专题17 热学.doc

专题17 热学（模块3-3）
一、 知识点总结与提炼
一、分子动理论
1．物体是由大量分子组成的
⑴分子的大小：①分子的直径的数量级是10－10米。②一般分子质量的数量级是10－26kg。③油膜法：把油滴在水面上形成单分子油膜，油膜厚度＝油分子直径。
⑵阿伏伽德罗常数：①1摩尔的任何物质含有的微粒数相同，N＝6.02×1023mol－1。②计算分子数、分子质量或分子体积时，要通过计算摩尔数、摩尔体积或质量，结合N计算。③计算分子直径时，对于液体、固体，可认为分子是球形，对于气体，把分子作为正方体计算时，它的边长是两分子的距离。
2．分子的热运动
⑴扩散现象：可以证明分子在做无规则的运动，它也说明分子间存在空隙。
⑵布朗运动：①它是悬浮在液体花粉颗粒（固体）的无规则运动，只有在显微镜下才能看到。②它是液体分子无规则热运动的反映（是液体分子无规则热运动产生的，但本身不是液体分子本身的运动），是微观分子热运动造成的宏观现象。③小颗粒越小，运动越明显。④温度越高，运动越激烈。⑤布朗运动永远不会停止。⑥在方格纸上的折线是花粉颗粒在相隔相同时间所处位置的连线，本身不是它的运动轨迹，但可以说明花粉颗粒在作无规则运动。
扩散现象和布朗运动不但说明分子在做无规则的运动，同时也说明分子间存在空隙。
3．分子间的相互作用力
⑴分子力：①分子间的引力和斥力同时存在。②它们的合力叫分子力。
⑵变化：①引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，但斥力比引力变化更快。② 当r=r0 ，引力=斥力，分子力=0；r>r0 时，引力和斥力都随r的增大而减小，但引力>斥力，分子力表现为引力；r<r0 ，引力和斥力都随r的减小而增大，但引力<斥力，分子表现为斥力。当分子相距无限远（大于10倍分子直径）时，可认为分子力=零。
4.温度和温标
⑴状态参量：描写系统状态的物理量。如密闭容器的容积、压强和温度
⑵平衡状态：对于一个封闭系统，在经过相当的时间后，系统整体的宏观性质将不随时间而变化，且具有确定的状态。简称平衡态。 特点：系统的所有性质都不随时间变化。
（3）热平衡与温度：①热平衡—两个系统接触后，它们的热学状态不发生变化，这说明两个系统对于热传递来说已经达到了平衡。特点：温度相同 ②热平衡定律：（热力学第零定律）若两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。
③温标;描述温度的一套方法：摄氏温标：标准大气压下冰的熔点为00C，标准大气压下水的沸点为1000C，在0°C与100°C之间等分成100等份每份算作1°C。热力学温标：热力学温度是国际单位制中基本物理量之一，用符号T表示，单位是开尔文简称开，符号为K。与摄氏温度的关系—T=t+273.15K △T=△t
5.物体的内能，
⑴分子动能：①每个分子的动能不同，物体内所有分子动能的平均值叫平均动能。②温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。③所有分子的总动能与温度、分子数和分子质量有关。
⑵分子势能：①分子势能与物体体积有关。②当两分子从相距无限远靠近的过程中，在无限远处，可认为分子势能＝0（分子力＝0），r减小时，先是分子力（引力）做功，分子势能减小（分子势能为负值，且绝对值增大），至r=r0 时，分子势能最小（负的绝对值最大），r＜r0 且r减小，分子克服分子力（斥力）做功，分子势能增加，在斥力区的某个位置，分子势能＝0，以后r再减小，分子势能继续增加，此时的分子势能为正值。因此，在r＞r0 时，分子势能随r的增大而增大，在r＜r0 时，分子势能随r的减小而增大。
⑶物体的内能：①物体内所有分子的动能和势能的总和（叫物体的热力学能）。②物体的内能与物体的温度和体积都有关。
物体在物态变化时，如0℃的冰熔解为℃的水，有吸收热量，分子动能没有变化，所吸收热量用于增加分子势能。热功当量J=W/Q=4.2焦/卡。
二、气体
1．气体分子运动的特点
⑴气体分子间距离比固体和液体大，很容易压缩，分子间的作用力很小。
⑵气体能够充满容器，分子可以自由运动，运动速率很大。
2．气体的压强
⑴意义：大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。大小与单位体积气体的分子数及分子的平均速率有关。 ⑵单位：1Pa＝1N/m2
3．温度
⑴意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志物体中分子平均动能的大小。
⑵热力学温度与摄氏温度：
①符号及单位：t－℃；T－K。
②关系：0K＝－273℃ T＝t＋273K △T＝△t
③绝对零度：是低温的极限，只能靠近，不能达到。
4．气体的压强、体积、温度间的关系
⑴关系：可根据定性了解。
⑵微观解释：
体积减小时，压强增大：体积减小时，分子越密集，一定时间撞到单位面积器壁的分子数就越多，气体的压强就越大。
温度升高时，压强增大：气体体积保持不变时，分子的疏密程度不变，温度升高时，分子的热运动变得激烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力变大。
5.理想气体的状态变化和内能变化
理想气体：在任何温度和任何压强下都遵从气体实验定律的气体。
实际气体：在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，可以近似为理想气体.
⑴等温过程：内能由温度决定，在等温过程，内能保持不变，即ΔU＝0。压缩时，外界对气体做功，W＋Q＝0，W＞0，Q＜0，放热。
⑵等压过程：根据V/T＝恒量，压缩时，V减小，T减小，内能减小，即ΔU＜0，同时，外界对气体做功，W＞0，根据W＋Q＝ΔU，Q＜0。如以上两过程W相等，则等压过程Q更大。
⑶等容过程：V不变，不做功，W＝0，当温度升高时，内能增大，ΔU＞0，Q＞0，吸热。
⑷绝热过程：气体与外界不产生热交换，Q＝0，W＝ΔU，外界对气体做功，内能增加。当气体的体积快速变化时，可作为绝热过程。
（5）理想气体状态方程：

