2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-

熱學(xué)專題五熱學(xué)專題五內(nèi)容索引020304體系構(gòu)建真題感悟高頻考點(diǎn)能力突破情境設(shè)計(jì)微專題501價(jià)值引領(lǐng)備考定向內(nèi)容索引020304體系構(gòu)建真題感悟高頻考點(diǎn)能力突破情境價(jià)值引領(lǐng)備考定向價(jià)值引領(lǐng)備考定向核心要求核心價(jià)

本專題的知識是物理學(xué)的重要分支,氣體實(shí)驗(yàn)定律在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用。通過本專題的學(xué)習(xí),能使我們掌握熱學(xué)對人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響,認(rèn)識到人與自然的命運(yùn)共同體

學(xué)科素養(yǎng)強(qiáng)化物質(zhì)觀念、相互作用觀念、能量觀念,提升科學(xué)思維素養(yǎng)中的模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證等方面的素養(yǎng)

關(guān)鍵能力

模型建構(gòu)能力、邏輯推理能力、分析綜合能力、信息加工能力等

必備知識阿伏加德羅常數(shù)、擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、分子力、平均動(dòng)能、分子勢能、物體內(nèi)能、晶體和非晶體、液晶、理想氣體、表面張力、氣體實(shí)驗(yàn)定律、熱力學(xué)定律等

核核心價(jià)

本專題的知識是物理學(xué)的重要分支,氣體實(shí)驗(yàn)定律在生產(chǎn)試題情境

本專題高考中?？嫉那榫秤?結(jié)合“霧霾天氣”考查布朗運(yùn)動(dòng),結(jié)合“高壓鍋”“氣壓計(jì)”“海浪發(fā)電機(jī)”“蛟龍?zhí)柹詈Ｌ綔y器”等考查熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律

考查方式

本專題的考查通常出現(xiàn)在選擇題和簡單的計(jì)算題中,突出考查學(xué)生對基本概念的理解以及運(yùn)用基本物理規(guī)律解決問題的能力

考向預(yù)測對于熱學(xué)的基本概念、氣體的圖像問題和熱力學(xué)定律往往以選擇題的形式出現(xiàn),而氣體實(shí)驗(yàn)定律往往以玻璃管或汽缸等為載體通過計(jì)算題的形式考查

試題情境

本專題高考中?？嫉那榫秤?結(jié)合“霧霾天氣”考查布朗體系構(gòu)建真題感悟體系構(gòu)建真題感悟【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】

【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【高考真題】

1.(2020全國Ⅰ卷)分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示,r=r1時(shí),F=0。分子間勢能由r決定,規(guī)定兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢能為零。若一分子固定于原點(diǎn)O,另一分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng),在兩分子間距減小到r2的過程中,勢能

(選填“減小”“不變”或“增大”);在間距由r2減小到r1的過程中,勢能

(選填“減小”“不變”或“增大”);在間距等于r1處,勢能

(選填“大于”“等于”或“小于”)零。

【高考真題】1.(2020全國Ⅰ卷)分子間作用力F與分子間答案

減小

減小

小于解析

根據(jù)分子力做功和分子勢能變化的關(guān)系分析。兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢能為零,在兩分子間距減小到r1的過程中,分子力是引力,分子力做正功,分子勢能一直減小,在間距等于r1時(shí),分子勢能小于零。情境剖析

本題以教材中的分子力隨分子間距離變化的圖像為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索類問題情境。素養(yǎng)能力

本題考查學(xué)生是否具有分子力做功與分子勢能變化關(guān)系等物理觀念素養(yǎng),考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力和從圖像中獲取信息的能力。答案減小減小小于情境剖析本題以教材中的分子力隨分子間2.(2019全國Ⅱ卷)如p-V圖所示,1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài),對應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù),則N1

N2,T1

T3,N2

N3。(填“大于”“小于”或“等于”)

2.(2019全國Ⅱ卷)答案

大于

等于

大于解析

從“1”到“2”是等容變化,根據(jù)查理定理可知“2”狀態(tài)溫度低,分子平均動(dòng)能小,所以單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁上單位面積的平均次數(shù)少,即N1大于N2;從“1”到“3”,因?yàn)?點(diǎn)狀態(tài)壓強(qiáng)與體積的積與2點(diǎn)狀態(tài)壓強(qiáng)與體積的積相等,說明T1等于T3;從“2”到“3”是等壓膨脹,氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊四壁單位面積的個(gè)數(shù)減少,即N2大于N3。情境剖析

本題以教材中常見的理想氣體p-V圖像為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索類問題情境。素養(yǎng)能力

本題考查學(xué)生是否具有理想氣體狀態(tài)方程等物理觀念素養(yǎng),考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力和從圖像中獲取信息的能力。答案大于等于大于情境剖析本題以教材中常見的理想氣體p3.(2020全國Ⅰ卷)甲、乙兩個(gè)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存有同種氣體(可視為理想氣體)。甲罐的容積為V,罐中氣體的壓強(qiáng)為p;乙罐的容積為2V,罐中氣體的壓強(qiáng)為

p?，F(xiàn)通過連接兩罐的細(xì)管把甲罐中的部分氣體調(diào)配到乙罐中去,兩罐中氣體溫度相同且在調(diào)配過程中保持不變,調(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng)相等。求調(diào)配后(1)兩罐中氣體的壓強(qiáng);(2)甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。3.(2020全國Ⅰ卷)甲、乙兩個(gè)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存有同種氣體(可視2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-情境剖析

