2022年高考专题练习热学与原子物理.pdf

名师整理优秀资源第一部分热学【考点透视】一、分子动理论的三个观点及微观量的估算1分子估算的有关量和几个关系，其中阿伏加德罗常数AN是联系微量与宏观量的桥梁；分子的体积计算时要注意建立几种模型2分子热运动：扩散现象是分子的无规则运动；而布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反应，恰好说明了分子运动的无规则、永不停息、 与温度有关3分子间存在相互作用力：重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化，但斥力随距离的变化快的规律二、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内能温度是分子平均动能的标志2分子势能由分子间的相互作用和相对位置决定，分子势能变化与分子力做功有关分子力做正功，分子势能减小3物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定4改变物体的内能有两种方式：做功和热传递三、热力学定律1热力学第一定律的数学表达式为：WQU，表达了功和热量与物体内能变化之间确定的数量关系2热力学第二定律的两种表述的实质是：从做功与热传递两个角度描述了与热现象有关的宏观过程都具有方向性，这种方向性是自然发生的，要使其反方向发生必须提供一定的条件而引起一些其他变化3能量守恒定律是自然界的普遍规律。

四、气体的状态参量的关系1气体的压强：气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的，气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关2气体的体积、压强和温度的关系：对一定质量的理想气体（实际气体在常温下可视为理例 1下列叙述正确的是（）A理想气体压强越大，分子的平均动能越大B自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性C外界对理想气体做正功，气体的内能不一定增大D温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大解析： 气体的压强是大量分子对器壁碰撞产生的，影响气体压强的因素有两个：分子的平均动能和气体分子密度，故A 错；自发的热现象都具有方向性，所以B 正确；改变物体的内能有两种方式，若对气体做正功的同时放出热量，则内能有可能减小，所以C 也正确；单个分子的热运动具有无规则性和随机性，所以D 选项错误，正确选项为BC变式训练1： 下列说法中正确的是（）A理想气体的压强是由于其受重力作用而产生的B热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性. C热力学温度的零度是一切物体低温的极限，只能无限接近，但不可能达到D气体分子的热运动的速率是遵循统计规律的. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页名师整理优秀资源题型二微观量的估算例2粒 子 与 金 原 子 核发 生 对 心 碰 撞 时 ，能 够接 近 金 原 子 核 中 心的 最小 距 离 为142.010m， 已知金原子的摩尔质量为11.9710kg/mol ， 阿伏加德罗常数为236.0210个/mol，则由此可估算出金原子核的平均密度为（）A1533.3 10/kg mB1539.85 10/kg mC1833.3 10/kg mD1839.85 10/kg m点拨： 估算固体或液体个分子(或原子 )的直径和质量，要理解如下两个要点：忽略分子的间隙，建立理想化的微观结构模型，这是估算个分子(或原子 )的体积和直径数量级的基础。

用阿伏加德罗常数NA把宏现量摩尔质量Mmol， 与摩尔体积Vmol跟微观量分子质量m 与分子体积V 联系起来题型三热学概念与规律的理解例 3对一定量的气体，下列说法正确的是（）A在体积缓慢 地不断增大的过程中， 气体 一定对外界做功B在 压 强不断增大的过程中，外界对气体一定做功C在 体积不断增大的过程中， 内能 一 定增加D在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变变式训练3：地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计. 已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（）A.体积减小，温度降低B.体积减小，温度不变C.体积增大，温度降低D. 体积增大，温度不变题型四气体压强与气缸的应用解题策略： 一是要能够利用物体平衡条件求气体压强对于求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强问题，应对固体 （如活塞等）进行受力分析，然后根据平衡条件求解二是要会用理想气体状态参量的关系分析问题例 4如图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为EP(弹簧处于自然长度时的 弹 性势能为零 )，现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（）AEP全部转换为气体的内能BEP一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能CEP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能DEP一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能变式训练4：如图所示，绝热气缸直立于地面上，光滑绝热活塞封闭一定质量的气体并静止在 A位置， 气体分子间的作用力忽略不计，现将一个物体轻轻放在活塞上，活塞最终静止在B位置 ( 图中未画出 )，则活塞（） A在 B位置时气体的温度与在A位置时气体的温度相同 B在 B位置时气体的压强比在A位置时气体的压强大. C在 B位置时气体单位体积内的分子数比在A位置时气精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页名师整理优秀资源体单位体积内的分子数少D在 B位置时气体分子的平均速率比在A位置时气体分子的平均速率大. 【专题训练】1关于分子力，下列说法中正确的是（）A碎玻璃小能拼合在一起，说明分子间存在斥力B将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力. C水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力D固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力. 2下列说法中正确的是（）A常温常压下，质量相等、温度相同的氧气和氢气比较，氢气的内能比氧气的内能大. B0的冰融化为0oC 的水时，分子平均动能一定增大C随着分子间距离的增大，分子引力和分子斥力的合力(即分子力 )一定减小D用打气简不断给自行车轮胎加气时，由于空气被压缩，空气分子间的斥力增大，所以越来越费力3根据热力学定律，可知下列说法中正确的是（）A利用浅层海水和深层海水间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的. B可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用C可以将冰箱内的热量传到外界空气中而不引起其他变化D满足能量守恒定律的客观过程并不是都可能自发地进行. 4已知离地面愈高，大气压强愈小，温度也愈低，现有一气球由地面向上缓慢升起，则大气压强与温度对此气球体积的影响是（）A大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积增大B大气压强减小有助于气球体税减小，温度降低有助于气球体积减小C大气压强减小有助于气球体积减小，温度降低有助于气球体积增大D大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积减小. 5一个密闭绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成A、 B 两部分空间，在A、B 两部分空间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定，A 部分气体的体积大于B 部分气体的体积，两部分温度相同，如图所示，若拔出销钉，达到平衡时，A、 B 两部分气体的体积大小为 VA、VB，则有（）AVA =VBBVA VB . CVA VBD条件不足，不能确定6如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离关系如图中曲线所示，0F为斥力，0F为引力， a、b、c、d 为 x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由内静止释放，则（）A乙分子由a 到 b 做加速运动，由b 到 c 做减速运动B乙分子由a 到 c 做加速运动，到达c 时速度最大 . C乙分子由a 到 b 的过程中，两分子间的分子势能一直减少. D乙分子由b 到 d 的过程中，两分子间的分子势能一直增加7下列对气体压强描述，正确的是（）A在完全失重状态下，气体压强为零B气体压强是由大量气体分子对器壁频繁的碰撞而产生的. C温度不变时，气体体积越小，相同时间内撞击到器壁的分子越多，压强越大. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页名师整理优秀资源D气体温度升高，压强有可能减小. 8如图所示，容器A、B 各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压强恒定。