（6）气体热现象的微观意义：
随机性与统计规律
气体分子运动的特点：自由性、无序性、高速性。
气体温度的微观意义

温度是分子平均动能的标志
⑷气体压强的意义：气体压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
（5）对气体实验定律的微观解释
等温变化：一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的。在这种情况下，分子的密集程度增大，气体的压强就增大。
等容变化：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度不变。在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大
等压变化：一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大；只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变，
三、固体、液体和物态变化
1.固体：
晶体
单晶体
几何形状规则、确定熔点、各向异性(机械强度、导热性、导电、光折射率)
多晶体
(无规则排列的晶列)外形无规则、确定熔点、物理性质各向同性
非晶体
外形不规则、没有熔点、各向同性
晶体 非晶体(天然水晶-超急冷-水晶玻璃)
熔化热 某种晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比
汽化热; 某种液体汽化成同温度的气体时所需的能量与其质量之比

2.液体：
各向同性，
液晶：由固态向液态转化的中间态液体具有和晶体相似的性质。
力学性质：与液体相同，具有流动性，连续性。
光学性质、电学性质：各向异性明显。
液体表面张力
表面层外气体或其它液体分子的作用很小．于是，表面层内分子受力上、下不均，所以表面层分子仅受到了一指向液体内部的合引力，这一引力导致了表面层分子有向液体内部运动的趋势，宏观上便表现出液体表面具有自动收缩的趋势．
3气体
饱和汽与饱和汽压 空气湿度
（1）饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽。没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。
（2）饱和汽压：液体的饱和蒸汽所具有的压强—饱和汽压：在一定温度下，饱和汽的压强一定，未饱和汽的压强小于饱和汽压。 温度不变时饱和汽压不随体积的改变而改变。（石油液化气）
友情提示： A:饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关。 B:饱和汽压与温度和物质种类有关。 同温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的，气体的实验定律不适用于饱和蒸汽。
（3）空气的湿度 
空气的绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。 ）空气的相对湿度：空气中水蒸气的压强（P1）与同一温度时水的饱和汽压(PS)的
比值叫做空气的相对湿度。即空气的相对湿度(B)为： B=(P1/PS)×100%  
友情提示：空气的湿度是表示空气潮湿程度的物理量，但影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素，不是空气中水蒸气的绝对数量，而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距。所以与绝对湿度相比，相对湿度能更有效的描述空气的潮湿程度。 
（4）．湿度计 
过去常用的湿度计有干湿泡湿度计和毛发湿度计，现代湿度计多使用传感器测量湿度。