本題以氣體混裝為素材構(gòu)建實(shí)踐應(yīng)用類情景試題。素養(yǎng)能力

本題考查學(xué)生是否具有氣體實(shí)驗(yàn)定律等物理觀念素養(yǎng),考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力、從實(shí)際問題情景中提煉信息的能力和建模能力。情境剖析本題以氣體混裝為素材構(gòu)建實(shí)踐應(yīng)用類情景試題。4.(2020全國Ⅱ卷)潛水鐘是一種水下救生設(shè)備,它是一個(gè)底部開口、上部封閉的容器,外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣,以滿足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便,將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒;工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下,如圖所示。已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)為p0,H?h,忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。(1)求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度l。(2)保持H不變,壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出,求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積。4.(2020全國Ⅱ卷)潛水鐘是一種水下救生設(shè)備,它是一個(gè)底解析

(1)設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1,放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1,由玻意耳定律和題給條件有p1V1=p0V0①V0=hS②V1=(h-l)S③p1=p0+ρg(H-l)④解析(1)設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分(2)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2,此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為V0,這些氣體在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V3,由玻意耳定律有p2V0=p0V3

⑥其中p2=p0+ρgH⑦設(shè)壓入筒內(nèi)的氣體在壓強(qiáng)為p0時(shí)體積為V,依題意V=V3-V0⑧情境剖析

本題以潛水鐘為素材構(gòu)建科技應(yīng)用類情景試題。素養(yǎng)能力

本題考查學(xué)生是否具有氣體實(shí)驗(yàn)定律等物理觀念素養(yǎng),考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力、從實(shí)際問題情景中提煉信息的能力和建模能力。(2)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2,此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積高頻考點(diǎn)能力突破高頻考點(diǎn)能力突破考點(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律歸納總結(jié)

1.必須掌握的三個(gè)問題(1)必須掌握微觀量估算的兩個(gè)模型球模型:V=πR3(適用于估算液體、固體分子直徑)。立方體模型:V=a3(適用于估算氣體分子間距)。(2)必須明確反映分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的兩個(gè)實(shí)例①布朗運(yùn)動(dòng)②擴(kuò)散現(xiàn)象

(3)必須弄清的分子力和分子勢能①分子力:分子間引力與斥力的合力。分子間距離增大,引力和斥力均減小;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,分子勢能減小;分子力做負(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?？键c(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律歸納總結(jié)1.必須掌握的三2.物體的內(nèi)能與熱力學(xué)定律(1)物體內(nèi)能變化的判定:溫度變化引起分子平均動(dòng)能的變化;體積變化,分子間的分子力做功,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,W<0。系統(tǒng)從外界吸收熱量,Q>0;系統(tǒng)向外界放出熱量,Q<0。系統(tǒng)內(nèi)能增加,ΔU>0;系統(tǒng)內(nèi)能減少,ΔU<0。(3)熱力學(xué)第二定律的表述: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)或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)。第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。2.物體的內(nèi)能與熱力學(xué)定律【類題演練】

1.(2020海南高考調(diào)研)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

)A.擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在液體或氣體中,不能發(fā)生在固體中B.布朗運(yùn)動(dòng)就是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.懸浮在一定溫度的液體中的固體小顆粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能證明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)【類題演練】1.(2020海南高考調(diào)研)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗答案

D解析

大量事實(shí)表明,氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)之間都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)就是懸浮在液體中的花粉顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;懸浮在一定溫度的液體中的固體小顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,C錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能證明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),D正確。答案D2.(2020山東泰安二模)根據(jù)熱學(xué)知識可以判斷,下列說法正確的是(

)A.載重汽車卸去貨物的過程中,外界對汽車輪胎內(nèi)的氣體做正功B.氣體的摩爾質(zhì)量為M,分子質(zhì)量為m,若1摩爾該氣體的體積為V,則該氣體分子的體積為C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣,其分子之間的勢能增加D.空調(diào)的壓縮機(jī)制冷時(shí),將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以這一過程不遵守?zé)崃W(xué)第二定律2.(2020山東泰安二模)根據(jù)熱學(xué)知識可以判斷,下列說法正答案

C解析

載重汽車卸去貨物的過程中,輪胎體積變大,則汽車輪胎內(nèi)的氣體對外界做正功,A錯(cuò)誤;若1摩爾該氣體的體積為V,V=NAV0,NA=,該氣體分子所占空間的體積為V0=由于氣體分子的體積遠(yuǎn)小于該氣體分子所占空間的體積,B錯(cuò)誤;因?yàn)樗舭l(fā)要吸收能量,蒸發(fā)過程中溫度恒定,也就是說分子動(dòng)能不變,能量轉(zhuǎn)化到分子勢能中,故分子之間的勢能增加,C正確;空調(diào)的壓縮機(jī)制冷時(shí),空氣壓縮機(jī)做功,消耗電能,制冷過程不是自發(fā)地進(jìn)行的,將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以這一過程遵守?zé)崃W(xué)第二定律,D錯(cuò)誤。答案C考點(diǎn)二固體、液體和氣體的性質(zhì)歸納總結(jié)

1.固體和液體(1)晶體和非晶體比較晶體非晶體單晶體多晶體形狀規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)固定固定不固定特性各向異性各向同性各向同性(2)液晶的性質(zhì)液晶是一種特殊的物質(zhì),既可以流動(dòng),又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點(diǎn),在光學(xué)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有收縮到球形的趨勢,表面張力的方向跟液面相切。考點(diǎn)二固體、液體和氣體的性質(zhì)歸納總結(jié)1.固體和液體比較晶體2.氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

