2022年高考物理备考中等生百日捷进提升系列专题固体液体气体与能量守恒含解析.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题 15 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觉,试题在考查主干学问的同时,留意考查必修中的基本 概念和基本规律,以挑选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、热力学运动定律的懂得等;以运算和问答题的形式结合气体考查内能、气体试验定 律、抱负气体状态方程、热力学第肯定律等;(1)考纲要求 知道晶体、非晶体的区分;懂得表面张力,会说明有关现象;把握气体试验三定律,会用三 定律分析气体状态变化问题;知道转变内能的两种方式,懂得热力学第肯定律;知道与热现 象有关
2、的宏观物理过程的方向性,明白热力学其次定律;把握能量守恒定律及其应用(2)命题规律 高考热学命题的重点内容有:抱负气体状态方程和用图象表示气体状态的变化;气体试验定 律的懂得和简洁运算;固、液、气三态的微观说明和懂得;高考对本部分内容考查的重点和 热点有以下几个方面:热力学定律的懂得和简洁运算,多以挑选题的形式显现;其次部分学问背一背(1)晶体与非晶体形状 熔点 物理性 质 典型物 质形成与 转化单晶体多晶体非晶体规章不规章不规章确定确定不确定各向异性各向同性各向同性石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香有的物质在不同条件下能够形成不同的形状同一物质可能以 晶体和非晶体两种不同的形状显现,有
3、些非晶体在肯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 具有液体的流淌性;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名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 饱和汽湿度学习好资料欢迎下载饱和汽与未饱和汽 饱和汽压 湿度 : 肯定湿度;相对湿度(4)气体试验定律内容玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律肯定质量的某种气体,在肯定质量的某种气
4、体,在肯定质量的某种气体,在温度不变的情形下,压强体积不变的情形下,压强压强不变的情形下,其体表与体积成反比与热力学温度成正比积与热力学温度成正比p1V1p2V2P 1T 1V 1T 1达P 2T2V2T2式图象(5)抱负气体的状态方程肯定质量的抱负气体状态方程:P 1 V 1P 2 V2;气体试验定律可看做肯定质量抱负气体状态T 1T2方程的特例(6) 热力学第肯定律 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,也不会凭空消逝,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
5、转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒 定律任何违反能量守恒定律的过程都是不行能的,不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不 可能制成的(8)热力学其次定律 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 其次种表述:不行能从单一热库吸取热量,使之完全变胜利,而不产生其他影响 开尔文表述 其次类永动机是指设想只从单一热库吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载的热机这类永动机不行能制成的缘由是违反了热力学其次定律第
6、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 封闭在静止的容器内的气体压强,应对固体或液体进行 受力分析,然后依据平稳条件求解当封闭气体所在的系统处于力学非平稳的状态时,欲求封闭气体的压强,第一挑选恰当的对象 如与气体关联的液柱、活塞等 ,并对其进行正确的受力分析 特殊留意内、外气体的压力 ,然后依据牛顿其次定律列方程求解对于平稳状态下的水银柱,选取任意一个液片,其两侧面的压强应相等二、应用气体试验定律或气体状态方程解题的步骤 选对象依据题意,选出所争论的某一部分气体,这部分气体在状态变化过程中,其质 量必需保持肯定;找参量找出作为争论对象的这部分气体发生状态变化前后
7、的一组 p、V、T 数值或表达 如力的平稳条件或牛顿运动定律 才能写 式,压强的确定往往是个关键,常需结合力学学问 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,在很多情 况下,往往需要通过对争论对象跟四周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;列方程依据争论对象状态变化的详细方式,选用气体方程或某一试验定律,代入详细 数值,最终分析争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,解答时应分别争论各部 分气体,找出它们各自遵循的规律,并写出相应的方程,仍要写出各部
8、分气体之间压强或体 积的关系式,最终联立求解;四、用图象法分析气体的状态变化名师归纳总结 类别图线特点举例第 3 页,共 17 页pV 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p1 VpCT1斜率 kCT,即斜率越大,温度越高VpT pCT,斜率kC,即斜率越大,体积越小VV- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - VT VCT学习好资料欢迎下载,斜率kC,即斜率越大,压强越小pp五、对热力学第肯定律的懂得及应用热力学第肯定律不仅反映了做功和热传递这两种方式转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
9、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取热量内能增加物体对外界做功物体放出热量内能削减三种特殊情形a 如过程是绝热的,就 Q0, W U,外界对物体做的功等于物体内能的增加量b 如过程中不做功,即 W0,就 Q U,物体吸取的热量等于物体内能的增加量c 如过程的始末状态物体的内能不变,即 等于物体放出的热量 U0,就 WQ0 或 W Q. 外界对物体做的功特殊提示:对抱负气体, U仅由温度打算,W仅由体积打算,绝热忱形下,Q=0. 六、热力学其次定律的懂得【例 1】甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,由烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范畴如图甲、乙、丙所示,而甲、乙、丙三种
10、固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示,以下说法正确选项()A甲、乙为非晶体,丙是晶体 B甲、乙、丙都是晶体 C甲、丙为非晶体,丙是晶体 D甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体【答案】 D 【名师点睛】各向异性就是说在不同的方向上表现出不同的物理性质单晶体具有各向异 性,并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性有些晶体在导热性上表现出显著 的各向异性,如云母、石膏晶体;有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性,如方铅矿;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载有些晶体在弹性上表现出显著的