四、热力学第一定律，能量守恒定律
1．能的转化和守恒定律
⑴内容：能量既不能凭空产生，出不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到别的物体。
各种形式的能都可以互相转化。每种形式的能都跟物质的某种形式的运动相对应，能的不断转化表明物质的运动不断由一种形式转化为其他形式。
能源的利用过程，实质上是能量的转化和传递过程，在能量的转化过程中，内能是最常见的形式。
⑵第一类永动机：这种机器不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功，它违反了能量守恒定律，是不可能制成的。
2．热力学第一、第二定律
⑴第一定律：外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU，即W＋Q＝ΔU，如果物体对外做功，或者向外界放出热量，则式中的W和Q取负值，如果ΔU为负值，则表示内能减小。
⑵第二定律：两种表述。
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。即热传递的过程是有方向性的，热量可自发地从高温物体传给低温物体，如果要反方向传递，必须借助外界的帮助，这就必然引起其他变化（如要把电冰箱中的热量传给箱外空气，要通过压缩机对致冷系统对功）。
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。即机械能与内能转化的方向性，机械能可以全部转化为内能，而内能不可能全部转化为机械能（热机效率不可能达到100%）。
热机的效率η＝W/Q1，其中W是热机做的功，Q1是热机从热源吸收的热量，Q1＞W。
⑶第二类永动机：即从单一热源吸收的热量全部用来做功的机器。它不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律。
3．能源和可持续发展
一、能量耗散和可持续发展 
（一）能量耗散 
1、能量耗散：自然界中自发过程的能量转化，总是由容易利用的能量转化为不容易利用的能量即自然界中集中度较高有序度较高的能量如机械能、电能、化学能、当他们变为环境的内能后，就成为更加分散也即无序度增高的能量，没有办法将这些流散的无序度更大的内能重新变成有序度较高的能量加以利用，这样的转化过程称之为能量耗散 
2、从微观领域来理解能量的耗散：各种形式的能量向内能的转化，是微观领域内无序程度较小的能量向无序程度较大的能量转化，是能够自动发生、全额发生的，能量耗散从能量转化的角度反映了自然界中宏观过程的方向性 
3、能量耗散不违反能量守恒定律，只是由容易利用的能量转化为不容易利用的能量 
（二）、能量品质的降低 
1、在能量的自发转化过程中，由容易利用的能量转为为不容易利用的能量这个过程我们就称之为能量品质的降低 
二、能源利用 
每一次新能源的开发使用都带来了生产力的巨大发展和社会的进步
 三、能源和环境 
负面影响：①温室效应②酸雨③化学烟雾④放射性污染 四、开发新能源 
          可以开发①太阳能②风能③生物质能④核能⑤水能

二、经典例题
例1.(2013泉州市3月质检)关于热现象,下列说法中正确的是(　　)[来源:Z*xx*k.Com]
A.热量不能从低温物体传到高温物体
B.布朗运动就是液体分子的无规则热运动
C.当分子间相互作用表现为斥力时,分子间距离越大则分子势能越大
D.当分子间相互作用表现为引力时,分子间距离越大则分子势能越大
解析:在没有外界影响的情况下,热量才不能从低温物体传到高温物体,选项A错误;布朗运动是固体小颗粒的运动,它间接地反映了周围液体分子的无规则热运动,选项B错误;当分子间相互作用表现为斥力时,随着分子间距离的增大,分子力做正功,分子势能减小,选项C错误;当分子间相互作用表现为引力时,分子间距离增大,分子力做负功,分子势能增大,选项D正确.
答案:D 分子运动1.5级