2.氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)【類題演練】

3.下列說法正確的是(

)A.石墨和金剛石都是晶體,都是由碳元素組成的單質(zhì),但它們的原子排列方式不同B.晶體和非晶體在熔化過程中都吸收熱量,溫度不變C.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化D.在完全失重的情況下,氣體對器壁的壓強(qiáng)為零【類題演練】3.下列說法正確的是()答案

A解析

石墨和金剛石都是晶體,都是由碳元素組成的單質(zhì),但它們的原子排列方式不同,A正確;晶體在熔化過程中吸收熱量,溫度不變,非晶體在熔化過程中吸收熱量,溫度升高,B錯(cuò)誤;液晶的光學(xué)性質(zhì)與溫度的高低無關(guān),C錯(cuò)誤;根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義,氣體壓強(qiáng)和分子數(shù)密度、分子平均動(dòng)能有關(guān),與重力無關(guān),在完全失重的情況下,氣體對器壁的壓強(qiáng)不為零,故D錯(cuò)誤。答案A4.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中兩條曲線所示。下列說法正確的是(

)A.圖中兩條曲線下面積不相等B.圖中實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形C.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目D.與0℃時(shí)相比,100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大4.氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占答案

B解析

根據(jù)氣體分子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曲線的意義可知,題圖中兩條曲線下面積相等,A錯(cuò)誤;題圖中實(shí)線占百分比較大的分子速率較大,分子平均動(dòng)能較大,根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,可知實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子在100

℃時(shí)的情形,B正確;根據(jù)分子速率分布圖可知,題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比,不能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目,C錯(cuò)誤;由分子速率分布圖可知,與0

℃時(shí)相比,100

℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400

m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小,D錯(cuò)誤。答案B考點(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程歸納總結(jié)

封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律的解題思路(1)選擇對象——某一定質(zhì)量的理想氣體;(2)找出參量——?dú)怏w在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2;(3)認(rèn)識過程——認(rèn)清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提;(4)列出方程——選用某一實(shí)驗(yàn)定律或狀態(tài)方程,代入具體數(shù)值求解,并討論結(jié)果的合理性。若為兩部分氣體,除對每部分氣體作上述分析外,還要找出它們始末狀態(tài)參量之間的關(guān)系,列式聯(lián)立求解?？键c(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程歸納總結(jié)封閉氣體壓強(qiáng)的【典例】(2019福建福州模擬)如圖甲所示,一導(dǎo)熱汽缸開口向上豎直放置,汽缸深度為L,現(xiàn)將質(zhì)量為M的倒“工”字形絕熱活塞從汽缸的開口處緩慢放入汽缸中,活塞與汽缸內(nèi)壁無縫隙不漏氣,最終活塞頂部橫杠卡在汽缸口上,如圖乙所示。已知活塞下端的橫截面積為S,外界環(huán)境的絕對溫度恒為T0,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g,不計(jì)活塞與汽缸的摩擦,倒“工”字形絕熱活塞高度為,求:(1)此時(shí)刻汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1;(2)現(xiàn)給汽缸外部套上絕熱泡沫材料(未畫出)且通過電熱絲緩慢加熱封閉氣體,欲使活塞頂部橫杠恰好與汽缸開口脫離,則此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度T2?！镜淅?2019福建福州模擬)如圖甲所示,一導(dǎo)熱汽缸開口向2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-解題指導(dǎo)

審題讀取題干獲取信息導(dǎo)熱汽缸氣體溫度不變絕熱活塞從汽缸的開口處緩慢放入汽缸缸內(nèi)氣體初狀態(tài)壓強(qiáng)為p0最終活塞頂部橫杠卡在汽缸口上缸內(nèi)氣體末狀態(tài)體積為

LS汽缸外部套上絕熱泡沫材料氣體與外界不發(fā)生熱交換,氣體的溫度發(fā)生變化活塞頂部橫杠恰好與汽缸開口脫離汽缸對活塞沒有支持力,對活塞受力分析,根據(jù)平衡條件可求出此時(shí)氣體的壓強(qiáng)解題指導(dǎo)讀取題干獲取信息導(dǎo)熱汽缸氣體溫度不變絕熱活塞從汽缸破題1.選取汽缸內(nèi)氣體為研究對象,選取活塞放入前和最終活塞頂部橫杠卡在汽缸口上為研究過程,初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)為p0,體積為LS,末狀態(tài)氣體的體積為

LS,根據(jù)等溫變化規(guī)律求末狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)。2.選取汽缸內(nèi)氣體為研究對象,選取活塞頂部橫杠卡在汽缸口上到頂部橫杠恰好與汽缸開口脫離為研究過程,初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)為p1,溫度為T0,對活塞受力分析,根據(jù)平衡條件求出末狀態(tài)氣體的壓強(qiáng),根據(jù)等容變化規(guī)律求末狀態(tài)氣體的溫度。破題1.選取汽缸內(nèi)氣體為研究對象,選取活塞放入前和最終活塞頂【類題演練】

5.(2020山東等級考模擬)如圖所示,按下壓水器,能夠把一定量的外界空氣,經(jīng)單向進(jìn)氣口壓入密閉水桶內(nèi)。開始時(shí)桶內(nèi)氣體的體積V0=8.0L,出水管豎直部分內(nèi)外液面相平,出水口與大氣相通且與桶內(nèi)水面的高度差h1=0.20m。出水管內(nèi)水的體積忽略不計(jì),水桶的橫截面積S=0.08m2?，F(xiàn)壓入空氣,緩慢流出了V1=2.0L水。求壓入的空氣在外界時(shí)的體積ΔV為多少?已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,取重力加速度大小g=10m/s2,設(shè)整個(gè)過程中氣體可視為理想氣體,溫度保持不變?！绢愵}演練】5.(2020山東等級考模擬)如圖所示,按下壓答案

