2021届新高考物理二轮复习 专题7 热学 课件.pptx

1、第一部分 专题突破方略专题突破方略 专题七专题七 热学热学 1 考情速览 明规律 2 核心知识 提素养 3 命题热点 巧突破 4 专题演练 速提升 返回导航 01 考情速览 明规律 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 分子动理论分子动理论 内能及热力内能及热力 学定律学定律 2017 卷卷33 2018 卷卷33 2019 卷卷33 2020 卷卷33 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态

2、方程体状态方程 2016 卷卷33， 卷卷33， 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态方程体状态方程 2017 卷卷33， 卷卷33， 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态方程体状态方程 2018 卷卷33， 卷卷33， 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境

3、图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态方程体状态方程 2019 卷卷33， 卷卷33， 卷卷33 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 高考命题点高考命题点 命题轨迹命题轨迹 情境图情境图 气体实验定气体实验定 律和理想气律和理想气 体状态方程体状态方程 2020 卷卷33， 卷卷33， 卷卷33 返回导航 02 核心知识 提素养 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 “物理观念物理观念”构建构建 一、分子动理论及热力学定律一、分子动理论及热力学定律 1估算问题估算问题 (1)油膜法估算分子直径：油膜法估算分子直径：dV S(V 为纯油

4、酸体积， 为纯油酸体积，S 为单分子油膜为单分子油膜 面积面积) (2)分子总数：分子总数： NnNA m Mmol NA V VmolNA(注： 对气体而言， 注： 对气体而言， N V Vmol NA) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 2反映分子热运动规律的两个实例反映分子热运动规律的两个实例 (1)布朗运动：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒做无规则布朗运动：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒做无规则、永不永不 停息的运动停息的运动，与颗粒大小与颗粒大小、温度有关温度有关 (2)扩散现象：产生原因是分子永不停息地做无规则运动扩散现象：产生原因是分子永不停息地做无规则运动，

5、与温度与温度 有关有关 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 3对热力学定律的理解对热力学定律的理解 (1)热力学第一定律热力学第一定律UQW，其中其中W和和Q的符号可以这样确定：的符号可以这样确定： 只要对内能增加有正贡献的就为正值只要对内能增加有正贡献的就为正值 (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全部转化为功也可以从单一热源吸收热量全部转化为功，但这些过程不可能自发进但这些过程不可能自发进 行而不产生其他影响行而不产生其他影响 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部

6、分 专题七 热学 二二、气体实验定律和理想气体状态方程气体实验定律和理想气体状态方程 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 思想方法思想方法 必须领会的必须领会的“2种物理思想种物理思想” 理想化模型思想理想化模型思想、控制变量思想控制变量思想 模型建构模型建构 一一、两种模型两种模型 “科学思维科学思维”展示展示 1球体模型：球体模型：一个分子体积一个分子体积 V4 3R 3 1 6d 3， ，d 为分子的直径，适为分子的直径，适 于估算液体、固体分子直径于估算液体、固体分子直径 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 2立方体模型：立方体模型：一个分子占据

7、的平均空间一个分子占据的平均空间Vd3，d为分子的间为分子的间 距距，适于估算气体分子间距适于估算气体分子间距 二二、应用热力学第一定律的看到与想到应用热力学第一定律的看到与想到 1看到看到“绝热过程绝热过程”，想到想到Q0，则则WU. 2看到看到“等容过程等容过程”，想到想到W0，则则QU. 3看到看到“等温过程等温过程”，想到想到U0，则则WQ0. 返回导航 03 命题热点 巧突破 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 1(2020 新课标卷新课标卷)分子间作用力分子间作用力F与分子间距与分子间距r的关系如图所的关系如图所 示示，rr1时时，F0.分子间势能由分子间势能由

