轮模拟改编)下列五幅图对应的说法中正确的有( )
甲 乙
丙 丁
戊
A．图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃
B．图乙是干湿泡温度计，若发现两温度计的读数差正在变大，说明空气相对湿度正在变大
C．图丙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃是非晶体，加热后变成晶体
D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
E．图戊说明气体速率分布随温度变化，且T1