2017屆高考物理二輪專題突破專題十鴨部分1熱學(xué)課件

1、2017屆高考二輪,專題十 選考部分第1講：熱 學(xué),學(xué)習(xí)目標(biāo),1、掌握熱學(xué)基本知識2、理解熱力學(xué)定律，并會簡單計(jì)算3、掌握氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用和簡單計(jì)算4、學(xué)會解決熱學(xué)中的綜合問題,難點(diǎn)突破,高考題型1　熱學(xué)基本知識,1.分子動理論(1)分子大小①阿伏加德羅常數(shù)：NA＝6.02×1023 mol－1.,難點(diǎn)突破,(2)分子熱運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動.①擴(kuò)散現(xiàn)象特點(diǎn)：溫度越高，擴(kuò)散越快.②布朗運(yùn)

2、動特點(diǎn)：液體內(nèi)固體小顆粒永不停息、無規(guī)則的運(yùn)動，顆粒越小、溫度越高，運(yùn)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??；分子間距離減小，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?。环肿恿ψ鲐?fù)功，分子勢能增大；當(dāng)分子間距為r0(分子間的距離為r0時(shí)，分子間作用的合力為0)時(shí)，分子勢能最小.,難點(diǎn)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(diǎn).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(dāng)?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(xué)、電學(xué)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(diǎn)突破,典例精析,【例1】關(guān)于熱學(xué)基本知識的易錯點(diǎn)辨析(正確的打“√”號，錯誤的打“&#

4、215;”號)(1)布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動 (　　)(2)布朗運(yùn)動并不是液體分子的運(yùn)動，但它說明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動 (　　)(3)液體溫度越高，布朗運(yùn)動會越激烈 (　　)(4)布朗運(yùn)動反映了懸浮顆粒中分子運(yùn)動的無規(guī)則性 (　　)(5)懸浮在液體中的固體微粒越小，布朗運(yùn)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(diǎn)突破,(7)布朗運(yùn)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(yùn)動不是布朗運(yùn)動 (　　)(9)布朗運(yùn)動是指在顯微鏡下觀察到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)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(yùn)動，這反映了液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性(　　)(11)懸浮在空氣中做布朗運(yùn)動的PM2.5微粒，氣溫越高，運(yùn)動越劇烈(　　)(12)擴(kuò)散運(yùn)動就是布朗運(yùn)動(　　)(13)

6、擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動都與溫度有關(guān)(　　),√,×,×,√,√,×,√,難點(diǎn)突破,(14)擴(kuò)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(yùn)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(shí)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(gè)分子從無

7、窮遠(yuǎn)處無限靠近另一個(gè)分子，則這兩個(gè)分子間的分子力先增大后減小最后再增大(　　)(20)當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力減少，斥力增大(　　),×,√,√,√,×,√,×,難點(diǎn)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(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，分子間的距離越大，分子勢能越小(　　)(23)分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增加時(shí)，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(shí)，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(shí)，分子間作用力的合力為零，分子勢能最小(　　),×,√,×,×,×,√,×,難點(diǎn)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(xì)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(diǎn)，非晶體沒有確定的熔點(diǎn)(　　)(32)晶體在各個(gè)方向上的導(dǎo)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(diǎn)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?yàn)橐后w表面存在張力(　　),√,×,×,√,√,√,√,難點(diǎn)突破,(43)液晶具有液體的流動性，同時(shí)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(diǎn)(　　)(45)當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對濕度一定較大(　　)(4

12、6)空氣相對濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)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(jì)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(diǎn)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(gè)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(dá)到熱平衡的兩個(gè)物體具有相同的熱量(　　)(52)物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈，分子的平均動能越大(　　)(53)溫度升高時(shí)物體內(nèi)的每個(gè)分子的運(yùn)動速率一定增大(　　)(54)物體中所有分子的熱運(yùn)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(diǎn)突破,(

14、56)溫度升高，物體內(nèi)每個(gè)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(qiáng)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(qiáng)一定增大(　　)(60)氣體的壓強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)

