高考物理复习备课资料专题九热学选修

专题九热学(选修3—3模块)1/43定位

五年考情分析Ⅰ卷T33(1)选择(气体分子速率分布规律及图像)选择(热力学定律、热平衡定律)选择(晶体性质)选择(热力学定律、p-T图像)选择(分子力、分子势能、分子动能)T33(2)计算(气体试验定律——等温、等容改变)计算(气体试验定律——等温改变)计算(气体试验定律——等压、等温改变)计算(气体试验定律——等压、等温改变)计算(气体试验定律——等温、等压改变)2/43Ⅱ卷T33(1)选择(热力学定律、气体内能)选择(热力学定律、理想气体状态方程、p-T图像)选择(扩散现象了解)选择(分子动理论、液晶、液体性质)选择(热力学定律、气体性质)T33(2)计算(气体试验定律、物体平衡)计算(气体试验定律——充气问题)计算(气体试验定律——两次等温改变)计算(气体试验定律——两部分气体等压、等温改变)计算(气体试验定律——两部分气体等温改变)Ⅲ卷T33(1)选择(热力学定律、p-V图像)选择(气体内能)T33(2)计算(气体试验定律——等温改变)计算(气体试验定律——两部分气体等温改变)3/43专题定位纵览近几年高考,该模块普通考两个题,一个选择题,一个计算题.选择题知识点琐碎,考查点多;计算题普通考查气体试验定律、理想气体状态方程应用应考提议纵览近几年高考,该模块普通考两个题,一个选择题,一个计算题.选择题知识点琐碎,考查点多;计算题普通考查气体试验定律、理想气体状态方程应用4/43整合突破实战5/43整合网络关键点重温【网络构建】6/43【关键点重温】1.分子动理论:分子直径数量级是

m;分子永不停息地做

运动;分子间存在着相互作用引力和

.2.气体试验定律和理想气体状态方程10-10无规则斥力p2V2

3.热力学定律(1)热力学第一定律:ΔU=

.(2)热力学第二定律:自然界中进行包括热现象宏观过程都含有

.Q+W方向性7/43热点考向一分子动理论固体液体【关键提炼】1.处理估算类问题三点注意(1)固体、液体分子可认为紧靠在一起,可看成球体或立方体;气体分子只能按立方体模型计算所占空间.(2)状态改变时分子数不变.(3)阿伏加德罗常数是宏观与微观联络桥梁,计算时要注意抓住与其相关三个量:摩尔质量、摩尔体积和物质量.突破热点考向聚焦8/432.分子动理论三个关键关键点(1)分子模型、分子数(2)分子运动:分子永不停息地做无规则运动,温度越高,分子无规则运动越猛烈,即平均速率越大,但某个分子瞬时速率不一定大.(3)分子势能、分子力与分子间距离关系.9/433.固体和液体主要特点(1)晶体和非晶体分子结构不一样,表现出物理性质不一样.晶体含有确定熔点.单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性.晶体和非晶体在适当条件下能够相互转化.(2)液晶是一个特殊物质状态,所处状态介于固态和液态之间.液晶含有流动性,在光学、电学物理性质上表现出各向异性.(3)液体表面张力使液体表面含有收缩到最小趋势,表面张力方向跟液面相切.10/43【典例1】(·湖南长沙一模)(多项选择)以下说法正确是(