8、r决定决定，规定两分子相距无穷远时分规定两分子相距无穷远时分 子间的势能为零子间的势能为零 考点一考点一 分子动理论分子动理论 内能及热力学定律内能及热力学定律 考向考向1 分子动理论与内能分子动理论与内能 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 若一分子固定于原点若一分子固定于原点O，另一分子从距另一分子从距O点很远处向点很远处向O点运动点运动，在两分在两分 子间距减小到子间距减小到r2的过程中的过程中，势能势能_(填填“减小减小”“”“不变不变”或或“增增 大大”)；在间距由；在间距由r2减小到减小到r1的过程中的过程中，势能势能_(填填“减小减小”“”“不不 变变”或或“

9、增大增大”)；在间距等于；在间距等于r1处处，势能势能_(填填“大于大于”“”“等于等于” 或或“小于小于”)零零 【解析解析】 从距从距O点很远处向点很远处向O点运动点运动，两分子间距减小到两分子间距减小到r2的过的过 程中程中，分子间体现引力分子间体现引力，引力做正功引力做正功，分子势能减小；在分子势能减小；在r2r1的过的过 程中程中，分子间仍然体现引力分子间仍然体现引力，引力做正功引力做正功，分子势能减小；在间距等分子势能减小；在间距等 于于r1之前之前，分子势能一直减小分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零取无穷远处分子间势能为零，则在则在r1 处分子势能小于零处分子势能小于零

10、减小减小 减小减小 小于小于 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 2(2019 新课标全国新课标全国卷卷)(5分分)用油膜法估算分子大小的实验中用油膜法估算分子大小的实验中， 首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是稀释的目的是 _实验中为了实验中为了 测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以可以 _ _为得到油酸分子的直径为得到油酸分子的直径， 还需测量的物理量是还需测量的物理量是_. 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜使油酸在浅盘的水面上容易形成

11、一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的油酸酒精溶液的 滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 油膜稳定后得表面积油膜稳定后得表面积S 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析】【解析】 油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故而需要减油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜，故而需要减 少油酸浓度； 一滴油酸的体积非常微小不易准确测量， 故而使用累积法，少油酸浓度； 一滴油酸的体积非常微小不易准确测量， 故而使用累积法， 测出测出 N 滴油酸溶液的体积滴油酸溶液的体

12、积 V，用，用 V 与与 N 的比值计算一滴油酸的体积；的比值计算一滴油酸的体积； 由于形成单分子油膜，油膜的厚度由于形成单分子油膜，油膜的厚度 h 可以认为是分子直径，故而还需要可以认为是分子直径，故而还需要 测量出油膜的面积测量出油膜的面积 S，以计算厚度，以计算厚度 hV S. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 3(2020 新课标卷新课标卷)下列关于能量转换过程的叙述下列关于能量转换过程的叙述，违背热力违背热力 学第一定律的有学第一定律的有_，不违背热力学第一定律不违背热力学第一定律、但违背热力学第但违背热力学第 二定律的有二定律的有_ ( ) A汽车通过燃烧汽油

13、获得动力并向空气中散热汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 B冷水倒入保温杯后冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低冷水和杯子的温度都变得更低 C某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功， 而不产生其他影响而不产生其他影响 D冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度 较高的室内较高的室内 考向考向2 热力学定律理解与应用热力学定律理解与应用 BC 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析解析】 燃烧汽油产生的内能一方面向机械能转化燃烧汽油产生

14、的内能一方面向机械能转化，同时热传同时热传 递向空气转移递向空气转移既不违背热力学第一定律既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律也不违背热力学第二定律， A错误；冷水倒入保温杯后错误；冷水倒入保温杯后，没有对外做功没有对外做功，同时也没有热传递同时也没有热传递，内内 能不可能减少能不可能减少，故违背热力学第一定律故违背热力学第一定律，B正确；某新型热机工作时正确；某新型热机工作时 将从高温热源吸收的热量全部转化为功将从高温热源吸收的热量全部转化为功，必然产生其他影响不违背热必然产生其他影响不违背热 力学第一定律力学第一定律，但违背热力学第二定律但违背热力学第二定律，C正确；制冷机消耗电

