1、专题七热学专题七热学返回导航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332018 卷卷332019 卷卷332020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
2、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
3、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、永不布朗运动：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒做无规则、永不停息的运动，与颗粒大小、温度有关停息的运动，与颗粒大小、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，与温度扩散现象：产生原因是分子永不停息地做无规则运动，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
4、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，但这些过程不可能自发进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 物理第一部分 专题七热学二、气体实验定律和理想气体状态方程二、气体实验定律和理想气体状态方程返回导航高考
5、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、控制变量思想理想化模型思想、控制变量思想模型建构模型建构一、两种模型一、两种模型“科学思维科学思维”展示展示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，适于估算气体分子间距距，适于估算气体分子间距二、应用热力学第一定律的看到与想到二、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
6、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r决定，规定两分子相距无穷远时分决定，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分子动理论内能及热力学定律考点一分子动理论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
7、一分子从距O点很远处向点很远处向O点运动，在两分点运动，在两分子间距减小到子间距减小到r2的过程中，势能的过程中，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，势能的过程中，势能_(填填“减小减小”“”“不不变变”或或“增大增大”)；在间距等于；在间距等于r1处，势能处，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，两分子间距减小到点运动，两分子间距减小到r2的过的过程中，分子间体现引力，引力做正功，分子势能减小；在程中，分子间体现引力，引力做正功，分子势能减小
8、；在r2r1的过的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小；在间距等程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小；在间距等于于r1之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在r1处分子势能小于零处分子势能小于零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，稀释的目的是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_实验中为了实验
9、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，可以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_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 专题七热学返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热
10、学3(2020新课标卷新课标卷)下列关于能量转换过程的叙述，违背热力下列关于能量转换过程的叙述，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、但违背热力学第，不违背热力学第一定律、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，冷水和杯子的温度都变得更低冷水倒入保温杯后，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
11、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，同时热传燃烧汽油产生的内能一方面向机械能转化，同时热传递向空气转移既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律，递向空气转移既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律，A错误；冷水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，内错误；冷水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，内能不可能减少，故违背热力学第一定律，能不可能减少，故违背热力学第一定律，B正确；某新
12、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，必然产生其他影响不违背热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力学第一定律，但违背热力学第二定律，力学第一定律，但违背热力学第二定律，C正确；制冷机消耗电能工正确；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，发生了内能作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，发生了内能的转移，同时对外界产生了影响既不违背热力学第一定律，也不违的转移，同时对外界产生了影响既不违背热力学第一定律，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
13、学4(2019江苏高考真题江苏高考真题)如题图所如题图所示，一定质量理想气体经历示，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，所以气体对外过程为等压膨胀，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：W2U，则气体对
14、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，常见的气压水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，式水枪储水罐示意如图从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口扣动扳机将阀门关闭充气口扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出若在不断喷打开，水即从枪口喷出若在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体()A压强变大压强变大
15、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 专题七热学【解析】【解析】随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据根据pV恒量，可知气体压强减小，恒量，可知气体压强减小，A错误；由于气体体积膨胀，对错误；由于气体体积膨胀，对外界做功，根据热力学第一定律外界做功，根据热力学第一定律UWQ，气体温度不变，内能不，气体温度不变，内能不变，一定从外界吸收热量，变，一定从外界吸收热量，B正确，正确，C错
16、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，由于温度不变，分子的平均动能不变，标志，由于温度不变，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)(2018全国全国卷卷)如图，一定量的理想气体从状态如图，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的直线所示在此过程中的直线所示在此过程中_()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
17、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，由理想气体状态的过程，由理想气体状态方程方程paVa/TapbVb/Tb可知，可知，TbTa，即气体的温度一直升高，选项，即气体的温度一直升高，选项A错误；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，错误；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，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，所以气体一直对的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，选项外做功，选项C正确；根据热力学第一定律，从正确；根据热力学第一定
18、律，从a到到b的过程中，气体的过程中，气体一直从外界吸热，选项一直从外界吸热，选项D正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项部分对外做功，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，经开始，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已知三个状态的坐标分别为示已知三个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、b(2V0，p0)、c(3V0,2p0)以下以下判断正确的是判断正确的是()
19、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，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热过程中，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
