高考物理二轮复习 专题七 选考部分 第17讲 热学学案-人教版高三全册物理学案.docx

第17讲热学
主干体系知识核心再现及学科素养知识规律(1)分子动理论：分子直径的数量级是10－10m；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在相互的引力和斥力．
(2)气体实验定律和理想气体状态方程．
①p1V1＝p2V2；②eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)；③eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)；
④eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2).
(3)热力学定律．
①热力学第一定律：ΔU＝W＋Q.
②热力学第二定律：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．思想方法(1)物理思想：理想化模型思想、控制变量思想．
(2)物理方法：类比法、假设法、转换研究对象法.
1．(2018·高考全国卷Ⅰ，33)(1)(多选)如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e.对此气体，下列说法正确的是________．

A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小

(2)如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管理与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为eq\f(V,8)时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了eq\f(V,6).不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量．
解析(1)A错：过程①中，气体由a到b，体积V不变、T升高，则压强增大．B对：过程②中，气体由b到c，体积V变大，对外界做功．C错：过程④中，气体由d到e，温度T降低，内能ΔU减小，体积V不变，气体不做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，得Q<0，即气体放出热量．D对：状态c、d温度相同，所以内能相同．E对：

由b到c的过程，作过状态b、c的等压线，分析可得pb>pc，由c到d的过程，温度不变，Vc<Vd，所以pc>pd，所以pb>pc>pd.
(2)设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得
p0eq\f(V,2)＝p1V1①
p0eq\f(V,2)＝p2V2②
由已知条件得
V1＝eq\f(V,2)＋eq\f(V,6)－eq\f(V,8)＝eq\f(13,24)V③
V2＝eq\f(V,2)－eq\f(V,6)＝eq\f(V,3)④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
p2S＝p1S＋mg⑤
联立以上各式得
m＝eq\f(15p0S,26g)⑥
答案(1)BDE(2)eq\f(15p0S,26g)
2．(2018·高考全国卷Ⅱ，33)(1)对于实际的气体，下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能
C．气体的内能包括气体整体运动的动能
D．气体的体积变化时，其内能可能不变
E．气体的内能包括气体分子热运动的动能
(2)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞持量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g.
解析(1)A错：气体的内能不考虑气体自身重力的影响，故气体的内能不包括气体分子的重力势能．B、E对：实际气体的内能包括气体的分子动能和分子势能两部分．C错：气体整体运动的动能属于机械能，不是气体的内能．D对：气体体积变化时，分子势能发生变化，气体温度也可能发生变化，即分子势能和分子动能的和可能不变．

(2)开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有
eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T1)①
根据力的平衡条件有
p1S＝p0S＋mg②
联立①②式可得
T1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,p0S))