2026届广东省高考物理三轮复习讲义:考前冲刺8 热学
广东2026届高考物理三轮复习讲义:考前冲刺8 热学
考点一 分子动理论 固体与液体
1.涉及阿伏伽德罗常数估算问题
(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体积。
(2)两种分子模型:①球体模型:V0=πR3=
πd3(d为球体直径);②立方体模型:V0=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
4.气体压强的微观解释
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,但多晶体中每个小的单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 | ||
6.液体
(1)表面张力:使液体表面积收缩到最小。
(2)液晶:既具有液体的流动性又具有晶体的光学各向异性。
考点二 气体实验定律 理想气体状态方程
1.压强的计算
(1)被活塞或气缸封闭的气体,通常分析活塞或气缸的受力,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。
学科网(北京)股份有限公司
(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,根据活塞或液柱的受力特点和状态特点列出两部分气体的压强关系,找出体积关系,再结合气体实验定律或理想气体状态方程求解。
考点三 热力学定律与气体实验定律综合
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.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。
例题1.(2025·广东·高考真题)如图是某铸造原理示意图,往气室注入空气增加压强,使金属液沿升液管进入已预热的铸型室,待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通,大气压强,铸型室底面积
,高度
,底面与注气前气室内金属液面高度差
,柱状气室底面积
,注气前气室内气体压强为
,金属液的密度
,重力加速度取
,空气可视为理想气体,不计升液管的体积。
(1)求金属液刚好充满铸型室时,气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强
。
(2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封,且注气过程中铸型室内温度不变,求注气后铸型室内的金属液高度为时,气室内气体压强
。
例题2.(2024·广东·高考真题)差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于
时差压阀关闭。当环境温度
时,A内气体体积
,B内气体压强
等于大气压强
,已知活塞的横截面积
,
,
,重力加速度大小取
,A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到
时:
(1)求B内气体压强;
(2)求A内气体体积;
(3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到并保持不变,求已倒入铁砂的质量
。
学科网(北京)股份有限公司
例题3.(2023·广东·高考真题)在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的图像,气泡内气体先从压强为
、体积为
、温度为
的状态
等温膨胀到体积为
、压强为
的状态
,然后从状态
绝热收缩到体积为
、压强为
、温度为
的状态
到
过程中外界对气体做功为
.已知
和
.求:
(1)的表达式;
(2)的表达式;
(3)到
过程,气泡内气体的内能变化了多少。
例题4.(2021·广东·高考真题)为方便抽取密封药瓶里的药液,护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液,如图所示,某种药瓶的容积为0.9mL,内装有0.5mL的药液,瓶内气体压强为,护士把注射器内横截面积为
、长度为0.4cm、压强为
的气体注入药瓶,若瓶内外温度相同且保持不变,气体视为理想气体,求此时药瓶内气体的压强。
专题训练
1.(2025·广东惠州·模拟预测)(多选)在夏天高温天气下,一辆家用轿车的胎压监测系统(TPMS)显示一条轮胎的胎压为3.20atm(1atm是指1个标准大气压)、温度为。由于胎压过高会影响行车安全,故快速放出了适量气体,此时监测系统显示胎压为
、温度为
,设轮胎内部体积始终保持不变,胎内气体可视为理想气体,则下列说法正确的是( )
A.放气过程中气体对外做功
B.放气后,轮胎内部气体分子平均动能减小
C.此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
D.放气后瞬间,轮胎内每个气体分子的速率都会变小
学科网(北京)股份有限公司