2.225L解析

設(shè)流出2

L水后,液面下降Δh,此時(shí),瓶中氣體壓強(qiáng)p2=p0+ρg(h1+Δh),體積V2=V0+V1設(shè)瓶中氣體在外界壓強(qiáng)下的體積為V',則p2V2=p0V'初始狀態(tài)瓶中氣體壓強(qiáng)為p0,體積為V0,故ΔV=V'-V0解得ΔV=2.225

L答案2.225L6.(2020江蘇泰州第二次模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,其內(nèi)能跟熱力學(xué)溫度成正比。在初始狀態(tài)A時(shí),體積為V0,壓強(qiáng)為p0,溫度為T0,此時(shí)其內(nèi)能為U0。該理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)由一系列變化,最終返回到原來狀態(tài)A,其變化過程的V-T圖如圖所示,其中CA延長線過坐標(biāo)原點(diǎn),B、A點(diǎn)在同一豎直線上。求:(1)該理想氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng);(2)該理想氣體從狀態(tài)B經(jīng)由狀態(tài)C回到狀態(tài)A的過程中,氣體向外界放出的熱量。6.(2020江蘇泰州第二次模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,其內(nèi)能2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-(2)由圖線知從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容過程,外界對氣體不做功ΔWBC=0從狀態(tài)C到狀態(tài)A,等壓變化過程,外界對氣體做功為ΔWCA=p0(3V0-V0)=2p0V0對狀態(tài)B經(jīng)狀態(tài)C回到狀態(tài)A,溫度不變,則內(nèi)能增加量為ΔU=0,氣體對外界吸收的熱量為ΔQ,內(nèi)能增加量為ΔU,由熱力學(xué)第一定律ΔU=ΔQ+ΔW,解得ΔQ=-ΔW=-2p0V0,即氣體對外界放出的熱量為2p0V0。(2)由圖線知從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容過程,外界對氣體不做功Δ情境設(shè)計(jì)微專題5情境設(shè)計(jì)微專題5充氣、抽氣問題一、充氣中的變質(zhì)量問題設(shè)想將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體用一個(gè)無形的彈性口袋收集起來,那么當(dāng)我們?nèi)∪萜骱涂诖鼉?nèi)的全部氣體作為研究對象時(shí),這些氣體狀態(tài)不管怎樣變化,其質(zhì)量總是不變的。這樣,就將變質(zhì)量的問題轉(zhuǎn)化成質(zhì)量一定的問題了。二、抽氣中的變質(zhì)量問題用抽氣筒對容器抽氣的過程中,對每一次抽氣而言,氣體質(zhì)量發(fā)生變化,其解決方法和充氣問題類似,取剩余氣體和抽出的氣體作為研究對象,這些氣體不管怎樣變化,其質(zhì)量總是不變的。充氣、抽氣問題一、充氣中的變質(zhì)量問題【案例探究】(2020山東聊城學(xué)業(yè)水平等級考試)如圖為新冠肺炎期間消毒用的噴霧器結(jié)構(gòu)示意圖,噴霧器的容積為10L,打氣筒的容積為250cm3。某次使用時(shí),裝入了8L藥液,然后關(guān)閉所有閥門及加水口,并通過打氣筒打氣使筒內(nèi)上方氣體壓強(qiáng)達(dá)到3atm時(shí),停止打氣并打開噴霧閥門開始噴霧,當(dāng)氣體壓強(qiáng)降為1.2atm時(shí),噴霧器不能正常噴霧。要使噴霧器能再次噴霧,需要用打氣筒向里打氣,提高桶內(nèi)的壓強(qiáng)。外界大氣壓為1atm,不考慮桶內(nèi)藥液產(chǎn)生的壓強(qiáng),整個(gè)過程可視為等溫變化。(1)噴霧器不能正常噴霧時(shí),桶內(nèi)剩余藥液有多少?(2)要把桶內(nèi)剩余藥液全部噴完,需用打氣筒至少再打多少次氣?【案例探究】(2020山東聊城學(xué)業(yè)水平等級考試)如圖為新冠肺答案

(1)5L

(2)24次解析

(1)對噴霧器內(nèi)的氣體初態(tài)p1=3

atm,V1=2

L到不能正常噴霧時(shí)p2=1.2

atm根據(jù)玻意耳定律p1V1=p2V2噴霧器內(nèi)剩余藥液的體積V3=V-V2=10

L-5

L=5

L(2)對噴霧器內(nèi)的氣體和待打入的氣體有p2V2+p0V4=p2VV4=nV0其中V0=250

cm3,解得n=24需用打氣筒至少再打24次氣。答案(1)5L(2)24次情境分析

本題屬于應(yīng)用性題目,以新冠肺炎期間消毒用的噴霧器為素材創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐類問題情境,需要應(yīng)用等溫變化規(guī)律解決充氣問題,考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力。解題指導(dǎo)