15、能工正确；制冷机消耗电能工 作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，发生了内能发生了内能 的转移的转移，同时对外界产生了影响同时对外界产生了影响既不违背热力学第一定律既不违背热力学第一定律，也不违也不违 背热力学第二定律背热力学第二定律，D错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 4(2019 江苏高考真题江苏高考真题)如题图所如题图所 示示，一定质量理想气体经历一定质量理想气体经历AB的等的等 压过程压过程，BC的绝热过程的绝热过程(气体与外界气体与外界 无热量交换无热量交换)，其中其中BC过程中内能减过程中内

16、能减 少少900 J求求ABC过程中气体对外过程中气体对外 界做的总功界做的总功 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【答案答案】 W1 500 J 【解析解析】 由题意可知由题意可知，AB过程为等压膨胀过程为等压膨胀，所以气体对外所以气体对外 做功为：做功为：W1p(VBVA)，BC过程：由热力学第一定律得：过程：由热力学第一定律得：W2 U，则气体对外界做的总功为：则气体对外界做的总功为：W(W1W2)，代入数据解得：代入数据解得： W1 500 J. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 5(2020 天津高考真题天津高考真题)水枪是孩子们喜爱的玩具

17、水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压常见的气压 式水枪储水罐示意如图式水枪储水罐示意如图从储水罐充气口充入气体从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后达到一定压强后， 关闭充气口关闭充气口扣动扳机将阀门扣动扳机将阀门M打开打开，水即从枪口喷出水即从枪口喷出若在不断喷若在不断喷 出的过程中出的过程中，罐内气体温度始终保持不变罐内气体温度始终保持不变，则气体则气体 ( ) A压强变大压强变大 B对外界做功对外界做功 C对外界放热对外界放热 D分子平均动能变分子平均动能变大大 考向考向3 热力学定律与气体实验定律的综合应用热力学定律与气体实验定律的综合应用 B 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分

18、专题七 热学 【解析解析】 随着水向外喷出随着水向外喷出，气体的体积增大气体的体积增大，由于温度不变由于温度不变， 根据根据pV恒量恒量，可知气体压强减小可知气体压强减小，A错误；由于气体体积膨胀错误；由于气体体积膨胀，对对 外界做功外界做功，根据热力学第一定律根据热力学第一定律UWQ，气体温度不变气体温度不变，内能不内能不 变变，一定从外界吸收热量一定从外界吸收热量，B正确正确，C错误；温度是分子平均动能的错误；温度是分子平均动能的 标志标志，由于温度不变由于温度不变，分子的平均动能不变分子的平均动能不变，D错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 6(5选选3)(2

19、018 全国全国卷卷)如图如图，一定量的理想气体从状态一定量的理想气体从状态a变化变化 到状态到状态b，其过程如其过程如pV图中从图中从a到到b的直线所示的直线所示在此过程中在此过程中 _ ( ) A气体温度一直降低气体温度一直降低 B气体内能一直增加气体内能一直增加 C气体一直对外做功气体一直对外做功 D气体一直从外界吸热气体一直从外界吸热 E气体吸收的热量一直全部用于对外气体吸收的热量一直全部用于对外做功做功 BCD 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析解析】 一定质量的理想气体从一定质量的理想气体从a到到b的过程的过程，由理想气体状态由理想气体状态 方程方程pa

20、V a/Ta pbVb/Tb可知可知，TbTa，即气体的温度一直升高即气体的温度一直升高，选项选项A错错 误；根据理想气体的内能只与温度有关误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加可知气体的内能一直增加， 选项选项B正确；由于从正确；由于从a到到b的过程中气体的体积增大的过程中气体的体积增大，所以气体一直对所以气体一直对 外做功外做功，选项选项C正确；根据热力学第一定律正确；根据热力学第一定律，从从a到到b的过程中的过程中，气体气体 一直从外界吸热一直从外界吸热，选项选项D正确；气体吸收的热量一部分增加内能正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一一 部分对外做功部分对外做功，选

21、项选项E错误错误 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 7(2020 山东高考真题山东高考真题)一定质量的理想气体从状态一定质量的理想气体从状态a开始开始，经经 ab、bc、ca三个过程后回到初始状态三个过程后回到初始状态a，其其pV图像如图所图像如图所 示示已知三个状态的坐标分别为已知三个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、b(2V0，p0)、c(3V0,2p0)以以 下判断正确的是下判断正确的是 ( ) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 A气体在气体在ab过程中对外界做的功小于在过程中对外界做的功小于在bc过程中对外界做过程中对外界做 的功的功 B气