)A.同种物质在不一样条件下所生成晶体微粒都按相同规则排列B.不论什么物质,只要它们物质量相同就含有相同分子数C.悬浮在液体中微粒越小,在某一瞬时与它相碰撞液体分子数越少,布朗运动越显著D.在理想气体等压压缩过程中,外界可能对气体做功使气体内能增加E.当水面上方水蒸气到达饱和状态时,水中还会有水分子飞出水面BCE11/43解析:同种物质在不一样条件下所生成晶体微粒不一定都按相同规则排列,比如金刚石和石墨,选项A错误;1mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个分子,选项B正确;悬浮在液体中微粒越小,在某一瞬时与它相碰撞液体分子数越少,撞击作用不平衡性就表现得越显著,因而布朗运动越显著,选项C正确;在理想气体等压压缩过程中,由气体试验定律知,气体温度降低,外界对气体做功,但气体向外放热,气体内能降低,选项D错误;液面上部蒸汽到达饱和时,液体分子从液面飞出,同时有蒸汽分子进入液体中;从宏观上看,液体不再蒸发,故E正确.12/43【预测练习1】(·陕西宝鸡一模)(多项选择)以下说法正确是(

)A.悬浮在水中花粉布朗运动反应了花粉分子热运动B.空中小雨滴呈球形是水表面张力作用结果C.彩色液晶显示器利用了液晶光学性质含有各向异性特点D.高原地域水沸点较低,这是高原地域温度较低缘故E.干湿泡温度计湿泡显示温度低于干泡显示温度,这是湿泡外纱布中水蒸发吸热结果BCE13/43解析:因为花粉是由大量花粉分子组成,所以花粉布朗运动不能反应花粉分子热运动,故A错误;空中小雨滴呈球形,是水表面张力使雨滴表面有收缩趋势结果,故B正确;液晶像液体一样含有流动性,而其光学性质含有各向异性,彩色液晶显示器利用了液晶此特点,故C正确;高原地域水沸点较低,这是高原地域气压较低缘故,故D错误;干湿泡温度计湿泡显示温度低于干泡显示温度,是因为湿泡外纱布中水蒸发吸热,故E正确.14/43热点考向二气体试验定律应用【关键提炼】应用气体试验定律三个重点步骤1.正确选择研究对象:对于变质量问题要经过恰当选取研究对象,变成质量不变问题;对于多部分气体问题,要各部分独立研究,各部分之间普通经过压强找联络.2.列出各状态参量:气体在初、末状态,往往会有两个(或三个)参量发生改变,把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速地找到规律.3.认清改变过程:准确分析改变过程方便正确选取气体试验定律.15/43【典例2】(·百校联盟冲刺卷)如图所表示,一圆柱形绝热容器竖直放置,经过绝热活塞封闭着27℃理想气体,活塞质量为m0,横截面积为S;质量为2m0一沙桶(里面没有沙)经过细绳与活塞相连,当活塞处于静止状态时,活塞与容器底部相距h0,已知大气压强为p0,重力加速度为g.求:16/43(1)理想气体压强p;17/43(2)经过电热丝迟缓给气体加热一段时间,使活塞迟缓移动,且使理想气体温度上升到77℃;再保持理想气体温度不变,不停地向沙桶中加沙子,使活塞迟缓移动,当沙子、桶质量和为4m0时,活塞离容器底部高度.18/43【预测练习2】(·安徽芜湖二模)如图所表示,在一圆形管道内封闭有理想气体,用一固定活塞K和不计质量可自由移动活塞A将管内气体分割成体积相等两部分,温度都为T0=300K,压强都为p0=1.0×105Pa.现保持下部分气体温度不变,只对上部分气体迟缓加热,当活塞A移动到最低点B时(不计摩擦),求:19/43(1)下部分气体压强;答案:(1)2×105Pa20/43(2)上部分气体温度.答案:(2)900K21/43热点考向三气体状态改变与热力学定律综合应用【关键提炼】1.内能改变量ΔU分析思绪(1)由气体温度改变分析气体内能改变.温度升高,内能增加;温度降低,内能降低.(2)由公式ΔU=W+Q分析内能改变.2.做功情况W分析思绪(1)由体积改变分析气体做功情况.体积膨胀,气体对外界做功;体积被压缩,外界对气体做功.(2)由公式W=ΔU-Q分析气体做功情况.3.气体吸、放热Q分析思绪:普通由公式Q=ΔU-W分析气体吸、放热情况.22/43【典例3】(·安徽芜湖一模)如图所表示,竖直放置U形玻璃管与容积为V0=15cm3球形容器连通,玻璃管左侧横截面积为右侧横截面积4倍.右侧玻璃管和球形容器中用水银柱封闭一定质量理想气体.开始时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm,右侧玻璃管内水银柱上方空气柱长h0=9cm.现迟缓向左管中加入水银,使两边水银柱到达同一高度,玻璃管和球形容器导热良好.(已知大气压p0=75cmHg,U形玻璃管右侧横截面积为S=1cm2).求:

23/43(1)此过程中被封气体内能怎样改变?吸热还是放热?(2)需要加入水银体积.〚审题突破〛24/43解析:(1)气体温度不变,则内能不变;向左管中加入水银时,外界对气体做功,依据热力学第一定律ΔU=Q+W可知,封闭气体要放热.答案:(1)内能不变放热(2)84cm325/43【预测练习3】(·广西柳州二模)在一绝热密闭容器中安装一电阻为R电热丝,开始时容器中封闭有理想气体,其压强为p0=1.0×105Pa,当电热丝与电压为U电源连接t时间后,气体温度由T0=280K升高到T1=420K.26/43(1)求气体增加内能和此时容器中气体压强.27/43(2)若保持气体温度不变,迟缓抽出部分气体,使气体压强降低到p0,则此时容器中气体质量是原来气体质量几分之几?28/43实战高考真题演练1.(·全国Ⅰ卷,33)(1)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔分子数占总分子数百分比随气体分子速率改变分别如图中两条曲线所表示.以下说法正确是

(填正确答案标号).

A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小情形C.图中实线对应于氧气分子在100℃时情形D.图中曲线给出了任意速率区间氧气分子数目E.与0℃时相比,100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内分子数占总分子数百分比较大29/43解析:(1)温度是分子平均动能标志,温度升高分子平均动能增加,不一样温度下相同速率分子所占百分比不一样,温度越高,速率大分子占百分比越高,故虚线为0℃对应曲线,实线是100℃对应曲线,曲线下面积都等于1,选项A,B,C正确;由图像可知选项D错误;0℃时300 ～400m/s速率分子最多,100℃时400～500m/s速率分子最多,选项E错误.答案:(1)ABC30/43(2)如图,容积均为V汽缸A,B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管中部,A,B顶部各有一阀门K1,K3,B中有一可自由滑动活塞(质量、体积均可忽略).初始时,三个阀门均打开,活塞在B底部;关闭K2,K3,经过K1给汽缸充气,使A中气体压强到达大气压p03倍后关闭K1.已知室温为27℃,汽缸导热.①打开K2,求稳定时活塞上方气体体积和压强;②接着打开K3,求稳定时活塞位置;③再迟缓加热汽缸内气体使其温度升高20℃,求此时活塞下方气体压强.31/4332/4333/432.(·全国Ⅱ卷,33)(1)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体到达稳定后,迟缓推压活塞,将气体压回到原来体积.假设整个系统不漏气.以下说法正确是

(填正确答案标号).

A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩过程中,气体分子平均动能不变34/43解析:(1)气体向真空自由扩散过程中,对外不做功;又汽缸和活塞都绝热,不吸热也不放热,由热力学第一定律ΔU=Q+W,Q=0,W=0,所以ΔU=0,内能不变,选项A正确,C错误;气体被压缩时,外界对气体做功,又绝热,所以内能增大,选项B,D正确;理想气体分子势能为零,内能表现为分子动能,内能增大,则分子动能增大,分子平均动能也增大,选项E错误.35/43(2)一热气球体积为V,内部充有温度为Ta热空气,气球外冷空气温度为Tb.已知空气在1个大气压、温度T0时密度为ρ0,该气球内、外气压一直都为1个大气压,重力加速度大小为g.①求该热气球所受浮力大小;②求该热气球内空气所受重力;③设充气前热气