審題讀取題干獲取信息裝入了8

L藥液,然后關(guān)閉所有閥門及加水口封閉氣體開始的體積為2

L筒內(nèi)上方氣體壓強(qiáng)達(dá)到3

atm時(shí),停止打氣封閉氣體開始的壓強(qiáng)為3

atm氣體壓強(qiáng)降為1.2

atm時(shí),噴霧器不能正常噴霧封閉氣體末狀態(tài)的壓強(qiáng)為1.2

atm桶內(nèi)剩余藥液全部噴完封閉氣體末狀態(tài)的體積為10

L打氣筒的容積為250

cm3每次打入氣體的體積情境分析本題屬于應(yīng)用性題目,以新冠肺炎期間消毒用的噴霧器為破題(1)以藥液上方的空氣為研究對象,找出初狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積,末狀態(tài)的壓強(qiáng)就是不能正常噴霧的壓強(qiáng),根據(jù)等溫變化規(guī)律求出末狀態(tài)氣體的體積,再求出桶內(nèi)剩余藥液的體積。(2)以原來藥液上方的空氣和打入的氣體為研究對象,整個(gè)過程為等溫變化,初狀態(tài)為兩部分氣體的和,一是原來桶內(nèi)的氣體,再就是打入的氣體,每次打入氣體的壓強(qiáng)為1

atm,體積為打氣筒的容積為250

cm3,末狀態(tài)的體積為藥液全部噴完時(shí)桶的體積,末狀態(tài)的壓強(qiáng)就是不能正常噴霧時(shí)的壓強(qiáng)1.2

atm,然后由等溫變化規(guī)律列式。破題(1)以藥液上方的空氣為研究對象,找出初狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積素養(yǎng)點(diǎn)撥

求解變質(zhì)量問題的方法技巧此類問題我們可認(rèn)為打入噴霧器的氣體都在其周圍,且可以認(rèn)為是一次性打入的,若初態(tài)時(shí)內(nèi)外氣體壓強(qiáng)相同,則體積為內(nèi)外氣體體積之和,狀態(tài)方程為p1(V+nV0)=p2V2。若初態(tài)時(shí)內(nèi)外氣體壓強(qiáng)不同,則體積不等于內(nèi)外氣體體積之和,狀態(tài)方程應(yīng)為p1V+np1'V0=p2V2。抽氣與充氣問題不太一樣——靈活選取研究對象是解決這類問題的關(guān)鍵。另外,狀態(tài)方程分態(tài)形式的應(yīng)用也是解決充氣和抽氣問題的快捷方法。素養(yǎng)點(diǎn)撥求解變質(zhì)量問題的方法技巧【類題演練】

(2020山東卷)中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上,進(jìn)而治療某些疾病。常見拔罐有兩種,如圖所示,左側(cè)為火罐,下端開口;右側(cè)為抽氣拔罐,下端開口,上端留有抽氣閥門。使用火罐時(shí),先加熱罐中氣體,然后迅速按到皮膚上,自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓,使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上,再通過抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)。某次使用火罐時(shí),罐內(nèi)氣體初始壓強(qiáng)與外部大氣壓相同,溫度為450K,最終降到300K,因皮膚凸起,內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的

。若換用抽氣拔罐,抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的,罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體,忽略抽氣過程中氣體溫度的變化。求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。【類題演練】(2020山東卷)中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-本課結(jié)束本課結(jié)束熱學(xué)專題五熱學(xué)專題五內(nèi)容索引020304體系構(gòu)建真題感悟高頻考點(diǎn)能力突破情境設(shè)計(jì)微專題501價(jià)值引領(lǐng)備考定向內(nèi)容索引020304體系構(gòu)建真題感悟高頻考點(diǎn)能力突破情境價(jià)值引領(lǐng)備考定向價(jià)值引領(lǐng)備考定向核心要求核心價(jià)

本專題的知識是物理學(xué)的重要分支,氣體實(shí)驗(yàn)定律在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用。通過本專題的學(xué)習(xí),能使我們掌握熱學(xué)對人類生活和社會(huì)發(fā)展的影響,認(rèn)識到人與自然的命運(yùn)共同體

學(xué)科素養(yǎng)強(qiáng)化物質(zhì)觀念、相互作用觀念、能量觀念,提升科學(xué)思維素養(yǎng)中的模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證等方面的素養(yǎng)

關(guān)鍵能力

模型建構(gòu)能力、邏輯推理能力、分析綜合能力、信息加工能力等

必備知識阿伏加德羅常數(shù)、擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、分子力、平均動(dòng)能、分子勢能、物體內(nèi)能、晶體和非晶體、液晶、理想氣體、表面張力、氣體實(shí)驗(yàn)定律、熱力學(xué)定律等

核核心價(jià)

本專題的知識是物理學(xué)的重要分支,氣體實(shí)驗(yàn)定律在生產(chǎn)試題情境

本專題高考中?？嫉那榫秤?結(jié)合“霧霾天氣”考查布朗運(yùn)動(dòng),結(jié)合“高壓鍋”“氣壓計(jì)”“海浪發(fā)電機(jī)”“蛟龍?zhí)柹詈Ｌ綔y器”等考查熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律

考查方式

本專題的考查通常出現(xiàn)在選擇題和簡單的計(jì)算題中,突出考查學(xué)生對基本概念的理解以及運(yùn)用基本物理規(guī)律解決問題的能力

考向預(yù)測對于熱學(xué)的基本概念、氣體的圖像問題和熱力學(xué)定律往往以選擇題的形式出現(xiàn),而氣體實(shí)驗(yàn)定律往往以玻璃管或汽缸等為載體通過計(jì)算題的形式考查

試題情境

本專題高考中常考的情境有:結(jié)合“霧霾天氣”考查布朗體系構(gòu)建真題感悟體系構(gòu)建真題感悟【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】

【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【高考真題】

1.(2020全國Ⅰ卷)分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示,r=r1時(shí),F=0。分子間勢能由r決定,規(guī)定兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢能為零。若一分子固定于原點(diǎn)O,另一分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng),在兩分子間距減小到r2的過程中,勢能