20、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，所以气体在图线和体积横轴围成的面积即为做功大小，所以气体在ab过程中对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TaTb，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，所以，温度升高，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 专题七热学返回导航高考二轮总复习 物
21、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，容某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体初始时容器中空气的器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界现使活塞缓慢移动，直至容器中的温度与外界相同，压强大于外界现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同此时，容器中空气的温度空气压强与外界相同此时，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，容器中空气的密度外界温度，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
22、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，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故与外界不发生热交换，故Q0，但活塞移动的过程中，容器内气体，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，气体对外界做功，压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，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(多选多选)(2020江苏高考真题江苏高考真题)玻璃的出现和使用在人类生活里已玻璃的出现和使用在人类生活里已有
23、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没有固定的熔点没有固定的熔点B天然具有规则的几何形状天然具有规则的几何形状C沿不同方向的导热性能相同沿不同方向的导热性能相同D分子在空间上周期性排列分子在空间上周期性排列考点二固体、液体和气体的微观性质考点二固体、液体和气体的微观性质AC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】根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体它没有一定规则不呈空间有规则周期
24、性排列的固体它没有一定规则的外形它的物理性质在各个方向上是相同的，叫的外形它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性各向同性”它它没有固定的熔点故选没有固定的熔点故选AC返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学2(5选选3)(2020河北衡水中学河北衡水中学5月模拟月模拟)关于物态变化，下列说法关于物态变化，下列说法正确的是正确的是()A液体的饱和汽压越大，该液体越不容易挥发液体的饱和汽压越大，该液体越不容易挥发B密闭容器中的水蒸气达到饱和时，水蒸气的密度不再发生变密闭容器中的水蒸气达到饱和时，水蒸气的密度不再发生变化化C密闭容器中的水蒸气达到饱和时，没有水分子离开水面密闭容器中的
25、水蒸气达到饱和时，没有水分子离开水面D温度越高，密闭容器中水蒸气分子的数密度越大温度越高，密闭容器中水蒸气分子的数密度越大E空气中的水蒸气压强越接近此温度时的饱和汽压，人感觉越空气中的水蒸气压强越接近此温度时的饱和汽压，人感觉越潮湿潮湿BDE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】饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物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，饱和汽压越大，表示该物质越容易蒸发，故质的本性和温度，饱和汽压越大，表示该物质越容易蒸发，故A错误；错误；密闭容器中的水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，密度也不密闭容器中的水蒸气达
26、到饱和时，水蒸气的压强不再变化，密度也不再发生变化，故再发生变化，故B正确；密闭容器中的水蒸气达到饱和时，水中仍然正确；密闭容器中的水蒸气达到饱和时，水中仍然会有水分子离开水面，只是水中水分子离开水面与进入水面的是平衡会有水分子离开水面，只是水中水分子离开水面与进入水面的是平衡的，故的，故C错误；温度越高，分子平均速率越大，而且液体分子越易离错误；温度越高，分子平均速率越大，而且液体分子越易离开液面，分子数密度越大，故开液面，分子数密度越大，故D正确；空气相对湿度越大时，空气中正确；空气相对湿度越大时，空气中的水蒸气压强越接近此温度时的饱和汽压，人感觉越潮湿，故的水蒸气压强越接近此温度时的饱和
27、汽压，人感觉越潮湿，故E正确，正确，故选故选BDE.返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学3(5选选3)(2017新课标卷新课标卷)氧气分子在氧气分子在0 和和100 温度下单位温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示下列说法正确的是图中两条曲线所示下列说法正确的是_()返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学A图中两条曲线下面积相等图中两条曲线下面积相等B图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C图中实线对应于氧气分子在图中实线对
28、应于氧气分子在100 时的情形时的情形D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E与与0 时相比，时相比，100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出现在0400 m/s区间区间内的分子数占总分子数的百分比较大内的分子数占总分子数的百分比较大【答案】【答案】ABC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】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同，温度越高，速率能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同，温度越高，速率大的分子占比例越高，
29、故虚线为大的分子占比例越高，故虚线为0 ，实线是，实线是100 对应的曲线，曲对应的曲线，曲线下的面积都等于线下的面积都等于1，故相等，所以，故相等，所以ABC正确正确返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学4(多选多选)(2019江苏高考真题江苏高考真题)在没有外界影响的情况下，密闭容在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体器内的理想气体静置足够长时间后，该气体()A分子的无规则运动停息下来分子的无规则运动停息下来B每个分子的速度大小均相等每个分子的速度大小均相等C分子的平均动能保持不变分子的平均动能保持不变D分子的密集程度保持不变分子的密集程度保持不变C
30、D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】分子的无规则运动则为分子的热运动，由分子动理论分子的无规则运动则为分子的热运动，由分子动理论可知，分子热运动不可能停止，故可知，分子热运动不可能停止，故A错误；密闭容器内的理想气体，错误；密闭容器内的理想气体，温度不变，所以分子平均动能不变，但并不是每个分子的动能都相等，温度不变，所以分子平均动能不变，但并不是每个分子的动能都相等，故故B错误，错误，C正确；由于没有外界影响且容器密闭，所以分子的密集正确；由于没有外界影响且容器密闭，所以分子的密集程度不变，故程度不变，故D正确正确返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学1
31、(2020烟台模拟烟台模拟)如图所示，汽缸放置在水平如图所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为，横截面积为50 cm2，厚度，厚度为为1 cm，汽缸全长为，汽缸全长为21 cm，大气压强为，大气压强为1.0105 Pa，当温度为当温度为7 时，活塞封闭的气柱长时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将汽，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通口与大气相通(g取取10 m/s2，不计活塞与汽缸之间的，不计活塞与汽缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字摩擦，计算结果保留三位有效数字)考点三气体
32、实验定律和理想气体状态方程考点三气体实验定律和理想气体状态方程考向考向1“汽缸汽缸”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)将汽缸倒过来放置，若温度上升到将汽缸倒过来放置，若温度上升到27 ，求此时气柱的长度；，求此时气柱的长度；(2)汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度求此时气体的温度【答案】【答案】(1)16.1 cm(2)100 返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学【思路点拨】【思路点拨】返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学返回导航高考二轮总复习 物理
33、第一部分 专题七热学返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学“汽缸汽缸”模型的三种常见问题模型的三种常见问题(1)气体系统处于平衡状态，需要综合应用气体实验定律和物体的气体系统处于平衡状态，需要综合应用气体实验定律和物体的平衡条件解题平衡条件解题(2)气体系统处于非平衡状态，需要综合应用气体实验定律和牛顿气体系统处于非平衡状态，需要综合应用气体实验定律和牛顿运动定律解题运动定律解题(3)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，并问题，解答时应分别研究各部分气体，
