内容正文:
热学压轴题(全国乙卷和Ⅱ卷)
高考物理热学压轴题是考查学生物理学科素养高低的试金石,表现为综合性强、求解难度适中、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求适中等特点。
1、 命题范围
1.分子动理论、内能、固体、液体的特点(压轴指数★★★)
分子动理论的内容,内能。晶体、非晶体的特性,液体的特性。
2、理想气体(压轴指数★★★★★)
气体实验定律和理想气体状态方程。气体实验定律的微观解释。
3、热力学第一定律和第二定律(压轴指数★★★)
分析系统内能与做功、热传递的关系。热现象的方向性。
二、命题类型
1.多选题、填空题。
热学各章节的知识点的综合考查,结合理想气体各状态参量的函数图像,结合气体实验定律,热力学第一定律,解决相关问题。
2. 计算题。题目情境为单一热学系统或相关联的两个热学系统,情境选自生活或生产与热学相关的问题。热学计算题的研究对象通常是一个热学系统,考察的最多的是理想气体,这类题目的套路比较简单。理想气体的等温、等压、等容变化以及理想气体状态方程,前提条件都是一定质量的气体,解题的时候也要找到我们要分析的这个一定质量的气体,通常这个一定质量的气体会在一个密闭空间里,所以解热学计算题,一定要找到这个密闭空间。
1、抓住关键词语,挖掘隐含条件
在读题时不仅要注意那些给出具体数字或字母的显性条件,更要抓住另外一些叙述性的语言特别是一些关键词语。所谓关键词语,指的是题目中提出的一些限制性语言,它们或是对题目中所涉及的物理变化的描述,或是对变化过程的界定等。例如“缓慢”、“绝热”、“导热良好”。
2、重视对基本过程的分析(画好情境示意图)
画好分析草图是审题的重要步骤,它有助于建立清晰有序的物理过程和确立物理量间的关系可以把问题具体化、形象化。解物理题,能画图的尽量画图,图能帮助我们理解题意、分析过程以及探讨过程中各物理量的变化。几乎无一物理问题不是用图来加强认识的,而画图又迫使我们审查问题的各个细节以及细节之间的关系。
3. 准确地抓住研究对象
怎样才能准确地确定研究对象呢?一般要紧扣题目提出的问题。如:“这些剩余气体的压强是多大?"我们就可直接把“剩余气体”作为研究对象,但也有不少题目的 研究对象比较隐蔽,那么我们间接地选定那些已知条件较多的、而且与题目所提的问题又有密切关系的物体作为研究对象
一、多选题
1.(2022·全国·统考高考真题)一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,其过程如图上的两条线段所示,则气体在( )
A.状态a处的压强大于状态c处的压强
B.由a变化到b的过程中,气体对外做功
C.由b变化到c的过程中,气体的压强不变
D.由a变化到b的过程中,气体从外界吸热
E.由a变化到b的过程中,从外界吸收的热量等于其增加的内能
【答案】ABD
【解析】AC.根据理想气体状态方程可知
即图像的斜率为,故有
故A正确,C错误;
B.理想气体由a变化到b的过程中,因体积增大,则气体对外做功,故B正确;
DE.理想气体由a变化到b的过程中,温度升高,则内能增大,由热力学第一定律有
而,,则有
可得
,
即气体从外界吸热,且从外界吸收的热量大于其增加的内能,故D正确,E错误;
故选ABD。
2.(2021·全国·高考真题)如图,一定量的理想气体从状态经热力学过程、、后又回到状态a。对于、、三个过程,下列说法正确的是( )
A.过程中,气体始终吸热
B.过程中,气体始终放热
C.过程中,气体对外界做功
D.过程中,气体的温度先降低后升高
E.过程中,气体的温度先升高后降低
【答案】ABE
【解析】A.由理想气体的图可知,理想气体经历ab过程,体积不变,则,而压强增大,由可知,理想气体的温度升高,则内能增大,由可知,气体一直吸热,故A正确;
BC.理想气体经历ca过程为等压压缩,则外界对气体做功,由知温度降低,即内能减少,由可知,,即气体放热,故B正确,C错误;
DE.由可知,图像的坐标围成的面积反映温度,b状态和c状态的坐标面积相等,而中间状态的坐标面积更大,故bc过程的温度先升高后降低,故D错误,E正确;
故选ABE。
3.(2018·全国·高考真题)对于实际的气体,下列说法正确的是( )
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
【答案】BDE
【解析】ABCE.气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故AC错误,BE正确;
D.根据热力学第一定律
可知改变内能的方式有做功和热传递,所以体积发生变化时,内能可能不变,故D正确。
故选BDE。
4.(2017·全国·高考真题)如图,用隔板将一绝热气缸分成两部分,隔板