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）(江苏专用)

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） （江苏专用） 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·江苏南京·高三南京外国语学校校考期末）以下说法中不正确的是（　　） A．布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，温度越高、微粒越大，运动越显著 B．雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果 C．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性 D．达到热平衡的系统一定具有相同的温度 【例题2】（2023春·江苏扬州·高三统考开学考试）如图所示，有一分子位于坐标原点O处不动，另一分子位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，另一分子（　　） A．在x0处所受分子力为0 B．从x1处向左移动，分子力一直增大 C．从x1处向右移动，分子力一直增大 D．在x2处由静止释放可运动到x0处 【例题3】（2023·江苏淮安·统考三模）一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中ba的延长线通过坐标原点，气体a、b、c、d四个状态的压强与温度的关系如图所示，则（    ） A．气体在bc过程中体积的变化量等于da过程中体积的变化量 B．气体在ab过程中内能的增加量小于cd过程中内能的减少量 C．气体在ab过程中吸收的热量等于cd过程中放出的热量 D．气体在ab过程中吸收的热量小于cd过程中放出的热量 【例题4】（2023·江苏南京·统考二模）如图甲所示，一个导热气缸水平放置，内部封闭着热力学温度