34、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，最后联立求解后联立求解返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学2(2020新课标卷新课标卷)潜水钟是一种水潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似潜水钟在水下时其的容器，外形与钟相似潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要为计算方便，将潜水钟简化下避险的需要为计算方便，将潜水钟简化为截面积为为截面积为S、高度为、
35、高度为h、开口向下的圆筒；、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为至深度为H的水下，如图所示的水下，如图所示考向考向2“液柱液柱”模型模型返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学已知水的密度为已知水的密度为，重力加速度大小为，重力加速度大小为g，大气压强为，大气压强为p0，Hh，忽略，忽略温度的变化和水密度随深度的变化温度的变化和水密度随深度的变化(1)求进入圆筒内水的高度求进入圆筒内水的高度l；(2)保持保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为其压强为p
36、0时的体积时的体积返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学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，两侧粗细均匀、横如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为截面积相等、高度均为H18 cm的的U型管，左管上型管，左管上端封闭，右管上端开口右管中有高端封闭，右管上端开口右管中有高h04 cm的水的水银柱，水银柱上表面离管口的距离银柱，水银柱上表面离管口的距离l12 cm.管底水管底水平段的体积可忽略环境温度为平段的体积可忽略环境温度为T1283 K大气大气压强压强p076 cmHg.返回导航高考
37、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此时水银柱的高度为多少？水银柱下端到达右管底部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，使水银柱上表面恰与右管口平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齐，此时密封气体的温度为多少？齐，此时密封气体的温度为多少？【答案】【答案】(1)12.9 cm(2)363 K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)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p
38、1，左、右管的，左、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，p2p0ghV1S(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 物理第一部分 专题七热学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
39、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，求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱体积一般通过几何关系求解，求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程，要注意以下为研究对象分析受力、列平衡方程，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、液接触面至为气、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，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力(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
40、止的液体，同种液体连通器内静止的液体，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，可灵活应用压强单位当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”，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，用两不计质倍，用两不计质量的活塞密封了等高的理想气体气柱，起初量的活塞密封了等高的理想气体气柱，起初连接两活塞的轻绳均处于伸直状态，但绳中连接两活塞的轻绳
41、均处于伸直状态，但绳中无张力，现向无张力，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，直至沙，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半已知大气压强为半已知大气压强为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返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学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，往往以压强建立起系统间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的关系
42、，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，的关系，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，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、体积、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、体积、温度等量的有效关联若活塞可自由移动，一般要根据活塞的平衡状温度等量的有效关联若活塞可自由移动，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返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题七热学返回导航高考二轮
43、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中该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能一台热等静压设备的炉腔中某次放入固材料加工处理，改善其性能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积为体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将，炉腔抽真空后，在室温
44、下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为3.2102 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)
45、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，其体积膨胀为时，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
46、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等效法求解变质量的气体问题在在“充气、抽气充气、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、末状态中，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的体变化的始、末状态中，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，那么设想将充进容器内的气体用一个无形
47、的弹性口袋收集起来，那么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，这些气体状态不管怎样变化，其质量总是不变的这样，就将变质量的问题转化成质量怎样变化，其质量总是不变的这样，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，对每一次抽气而言，气体质量发用抽气筒对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，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生变化，其解决方法同充气问题类似，假设把每次抽出的气体
48、包含在气体变化的始、末状态中，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量气体变化的始、末状态中，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，可以把大容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，不能用理想气体状态容器漏气过程
49、中气体的质量不断发生变化，不能用理想气体状态方程求解如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定方程求解如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，可用理想气体状态方程求解质量的气体状态变化，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，对应的温度分别是同状态，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
50、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，则击容器壁上单位面积的次数，则N1_N2，T1_T3，N2_N3.(填填“大于大于”“”“小于小于”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，截面积为上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量气体封闭在气缸的活塞将一定质量气体封闭在气缸内在汽缸内距缸底内在汽缸内距缸底60 cm处设有卡环处设有卡环ab，使活
