2021届新高考物理二轮复习 专题7 热学 课件.pptx
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1、第一部分 专题突破方略专题突破方略 专题七专题七 热学热学 1 考情速览 明规律 2 核心知识 提素养 3 命题热点 巧突破 4 专题演练 速提升 返回导航 01 考情速览 明规律 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 分子动理论分子动理论 内能及热力内能及热力 学定律学定律 2017 卷卷33 2018 卷卷33 2019 卷卷33 2020 卷卷33 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态
2、方程体状态方程 2016 卷卷33, 卷卷33, 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态方程体状态方程 2017 卷卷33, 卷卷33, 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态方程体状态方程 2018 卷卷33, 卷卷33, 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境
3、图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态方程体状态方程 2019 卷卷33, 卷卷33, 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态方程体状态方程 2020 卷卷33, 卷卷33, 卷卷33 返回导航 02 核心知识 提素养 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 “物理观念物理观念”构建构建 一、分子动理论及热力学定律一、分子动理论及热力学定律 1估算问题估算问题 (1)油膜法估算分子直径:油膜法估算分子直径:dV S(V 为纯油
4、酸体积, 为纯油酸体积,S 为单分子油膜为单分子油膜 面积面积) (2)分子总数:分子总数: NnNA m Mmol NA V VmolNA(注: 对气体而言, 注: 对气体而言, N V Vmol NA) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 2反映分子热运动规律的两个实例反映分子热运动规律的两个实例 (1)布朗运动:悬浮在液体或气体中的固体小颗粒做无规则布朗运动:悬浮在液体或气体中的固体小颗粒做无规则、永不永不 停息的运动停息的运动,与颗粒大小与颗粒大小、温度有关温度有关 (2)扩散现象:产生原因是分子永不停息地做无规则运动扩散现象:产生原因是分子永不停息地做无规则运动,
5、与温度与温度 有关有关 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 3对热力学定律的理解对热力学定律的理解 (1)热力学第一定律热力学第一定律UQW,其中其中W和和Q的符号可以这样确定:的符号可以这样确定: 只要对内能增加有正贡献的就为正值只要对内能增加有正贡献的就为正值 (2)对热力学第二定律的理解:热量可以由低温物体传到高温物体对热力学第二定律的理解:热量可以由低温物体传到高温物体, 也可以从单一热源吸收热量全部转化为功也可以从单一热源吸收热量全部转化为功,但这些过程不可能自发进但这些过程不可能自发进 行而不产生其他影响行而不产生其他影响 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部
6、分 专题七 热学 二二、气体实验定律和理想气体状态方程气体实验定律和理想气体状态方程 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 思想方法思想方法 必须领会的必须领会的“2种物理思想种物理思想” 理想化模型思想理想化模型思想、控制变量思想控制变量思想 模型建构模型建构 一一、两种模型两种模型 “科学思维科学思维”展示展示 1球体模型:球体模型:一个分子体积一个分子体积 V4 3R 3 1 6d 3, ,d 为分子的直径,适为分子的直径,适 于估算液体、固体分子直径于估算液体、固体分子直径 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 2立方体模型:立方体模型:一个分子占据
7、的平均空间一个分子占据的平均空间Vd3,d为分子的间为分子的间 距距,适于估算气体分子间距适于估算气体分子间距 二二、应用热力学第一定律的看到与想到应用热力学第一定律的看到与想到 1看到看到“绝热过程绝热过程”,想到想到Q0,则则WU. 2看到看到“等容过程等容过程”,想到想到W0,则则QU. 3看到看到“等温过程等温过程”,想到想到U0,则则WQ0. 返回导航 03 命题热点 巧突破 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 1(2020 新课标卷新课标卷)分子间作用力分子间作用力F与分子间距与分子间距r的关系如图所的关系如图所 示示,rr1时时,F0.分子间势能由分子间势能由
8、r决定决定,规定两分子相距无穷远时分规定两分子相距无穷远时分 子间的势能为零子间的势能为零 考点一考点一 分子动理论分子动理论 内能及热力学定律内能及热力学定律 考向考向1 分子动理论与内能分子动理论与内能 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 若一分子固定于原点若一分子固定于原点O,另一分子从距另一分子从距O点很远处向点很远处向O点运动点运动,在两分在两分 子间距减小到子间距减小到r2的过程中的过程中,势能势能_(填填“减小减小”“”“不变不变”或或“增增 大大”);在间距由;在间距由r2减小到减小到r1的过程中的过程中,势能势能_(填填“减小减小”“”“不不 变变”或或“
