2017屆高考物理二輪專題突破專題十鴨部分1熱學課件

1、2017屆高考二輪,專題十 選考部分第1講：熱 學,學習目標,1、掌握熱學基本知識2、理解熱力學定律，并會簡單計算3、掌握氣體實驗定律的應用和簡單計算4、學會解決熱學中的綜合問題,難點突破,高考題型1　熱學基本知識,1.分子動理論(1)分子大?、侔⒎拥铝_常數(shù)：NA＝6.02×1023 mol－1.,難點突破,(2)分子熱運動的實驗基礎(chǔ)：擴散現(xiàn)象和布朗運動.①擴散現(xiàn)象特點：溫度越高，擴散越快.②布朗運

2、動特點：液體內(nèi)固體小顆粒永不停息、無規(guī)則的運動，顆粒越小、溫度越高，運動越劇烈.(3)分子間的相互作用力和分子勢能①分子力：分子間引力與斥力的合力.分子間距離增大，引力和斥力均減?。环肿娱g距離減小，引力和斥力均增大，但斥力總比引力變化得快.②分子勢能：分子力做正功，分子勢能減??；分子力做負功，分子勢能增大；當分子間距為r0(分子間的距離為r0時，分子間作用的合力為0)時，分子勢能最小.,難點突破,2.固體和液體(1)晶體和非晶體

3、的分子結(jié)構(gòu)不同，表現(xiàn)出的物理性質(zhì)不同.晶體具有確定的熔點.單晶體表現(xiàn)出各向異性，多晶體和非晶體表現(xiàn)出各向同性.晶體和非晶體在適當?shù)臈l件下可以相互轉(zhuǎn)化.(2)液晶是一種特殊的物質(zhì)狀態(tài)，所處的狀態(tài)介于固態(tài)和液態(tài)之間.液晶具有流動性，在光學、電學物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性.(3)液體的表面張力使液體表面具有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向跟液面相切.,難點突破,典例精析,【例1】關(guān)于熱學基本知識的易錯點辨析(正確的打“√”號，錯誤的打“&#

4、215;”號)(1)布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 (　　)(2)布朗運動并不是液體分子的運動，但它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動 (　　)(3)液體溫度越高，布朗運動會越激烈 (　　)(4)布朗運動反映了懸浮顆粒中分子運動的無規(guī)則性 (　　)(5)懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運動就越明顯 (　　)(6)懸浮在液體中的微粒越小，受到液體分子的撞擊就越容易平衡 (　　),×,√,√,×,√,×

5、;,難點突破,(7)布朗運動是由于液體各部分溫度不同而引起的(　　)(8)在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運動不是布朗運動 (　　)(9)布朗運動是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無規(guī)則運動(　　)(10)顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性(　　)(11)懸浮在空氣中做布朗運動的PM2.5微粒，氣溫越高，運動越劇烈(　　)(12)擴散運動就是布朗運動(　　)(13)

6、擴散現(xiàn)象與布朗運動都與溫度有關(guān)(　　),√,×,×,√,√,×,√,難點突破,(14)擴散現(xiàn)象不僅能發(fā)生在氣體和液體中，固體中也可以(　　)(15)“酒香不怕巷子深”與分子熱運動有關(guān)(　　)(16)水不容易被壓縮說明分子間存在分子力(　　)(17)用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，說明此時分子間只存在引力而不存在斥力(　　)(18)分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小(　　)(19)將一個分子從無

7、窮遠處無限靠近另一個分子，則這兩個分子間的分子力先增大后減小最后再增大(　　)(20)當分子間距離增大時，分子間的引力減少，斥力增大(　　),×,√,√,√,×,√,×,難點突破,(21)若兩分子間距離減小，分子間斥力增大，引力減小，合力為斥力(　　)(22)當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越小(　　)(23)分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增加時，分子間的引力

8、增大，斥力減小(　　)(24)分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，先減小后增大(　　)(25)分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減小(　　)(26)隨著分子間距離增大，分子間作用力減小，分子勢能也減小(　　)(27)分子間的距離為r0時，分子間作用力的合力為零，分子勢能最小(　　),×,√,×,×,×,√,×,難點突破,(28)同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)