15、不變時(shí)，氣體分子單位時(shí)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(diǎn)突破,(63)從微觀角度看氣體壓強(qiáng)只與分子平均動能有關(guān)(　　)(64)氣體分子單位時(shí)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(shí)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(qiáng)一定減小(　　),√,×,×,難點(diǎn)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(shí)，分子間的勢能一定是零C.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，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(gè)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(yù)測,難點(diǎn)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(xiàng)A正

17、確；分子間作用力為零時(shí)，分子間的勢能最小，但不是零，選項(xiàng)B錯誤；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，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(xiàng)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(xiàng)D正確；兩個(gè)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(xiàng)E正確；【答案】A、D、E.,難點(diǎn)突破,高考題型2　熱力學(xué)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(xué)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(xué)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(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述).(3)第二類永動機(jī)是不可能制成的.,難點(diǎn)突破

19、,典例精析,【例2】(2016 全國乙卷 33(1))關(guān)于熱力學(xué)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(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡,難點(diǎn)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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)錯誤；由熱力學(xué)第二定律，D選項(xiàng)正確；根據(jù)熱平衡性質(zhì)，E選項(xiàng)正確.【答案】B、D、E,難點(diǎn)突破,高考預(yù)測,2、關(guān)于熱力學(xué)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(shí)，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(diǎn)突破,(7)熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳導(dǎo)到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳導(dǎo)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(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是可能的(　　)(9)自然界進(jìn)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?shí)際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(diǎn)突破,(12)不斷改進(jìn)工藝，熱機(jī)的效率可能達(dá)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?yàn)檫`背了熱力學(xué)第一定律(　　)(14)“第一類永動機(jī)”不可能制成，是因?yàn)樗`反了能量守恒定律(　　)(15)“第二類永動機(jī)”不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律(　　),×,×,√,×,難點(diǎn)突破,高考題型3　氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用,難點(diǎn)突破,2.應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律的三個(gè)重點(diǎn)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(dú)立研究，各部分之間一般通過壓強(qiáng)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(gè)(或三個(gè))參量發(fā)生變化，把這些狀態(tài)參量羅列出來會比較準(zhǔn)確、快速的找到規(guī)律.(3)認(rèn)清變化過程：準(zhǔn)確分析變化過程以便正確選用氣體實(shí)驗(yàn)定律.,難點(diǎn)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(shí)，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(shí)為止.求此時(shí)右側(cè)

25、管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)突破,【解析】設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0，長度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1′，長度為l1′；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2′，長度為l2′.以cmHg為壓強(qiáng)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(diǎn)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(diǎn)突破,高考預(yù)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(jì)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(shí)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(qiáng)為p0，氣體初始溫度為T0.試求：(1)汽缸內(nèi)固體的體積；,難點(diǎn)突破,難點(diǎn)突破,(2)當(dāng)活塞剛好離開卡環(huán)ab時(shí)氣體的溫度.,【解析】活塞恰好離開卡環(huán)ab時(shí)，理想氣體的壓強(qiáng) p′＝p0＋14p＝8p0氣體加熱過程體積不變，由蓋－呂薩克定律得：,難點(diǎn)突破,高考題型4　熱學(xué)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(jì).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(shí)汽缸內(nèi)外壓強(qiáng)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(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度T1；,難點(diǎn)突破,難點(diǎn)突破,(2)氣體體積減半時(shí)的溫度T2；,難點(diǎn)突破,(3)在如圖所示的

31、坐標(biāo)系中畫出氣體狀態(tài)變化的整個(gè)過程，標(biāo)注相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)值.,【解析】如圖所示,【答案】見解析圖,難點(diǎn)突破,4、為適應(yīng)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(dá)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(dá)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(shí)航天服內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，并從微觀角度解釋壓強(qiáng)變化的原因.,高考預(yù)測,難點(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)減小,難點(diǎn)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(fù)到0.9 atm，則需補(bǔ)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(xí),1.關(guān)于

34、分子動理論和熱力學(xué)定律，下列說法中正確的是(　　)A.空氣相對濕度越大時(shí)，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(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第一定律D.兩個(gè)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(xí),【解析】空氣相對濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)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(biāo)志，物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動就越劇烈，分子平均動能越大，故B正確；第二類永動機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，不違反熱力學(xué)第一定律，故C錯誤；兩個(gè)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