2019屆高考物理二輪復(fù)習專題七物理考點1熱學課件.pptx

1、考點1 熱學（選考,高考定位 1考查內(nèi)容 (1)分子動理論、油膜法測分子直徑、阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用與分子數(shù)的計算。 (2)熱力學定律、固體和液體的性質(zhì)。 (3)氣體實驗定律、理想氣體狀態(tài)方程。PV，PT，VT圖象，氣缸類、關(guān)聯(lián)氣體,2題型、難度 高考考查形式為一選擇題(5選3,5分)計算題(10分)難度中檔,1(1)氧氣分子在0 和100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖71中兩條曲線所示。下列說法正確的是,圖71,A圖中兩條曲線下面積相等 B圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形 C圖中實線對應(yīng)于氧氣分子在100 時的情形 D圖中曲線給出了任意速率區(qū)

2、間的氧氣分子數(shù)目 E與0 時相比，100 時氧氣分子速率出現(xiàn)在0400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大,2)如圖72所示，容積均為V的氣缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3，B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過K1給氣缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27 ，氣缸導(dǎo)熱,圖72,打開K2，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強； 接著打開K3，求穩(wěn)定時活塞的位置； 再緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體使其溫度升高20 ，求此時活塞下方氣體的壓強,

3、解析(1)溫度是分子平均動能的標志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同速率的分子所占比例不同，溫度越高，速率大的分子占比例越高，故虛線為0，實線是100對應(yīng)的曲線，曲線下的面積都等于1，故相等，所以ABC正確。 (2)設(shè)打開K2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p1；體積為V1。依題意，被活塞分壓的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得p0Vp1V1,3p0)Vp1(2VV) 聯(lián)立式得V1 p12p0 打開K3后，由式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V22V)時，活塞下氣體壓強為p2由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2 由式得p2p0 由式知，打開K3后活塞上

4、升直到B的頂部為止；此時p2為p2p0,答案(1)ABC (2)v/22p0頂部1.6p0,2(1)如圖73，用隔板將一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?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個氣缸。待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是,圖73,A氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同 B氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大 C在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功 D氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功 E氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變,2)一熱氣球體積為V，內(nèi)有充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空

5、氣在1個大氣壓、溫度為T0時的密度為0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓，重力加速度大小為g。 求該熱氣球所受浮力的大??； 求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力； 設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量,考點一分子動理論、內(nèi)能,2反映分子運動規(guī)律的兩個實例 (1)布朗運動： 研究對象：懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒。 運動特點：無規(guī)則、永不停息。 相關(guān)因素：顆粒大小、溫度。 (2)擴散現(xiàn)象 產(chǎn)生原因：分子永不停息的無規(guī)則運動。 相關(guān)因素：溫度,3對熱力學定律的理解 (1)改變物體內(nèi)能的方式有兩種，只敘述一種改變方式是無法確定內(nèi)能變化的。 (2)熱力學第一定律UQW中W和Q的符號可以

6、這樣確定：只要此項改變對內(nèi)能增加有正貢獻的即為正。 (3)對熱力學第二定律的理解：熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化為功，但不引起其他變化是不可能的,例1(1)分子力比重力、引力等要復(fù)雜得多，分子勢能跟分子間的距離的關(guān)系也比較復(fù)雜。圖74所示為分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖象，用r0表示分子引力與分子斥力平衡時的分子間距，設(shè)r時，Ep0，則下列說法正確的是,圖74,A當rr0時，分子力為零，Ep0 B當rr0時，分子力為零，Ep為最小 C當r0r10r0時，Ep隨著r的增大而增大 D當r0r10r0時，Ep隨著r的增大而減小 E當rr0時，Ep隨著r的減小而增大,

7、2)空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水份越來越少，人會感覺干燥。某空調(diào)工作一段時間后，排出液化水的體積V1.0103 cm3.已知水的密度1.0103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M1.8102 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA6.01023 mol1,試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) 該液化水中含有水分子的總數(shù)N； 一個水分子的直徑d,解析(1)分子力是分子間引力和斥力的合力，分子力隨r的變化曲線如下圖所示,由Epr圖象可知，rr0時，Ep最小，再結(jié)合Fr圖象知此時分子力為0，則A項錯誤、B項正確；結(jié)合Fr圖象可知，在r0r10r0內(nèi)分子力表現(xiàn)為引