9、(　　)(29)大顆粒的鹽磨成了細鹽，就變成了非晶體(　　)(30)單晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的(　　)(31)單晶體和多晶體都有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點(　　)(32)晶體在各個方向上的導熱性能相同，體現(xiàn)為各向同性(　　)(33)單晶體的物理性質(zhì)具有各向異性(　　)(34)太空中水滴成球形，是液體表面張力作用的結(jié)果(　　)(35)漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面的觀察是圓形的，是

10、油滴液體呈各向同性的緣故(　　),√,×,√,√,×,√,√,×,難點突破,(36)液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引(　　)(37)由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間只有引力，沒有斥力，所以液體表面具有收縮的趨勢(　　)(38)液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部(　　)(39)液體表面的分子距離大于分子間的平衡距離，使得液面有表面張力(　　

11、)(40)葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用(　　)(41)肥皂水的水面能托住小的硬幣主要與液體的表面張力有關(guān)(　　)(42)雨水沒有透過布雨傘是因為液體表面存在張力(　　),√,×,×,√,√,√,√,難點突破,(43)液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征(　　)(44)液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點(　　)(45)當人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大(　　)(4

12、6)空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越快(　　)(47)只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)(　　)(48)用阿伏加德羅常數(shù)和某種氣體的密度，就可以求出該種氣體的分子質(zhì)量(　　),×,√,√,×,√,×,難點突破,(49)已知某氣體的摩爾體積V，再知道阿伏加德羅常數(shù)NA，就可以求出一個氣體分子的體積(　　)(50)只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常

13、數(shù)，就可以算出氣體分子的體積(　　)(51)達到熱平衡的兩個物體具有相同的熱量(　　)(52)物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子的平均動能越大(　　)(53)溫度升高時物體內(nèi)的每個分子的運動速率一定增大(　　)(54)物體中所有分子的熱運動動能的總和叫做物體的內(nèi)能(　　)(55)物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和(　　),×,√,×,×,×,×,√,難點突破,(

14、56)溫度升高，物體內(nèi)每個分子的動能一定增大(　　)(57)相同質(zhì)量0 ℃的水的分子勢能比0 ℃的冰的分子勢能大(　　)(58)氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力(　　)(59)單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大(　　)(60)氣體的壓強是由于大量分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的(　　)(61)若氣體的溫度不變，壓強增大，說明每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多(　　)(62)一定質(zhì)量的理想氣體壓強

15、不變時，氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)隨著溫度升高而減少(　　),×,√,×,√,√,√,√,難點突破,(63)從微觀角度看氣體壓強只與分子平均動能有關(guān)(　　)(64)氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁發(fā)生碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度都有關(guān)(　　)(65)單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減少，氣體的壓強一定減小(　　),√,×,×,難點突破,1、關(guān)于

16、分子間相互作用力與分子間勢能，下列說法正確的是_____________.A.在10r0距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力B.分子間作用力為零時，分子間的勢能一定是零C.當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子勢能越小D.分子間距離越大，分子間的斥力越小E.兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢,高考預測,難點突破,【解析】在10r0距離范圍內(nèi)，分子間總存在著相互作用的引力和斥力，選項A正

17、確；分子間作用力為零時，分子間的勢能最小，但不是零，選項B錯誤；當分子間作用力表現(xiàn)為引力時，隨分子間的距離增大，克服分子力做功，故分子勢能增大，選項C錯誤；分子間距離越大，分子間的引力和斥力都是越小的，選項D正確；兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢，選項E正確；【答案】A、D、E.,難點突破,高考題型2　熱力學定律的理解,1.物體內(nèi)能變化的判定：溫度變化引起分子平均動能的變化；體積變化，分子間的分子力

18、做功，引起分子勢能的變化.2.熱力學第一定律(1)公式：ΔU＝W＋Q；(2)符號規(guī)定：外界對系統(tǒng)做功，W>0；系統(tǒng)對外界做功，W0；系統(tǒng)向外界放出熱量，Q0；系統(tǒng)內(nèi)能減少，ΔU<0.3.熱力學第二定律的表述：(1)熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體(按熱傳遞的方向性表述).(2)不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響(按機械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述).(3)第二類永動機是不可能制成的.,難點突破