9、增大增大”);在间距等于;在间距等于r1处处,势能势能_(填填“大于大于”“”“等于等于” 或或“小于小于”)零零 【解析解析】 从距从距O点很远处向点很远处向O点运动点运动,两分子间距减小到两分子间距减小到r2的过的过 程中程中,分子间体现引力分子间体现引力,引力做正功引力做正功,分子势能减小;在分子势能减小;在r2r1的过的过 程中程中,分子间仍然体现引力分子间仍然体现引力,引力做正功引力做正功,分子势能减小;在间距等分子势能减小;在间距等 于于r1之前之前,分子势能一直减小分子势能一直减小,取无穷远处分子间势能为零取无穷远处分子间势能为零,则在则在r1 处分子势能小于零处分子势能小于零
10、减小减小 减小减小 小于小于 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 2(2019 新课标全国新课标全国卷卷)(5分分)用油膜法估算分子大小的实验中用油膜法估算分子大小的实验中, 首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是稀释的目的是 _实验中为了实验中为了 测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以可以 _ _为得到油酸分子的直径为得到油酸分子的直径, 还需测量的物理量是还需测量的物理量是_. 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜使油酸在浅盘的水面上容易形成
11、一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1 mL油酸酒精溶液的油酸酒精溶液的 滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积 油膜稳定后得表面积油膜稳定后得表面积S 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析】【解析】 油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜,故而需要减油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜,故而需要减 少油酸浓度; 一滴油酸的体积非常微小不易准确测量, 故而使用累积法,少油酸浓度; 一滴油酸的体积非常微小不易准确测量, 故而使用累积法, 测出测出 N 滴油酸溶液的体积滴油酸溶液的体
12、积 V,用,用 V 与与 N 的比值计算一滴油酸的体积;的比值计算一滴油酸的体积; 由于形成单分子油膜,油膜的厚度由于形成单分子油膜,油膜的厚度 h 可以认为是分子直径,故而还需要可以认为是分子直径,故而还需要 测量出油膜的面积测量出油膜的面积 S,以计算厚度,以计算厚度 hV S. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 3(2020 新课标卷新课标卷)下列关于能量转换过程的叙述下列关于能量转换过程的叙述,违背热力违背热力 学第一定律的有学第一定律的有_,不违背热力学第一定律不违背热力学第一定律、但违背热力学第但违背热力学第 二定律的有二定律的有_ ( ) A汽车通过燃烧汽油
13、获得动力并向空气中散热汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 B冷水倒入保温杯后冷水倒入保温杯后,冷水和杯子的温度都变得更低冷水和杯子的温度都变得更低 C某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功, 而不产生其他影响而不产生其他影响 D冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度 较高的室内较高的室内 考向考向2 热力学定律理解与应用热力学定律理解与应用 BC 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析解析】 燃烧汽油产生的内能一方面向机械能转化燃烧汽油产生
14、的内能一方面向机械能转化,同时热传同时热传 递向空气转移递向空气转移既不违背热力学第一定律既不违背热力学第一定律,也不违背热力学第二定律也不违背热力学第二定律, A错误;冷水倒入保温杯后错误;冷水倒入保温杯后,没有对外做功没有对外做功,同时也没有热传递同时也没有热传递,内内 能不可能减少能不可能减少,故违背热力学第一定律故违背热力学第一定律,B正确;某新型热机工作时正确;某新型热机工作时 将从高温热源吸收的热量全部转化为功将从高温热源吸收的热量全部转化为功,必然产生其他影响不违背热必然产生其他影响不违背热 力学第一定律力学第一定律,但违背热力学第二定律但违背热力学第二定律,C正确;制冷机消耗电
15、能工正确;制冷机消耗电能工 作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内,发生了内能发生了内能 的转移的转移,同时对外界产生了影响同时对外界产生了影响既不违背热力学第一定律既不违背热力学第一定律,也不违也不违 背热力学第二定律背热力学第二定律,D错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 4(2019 江苏高考真题江苏高考真题)如题图所如题图所 示示,一定质量理想气体经历一定质量理想气体经历AB的等的等 压过程压过程,BC的绝热过程的绝热过程(气体与外界气体与外界 无热量交换无热量交换),其中其中BC过程中内能减过程中内
16、能减 少少900 J求求ABC过程中气体对外过程中气体对外 界做的总功界做的总功 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【答案答案】 W1 500 J 【解析解析】 由题意可知由题意可知,AB过程为等压膨胀过程为等压膨胀,所以气体对外所以气体对外 做功为:做功为:W1p(VBVA),BC过程:由热力学第一定律得:过程:由热力学第一定律得:W2 U,则气体对外界做的总功为:则气体对外界做的总功为:W(W1W2),代入数据解得:代入数据解得: W1 500 J. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 5(2020 天津高考真题天津高考真题)水枪是孩子们喜爱的玩具