例2　教育部办公厅和卫生部办公厅日前联合发布了《关于进一步加强学校控烟工作的意见》。《意见》中要求，教师在学校的禁烟活动中应以身作则、带头戒烟，通过自身的戒烟，教育、带动学生自觉抵制烟草的诱惑。试估算一个高约2.8 m，面积约10 m2的两人办公室，若只有一人吸了一根烟。求： 微观与宏观的联系—阿氏常数 分子大小 2级
(1)估算被污染的空气分子间的平均距离；
(2)另一不吸烟者呼吸一次大约吸入多少个被污染过的空气分子。(人正常呼吸一次吸入气体300 cm3，一根烟大约吸10次)
[思维流程]
第一步：抓信息关键点
关键点
信息获取
(1)一个人一根烟吸10次，一次吸入气体300 cm3[来源:Z§xx§k.Com]
被污染的空气分子数
(2)房间高约2.8 m，面积约10 m2
房间容积，每个污染空气分子所占体积
第二步：找解题突破口
要求被污染的空气分子间的距离，需求每个污染分子所占的体积，可由房间容积除以被污染的分子总数求出；进而求出不吸烟者一次吸入的污染空气分子数。
第三步：条理作答
[解析]　(1)吸烟者吸一根烟吸入空气的总体积为10×300 cm3
含有空气分子数：n＝×6.02×1023个＝8.1×1022个
办公室单位体积空间内含被污染的空气分子数为
n1＝ 个/m3＝2.9×1021个/m3
每个污染分子所占体积为V＝ m3
所以平均距离为L＝＝7×10－8 m。
(2)被动吸烟者一次吸入被污染的空气分子数为
n2＝2.9×1021×300×10－6个＝8.7×1017个
[答案]　(1)7×10－8 m　(2)8.7×1017个

例3　(2012·海南单科)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11－1－5中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是________
分子力、势能 1级
图11－1－5
A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小
C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大
D．在r＝r0时，分子势能为零
E．分子动能和势能之和在整个过程中不变
[解析]　由Ep－r图可知：在r＞r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确；
在r＜r0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误；
在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确；
在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误；
在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确。
[答案]　ACE

例4（广州2013一模14题) 如图是压力保温瓶的结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体。假设封闭气 体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体( ) 理想气体状态方程1级
A.内能增大 B. 体积增大
C.压强不变 D. 温度不变
例5.2012汕头质检一第13题)如图，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜．如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是( ) 液体表面张力1级
A．液体表面层分子间的斥力作用 B．液体表面受重力作用
C．液体表面张力作用 D．棉线圈的张力作用
例6.(2010年第14题)如图是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的( ) 热力学第一定律1级
A.600J B.200J
C.600J D.200J

例8.(2013泉州市3月质检)“温泉水滑洗凝脂,冬浴温泉正当时”,在寒冷的冬天里泡一泡温泉,不仅可
以消除疲劳,还可扩张血管,促进血液循环,加速人体新陈代谢.设水温恒定,则温泉中正在缓慢上升的气泡(　　) 热力学第一定律第1.5级
A.压强增大,体积减小,吸收热量
B.压强增大,体积减小,放出热量
C.压强减小,体积增大,吸收热量
D.压强减小,体积增大,放出热量
解析:气泡上升过程中温度不变,内能不变,pV=常数.随着气泡的上升,压强减小,体积增大,对外做功,吸收热量,选项C正确.
答案:C
例9.判断题（说法正确否）： 热力学第二定律2级
1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。对
2．不可逆过程一定是自发过程。错
3．熵增加的过程一定是自发过程。错
7．平衡态熵最大。错，要在隔离系统中平衡态的熵才最大。
9．理想气体经等温膨胀后，由于∆U = 0，所以吸的热全部转化为功，
这与热力学第二定律矛盾吗? 不矛盾，因气体的状态变化了。 

例10.(2013苏北三市(徐州、淮安、宿迁)高三第二次调研考试)如图(甲)所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况,图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同,由此得出晶体具有　　　　　　的性质.如图(乙)所示,液体表面层分子比较稀疏,分子间距离大于分子平衡距离r0,因此表面层分子间作用表现为　　　　　　.  晶体非晶体、液体表面层1.5级

解析:非晶体在物理性质上是各向同性,晶体中的单晶体在某种物理性质上具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性.分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间距离大于分子平衡距离r0时,分子力的合力表现为引力.
答案:各向异性　引力
例1 某地的平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？  能量、可持续发展2级
解析：首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为  m=лr2υtρ，这些气流的
动能为mυ2/2；转变的电能为
= ´，
故风车带动发电机发电的功率为
==´ 
代入数据以后得P=3.4kW 
友情提示：从能量守恒定律入手，注意能量转移的方向性是解答本题的关键。
例11.(2013济宁市一模)一定质量的理想气体经历了从A→B→C温度缓慢升高的变化过程,如图所示,从A→B过程的pT图像和从B→C过程的VT图像各记录了其部分变化过程,试求:
(1)从A→B过程外界对气体　　　　(填“做正功”、“做负功”或“不做功”);气体将　　　　(填“吸热”或“放热”). 气体状态方程应用2级
(2)气体在C状态时的压强.