19、,典例精析,【例2】(2016 全國乙卷 33(1))關(guān)于熱力學定律，下列說法正確的是_____.A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對氣體做功可以改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡,難點突破,【解析】氣體內(nèi)能的改變ΔU＝Q＋W，故對氣體做功可改變氣體內(nèi)能，B選項正確；氣體吸熱為Q，但不確定外

20、界做功W的情況，故不能確定氣體溫度變化，A選項錯誤；理想氣體等壓膨脹，W0，由ΔU＝Q＋W，知Q>0，氣體一定吸熱，C選項錯誤；由熱力學第二定律，D選項正確；根據(jù)熱平衡性質(zhì)，E選項正確.【答案】B、D、E,難點突破,高考預測,2、關(guān)于熱力學定律的理解，下列說法是否正確(正確的打“√”號，錯誤的打“×”號)(1)外界對系統(tǒng)做功，其內(nèi)能一定增加(　　)(2)系統(tǒng)從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加(　　)(3)一定質(zhì)量的理

21、想氣體發(fā)生絕熱膨脹時，其內(nèi)能不變(　　)(4)一定質(zhì)量的理想氣體,在等壓膨脹過程中，氣體分子的平均動能增大(　　)(5)在輪胎爆裂這一短暫過程中，氣體膨脹，溫度下降(　　)(6)密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程外界對其做功，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能增加(　　),×,√,×,×,√,×,難點突破,(7)熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳導到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳導到高溫物體(　　)(8)利用

22、淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能是可能的(　　)(9)自然界進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的(　　)(10)功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程一定是可逆過程(　　)(11)空調(diào)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性(　　),√,×,√,√,×,難點突破,(12)不斷改進工藝，熱機的效率可能達到100%(　　)(13)熱量不可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，

23、是因為違背了熱力學第一定律(　　)(14)“第一類永動機”不可能制成，是因為它違反了能量守恒定律(　　)(15)“第二類永動機”不可能制成是因為它違反了能量守恒定律(　　),×,×,√,×,難點突破,高考題型3　氣體實驗定律的應用,難點突破,2.應用氣體實驗定律的三個重點環(huán)節(jié)(1)正確選擇研究對象：對于變質(zhì)量問題要保證研究質(zhì)量不變的部分；對于多部分氣體問題，要各部分獨立研究，各部分之間一般通過壓強找聯(lián)

24、系.(2)列出各狀態(tài)的參量：氣體在初、末狀態(tài)，往往會有兩個(或三個)參量發(fā)生變化，把這些狀態(tài)參量羅列出來會比較準確、快速的找到規(guī)律.(3)認清變化過程：準確分析變化過程以便正確選用氣體實驗定律.,難點突破,【例3】(2016·全國丙卷·33(2))一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞.初始時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示.用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止.求此時右側(cè)

25、管內(nèi)氣體的壓強和活塞向下移動的距離.已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強p0＝75.0 cmHg.環(huán)境溫度不變.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),典例精析,難點突破,【解析】設(shè)初始時，右管中空氣柱的壓強為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強為p2＝p0，長度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強為p1′，長度為l1′；左管中空氣柱的壓強為p2′，長度為l2′.以cmHg為壓強單位.由題給條件得p

26、1＝p0＋(20.0－5.00) cmHg＝90 cmHg　l1＝20.0 cm ①,由玻意耳定律得p1l1S＝p1′l1′S ③聯(lián)立①②③式和題給條件得,難點突破,p1′＝144 cmHg

27、 ④依題意p2′＝p1′ ⑤,由玻意耳定律得p2l2S＝p2′l2′S

28、 ⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得h≈9.42 cm,【答案】144 cmHg　9.42 cm,難點突破,高考預測,3、如圖所示，容積為V0的光滑柱形汽缸豎直放置，用質(zhì)量不計的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體和一固體封閉在汽缸內(nèi).汽缸內(nèi)設(shè)有卡環(huán)ab，卡環(huán)位于汽缸深度一半的位置.開始時活塞位于汽缸頂部，將一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面，活塞最終下降到汽缸深度五分之四的位置，再將相同質(zhì)量的九小盒沙子緩慢地倒在活