8、力，當間距增大過程中，分子引力做負功分子勢能增大，則C項正確、D項錯誤；結(jié)合Fr圖象可知，在rr0內(nèi)分子力表現(xiàn)為斥力，當間距減小過程中，分子斥力做負功，分子勢能增大，則E項正確,答案(1)BCE(2)31025個41010 m,規(guī)律總結(jié) 1“四種方法”判斷分子動能和分子勢能的變化 方法一：根據(jù)分子力做功與分子勢能變化的關(guān)系判斷分子勢能變化：分子力做正功時，分子勢能減?。环肿恿ψ鲐摴r，分子勢能增大。 方法二：根據(jù)分子勢能與分子間距的關(guān)系判斷分子勢能變化：rr0時，r越大，分子勢能越大,方法三：若分子只受分子間作用力，根據(jù)分子力做功情況應(yīng)用動能定理可判斷分子動能變化：分子力做正功時，分子動能增大

9、；分子力做負功時，分子動能減小。 方法四：分子只受分子間作用力時，分子勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，它們的和守恒，據(jù)此可判斷分子勢能和動能的變化情況,題組訓練】 1(多選)(分子力做功、分子勢能)兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下列說法正確的是 A分子力先增大，后一直減小 B分子力先做正功，后做負功 C分子動能先增大，后減小 D分子勢能先增大，后減小 E分子勢能和動能之和不變,解析分子力F與分子間距r的關(guān)系是：當rr0時F為斥力；當rr0時F0；當rr0時F為引力。綜上可知，當兩分子由相距較遠逐漸達到最近過程中分子力是先變大再變小后又變大，A項錯誤。分子力為引

10、力時做正功，分子勢能減小，分子力為斥力時做負功，分子勢能增大，故B項正確、D項錯誤。因僅有分子力作用，故只有分子動能與分子勢能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，即分子勢能減小時分子動能增大，分子勢能增大時分子動能減小，其總和不變，C、E項均正確。 答案BCE,2(多選)(物體的內(nèi)能)(2018鄭州調(diào)考)下列說法正確的是 A顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地作無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性 B分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大 C分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大 D在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素 E當溫度升高時，物體內(nèi)每一個分子熱運動的

11、速率一定都增大,解析布朗運動是固體顆粒在液體中的運動，反應(yīng)液體分子的運動，故顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地作無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故選項A正確；分子間的相互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大，rr0，分子力隨r增大減小，分子勢能減小，當rr0時，分子力等于零，分子勢能最小，然后隨r增大分子力先增大再減小，分子勢能逐漸增大，故選項B錯誤，選項C正確；分子之間存在間隙，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素，故D正確；溫度升高，分子平均動能增大，但單個分子運動不確定，故E錯誤。 答案ACD,答案ABC,例2(2018大連檢測)如圖75，一個固定的水

12、平氣缸由一大一小兩個同軸絕熱圓筒形成。小圓筒右端開口且足夠長，大圓筒左端封閉且絕熱，長L15 cm。在兩個圓筒中各有一個活塞，大活塞絕熱，小活塞導(dǎo)熱良好且其橫截面面積為大活塞的一半。兩活塞用剛性細輕桿連接，桿長l15 cm。大活塞與大圓筒、大活塞與小活塞間均封閉一定量的理想氣體，初始時A、B兩部分氣體的壓強均與外界大氣壓相同，為p0，溫度均為300 K，且大活塞距大圓筒底部h10 cm(不計所有摩擦，活塞厚度不計)?，F(xiàn)緩慢加熱A氣體，使大活塞剛好要與小圓筒相接觸，求此時B氣體的壓強和A氣體的溫度,考點二氣體實驗定律,圖75,規(guī)律總結(jié) 氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程解題四步曲 1選對象根據(jù)題意，

13、選出所研究的某一部分氣體，這部分氣體在狀態(tài)變化過程中，其質(zhì)量必須保持一定。 2找參量找出作為研究對象的這部分氣體發(fā)生狀態(tài)變化前后的一組p、V、T數(shù)值或表達式，壓強的確定往往是個關(guān)鍵，常需結(jié)合力學知識(如力平衡條件或牛頓運動定律)才能寫出表達式,3認過程過程表示兩個狀態(tài)之間的一種變化方式，除題中條件已直接指明外，在許多情況下，往往需要通過對研究對象與周圍環(huán)境的相互關(guān)系的分析才能確定。認清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提。 4列方程根據(jù)研究對象狀態(tài)變化的具體方式，選用氣態(tài)方程或某一實驗定律，代入具體數(shù)值，最后分析討論所得結(jié)果的合理性及其物理意義,圖76,1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，氣缸內(nèi)