解析:(1)从A→B过程气体体积不变,不做功;气体温度升高吸收热量.
(2)从B→C过程: =,
代入数据有=,
解得pC=1.25×105 Pa.
答案:(1)不做功　吸热　(2)1.25×105 Pa
例12.(2013南昌市高三第一次模拟)一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内如图所示.活塞的质量为30 kg,截面积为S=100 cm2,活塞与气缸底之间用一轻弹簧连接,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动但不漏气.开始时气缸水平放置,连接活塞和气缸底的弹簧处于自然长度L0=50 cm.经测量,外界气温为t=27 ℃,大气压强为p0=1.0×105 Pa,将气缸从水平位置缓慢地竖直立起,稳定后活塞下降了10 cm;再对气缸内气体逐渐加热,若活塞上升30 cm(g取10 m/s2),求: 热和力学综合2.5级

(1)弹簧的劲度系数;
(2)气缸内气体达到的温度.
解析:(1)气缸水平放置时,由于活塞处于平衡状态,有p1S=p0S,则p1=p0=1.0×105 Pa,V1=L0S,
将气缸竖直放置稳定后,缸内气体压强为p2,体积为V2,
设弹簧的劲度系数为k,则
p2=p0+,V2=(L0-ΔL1)S
气缸缓慢移动意为温度不变,根据玻意耳定律得
p1V1=p2V2
代入数据可解出k=500 N/m.
(2)对气体缓慢加热后,活塞上升30 cm,气体温度为T3,压强为p3,体积为V3,则p3=p0+,
V3=(L0+ΔL2-ΔL1)S,T1=300 K.
由气态方程=,可解出T3=588 K.
答案:(1)500 N/m　(2)588 K
例13. 气温为10℃时，测得空气的绝对湿度p=800Pa，则此时的相对湿度为多少？如果绝对湿度不变，气温升至20℃，相对湿度又为多少？(已知10℃时水汽的饱和汽压为p1=1.228×103Pa，20℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103Pa)  湿度2.5级

解析：10℃时水汽的饱和汽压为p1=1.228×103Pa，由相对湿度公式得此时的相对湿度： 
Pa，
20℃时水汽的饱和汽压为p2=2.338×103Pa，同理得相对湿度：

答案： 65.1% ； 34.2%   
友情提示：由计算可知，绝对湿度不变时即空气中水汽密度不变，温度升高，它离饱和的程度越远，人们感觉越干燥；掌握相对湿度的公式，体会相对湿度与绝对湿度的区别与联系。

三、热学练习
一、选择题（每小题3分，共36分） 
1、关于内能的下列说法，正确的是（    ）   A、温度相同，质量相等的物体内能一定相同； B、所有分子的平均动能在一定温度下都相同； 
C、一定质量的理想气体的内能是由它的温度决定的； 
D、当分子间的距离小于r0（平衡位置）时，分子间的距离越小，分子势能越大。 
2．如图11－1－6所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在分子力作用下沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图11－1－6所示，图中分子势能的最小值为－E0。若两分子所具有的总能量为零，则下列说法正确的是(　　)
A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大
B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0
C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1 图11－1－6

3、如右图所示柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞C（质量为m）与容器用良好的隔材料制成。另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上，并随活塞一越到达最低点B而静止。在这一过程中，空气内能的改变量ΔU，外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是（     ）
  A、Mgh+mgΔh=ΔU+W；     
 B、ΔU=W，W=Mgh+mgΔh；
 C、ΔU=W，W〈Mgh+mgΔh；
 D、ΔU≠W，W=Mgh+mgΔh。 