29、塞的上表面，活塞最終剛好降至卡環(huán)處，又將同樣四小盒沙子倒在活塞的上表面，然后緩慢加熱汽缸.已知大氣壓強為p0，氣體初始溫度為T0.試求：(1)汽缸內(nèi)固體的體積；,難點突破,難點突破,(2)當活塞剛好離開卡環(huán)ab時氣體的溫度.,【解析】活塞恰好離開卡環(huán)ab時，理想氣體的壓強 p′＝p0＋14p＝8p0氣體加熱過程體積不變，由蓋－呂薩克定律得：,難點突破,高考題型4　熱學中的綜合問題,【例4】如圖所示，汽缸開口向右、固定在水平桌面上，

30、汽缸內(nèi)用活塞(橫截面積為S)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁之間的摩擦忽略不計.輕繩跨過光滑定滑輪將活塞和地面上的重物(質(zhì)量為m)連接.開始時汽缸內(nèi)外壓強相同，均為大氣壓p0(mg<p0S)，輕繩處在伸直狀態(tài)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為T0，體積為V.現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降低，最終使得氣體體積減半，求：(1)重物剛離地面時汽缸內(nèi)氣體的溫度T1；,難點突破,難點突破,(2)氣體體積減半時的溫度T2；,難點突破,(3)在如圖所示的

31、坐標系中畫出氣體狀態(tài)變化的整個過程，標注相關(guān)點的坐標值.,【解析】如圖所示,【答案】見解析圖,難點突破,4、為適應太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣.假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1 atm，氣體體積為2 L，到達太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)? L，使航天服達到最大體積，假設(shè)航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封

32、閉系統(tǒng).(1)求此時航天服內(nèi)氣體的壓強，并從微觀角度解釋壓強變化的原因.,高考預測,難點突破,【解析】氣體的狀態(tài)參量：p1＝1 atm，V1＝2 L，V2＝4 L，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，解得：p2＝0.5 atm；由于氣體的壓強與分子密度和分子平均動能有關(guān)，在氣體體積變大的過程中，該氣體的分子密度變小，而溫度不變，即分子的平均動能不變，故該氣體的壓強減小.,【答案】 0.5 atm　在氣體體積變

33、大的過程中，該氣體的分子密度變小，而溫度不變，即分子的平均動能不變，故該氣體的壓強減小,難點突破,(2)若開啟航天服封閉系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣，使航天服內(nèi)的氣壓緩慢恢復到0.9 atm，則需補充1 atm的等溫氣體多少升？,【解析】設(shè)需要1 atm的等溫氣體V，以該氣體和航天服原有氣體為研究對象，p3＝0.9 atm，V3＝4 L，由玻意耳定律得：p1V1＋p1V＝p3V3，解得：V＝1.6 L.,【答案】1.6 L,拓展練習,1.關(guān)于

34、分子動理論和熱力學定律，下列說法中正確的是(　　)A.空氣相對濕度越大時，水蒸發(fā)越快B.物體的溫度越高，分子平均動能越大C.第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學第一定律D.兩個分子間的距離由大于10－9m處逐漸減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小到零，再增大E.若一定量氣體膨脹對外做功50J，內(nèi)能增加80J，則氣體一定從外界吸收130J的熱量,拓展練習,【解析】空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫

35、度水的飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢，故A錯誤；溫度是分子平均動能的標志，物體的溫度越高，分子熱運動就越劇烈，分子平均動能越大，故B正確；第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學第二定律，不違反熱力學第一定律，故C錯誤；兩個分子間的距離由大于10－9m處逐漸減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先表現(xiàn)為引力，引力先增大到最大值后減小到零，之后，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，從零開始增大，故D正確；若一定量氣體膨脹對外做功50J，即W＝－50J，內(nèi)能增