18 专题五 第三讲 热学（Word教参）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

第三讲　热学 ◎高考命题分析 高考命题研究 四年考向分析 命题主线之 价值引领 1.科学本质、科学态度：以报警装置、空气充电宝、汽车刹车助力装置、气体阻尼器、涡流效应的应用装置等为试题情境，培养学生的学以致用的科学态度 2．社会责任：以我国的“极目一号” Ⅲ 型浮空艇为试题情境，培养学生的民族自豪感，爱国情怀 1.分子动理论： 海南卷(2023)，北京卷(2023)，上海卷(2023)，广东卷(2021) 2．气体实验定律的应用： 江苏卷(2023)，全国甲卷(2023、2022)，湖南卷(2023)，全国乙卷(2023)，新课标卷(2023)，湖北卷(2023)，辽宁卷(2023)，河北卷(2022) 3．热力学定律的应用： 山东卷(2023)，浙江卷(2023)，湖南卷(2022)，北京卷(2022)，广东卷(2022)，重庆卷(2022) 4．固体和液体： 浙江卷(2023)，江苏卷(2020) 命题主线之 能力引领 1.物理观念：在热力学基本规律的理解中，在气体实验定律、热力学定律的应用中提升力的观念 2．科学思维：掌握过程分析法、图像法、守恒思想的应用，能解决热力学的综合性问题，提升推理论证、综合分析、模型构建的能力 [对应学生用书P89]   1．分子的球体模型：一个分子的体积V＝πR3＝πd3，d为分子的直径，适于估算液体、固体分子的直径。 2．分子的立方体模型：一个分子占据的平均空间V＝d3，d为分子的间距，适于估算气体分子的间距。   气体的压强是气体分子频繁碰撞的结果，温度越高，气体分子的平均速度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强就越大。 [诠释题]　(2023·北京卷)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体(　　) A．分子的平均动能更小 B．单位体积内分子的个数更少 C．所有分子的运动速率都更小 D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 A　解析：夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，A正确，C错误；由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误。   1．对热力学第一定律的理解 (1)改变物体内能的方式有两种，只知道一种改变方式无法确定内能的变化。 (2)热力学第一定律ΔU＝Q＋W中，W和Q的符号可以这样确定：只要此项改变对内能增加有正贡献，符号就为正。 (3)气体体积被压缩，外界对气体做功；体积膨胀，气体对外界做功。注意气体在真空中自由膨胀时，W＝0。 2．对热力学第二定律的理解 热量可以由低温物体传到高温物体，也可以从单一热源吸收热量，使之全部转化为功，但这些过程不可能自发进行而不产生其他影响。   1．只有单晶体才可能具有各向异性，各向同性的固体也可能是晶体，有固定熔点的固体一定是晶体。 2．表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切。 3．液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学性质上表现出各向异性。 [对应学生用书P90] [练1]　(多选)(2020·江苏卷)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有(　　) A．没有固定的熔点 B．天然具有规则的几何形状 C．沿不同方向的导热性能相同 D．分子在空间上周期性排列 AC　解析：玻璃是非晶体，组成非晶体的分子(或原子、离子)在空间上不呈规则周期性排列，D错误；非晶体没有规则的外形，B错误；非晶体的物理性质在各个方向上是相同的，C正确；非晶体没有固定的熔点，A正确。 [练2]　(2021·广东卷)在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强________(填“大于”“小于”或“等于”)机场地面的大气压强；从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体分子的平均动能________(填“变大”“变小”或“不变”)。 答案：小于　不变 解析：机场地面温度与高空客舱温度相同，瓶内气体体积变小，根据理想气体状态方程＝C可知，高空客舱内的气体压强小于机场地面的大气压强；由于温度是分子平均动能的标志，气体的平均动能只与温度有关，机场地面温度与高空客舱温度相同，所以从高空客舱到机场地面，瓶内气体分子的平均动能不变。 [练3]　(2023·海南卷)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是(　　) A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力 B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大 C．分子势能在r0处最小 D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小 C　解析：分子间距离大