(選填“減小”“不變”或“增大”);在間距由r2減小到r1的過程中,勢能

(選填“減小”“不變”或“增大”);在間距等于r1處,勢能

(選填“大于”“等于”或“小于”)零。

【高考真題】1.(2020全國Ⅰ卷)分子間作用力F與分子間答案

減小

減小

小于解析

根據(jù)分子力做功和分子勢能變化的關(guān)系分析。兩分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢能為零,在兩分子間距減小到r1的過程中,分子力是引力,分子力做正功,分子勢能一直減小,在間距等于r1時(shí),分子勢能小于零。情境剖析

本題以教材中的分子力隨分子間距離變化的圖像為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索類問題情境。素養(yǎng)能力

本題考查學(xué)生是否具有分子力做功與分子勢能變化關(guān)系等物理觀念素養(yǎng),考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力和從圖像中獲取信息的能力。答案減小減小小于情境剖析本題以教材中的分子力隨分子間2.(2019全國Ⅱ卷)如p-V圖所示,1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài),對應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù),則N1

N2,T1

T3,N2

N3。(填“大于”“小于”或“等于”)

2.(2019全國Ⅱ卷)答案

大于

等于

大于解析

從“1”到“2”是等容變化,根據(jù)查理定理可知“2”狀態(tài)溫度低,分子平均動(dòng)能小,所以單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁上單位面積的平均次數(shù)少,即N1大于N2;從“1”到“3”,因?yàn)?點(diǎn)狀態(tài)壓強(qiáng)與體積的積與2點(diǎn)狀態(tài)壓強(qiáng)與體積的積相等,說明T1等于T3;從“2”到“3”是等壓膨脹,氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊四壁單位面積的個(gè)數(shù)減少,即N2大于N3。情境剖析

本題以教材中常見的理想氣體p-V圖像為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索類問題情境。素養(yǎng)能力

本題考查學(xué)生是否具有理想氣體狀態(tài)方程等物理觀念素養(yǎng),考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力和從圖像中獲取信息的能力。答案大于等于大于情境剖析本題以教材中常見的理想氣體p3.(2020全國Ⅰ卷)甲、乙兩個(gè)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存有同種氣體(可視為理想氣體)。甲罐的容積為V,罐中氣體的壓強(qiáng)為p;乙罐的容積為2V,罐中氣體的壓強(qiáng)為

p?，F(xiàn)通過連接兩罐的細(xì)管把甲罐中的部分氣體調(diào)配到乙罐中去,兩罐中氣體溫度相同且在調(diào)配過程中保持不變,調(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng)相等。求調(diào)配后(1)兩罐中氣體的壓強(qiáng);(2)甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。3.(2020全國Ⅰ卷)甲、乙兩個(gè)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存有同種氣體(可視2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-情境剖析

本題以氣體混裝為素材構(gòu)建實(shí)踐應(yīng)用類情景試題。素養(yǎng)能力

本題考查學(xué)生是否具有氣體實(shí)驗(yàn)定律等物理觀念素養(yǎng),考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力、從實(shí)際問題情景中提煉信息的能力和建模能力。情境剖析本題以氣體混裝為素材構(gòu)建實(shí)踐應(yīng)用類情景試題。4.(2020全國Ⅱ卷)潛水鐘是一種水下救生設(shè)備,它是一個(gè)底部開口、上部封閉的容器,外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣,以滿足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便,將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒;工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下,如圖所示。已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)為p0,H?h,忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。(1)求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度l。(2)保持H不變,壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出,求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積。4.(2020全國Ⅱ卷)潛水鐘是一種水下救生設(shè)備,它是一個(gè)底解析

(1)設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1,放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1,由玻意耳定律和題給條件有p1V1=p0V0①V0=hS②V1=(h-l)S③p1=p0+ρg(H-l)④解析(1)設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分(2)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2,此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為V0,這些氣體在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V3,由玻意耳定律有p2V0=p0V3

⑥其中p2=p0+ρgH⑦設(shè)壓入筒內(nèi)的氣體在壓強(qiáng)為p0時(shí)體積為V,依題意V=V3-V0⑧情境剖析

本題以潛水鐘為素材構(gòu)建科技應(yīng)用類情景試題。素養(yǎng)能力

本題考查學(xué)生是否具有氣體實(shí)驗(yàn)定律等物理觀念素養(yǎng),考查關(guān)鍵能力中的理解能力、推理論證能力、從實(shí)際問題情景中提煉信息的能力和建模能力。(2)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2,此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積高頻考點(diǎn)能力突破高頻考點(diǎn)能力突破考點(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律歸納總結(jié)

1.必須掌握的三個(gè)問題(1)必須掌握微觀量估算的兩個(gè)模型球模型:V=πR3(適用于估算液體、固體分子直徑)。立方體模型:V=a3(適用于估算氣體分子間距)。(2)必須明確反映分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的兩個(gè)實(shí)例①布朗運(yùn)動(dòng)②擴(kuò)散現(xiàn)象

(3)必須弄清的分子力和分子勢能①分子力:分子間引力與斥力的合力。分子間距離增大,引力和斥力均減小;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,分子勢能減小;分子力做負(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?？键c(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律歸納總結(jié)1.必須掌握的三2.物體的內(nèi)能與熱力學(xué)定律(1)物體內(nèi)能變化的判定:溫度變化引起分子平均動(dòng)能的變化;體積變化,分子間的分子力做功,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,W<0。系統(tǒng)從外界吸收熱量,Q>0;系統(tǒng)向外界放出熱量,Q<0。系統(tǒng)內(nèi)能增加,ΔU>0;系統(tǒng)內(nèi)能減少,ΔU<0。(3)熱力學(xué)第二定律的表述: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)或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)。第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。2.物體的內(nèi)能與熱力學(xué)定律【類題演練】