17、水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压常见的气压 式水枪储水罐示意如图式水枪储水罐示意如图从储水罐充气口充入气体从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后达到一定压强后, 关闭充气口关闭充气口扣动扳机将阀门扣动扳机将阀门M打开打开,水即从枪口喷出水即从枪口喷出若在不断喷若在不断喷 出的过程中出的过程中,罐内气体温度始终保持不变罐内气体温度始终保持不变,则气体则气体 ( ) A压强变大压强变大 B对外界做功对外界做功 C对外界放热对外界放热 D分子平均动能变分子平均动能变大大 考向考向3 热力学定律与气体实验定律的综合应用热力学定律与气体实验定律的综合应用 B 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分
18、专题七 热学 【解析解析】 随着水向外喷出随着水向外喷出,气体的体积增大气体的体积增大,由于温度不变由于温度不变, 根据根据pV恒量恒量,可知气体压强减小可知气体压强减小,A错误;由于气体体积膨胀错误;由于气体体积膨胀,对对 外界做功外界做功,根据热力学第一定律根据热力学第一定律UWQ,气体温度不变气体温度不变,内能不内能不 变变,一定从外界吸收热量一定从外界吸收热量,B正确正确,C错误;温度是分子平均动能的错误;温度是分子平均动能的 标志标志,由于温度不变由于温度不变,分子的平均动能不变分子的平均动能不变,D错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 6(5选选3)(2
19、018 全国全国卷卷)如图如图,一定量的理想气体从状态一定量的理想气体从状态a变化变化 到状态到状态b,其过程如其过程如pV图中从图中从a到到b的直线所示的直线所示在此过程中在此过程中 _ ( ) A气体温度一直降低气体温度一直降低 B气体内能一直增加气体内能一直增加 C气体一直对外做功气体一直对外做功 D气体一直从外界吸热气体一直从外界吸热 E气体吸收的热量一直全部用于对外气体吸收的热量一直全部用于对外做功做功 BCD 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析解析】 一定质量的理想气体从一定质量的理想气体从a到到b的过程的过程,由理想气体状态由理想气体状态 方程方程pa
20、V a/Ta pbVb/Tb可知可知,TbTa,即气体的温度一直升高即气体的温度一直升高,选项选项A错错 误;根据理想气体的内能只与温度有关误;根据理想气体的内能只与温度有关,可知气体的内能一直增加可知气体的内能一直增加, 选项选项B正确;由于从正确;由于从a到到b的过程中气体的体积增大的过程中气体的体积增大,所以气体一直对所以气体一直对 外做功外做功,选项选项C正确;根据热力学第一定律正确;根据热力学第一定律,从从a到到b的过程中的过程中,气体气体 一直从外界吸热一直从外界吸热,选项选项D正确;气体吸收的热量一部分增加内能正确;气体吸收的热量一部分增加内能,一一 部分对外做功部分对外做功,选
21、项选项E错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 7(2020 山东高考真题山东高考真题)一定质量的理想气体从状态一定质量的理想气体从状态a开始开始,经经 ab、bc、ca三个过程后回到初始状态三个过程后回到初始状态a,其其pV图像如图所图像如图所 示示已知三个状态的坐标分别为已知三个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、b(2V0,p0)、c(3V0,2p0)以以 下判断正确的是下判断正确的是 ( ) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 A气体在气体在ab过程中对外界做的功小于在过程中对外界做的功小于在bc过程中对外界做过程中对外界做 的功的功 B气
22、体在气体在ab过程中从外界吸收的热量大于在过程中从外界吸收的热量大于在bc过程中从外过程中从外 界吸收的热量界吸收的热量 C在在ca过程中过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热外界对气体做的功小于气体向外界放出的热 量量 D气体在气体在ca过程中内能的减少量大于过程中内能的减少量大于bc过程中内能的增加过程中内能的增加 量量 【答案答案】 C 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析解析】 根据气体做功的表达式根据气体做功的表达式WFxpSxpV可知可知pV 图线和体积横轴围成的面积即为做功大小图线和体积横轴围成的面积即为做功大小,所以气体在所以气体在ab过程中对
23、过程中对 外界做的功等于外界做的功等于bc过程中对外界做的功过程中对外界做的功,A错误;气体从错误;气体从ab,满满 足玻意耳定律足玻意耳定律pVC,所以所以T a Tb,所以所以Uab0,根据热力学第一定根据热力学第一定 律律UQW可知可知0QabWab,气体从气体从bc,温度升高温度升高,所以所以 Ubc0,根据热力学第一定律可知根据热力学第一定律可知UbcQbcWbc, 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 结合结合 A 选项可知选项可知 WabWbcQab, bc 过程气体吸收的热量过程气体吸收的热量 大于大于 ab 过程吸收的热量,过程吸收的热量,B 错误;错误;C
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