4．下列说法正确的是（      ） 
A． 热力学第二定律只在一定前提条件下才能成立； B、热力学第二定律从属于热力学第一定律； 
C、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性； D、热力学第二定律揭示了有大量分子参与宏观过程的方向性；
5、汽车关闭发动机后，恰能沿斜坡向下匀速运动，在这过程中（     ）
 A、汽车的机械能守恒；   B、汽车的动能和势能相互转化；
 C、机械能逐渐转化为内能，总能量守恒； D、机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减少。 
6、下列说法中正确的是（      ） 
A、 外界对物体做功，其内能一定增加；  B、物体吸热，内能一定增加； 
C、物体对外做功，内能不一定减少；      D、物体放热，内能有可能增加。 
7、通常把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是（       ） 
A、盐的分子太小了，很容易进入萝卜中；   B、盐分子间有相互作用的斥力；
C、萝卜分子间有空隙，易扩散；            D、炒菜时温度高，分子运动激烈。
 8、在测定分子大小的油膜实验中，下面的假设与该实验无关的是（       ）
 A、油膜中分子沿长度方向排列；   B、油膜为单层分子且都是球形； 
C、油膜的体积等于分子体积之和； D、分子是一个埃一个排列，间隙可忽略。
 9、下列的例子中，通过热传递改变物体内能的是（     ） 
A、擦火柴，使火柴开始燃烧；   B、阳光照在水面，使水的温度升高；
 C、用锯子锯木头，使锯条变热； D、冬天，搓搓手会感觉暖和些。
 10、以下过程不可能发生的是（    ）
A、 对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变；  
B、 对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变； 
C、 物体对外做功，同时物体放热，物体的内能不变； 
D、物体对外做功，同时物体吸热，物体的内能不变。 
11．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图11－1－4中记录的是(　　)

图11－1－4
A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D. 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
解析：选D　微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下，做布朗运动，轨迹是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹；而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规则，也能充分反映微粒布朗运动的无规则，本实验记录描绘的正是某一微粒位置的连线，故选D。

12.电冰箱的工作原理:压缩机工作时,强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,对此有下
列就法:    (1)在冰箱内管道中,致冷剂迅速膨胀并吸收热量; (2)在冰箱外的管道中,致冷剂迅速膨胀并放出热量; (3)在冰箱内的管道中,致冷剂被剧烈压缩并吸收热量; 
(4)中冰箱外的管道中,致冷剂被剧烈压缩放出热量. 其中正确的是(     ) A.(1)(3);    B.(1)(2);    C.(1)(4);      D.(2)(3).
13.(广州2012一模13题) 油滴在水面上形成如图所示的单分子油膜，可估测分子大小．用该方法估测油酸分子大小，需要测量油酸的( )
A．质量和密度 B．体积和密度
C．质量和体积 D．体积和油膜面积

14.如图所示，两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将其分为两部分，分别充有空气，现将玻璃管竖直放置，两段空气柱长度分别为l1，l2，已知l1＞l2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是( )
A.水银柱上升 B.水银柱下降
C.水银柱不动 D.无法确定