1.(2020海南高考調(diào)研)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

)A.擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在液體或氣體中,不能發(fā)生在固體中B.布朗運(yùn)動(dòng)就是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.懸浮在一定溫度的液體中的固體小顆粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能證明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)【類題演練】1.(2020海南高考調(diào)研)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗答案

D解析

大量事實(shí)表明,氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)之間都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)就是懸浮在液體中的花粉顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;懸浮在一定溫度的液體中的固體小顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,C錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能證明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),D正確。答案D2.(2020山東泰安二模)根據(jù)熱學(xué)知識可以判斷,下列說法正確的是(

)A.載重汽車卸去貨物的過程中,外界對汽車輪胎內(nèi)的氣體做正功B.氣體的摩爾質(zhì)量為M,分子質(zhì)量為m,若1摩爾該氣體的體積為V,則該氣體分子的體積為C.一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣,其分子之間的勢能增加D.空調(diào)的壓縮機(jī)制冷時(shí),將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以這一過程不遵守?zé)崃W(xué)第二定律2.(2020山東泰安二模)根據(jù)熱學(xué)知識可以判斷,下列說法正答案

C解析

載重汽車卸去貨物的過程中,輪胎體積變大,則汽車輪胎內(nèi)的氣體對外界做正功,A錯(cuò)誤;若1摩爾該氣體的體積為V,V=NAV0,NA=,該氣體分子所占空間的體積為V0=由于氣體分子的體積遠(yuǎn)小于該氣體分子所占空間的體積,B錯(cuò)誤;因?yàn)樗舭l(fā)要吸收能量,蒸發(fā)過程中溫度恒定,也就是說分子動(dòng)能不變,能量轉(zhuǎn)化到分子勢能中,故分子之間的勢能增加,C正確;空調(diào)的壓縮機(jī)制冷時(shí),空氣壓縮機(jī)做功,消耗電能,制冷過程不是自發(fā)地進(jìn)行的,將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以這一過程遵守?zé)崃W(xué)第二定律,D錯(cuò)誤。答案C考點(diǎn)二固體、液體和氣體的性質(zhì)歸納總結(jié)

1.固體和液體(1)晶體和非晶體比較晶體非晶體單晶體多晶體形狀規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)固定固定不固定特性各向異性各向同性各向同性(2)液晶的性質(zhì)液晶是一種特殊的物質(zhì),既可以流動(dòng),又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點(diǎn),在光學(xué)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有收縮到球形的趨勢,表面張力的方向跟液面相切?？键c(diǎn)二固體、液體和氣體的性質(zhì)歸納總結(jié)1.固體和液體比較晶體2.氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

2.氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)【類題演練】

3.下列說法正確的是(

)A.石墨和金剛石都是晶體,都是由碳元素組成的單質(zhì),但它們的原子排列方式不同B.晶體和非晶體在熔化過程中都吸收熱量,溫度不變C.液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化D.在完全失重的情況下,氣體對器壁的壓強(qiáng)為零【類題演練】3.下列說法正確的是()答案

A解析

石墨和金剛石都是晶體,都是由碳元素組成的單質(zhì),但它們的原子排列方式不同,A正確;晶體在熔化過程中吸收熱量,溫度不變,非晶體在熔化過程中吸收熱量,溫度升高,B錯(cuò)誤;液晶的光學(xué)性質(zhì)與溫度的高低無關(guān),C錯(cuò)誤;根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義,氣體壓強(qiáng)和分子數(shù)密度、分子平均動(dòng)能有關(guān),與重力無關(guān),在完全失重的情況下,氣體對器壁的壓強(qiáng)不為零,故D錯(cuò)誤。答案A4.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中兩條曲線所示。下列說法正確的是(

)A.圖中兩條曲線下面積不相等B.圖中實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形C.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目D.與0℃時(shí)相比,100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大4.氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占答案

B解析

根據(jù)氣體分子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曲線的意義可知,題圖中兩條曲線下面積相等,A錯(cuò)誤;題圖中實(shí)線占百分比較大的分子速率較大,分子平均動(dòng)能較大,根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,可知實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子在100

℃時(shí)的情形,B正確;根據(jù)分子速率分布圖可知,題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比,不能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目,C錯(cuò)誤;由分子速率分布圖可知,與0

℃時(shí)相比,100

℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400

m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小,D錯(cuò)誤。答案B考點(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程歸納總結(jié)

封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律的解題思路(1)選擇對象——某一定質(zhì)量的理想氣體;(2)找出參量——?dú)怏w在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2;(3)認(rèn)識過程——認(rèn)清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提;(4)列出方程——選用某一實(shí)驗(yàn)定律或狀態(tài)方程,代入具體數(shù)值求解,并討論結(jié)果的合理性。若為兩部分氣體,除對每部分氣體作上述分析外,還要找出它們始末狀態(tài)參量之間的關(guān)系,列式聯(lián)立求解?？键c(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程歸納總結(jié)封閉氣體壓強(qiáng)的【典例】(2019福建福州模擬)如圖甲所示,一導(dǎo)熱汽缸開口向上豎直放置,汽缸深度為L,現(xiàn)將質(zhì)量為M的倒“工”字形絕熱活塞從汽缸的開口處緩慢放入汽缸中,活塞與汽缸內(nèi)壁無縫隙不漏氣,最終活塞頂部橫杠卡在汽缸口上,如圖乙所示。已知活塞下端的橫截面積為S,外界環(huán)境的絕對溫度恒為T0,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g,不計(jì)活塞與汽缸的摩擦,倒“工”字形絕熱活塞高度為,求:(1)此時(shí)刻汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1;(2)現(xiàn)給汽缸外部套上絕熱泡沫材料(未畫出)且通過電熱絲緩慢加熱封閉氣體,欲使活塞頂部橫杠恰好與汽缸開口脫離,則此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度T2?！镜淅?2019福建福州模擬)如圖甲所示,一導(dǎo)熱汽缸開口向2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-解題指導(dǎo)

