专题16　热学-2023年高三物理二轮复习（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题）(广东专用)

2023年高三物理二轮复习资料（命题规律+知识荟萃+经典例题+精选习题） （广东通用） 专题16　热学 【命题规律】 1、命题角度： （1）分子动理论、固体和液体； （2）气体实验定律和理想气体状态方程； （3）热力学定律与气体实验定律的结合. 2、常考题型：选择题、填空题或计算题． 【知识荟萃】 ★考向一、分子动理论　固体和液体 1．估算问题 （1）分子总数：N＝nNA＝NA＝NA. 特别提醒：对气体而言，V0＝不等于一个气体分子的体积，而是表示一个气体分子占据的空间． （2）两种分子模型：①球体模型：V＝πR3＝πd3（d为球体直径）；②立方体模型：V＝a3. 2．分子热运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均速率越大，但某个分子的瞬时速率不一定大． 3．分子间作用力、分子势能与分子间距离的关系（如图） 4．气体压强 5．晶体与非晶体 分类 比较 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 物理性质 各向异性 各向同性 熔点 确定 不确定 原子排列 有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则 无规则 联系 晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化 ★考向二、气体实验定律　理想气体状态方程 1．压强的计算 （1）被活塞、汽缸封闭的气体，通常分析活塞或汽缸的受力，应用平衡条件或牛顿第二定律求解，压强单位为Pa. （2）水银柱密封的气体，应用p＝p0＋ph或p＝p0－ph计算压强，压强p的单位为cmHg或mmHg. 2．合理选取气体变化所遵循的规律列方程 （1）若气体质量一定，p、V、T中有一个量不发生变化，则选用对应的气体实验定律列方程求解． （2）若气体质量一定，p、V、T均发生变化，则选用理想气体状态方程列式求解． 3．关联气体问题 解决由活塞、液柱相联系的两部分气体问题时，根据两部分气体压强、体积的关系，列出关联关系式，再结合气体实验定律或理想气体状态方程求解． 4．气体的“三定律、一方程” 玻意耳定律：p1V1＝p2V2 查理定律：＝或＝ 盖—吕萨克定律：＝或＝ 理想气体状态方程：＝或＝C. ★考向三、热力学定律与气体实验定律相结合 1．理想气体相关三量ΔU、W、Q的分析思路 （1）内能变化量ΔU ①由气体温度变化分析ΔU.温度升高，内能增加，ΔU>0；温度降低，内能减少，ΔU<0. ②由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化． （2）做功情况W 由体积变化分析气体做功情况．体积膨胀，气体对外界做功，W<0；体积被压缩，外界对气体做功，W>0. （3）气体吸、放热Q 一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况，Q>0，吸热；Q<0，放热． 2．理想气体相关三量ΔU、W、Q的分析思路 （1）内能变化量ΔU ①由气体温度变化分析ΔU.温度升高，内能增加，ΔU>0；温度降低，内能减少，ΔU<0. ②由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化. （2）做功情况W 由体积变化分析气体做功情况.体积膨胀，气体对外界做功，W<0；体积被压缩，外界对气体做功，W>0. （3）气体吸、放热Q 一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况，吸热，Q>0；放热，Q<0. 3．对热力学第二定律的理解：热量可以由低温物体传递到高温物体，也可以从单一热源吸收热量全部转化为功，但会产生其他影响． 【经典例题】 【例题1】（2023·广东茂名·统考一模）空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供航天员工作和生活的载人航天器，其运行轨道可以近似为圆。如图甲为我国三名航天员站立在空间站内地板上的情景，图乙是航天员王亚平在空间站做的实验，下列说法正确的是（　　） A．空间站内的航天员处于平衡状态 B．空间站内的航天员不能用拉力器锻炼肌肉力量 C．空间站的加速度比地球同步卫星向心加速度小 D．空间站内漂浮的水滴呈球形是因为水完全失重和水的表面张力共同造成的 【例题2】（2023·广东·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体经历两个不同的过程，分别由体积-温度（V-t）图像上的两条直线I和II表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；是两直线的延长线与横轴交点的横坐标，；a、b为直线I上的两点，c为直线II上的一点。下列说法正确的是（    ） A．理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，压强变大 B．理想气体在状态b比在状态c的压强大 C．理想气体沿直线I从状态a变化到状态b，气体吸热 D．理想气体在a、b、c状态的内能关系为Ub>Uc>Ua 【例题3】（2023·广东·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为，经历A→B→C→A的过程，C→A过程中，气体压强______（填“增加”、“减小”或“不变”）；整个过程中与外界交换的热量相当于放出61.4J。该气体在A→B过程中对外界所做