2025年高考物理复习考点解密追踪与预测（新高考）专题12 热学定律及能量守恒问题（分层练）（解析版）.docx
专题12热学定律及能量守恒问题
A·常考题不丢分
命题点01分子力、分子力做功和分子势能
命题点02气体状态变化的图象问题
命题点03实验：用油膜法估测分子大小
命题点04热力学定律与气体状态变化的综合运用
B·拓展培优拿高分
C·挑战真题争满分
【命题点01分子力、分子力做功和分子势能】
【针对练习1】如图所示，将甲分子固定于坐标原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊位置，甲、乙两分子间的作用力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示。设两分子间距离很远时，Ep＝0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是（）
A．实线为Ep?r图线、虚线为
B．当分子间距离rr2时，甲、乙两分子间只有斥力，且斥力随
C．乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，从r2
D．乙分子从r4到r2的过程中，分子势能先增大后减小，在r
【答案】C
【详解】A．当分子力为零的时候，分子间势能有最小值，则由图像可知，虚线为Ep-r图线，实线为F-r图线，故A错误；
B．r2为平衡位置，当分子间距离rr2
C．根据实线结合牛顿第二定律可知，乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动，此过程引力做正功，从r2
D．根据虚线可知，乙分子从r4到r2的过程中，分子势能一直减小，在r
故选C。
【针对练习2】（多选）分子势能与分子间距离的关系图像如图所示，下列说法正确的是（）
A．分子间距为r1时，分子间作用力为零
B．分子间距由r2逐渐增大时，分子力始终做负功
C．分子间距在r1到r2之间时，分子间作用力表现为引力
D．分子间距由r1增大到r2的过程中，分子间的引力和斥力都逐渐减小
【答案】BD
【详解】A．根据分子间作用力做功与分子势能之间的关系可知，图像的斜率表示分子间的作用力。故当分子间距为r1时，分子势能为零，分子间作用力不为零。故A错误；
B．分子间距由r2逐渐增大时，分子势能一直增大，故分子力始终做负功。故B正确；
C．分子间距由r1增大到r2过程，分子势能逐渐减小，分子力做正功，故分子间距在r1到r2之间时，分子间作用力表现为斥力。故C错误；
D．分子间的引力和斥力都随着分子间距离r增大而减小，分子间距由r1增大到r2的过程中，分子间的引力和斥力都逐渐减小。故D正确。
故选BD。
【点睛】分子间的引力和斥力都随着分子间距离r增大而减小，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大。
【针对练习3】（多选）分子力与分子间距离的关系图像如图所示，图中r0
??
A．当分子间的距离rr
B．当分子间的距离10r
C．分子间距离从r1减小到r
D．分子间距离从无限远减小到r0
【答案】BC
【详解】AB．由图可知，当分子间的距离rr0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力；当
C．由图可知，分子间距离从r1减小到r0的过程中，分子力体现为引力，分子力做正功，分子势能减小，故C正确；
D．分子间距离从无限远减小到r0
故选BC。
【命题点02气体状态变化的图象问题】
【针对练习4】如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的p?1V图像，其中
A．过程①中气体分子的平均动能不变
B．过程②中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多
C．过程②中气体分子的平均动能减小
D．过程③中单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数增多
【答案】D
【详解】根据理想气体状态方程
pV=nRT
可得
p=nRT
故可知p?1
k=nRT
对于一定质量的理想气体而言，斜率定性的反映温度的高低。
A．p?1
B．p?1V图像在过程②中压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程可知温度升高，分子的平均动能Ek增大，由理想气体压强的微观意义，气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数N、气体分子平均动能Ek有关，在压强
C．p?1
D．p?1V图像在过程③中压强增大，温度不变，分子的平均动能Ek不变，由理想气体压强的微观意义，气体压强与气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数N、气体分子平均动能E
故选D。
【针对练习5】如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态a经b、c、d三个状态又回到状态a。已知线段bc、ad均与p轴平行，下列说法错误的是（????）
A．a→b过程，单位体积分子数增大
B．b→c过程，气体分子的平均动能增大
C．c→d过程，单位时间内气体分子对单位面积器壁的平均作用力减小
D．d→a过程，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数不变
【答案】D
【详解】A．a→b过程，体积减小，气体分子的数密度增大，故A正确；
B．b→c过程，体积不变，压强增大，所以温度升高，气体分子的平均动能增大，故B正确；
C．c→d过程，压强减小，