2022年高考物理备考艺体生百日突围系列专题固体液体气体与能量守恒含解析 .pdf
《2022年高考物理备考艺体生百日突围系列专题固体液体气体与能量守恒含解析 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高考物理备考艺体生百日突围系列专题固体液体气体与能量守恒含解析 .pdf(14页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、学习好资料欢迎下载专题 11 固体、液体、气体与能量守恒第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查必修中的基本概念和基本规律,以选择题的形式考查晶体和非晶体的特点、液体的表面张力、饱和汽与饱和汽压、热力学运动定律的理解等;以计算和问答题的形式结合气体考查内能、气体实验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律等;(1)考纲要求知道晶体、非晶体的区别;理解表面张力,会解释有关现象;掌握气体实验三定律,会用三定律分析气体状态变化问题。知道改变内能的两种方式,理解热力学第一定律;知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性,了解热力学第二定律;掌握能量守恒定律及其应用
2、(2)命题规律高考热学命题的重点内容有:理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化;气体实验定律的理解和简单计算;固、液、气三态的微观解释和理解。高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方面:热力学定律的理解和简单计算,多以选择题的形式出现。第二部分知识背一背(1)晶体与非晶体单晶体多晶体非晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体(2)液体的性质液体的表面张力:(a) 作用:液体的表
3、面张力使液面具有收缩的趋势(b) 方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直液晶的物理性质:(a) 具有液体的流动性;(b) 具有晶体的光学各向异性(c) 从某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的(3) 饱和汽湿度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页学习好资料欢迎下载饱和汽与未饱和汽饱和汽压湿度 : 绝对湿度;相对湿度(4)气体实验定律玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律内容一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温
4、度成正比一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比表达式p1V1p2V22121TTPP2121TTVV图象(5)理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程:222111TVPTVP;气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例(6)热力学第一定律内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和表达式: UQW. (7)能量守恒定律内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的,不消耗能量
5、而对外做功的第一类永动机是不可能制成的(8)热力学第二定律两种表述(a) 第一种表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体( 克劳修斯表述 ) (b) 第二种表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响( 开尔文表述 ) 第二类永动机是指设想只从单一热库吸收热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响的热机这类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页学习好资料欢迎下载第三部分技能+方法一、气体的压强求用固体 ( 如活塞 ) 或液体 ( 如液柱 )封闭在静止的容
6、器内的气体压强,应对固体或液体进行受力分析,然后根据平衡条件求解当封闭气体所在的系统处于力学非平衡的状态时,欲求封闭气体的压强,首先选择恰当的对象 ( 如与气体关联的液柱、活塞等) ,并对其进行正确的受力分析( 特别注意内、外气体的压力) ,然后根据牛顿第二定律列方程求解对于平衡状态下的水银柱,选取任意一个液片,其两侧面的压强应相等二、应用气体实验定律或气体状态方程解题的步骤选对象根据题意,选出所研究的某一部分气体,这部分气体在状态变化过程中,其质量必须保持一定。找参量找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T 数值或表达式,压强的确定往往是个关键,常需结合力学知识( 如力的
7、平衡条件或牛顿运动定律) 才能写出表达式。认过程过程表示两个状态之间的一种变化方式,除题中条件已直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定。认清变化过程是正确选用物理规律的前提。列方程根据研究对象状态变化的具体方式,选用气体方程或某一实验定律,代入具体数值,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。三、解决多汽缸问题的方法两个或多个汽缸封闭着几部分气体,并且汽缸之间相互关联的问题,解答时应分别研究各部分气体,找出它们各自遵循的规律,并写出相应的方程,还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式,最后联立求解。四、用图象法分析气体的状态变化类别图线特点举例pV
8、 pVCT( 其中C为恒量 ) ,即pV之积越大的等温线,温度越高,线离原点越远p1VVCTp1斜率kCT,即斜率越大,温度越高pT TVCp,斜率VCk,即斜率越大,体积越小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页学习好资料欢迎下载VT TpCV,斜率pCk,即斜率越大,压强越小五、对热力学第一定律的理解及应用热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系对公式 UQW符号的规定符号W Q U外界对物体做功物体吸收热量内能增加物体对外界做功物体放
9、出热量内能减少三种特殊情况(a) 若过程是绝热的,则Q0,WU,外界对物体做的功等于物体内能的增加量(b) 若过程中不做功,即W0,则QU,物体吸收的热量等于物体内能的增加量(c) 若过程的始末状态物体的内能不变,即U0,则WQ0 或WQ. 外界对物体做的功等于物体放出的热量特别提醒:对理想气体,U仅由温度决定,W仅由体积决定,绝热情况下,Q=0. 六、热力学第二定律的理解【例 1】 如图所示,密闭容器内的氢气温度与外界空气的温度相同,现对该容器缓慢加热,当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时,则_( 选对一个给3 分,选对两个给4 分,选对 3 个给 6 分。每选错一个扣3 分,最低得分为0