22、体在气体在ab过程中从外界吸收的热量大于在过程中从外界吸收的热量大于在bc过程中从外过程中从外 界吸收的热量界吸收的热量 C在在ca过程中过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热外界对气体做的功小于气体向外界放出的热 量量 D气体在气体在ca过程中内能的减少量大于过程中内能的减少量大于bc过程中内能的增加过程中内能的增加 量量 【答案答案】 C 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析解析】 根据气体做功的表达式根据气体做功的表达式WFxpSxpV可知可知pV 图线和体积横轴围成的面积即为做功大小图线和体积横轴围成的面积即为做功大小，所以气体在所以气体在ab过程中对

23、过程中对 外界做的功等于外界做的功等于bc过程中对外界做的功过程中对外界做的功，A错误；气体从错误；气体从ab，满满 足玻意耳定律足玻意耳定律pVC，所以所以T a Tb，所以所以Uab0，根据热力学第一定根据热力学第一定 律律UQW可知可知0QabWab，气体从气体从bc，温度升高温度升高，所以所以 Ubc0，根据热力学第一定律可知根据热力学第一定律可知UbcQbcWbc， 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 结合结合 A 选项可知选项可知 WabWbcQab， bc 过程气体吸收的热量过程气体吸收的热量 大于大于 ab 过程吸收的热量，过程吸收的热量，B 错误；错误；C

24、气体从气体从 ca，温度降低，所，温度降低，所 以以 Uca0，根据热力学，根据热力学 第一定律可知第一定律可知 Qca0，放出热量，放出热量，C 正确；正确；D理想气体的内能只与温理想气体的内能只与温 度有关， 根据度有关， 根据 TaTb可知可知 Tca Tbc， 所以气体从， 所以气体从 ca 程中内能的减程中内能的减 少量等于少量等于 bc 过程中内能的增加量，过程中内能的增加量，D 错误故选错误故选 C 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 8(2019 新课标全国卷新课标全国卷)某容器中的空气被光滑活塞封住某容器中的空气被光滑活塞封住，容容 器和活塞绝热性能良好器

25、和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体空气可视为理想气体初始时容器中空气的初始时容器中空气的 温度与外界相同温度与外界相同，压强大于外界压强大于外界现使活塞缓慢移动现使活塞缓慢移动，直至容器中的直至容器中的 空气压强与外界相同空气压强与外界相同此时此时，容器中空气的温度容器中空气的温度_(填填“高高 于于”“”“低于低于”或或“等于等于”)外界温度外界温度，容器中空气的密度容器中空气的密度_(填填 “大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)外界空气的密度外界空气的密度 低于低于 大于大于 【解析解析】 由题意可知由题意可知，容器与活塞绝热性能良好容器与活塞绝热性能良好，容器内气体容器内气体

26、 与外界不发生热交换与外界不发生热交换，故故Q0，但活塞移动的过程中但活塞移动的过程中，容器内气体容器内气体 压强减小压强减小，则容器内气体正在膨胀则容器内气体正在膨胀，体积增大体积增大，气体对外界做功气体对外界做功， 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 即即 W0，根据热力学第一定律可知：，根据热力学第一定律可知：UQWl，解得，解得 l gH p0gHh 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (2)设水全部排出后筒内气体的压强为设水全部排出后筒内气体的压强为 p2；此时筒内气体的体积为；此时筒内气体的体积为 V0，这些气体在其压强为，这些气体在其压强为

27、 p0时的体积为时的体积为 V3，由玻意耳定律有，由玻意耳定律有 p2V0p0V3 其中其中 p2p0gH 设需压入筒内的气体体积为设需压入筒内的气体体积为 V，依题意，依题意 VV3V0 联立联立式得式得 VgSHh p0 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 3.(2020 新课标卷新课标卷)如图如图，两侧粗细均匀两侧粗细均匀、横横 截面积相等截面积相等、高度均为高度均为H18 cm的的U型管型管，左管上左管上 端封闭端封闭，右管上端开口右管上端开口右管中有高右管中有高h04 cm的水的水 银柱银柱，水银柱上表面离管口的距离水银柱上表面离管口的距离l12 cm.管底水管底