A、B 的底部由带有阀门K 的管道相连，整个装置与外界绝热，原先A 中水面比 B 中水面高， 打开阀门，使A 中的水逐渐向B 中流，最后达到平衡 ，在这个过程中（）A大 气压力对水做功，水 的内能增加B水克服 大气压力做功，水的内能增加C大 气压力 对水不做功，水的内能不变D大气压力对水不做功，水的内能增加. 第二部分原子物理【考点透视】一、原子物理学1原子的结构模型：卢瑟福的粒子散射和原子核式结构模型：认为原子的中心有一个很小的核 原子核，原子核集中了原子中所有的正电荷及几乎全部的质量，电子则在核外绕核高速运转原子的核式结构可成功地解释粒子散射现象2玻尔的原子结构模型：原子的跃迁条件：hEE初末只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子作用而使原子激发的情况，则不受该条件的限制这是因为，原子一旦电离，原子结构即被破坏，因而不再遵守有关原子结构的理论，基态氢原子的电离能为13.6 eV，只要大于或等于13.6 eV的光子都能使基态的氢原子吸收而发生电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大至于实物粒子和原子的碰撞情况，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收， 所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，都可以使原子受激发而向较高能级跃迁。

二、原子核1天然放射现象和元素的衰变：原子序数大于83 的所有元素都具有放射性放射线的有三种：带正电的射线，其实质为高速运动的氦核流；带负电的射线，其实质为高速电子流；不带电的射线，其实质为波长很短的电磁波射线电离本领最强，射线贯穿本领最强原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称为同位素2核力与核能：质子和中子可结合为稳定的原子核，说明核子间存在核力的作用，将原子核分解为一个个孤立的核子，要提供相应的能量，反之则可释放相应的能量，该能量即称核能原子核的质量小于组成它的核子质量之和叫做质量亏损核反应中释放的核能可用爱因斯坦质能联系方程2mcE计算核反应中能量的吸、 放跟核力的作用有关，当核子结合成原子核时，核力要做功，所以放出能量，把原子核分裂成核子时，要克服核力做功，所以要由外界提供能量3核反应及核反应方程：元素的原子核变化的过程即为核反应，核反应有天然衰变、人工转变、重核裂变和轻核聚变四种类型，其中重核裂变和轻核聚变是人们获得核能的两个重要途径核反应可用核反应方程来表示，利用质量数守恒和核电荷数守恒进行配平精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页名师整理优秀资源书写核反应方程应依据核反应的事实，应该记住一些重要的史实。

题型一物理现象和物理史实例 1下列关于近代物理发展史的叙述正确的是（）A玻尔通过由他首先做的粒子散射实验建立了玻尔原子理论B查德威克在原子核的人工转变实验中发现了中子C汤姆生最突出的贡献是在原子核的人工转变实验中发现了质子D赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象光电效应变式训练 1：下列关于物理学史实的叙述正确的是（）A麦克斯韦从理论研究中发现真空中电磁波的速度跟真空中的光速相等B居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现。