10、 分)热量Q能自发传给热量Q不能自发传给高温物低温物能自发地完全转化为不能自发地完全转化功热量能自发膨胀到不能自发收缩到气体体积V1气体体积V2( 较大 )能自发混合成不能自发分离成不同气体A和B混合气体AB精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页学习好资料欢迎下载A氢分子的平均动能增大B氢分子的势能增大C容器内氢气的内能增大D容器内氢气的内能可能不变E容器内氢气的压强增大【答案】 ACE 【思维提升】温度是分子的平均动能的标志,气体的内能仅仅与分子动能有关,根据理想气体的状态方程方向气体的状态参量的变化【例 2】 容器
11、内装有1kg 的氧气,开始时,氧气压强为1.0 106Pa,温度为57,因为漏气,经过一段时间后,容器内氧气压强变为原来的53,温度降为27,求漏掉多少千克氧气?【答案】 0.34kg 【解析】以没漏掉的氧气为研究对象P1=PT1=330K P2=P53T2=300K 由222111TVPTVP得503321VV所以50172VVkgkgm34.015017【思维提升】本题考查变质量问题,关键选择好研究对象,已全部还是漏掉还是剩余气体为研究对象,利用理想气体状态方程解决漏出占整体的比例,即可轻松解决问题选择全部气体为研究对象,应用理想气体状态方程求出温度降为27的总体积,减去容器的体积即为漏出
12、的气体体积,根据漏出气体占总体积的百分比求出漏掉气体的质量【例 3】下列说法正确的是。(填正确答案标号。选对7 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对3个得 5 分;每选错1 个扣 3 分,最低得分为。分)A、当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小B、一定量1000C的水变成 1000C的水蒸气,其分子之间的势能增加C、对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页学习好资料欢迎下载D、物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关E、一定质量的
13、理想气体,在等压膨胀过程中,气休分子的平均动能不变【答案】 BCD 【解析】分子间距离增大时, 分子间的引力和斥力都减小,A错误。一定量 100的水变成100的水蒸气,由液态变成了气态,其分子之间的势能增加,B正确。对于一定量的气体,根据状态方程 pVnRT 可知,如果压强不变,体积增大,那么它的温度一定升高,同时又在对外做功,从能量守恒可知需要从外界吸收热量,C正确。物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关,D正确。理想气体在等压膨胀的过程中,根据温度升高,气体分子的平均动能增加, E错误。故选BCD. 【思维提升】此题考查了热学中的部分知识点,都比较简单,但是很容易出错,解题时要
14、记住分子力随分子距离变化曲线热力学第一定律E=W+Q 以及气体的状态变化方程等重要的知识点;此题是基础题,意在考查基础知识的掌握. 【例 4】下列说法正确的是_(填正确答案的标号,选对一个得3 分,选对2 个得4 分,选对三个得6 分,每选错一个扣3 分,最低分为0 分)A、晶体有天然规则的几何外形,而非晶体无天然规则的几何外形B、由于液面表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力导致小露珠呈球形C、熵增加原理也可以表述为:一个系统的熵永远不会减少D、当氢气和氦气的温度相同时,它们分子的平均动能一定相同E、一定质量的理想气体,吸收热量内能可能减小【答案】 BDE 【思维提升】在
15、热学这一块知识比较碎,关键是把握知识的本质概念,把握现象的实质,明确之间的联系与区别;平时积累物理学识第四部分基础练+测1、 【北京四中2014-2015 学年度第二学期高二年级期末测验物理学科物理试卷】下列说法正确的是 ( ) A物体放出热量,其内能一定减小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页学习好资料欢迎下载B物体对外做功,其内能一定减小C物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变【答案】 C 【解析】由热力学第一定律可知,U=W+Q,物体放出热量时,如果外界再对物体做
16、功,则其内能不一定减小,选项A错误;物体对外做功时,如果它再吸收热量,则其内能也不一定减小,选项B错误;物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加,选项C正确;物体放出热量,同时对外做功,其内能会一定减小,故选项D错误。【名师点晴】在热力学第一定律中,影响内能的因素有两个,一是做功,二是热传递,我们不能只通过其中的一个因素就确定内能是如何变化的,在确定某一个因素发生变化时,还应该强调另一个因素是否在变化,这样回答的问题才会比较严密。2、【北京市清华大学附属中学2015 届高三 4 月综合能力测试(四)】对于一个热力学系统,下列说法中正确的是A如果外界对它传递热量则系统内能一定增加B如果外界对它
17、做功则系统内能一定增加C如果系统的温度不变则内能一定不变D系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和【答案】 D 【名师点睛】此题主要考查的是学生对改变物体内能两种方式的理解和掌握,基础性题目,改变物体内能的方式:做功和热传递;它们在改变物体的内能上是等效的;结合热力学第一定律公式UWQ进行判断3、(多选)【广西桂林市第十八中学2016 届高三上学期第三次月考理综试题】一定量的理想气体从状态a 开始,经历三个过程ab、bc、ca 回到原状态,其p-T图像如图所示,下列判断正确的是 _。A过程 ab 中气体一定吸热精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
18、- - - - - -第 7 页,共 14 页学习好资料欢迎下载B过程 bc 中气体既不吸热也不放热C过程 ca 中外界气体所做的功等于气体所放的热Da、b 和 c 三个状态中,状态a 分子的平均动能最小Eb 和 c 两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同【答案】 ADE 【解析】由图示图象判断气体的状态变化过程,应用气态方程判断气体体积如何变化,然后应用热力学第一定律答题。由图可知,ab过程,气体发生等容变化,气体体积不变,外界对气体不做功,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,选项A正确;由图可知,bc 过程气体发生等温变化,气体内能不变,压强
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年高考物理备考艺体生百日突围系列专题固体液体气体与能量守恒含解析 2022 年高 物理 备考 艺体生 百日 突围 系列 专题 固体 液体 气体 能量 守恒 解析
限制150内