28、水 平段的体积可忽略平段的体积可忽略环境温度为环境温度为T1283 K大气大气 压强压强p076 cmHg. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (1)现从右侧端口缓慢注入水银现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙与原水银柱之间无气隙)，恰好使恰好使 水银柱下端到达右管底部水银柱下端到达右管底部此时水银柱的高度为多少此时水银柱的高度为多少？ (2)再将左管中密封气体缓慢加热再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平使水银柱上表面恰与右管口平 齐齐，此时密封气体的温度为多少此时密封气体的温度为多少？ 【答案答案】 (1)12.9 cm (2)363 K 返

29、回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析解析】 (1)设密封气体初始体积为设密封气体初始体积为V1，压强为压强为p1，左左、右管的右管的 截面积均为截面积均为S，密封气体先经等温压缩过程体积变为密封气体先经等温压缩过程体积变为V2，压强变为压强变为p2. 由玻意耳定律有由玻意耳定律有p1V1p2V2 设注入水银后水银柱高度为设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为水银的密度为，按题设条件有按题设条件有 p1p0gh0，p2p0gh V1S(2Hlh0)，V2SH 联立以上式子并代入题中数据得联立以上式子并代入题中数据得h12.9 cm 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部

30、分 专题七 热学 (2)密封气体再经等压膨胀过程体积变为密封气体再经等压膨胀过程体积变为 V3，温度变为，温度变为 T2，由盖一，由盖一 吕萨克定律有吕萨克定律有V2 T1 V3 T2 按题设条件有按题设条件有 V3S(2Hh) 代入题中数据得代入题中数据得 T2363 K 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 解答解答“液柱液柱”模型的关键是求被液柱封闭的气体的压强和体积模型的关键是求被液柱封闭的气体的压强和体积， 体积一般通过几何关系求解体积一般通过几何关系求解，求液柱封闭的气体压强时求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱一般以液柱 为研究对象分析受力为研究对象分析受力、列平

31、衡方程列平衡方程，要注意以下要注意以下4点：点： (1)液体因重力产生的压强大小为液体因重力产生的压强大小为pgh(其中其中h为气为气、液接触面至液接触面至 液面的竖直高度液面的竖直高度) 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (2)不要漏掉大气压强不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力 (3)有时直接应用连通器原理有时直接应用连通器原理连通器内静止的液体连通器内静止的液体，同种液体同种液体 在同一水平面上各处压强相等在同一水平面上各处压强相等 (4)当液体为水银时当液体为水银时，可灵活应用压强单位可灵活应用压强单位“cmHg”

32、，使计算过使计算过 程简捷程简捷 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 4(2020 湖北七市湖北七市5月联考月联考)如图导热气如图导热气 缸缸A、B固定在同一水平面上固定在同一水平面上，A的横截面积的横截面积 为为S，B的横截面积为的横截面积为A的的2倍倍，用两不计质用两不计质 量的活塞密封了等高的理想气体气柱量的活塞密封了等高的理想气体气柱，起初起初 连接两活塞的轻绳均处于伸直状态连接两活塞的轻绳均处于伸直状态，但绳中但绳中 无张力无张力，现向现向A气缸的活塞上方缓慢加入细气缸的活塞上方缓慢加入细 沙沙，直至直至A气缸中气体体积减小为原来的一气缸中气体体积减小为原来的一

33、半半已知大气压强为已知大气压强为p0，求此时：求此时： 考向考向3 “两团气两团气”模型模型 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (1)B气缸中气体的压强；气缸中气体的压强； (2)加入细沙的质量加入细沙的质量 【答案】【答案】 (1)2 3p0 (2) 5p0S 3g 【解析】解析】 (1)设开始时气缸设开始时气缸 B 内气体为内气体为 VB，后来体积，后来体积 VB，由题，由题 可知可知 VB1.5VB 对气缸对气缸 B 的气体的气体 p0VBpBVB 解得解得 pB2 3p0 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (2)对气缸对气缸 A 的气体的气体