14、封閉氣體的溫度； (2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強,答案(1)330 K(2)1.01105 Pa,2(“液柱”類題型)如圖77所示，兩端開口、粗細均勻的長直U形玻璃管內(nèi)由兩段水銀柱封閉著長度為15 cm的空氣柱，氣體溫度為300 K時，空氣柱在U形管的左側(cè),圖77,1)若保持氣體的溫度不變，從左側(cè)開口處緩慢地注入25 cm長的水銀柱，管內(nèi)的空氣柱長為多少？ (2)為了使空氣柱的長度恢復(fù)到15 cm，且回到原位置，可以向U形管內(nèi)再注入一些水銀，并改變氣體的溫度，應(yīng)從哪一側(cè)注入長度為多少的水銀柱？氣體的溫度變?yōu)槎嗌伲?大氣壓強P075 cmHg，圖中標注的長度單位均

15、為cm,解析(1)由于氣柱上面的水銀柱的長度是25 cm，所以右側(cè)水銀柱的液面的高度比氣柱的下表面高25 cm，所以右側(cè)的水銀柱的總長度是25 cm5 cm30 cm，玻璃管的下面與右側(cè)段的水銀柱的總長為45 cm，所以在左側(cè)注入25 cm長的水銀后，設(shè)有長度為x的水銀處于底部水平管中，則50 cmx45 cm，解得x5 cm即5 cm水銀處于底部的水平管中，末態(tài)壓強為75 cm(2525) cm5 cm120 cmHg，由玻意耳定律p1V1p2V2 代入數(shù)據(jù)，解得：L212.5 cm,答案(1)12.5 cm(2)從右側(cè)注入25 cm長水銀柱375 K,3(“圖象”類題型)一粗細均勻的J形玻

16、璃管豎直放置，短臂端封閉，長臂端(足夠長)開口向上，短臂內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)時管內(nèi)各段長度如圖78甲所示，密閉氣體的溫度為27 ，大氣壓強為75 cmHg。求,圖78,1)若沿長臂的管壁緩慢加入5 cm長的水銀柱并與下方的水銀合為一體，為使密閉氣體保持原來的長度，應(yīng)使氣體的溫度變?yōu)槎嗌伲?(2)在第(1)問的情況下，再使玻璃管沿繞過O點的水平軸在豎直平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過180，穩(wěn)定后密閉氣體的長度為多少？ (3)在圖乙所給的pT坐標系中畫出以上兩個過程中密閉氣體的狀態(tài)變化過程,3)p348 cmHg，變化過程如圖所示,例3(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、

17、ca回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖79所示。下列判斷正確的是 A過程ab中氣體一定吸熱 B過程bc中氣體既不吸熱也不放熱 C過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱 Da，b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小,考點三氣體狀態(tài)變化與熱力學定律的綜合應(yīng)用,Eb和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同,圖79,答案ADE,規(guī)律總結(jié) 理想氣體相關(guān)三量U，W，Q的分析思路 1內(nèi)能變化量U的分析思路： (1)由氣體溫度變化分析氣體內(nèi)能變化，溫度升高，內(nèi)能增加；溫度降低，內(nèi)能減少。 (2)由公式UWQ分析內(nèi)能變化。 2做功情況W的分析思路： (1)由體積變化分析氣體做功情況。

18、體積膨脹，氣體對外界做功；體積被壓縮，外界對氣體做功。 (2)由公式WUQ分析氣體做功情況。 3氣體吸、放熱Q的分析思路：一般由公式QUW分析氣體的吸、放熱情況,題組訓練】 1(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖710所示，其中對角線ac的延長線過原點O。下列判斷正確的是,圖710,A氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等 B氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能 C在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功 D在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功 E在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功,答案ABE,2(多選)(氣體狀態(tài)變化與熱力學定律)(2018岳陽二模)對于一定質(zhì)量的