二.填空题(每2分,共28分) 
13.两个分子之间的平衡距离为r0,当分子间距离从r＜r0开始逐渐增大,直到相距无限远的过程中,分子间的作用力大小变化情况是   ,分子力做功的正负情况是        . 
14.一个汽缸里的气体膨胀时推动活塞做了31000J的功,气体的内能应减少        如果气体从外界吸收了420的热量,则气体内能应增加       如果上述两个过程同时进行,则气体的内能       (填“增大”或“减小”)了       （填数值）。 
15．能源利用的过程，实质是      的过程。煤、石油、天然气等燃料的     能，通过燃烧转化为      能；这种能可以直接供给生产、生活的需要，也可以通过内燃机、汽轮机转化为     能，还可以进一步转化为     能，然后被利用。 
16．通常用油膜法估测分子的大小，其做法是：将一已知其    的油滴滴到水面上，形成一层膜，如果把油膜的厚度看成是油酸分子的   ，则只要测出油膜的面积S，就可估测出油酸分子的直径d=   。  
三、论述计算题（10+10+8+8=36分） 
17、质量m=10g的子弹水平射入静止悬挂着的质量m=1Kg的沙袋内，沙袋摆过α=60o
，摆长L=1m，子弹射入沙袋时产生热量的80%被子弹吸收，子弹的温度升高多少度？（子弹的比热为c=387J/（Kg·oC），g取10m/s2，不计空气阻力）。
18、在地球表面上横截面积为3×10-2m2
的圆筒内装0.6Kg的水.太阳光能垂直照射2min,水
温升高了1o
C,设大气顶层的太阳能只有43%到达地面,试估算太阳的全部辐射功率.(设太
阳与地球表面之间的平均距离为1.5×1011
m)    
19、在光滑的桌面上放着一个木块，铅弹从水平方向射中木块，把木块打落在地面上，落地点与桌边的水平距离为0.4m.铅弹射中木块后留在木块中,设增加的内能有50%使铅弹的温度升高,铅弹的温度升高多少摄氏度?已知桌面高为0.8m,木块的质量为2Kg,铅弹的质
量为10g,比热容为1.3×102J/(Kg·oC),取g=10m/s2
.                
20、某太阳能热水器,集光板面积为1.5m2,贮水容量为0.2m3
.冬天时,太阳照射到集光板上,
与太阳光垂直的每平方米面积上接受的太阳能为600J/(s·m2
),设太阳光连续照射10h,试
估算水温最多升高多少?(水的比热容c=4.2×103(Kg·o
C)).         
21、如图所示，气缸质量是M，活塞质量是m，不计缸内气体的质量，气缸置于光滑水平面上，当用一水平外力F拉动活塞时，活塞和气缸能保持相对静止向右加速，求此时缸内气体的压强有多大？（活塞横截面积为S，大气压强为P0，不计一切摩擦）      

综合测试答案 ：
一、选择题
1 BCD 2 D  3 C  4 CD 5 C   6 CD  7 D  8 A  9 B  10 BC  11 D  12 C   13 D 14.A

二、真空题： 
13、先减小，后增大，再减小，先做正功后做负功。 
14、31000J，420J，减小，30580J。 
15、能的转化，化学能，内能，机械能，电能。 16、体积V，单分子，直径，V/S。 
三、论述计算题 
17、解：取子弹初速度方向为正方向，子弹射入沙袋的过程中系统总动量守恒，设子弹射入沙袋后的共同速度为V’则： 
mV=（M+m）V’          „„① 
子弹与沙袋上摆过程中机械能守恒，则： 

18、4.6×1026J/S。 
19、Δt=77.3oC。   20、Δt≈38.6oC。 
21、解：取向右为正方向，以气缸、活塞整体为研究对象，根据牛顿第二定律，有：  
 F=（M+m）a      „„① 
  以活塞为研究对象，由于活塞和气缸保持相对静止，它们有相同的加速度。则：            F+PS-P0S= ma     „„② 
由①、②两式可得气缸内气体的压强:

补充;
例1 有甲、乙、丙三支相同的温度计，其中一支不准确，将甲放在空气中，乙放在密闭的酒精瓶中，将丙放在开口的酒精瓶中，过一段时间，三支温度计的示数都是22℃则 （     ） 
A．甲不准确    B．乙不准确        C．丙不准确 D．不能判定哪支不准确 
解析：蒸发吸热，液体本身的温度要降低，甲温度计上无液体不存在蒸发现象；乙放在密闭的酒精瓶中，蒸发受阻不能进行，故温度计的示数与周围环境的温度相同，应准确；丙在开口酒精瓶中，酒精蒸发吸热，酒精温度应降低，所以应低于22℃，故丙不准确。 
答案： C. 
友情提示：蒸发吸热是我们在生活中经常利用的物理知识，你能举出它的一些实际应用吗？
例2 关于饱和汽，正确的说法是                   （     ） 
A．在稳定情况下，密闭容器中如有某种液体存在，其中该液体的蒸汽一定是饱和的 B．密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水汽饱和 C．随着液体的不断蒸发，当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡 D．对于某种液体来说，在温度升高时，由于单位时间内从液面汽化的分子数增多，所以其蒸汽饱和 
所需要的压强增大 
解析：在饱和状态下，液化和汽化达到动态平衡，即达到稳定状态，所以AC正确；液体的饱和汽压与其温度有关，即温度升高饱和汽压增大，所以D正确；饱和汽压是指液体蒸汽的分气压，与其他气体的压强无关，所以B错误。 
答案：ACD 
友情提示：饱和状态是一种动态平衡状态，要注意用分子动理论的知识来理解它。