34、 p0VApA VA 2 即即 pA2p0 对气缸对气缸 B 活塞进行受力分析，由受力平衡活塞进行受力分析，由受力平衡 p0(2S)pB(2S)T 对气缸对气缸 A 活塞进行受力分析，由受力平衡活塞进行受力分析，由受力平衡 mgp0STpAS 解得加入细沙的质量解得加入细沙的质量 m5p0S 3g 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 多个系统相互联系的定质量气体问题多个系统相互联系的定质量气体问题，往往以压强建立起系统间往往以压强建立起系统间 的关系的关系，各系统独立进行状态分析各系统独立进行状态分析，要确定每个研究对象的变化性质要确定每个研究对象的变化性质， 分别应用相应

35、的实验定律分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强并充分应用各研究对象之间的压强、体积体积、 温度等量的有效关联温度等量的有效关联若活塞可自由移动若活塞可自由移动，一般要根据活塞的平衡状一般要根据活塞的平衡状 态确定两部分气体的压强关系态确定两部分气体的压强关系 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 考向考向4 变质量问题变质量问题 5(2020 新课标卷新课标卷)甲、乙两个储气罐储存有同种气体甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理可视为理 想气体想气体)甲罐的容积为甲罐的容积为 V，罐中气体的压强为，罐中气体的压强为 p；乙罐的容积为；乙罐的容积为 2V，

36、罐中气体的压强为罐中气体的压强为1 2p.现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配 现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配 到乙罐中去，两罐中气体温度相同且到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两在调配过程中保持不变，调配后两 罐中气体的压强相等求调配后：罐中气体的压强相等求调配后： (1)两罐中气体的压强；两罐中气体的压强； (2)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【答案】【答案】 (1)2 3p (2) 2 3 【解析】【解析】 (1)气体发生等温变化，对

37、甲乙中的气体，可认为甲中原气体发生等温变化，对甲乙中的气体，可认为甲中原 气体由体积气体由体积 V 变成变成 3V，乙中原气体体积由，乙中原气体体积由 2V 变成变成 3V，则根据玻意尔，则根据玻意尔 定律分别有定律分别有 pVp1 3V，1 2p 2V p2 3V 则则 pV1 2p 2V (p1p2)3V 则甲乙中气体最终压强则甲乙中气体最终压强 pp1p22 3p 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (2)若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强 p，则，则 pV pV 计算可得计算可得 V2 3V 由密度定律可得，质量之比

38、等于由密度定律可得，质量之比等于m 现现 m原 原 V V 2 3 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 6(2019 新课标全国卷新课标全国卷)(10分分)热等静压设备广泛用于材料加工热等静压设备广泛用于材料加工 中中该设备工作时该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽 真空的炉腔中真空的炉腔中，然后炉腔升温然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的利用高温高气压环境对放入炉腔中的 材料加工处理材料加工处理，改善其性能改善其性能一台热等静压设备的炉腔中某次放入固一台热等静压设备的炉腔中某次放入固 体材料后剩余的容

39、积为体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将在室温下用压缩机将 10瓶氩气压入到炉腔中瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为已知每瓶氩气的容积为3.210 2 m3， ，使用使用 前瓶中气体压强为前瓶中气体压强为1.5107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为使用后瓶中剩余气体压强为2.0106 Pa；室温温度为；室温温度为27 .氩气可视为理想气体氩气可视为理想气体 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； (2)将压入氩气后的炉腔加热到将压入氩气后的炉腔加热

40、到1 227 ，求此时炉腔中气体的压求此时炉腔中气体的压 强强 【答案答案】 (1)3.2107 Pa (2)1.6108 Pa 【解析解析】 (1)设初始时每瓶气体的体积为设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为压强为p0；使用后；使用后 气瓶中剩余气体的压强为气瓶中剩余气体的压强为p1.假设体积为假设体积为V0、压强为压强为p0的气体压强变为的气体压强变为 p1时时，其体积膨胀为其体积膨胀为V1.由玻意耳定律由玻意耳定律 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 p0V0p1V1 被压入进炉腔的气体在室温和被压入进炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为条件下的体积为 VV1V0 设