11、各向异性如立方形的铜晶体;有些晶体在光的折射上表现出 各向异性,如方解石;【例 2】液晶显示器是一种实行液晶为材料的显示器,由于机身薄,省电,辐射低等优点深受 用户的青睐,以下关于液晶说法正确选项 A液晶都是人工合成的,自然的液晶并不存在 B液晶既有液体的流淌性,又由光学的各项同性 C当某些液晶中渗入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,它对不同颜色的光的吸取强 度不一样,这样就能显示各种颜色 D液晶的结构与液体的结构相同【答案】 C 【解析】液晶有人工合成的,也有自然的,例如液晶也存在于生物结构中,故 A 错误;液晶既有液体的流淌性,又有光学的各向异性,故B 错误;当某些液晶中渗入少量多色性
12、染料后,在不同的电场强度下,它对不同颜色的光的吸取强度不一样,这样就能显示各种颜色,故D错误C正确;液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态,结构与液体的结构不同,故【名师点睛】通常我们把物质的状态分为固态、液态和气态,但是某些有机化合物具有一种特殊的状态,在这种状态中,它们一方面像液体,具有流淌性,另一方面又像晶体,分子在某个方向上排列比较整齐,因而具有各向异性,我们把这些物质叫做液晶液晶是不稳固的,外界影响的微小变化,例如温度、电场等,都会引起液晶分子排列变化,转变它的光学性质【例 3】如下列图,在斯特林循环中的 p-V 图像中,肯定质量抱负气体从状态 A 依次经过状态B、C和 D后再回到
13、状态 A,整个过程由两个等温顺两个等容过程组成,以下说法正确选项:A状态 A 的温度高于状态 C的温度BB C过程中,单位体积的分子数目减小CC D过程中,气体分子每次与容器壁碰撞的平均冲力的平均值变小了D一个循环过程中,气体要从外界吸取肯定的热量【答案】 D 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【名师点睛】此题是对学习好资料欢迎下载P-Vp-V 图线的考查;关键是懂得图像的物理意义,距离原点较近的线对应的温度较低;气体在一个循环过程中对外做功的数值等于图线所包含的图像的面积大小. 【例 4】如下列图,开口向上竖直放
14、置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为 m的密闭活塞,活塞 A 导热,活塞 B 绝热,将缸内抱负气体分成、两部分初状态整个装置静止不动且处于平稳状态,、两部分气体的高度均为 0l ,温度为 T 设外界大气压强为 p 保持不变,活塞横截面积为 S,且 mg= p S,环境温度保持不变求:在活塞A 上逐步添加铁砂,当铁砂质量等于 2m时,两活塞在某位置重新处于平稳,活塞 A下降的高度Al0 B p03mg4p0l0【答案】9 l 100【解析】对I 气体,初状态p 1p0mg2p0,末状态p1ss由玻意耳定律得:p1 l0sp 1l1s,l11l 205 p0对气体,初状态p
15、2p 1mg3p0,末状态p2p1mgss由玻意耳定律得:p2l0sp2l2s,l22l 505 分 以下说法中正确选项A 活塞下降的高度为:ll1l0l2l09l010第四部分基础练 +测1、【宁夏银川一中2022 届高三第三次模拟考试理科综合试题】_; 填正确答案标号选对 错选 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分每A悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动就越明显名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载B用气筒给自行车打气,越打越费劲
16、,说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力 C当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 D肯定质量的抱负气体,温度上升,体积减小,气体的压强肯定增大 E内能全部转化为机械能的热机是不行能制成的【答案】 ADE 【解析】【名师点睛】此题考查了布朗运动、分子力、分子势能与热力学定律的应用等,都是一些热 学中的重点内容;要留意在生活中应用热力学定律说明常见问题;2、【贵州省贵阳市第一中学 2022 届高三猜测密卷 (新课标 II 卷)理科综合物理试题】5 分)选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,1 以下说法中正确选项 _; 填正确答案标号选对 3 个得 5 分每错
17、选 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分 A对于肯定质量的抱负气体,气体温度上升,气体分子的平均动能增大,就气体压强必定增 大 B对于肯定质量的抱负气体,在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能肯定增加 C对于肯定质量的抱负气体,假如压强不变,体积增大,那么它肯定向外界放热 D彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 E当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大【答案】 BDE 【解析】【名师点睛】此题考查对分子动理论和热力学第肯定律的懂得以及抱负气体的状态方程关名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - -
18、 - 学习好资料 欢迎下载键 是温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大对于这些基础学问要加强积存和记忆,平常加强练习. 2022 届高三考前得分训练(三)理科综合试题】5 分 以下说法3、【黑龙江省大庆试验中学正确选项 _ ;填正确答案标号选对分每错选1 个扣 3 分,最低得分为0 分 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5A气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数及气体分子的平均 动能都有关 B气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之转变 C温度肯定时,饱和汽的密度为肯定值,温度上升,饱和汽的密度增大 D功可以全部转化为热,
19、但热量不能全部转化为功 E空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压【答案】 ACE 【解析】气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与分子数密度和分子平均速率有关,也就是与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关,故A 正确;温度是分子平均动能的标志,气体的温度变化时,其分子平均动能肯定随之转变,而分子间势能不肯定转变,故 B错误;饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度;故肯定温度下的饱和汽的分子数密度是肯定值,温度上升,饱和汽的密度增大,C正确;功可以全部转化为热,依据热力学其次定律可知,在外界的影响下热量也可以全部转化为功,故 D错误依据相对湿度的
20、特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压故 E 正确应选 ACE. 【名师点睛】此题考查了 3-3 中几个简洁学问点:气体压强、分子动能及势能、饱和汽、热力学其次定律以及相对湿度等;对于热学基本内容肯定要加强记忆;并能精确应用;4、【云南省玉溪市第一中学 2022 届高三下学期第七次月考理科综合物理试题】(5 分)以下说法中正确选项 _; 填正确答案标号选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3个得 5 分每错选 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分 A将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
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