審題讀取題干獲取信息導(dǎo)熱汽缸氣體溫度不變絕熱活塞從汽缸的開口處緩慢放入汽缸缸內(nèi)氣體初狀態(tài)壓強(qiáng)為p0最終活塞頂部橫杠卡在汽缸口上缸內(nèi)氣體末狀態(tài)體積為

LS汽缸外部套上絕熱泡沫材料氣體與外界不發(fā)生熱交換,氣體的溫度發(fā)生變化活塞頂部橫杠恰好與汽缸開口脫離汽缸對活塞沒有支持力,對活塞受力分析,根據(jù)平衡條件可求出此時(shí)氣體的壓強(qiáng)解題指導(dǎo)讀取題干獲取信息導(dǎo)熱汽缸氣體溫度不變絕熱活塞從汽缸破題1.選取汽缸內(nèi)氣體為研究對象,選取活塞放入前和最終活塞頂部橫杠卡在汽缸口上為研究過程,初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)為p0,體積為LS,末狀態(tài)氣體的體積為

LS,根據(jù)等溫變化規(guī)律求末狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)。2.選取汽缸內(nèi)氣體為研究對象,選取活塞頂部橫杠卡在汽缸口上到頂部橫杠恰好與汽缸開口脫離為研究過程,初狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)為p1,溫度為T0,對活塞受力分析,根據(jù)平衡條件求出末狀態(tài)氣體的壓強(qiáng),根據(jù)等容變化規(guī)律求末狀態(tài)氣體的溫度。破題1.選取汽缸內(nèi)氣體為研究對象,選取活塞放入前和最終活塞頂【類題演練】

5.(2020山東等級考模擬)如圖所示,按下壓水器,能夠把一定量的外界空氣,經(jīng)單向進(jìn)氣口壓入密閉水桶內(nèi)。開始時(shí)桶內(nèi)氣體的體積V0=8.0L,出水管豎直部分內(nèi)外液面相平,出水口與大氣相通且與桶內(nèi)水面的高度差h1=0.20m。出水管內(nèi)水的體積忽略不計(jì),水桶的橫截面積S=0.08m2?，F(xiàn)壓入空氣,緩慢流出了V1=2.0L水。求壓入的空氣在外界時(shí)的體積ΔV為多少?已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,取重力加速度大小g=10m/s2,設(shè)整個(gè)過程中氣體可視為理想氣體,溫度保持不變?！绢愵}演練】5.(2020山東等級考模擬)如圖所示,按下壓答案

2.225L解析

設(shè)流出2

L水后,液面下降Δh,此時(shí),瓶中氣體壓強(qiáng)p2=p0+ρg(h1+Δh),體積V2=V0+V1設(shè)瓶中氣體在外界壓強(qiáng)下的體積為V',則p2V2=p0V'初始狀態(tài)瓶中氣體壓強(qiáng)為p0,體積為V0,故ΔV=V'-V0解得ΔV=2.225

L答案2.225L6.(2020江蘇泰州第二次模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,其內(nèi)能跟熱力學(xué)溫度成正比。在初始狀態(tài)A時(shí),體積為V0,壓強(qiáng)為p0,溫度為T0,此時(shí)其內(nèi)能為U0。該理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)由一系列變化,最終返回到原來狀態(tài)A,其變化過程的V-T圖如圖所示,其中CA延長線過坐標(biāo)原點(diǎn),B、A點(diǎn)在同一豎直線上。求:(1)該理想氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng);(2)該理想氣體從狀態(tài)B經(jīng)由狀態(tài)C回到狀態(tài)A的過程中,氣體向外界放出的熱量。6.(2020江蘇泰州第二次模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,其內(nèi)能2021新高考物理二輪總復(fù)習(xí)課件：專題五-熱學(xué)-(2)由圖線知從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容過程,外界對氣體不做功ΔWBC=0從狀態(tài)C到狀態(tài)A,等壓變化過程,外界對氣體做功為ΔWCA=p0(3V0-V0)=2p0V0對狀態(tài)B經(jīng)狀態(tài)C回到狀態(tài)A,溫度不變,則內(nèi)能增加量為ΔU=0,氣體對外界吸收的熱量為ΔQ,內(nèi)能增加量為ΔU,由熱力學(xué)第一定律ΔU=ΔQ+ΔW,解得ΔQ=-ΔW=-2p0V0,即氣體對外界放出的熱量為2p0V0。(2)由圖線知從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容過程,外界對氣體不做功Δ情境設(shè)計(jì)微專題5情境設(shè)計(jì)微專題5充氣、抽氣問題一、充氣中的變質(zhì)量問題設(shè)想將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體用一個(gè)無形的彈性口袋收集起來,那么當(dāng)我們?nèi)∪萜骱涂诖鼉?nèi)的全部氣體作為研究對象時(shí),這些氣體狀態(tài)不管怎樣變化,其質(zhì)量總是不變的。這樣,就將變質(zhì)量的問題轉(zhuǎn)化成質(zhì)量一定的問題了。二、抽氣中的變質(zhì)量問題用抽氣筒對容器抽氣