41、设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为体积为V2.由玻意由玻意 耳定律耳定律 p2V210p1V 联立联立式并代入题给数据得式并代入题给数据得 p23.2107 Pa 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (2)设加热前炉腔的温度为设加热前炉腔的温度为 T0，加热后炉腔温度为，加热后炉腔温度为 T1，气体压强为，气体压强为 p3，由查理定律，由查理定律 p3 T1 p2 T0 联立联立式并代入式并代入题给数据得题给数据得 p31.6108 Pa 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 1等效法求解变质量的气体问题

42、等效法求解变质量的气体问题 在在“充气充气、抽气抽气”模型中可以假设把充进或抽出的气体包含在气模型中可以假设把充进或抽出的气体包含在气 体变化的始体变化的始、末状态中末状态中，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的 问题问题 (1)充气中的变质量问题充气中的变质量问题 设想将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来设想将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来，那么那么 当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时，这些气体状态不管这些气体状态不管 怎样变化怎样变化，其质量总是不变的其质量总是不变的这样这样，

43、就将变质量的问题转化成质量就将变质量的问题转化成质量 一定的问题了一定的问题了 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 (2)抽气中的变质量问题抽气中的变质量问题 用抽气筒对容器抽气的过程中用抽气筒对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言对每一次抽气而言，气体质量发气体质量发 生变化生变化，其解决方法同充气问题类似其解决方法同充气问题类似，假设把每次抽出的气体包含在假设把每次抽出的气体包含在 气体变化的始气体变化的始、末状态中末状态中，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量即用等效法把变质量问题转化为恒定质量 的问题的问题 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 2巧

44、选研究对象巧选研究对象 (1)灌气问题灌气问题 将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题，可以把大容可以把大容 器中的气体和多个小容器中的气体看作整体作为研究对象器中的气体和多个小容器中的气体看作整体作为研究对象，可将变质可将变质 量问题转化为定质量问题量问题转化为定质量问题 (2)漏气问题漏气问题 容器漏气过程中气体的质量不断发生变化容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，不能用理想气体状态不能用理想气体状态 方程求解方程求解如果选容器内剩余气体为研究对象如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定便可使问题变成一定 质量的气体状态变化质量

45、的气体状态变化，可用理想气体状态方程求解可用理想气体状态方程求解 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 考向预测考向预测 1(2019 新课标全国卷新课标全国卷)(5分分)如图所示如图所示，1、 2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不 同状态同状态，对应的温度分别是对应的温度分别是T1、T2、T3.用用N1、N2、 N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞 击容器壁上单位面积的次数击容器壁上单位面积的次数，则则N1_N2， T1_T3，N2_N3.(填填“大于大于”“”“小于小于”

46、 或或“等于等于”) 大于大于 等于等于 大于大于 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 【解析】【解析】 1、2 等体积，等体积，2、3 等压强由等压强由 pVnRT 得：得： p1V1 T1 p2V2 T2 ， V1V2，故故 p1 T1 p2 T2，可得： ，可得：T12T2，即，即 T1T2，由于分子密度相同，温，由于分子密度相同，温 度高，碰撞次数多，故度高，碰撞次数多，故 N1N2；由于；由于 p1V1p3V3；故；故 T1T3；则；则 T3T2， 又又 p2p3,2 状态分子密度大，分子运动缓慢，单个分子平均作用力小，状态分子密度大，分子运动缓慢，单个分子平均作用力小， 3 状态分子密度小，分子运动剧烈，单个分子平均作用力大故状态分子密度小，分子运动剧烈，单个分子平均作用力大故 3 状态状态 碰撞容器壁分子较少，即碰撞容器壁分子较少，即 N2N3. 返回导航 高考二轮总复习 物理 第一部分 专题七 热学 2.(2020 新疆克拉玛依市三模新疆克拉玛依市三模)如图所示如图所示， 上端开口的光滑圆形气缸竖直放置