高三物理一轮复习教学案热学
高三物理专题复习专题热学优质教案
高三物理专题复习专题热学优质教案一、教学内容本节课我们将复习高三物理热学专题，主要涉及教材第十四章“热力学第一定律”和第十五章“热力学第二定律”的相关内容。
详细内容包括热力学第一定律的能量守恒原理，热力学第二定律与熵的概念，以及热力学过程和循环。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一定律和第二定律的基本原理，并能运用其分析实际问题。
2. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力，提高学生的科学思维。
3. 培养学生对热学现象的观察能力，提高学生的热学素养。
三、教学难点与重点重点：热力学第一定律和第二定律的基本原理，以及热力学过程和循环的分析方法。
难点：热力学第二定律的理解，熵的概念及其应用。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔、热力学演示装置。
学具：笔记本、教材、物理常数表。
五、教学过程1. 导入：通过展示热力学在日常生活中的应用实例，引起学生对热学现象的兴趣，导入新课。
2. 知识回顾：带领学生回顾热力学第一定律和第二定律的基本原理，巩固基础知识。
3. 实践情景引入：呈现一个实际热力学问题，引导学生运用所学知识进行分析。
4. 例题讲解：针对热力学第一定律和第二定律的典型例题进行讲解，引导学生逐步解题。
5. 随堂练习：设计具有代表性的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。
6. 知识拓展：介绍热力学在新能源、环保等方面的应用，拓展学生视野。
六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒原理2. 热力学第二定律：熵的增加原理3. 热力学过程与循环七、作业设计1. 作业题目：（1）证明热力学第一定律的数学表达式。
（2）解释热力学第二定律的含义，并举例说明。
（3）分析一个热力学循环过程，计算其热效率。
答案：（1）略。
（2）热力学第二定律指出，孤立系统的熵总是增加，不可能自发减少。
例如，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
（3）略。
八、课后反思及拓展延伸本节课通过复习热力学第一定律和第二定律，使学生掌握了热学基本原理，并能运用其分析实际问题。
高三物理专题复习专题热学精品教案
高三物理专题复习专题热学精品教案一、教学内容本节课选自高三物理教材热学章节，详细内容包括热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论以及分子运动论等核心概念。
着重对热力学第一、第二定律的应用及气体动理论的基本原理进行深入解析。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一、第二定律的基本原理，并能应用于实际问题中。
2. 使学生理解气体动理论的基本观点，了解分子运动与宏观热现象之间的关系。
3. 培养学生的科学思维和创新能力，提高解决实际热学问题的能力。
三、教学难点与重点教学难点：热力学第二定律的理解和应用，气体动理论与宏观热现象的联系。
教学重点：热力学第一定律的运用，气体动理论的基本原理。
四、教具与学具准备教具：PPT、黑板、粉笔、实验器材（如温度计、气压计等）。
学具：笔记本、教材、练习本。
五、教学过程1. 导入：通过分析生活中的热现象，引入热学的基本概念。
2. 知识讲解：（1）热力学第一定律：能量守恒原理在热现象中的应用。
（2）热力学第二定律：宏观热现象的规律性，如熵增原理。
（3）气体动理论：分子运动与宏观热现象的联系。
3. 例题讲解：针对热力学第一、第二定律以及气体动理论，选取具有代表性的例题进行讲解。
4. 随堂练习：让学生运用所学知识解决实际问题，巩固所学内容。
5. 实践情景引入：结合生活实际，让学生探讨热学现象在生活中的应用。
六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒原理。
2. 热力学第二定律：熵增原理。
3. 气体动理论：分子运动与宏观热现象的联系。
七、作业设计1. 作业题目：（1）运用热力学第一定律，计算一个热现象的能量变化。
（2）分析一个实际热现象，说明热力学第二定律的应用。
（3）结合气体动理论，解释一个宏观热现象。
2. 答案：（1）能量变化计算示例：一个热机在工作过程中，吸收热量Q=1000J，对外做功W=800J，求热机内能的变化。
解：根据热力学第一定律，内能变化ΔU=QW=1000J800J=200J。
江苏版2023版高三一轮总复习物理第十四章热学教案
[高考备考指南]知能模块考点内容高考(江苏卷)五年命题情况对照分析20172018201920202021年适应考2021命题分析第1节分子动理论内能分子动理论的基本内容T12：布朗运动、分子大小的计算T12：分子速率分布T13：分子动理论、分子势能与距离的关系T13：非晶体、饱和汽压高考对本章的考查形式有选择题、填空题和计算题。
命题热点有分子动理论、气体实验定律、热力学第一定律。
分子运动速率分布规律分子动能和分子势能温度和内能第2节固体、液体和气体气体的等温变化T12：饱和汽压、湿度T13：表面张力T13：气体等温变化图像气体的等压变化和等容变化分子动理论内能一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10 m；②分子的质量：数量级为10－26 kg。
(2)阿伏加德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量用阿伏加德罗常数表示，通常取N A＝6.02×1023 mol－1；②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。
2．分子永不停息地做无规则运动(1)热运动①分子永不停息的无规则运动叫作热运动；②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。
(2)扩散现象①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象；②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度越高，扩散现象越明显。
(3)布朗运动①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息地无规则运动；②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动；③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈。
3．分子间同时存在引力和斥力(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。
(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快。
高三物理一轮复习全套教案完整版
高三物理一轮复习全套教案完整版一、教学内容1. 力学：牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、动量守恒。
2. 电磁学：电场、磁场、电磁感应、交流电。
3. 光学：光的传播、光的反射、光的折射、光的波动。
4. 热学：内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论。
5. 原子物理：原子结构、原子光谱、量子力学初步、核物理。
二、教学目标1. 理解和掌握物理基本概念、基本定律，形成完整的知识体系。
2. 培养学生的科学思维、问题解决能力和创新意识。
3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，为高考做好充分准备。
三、教学难点与重点教学难点：电磁学、光学、量子力学初步。
教学重点：力学、热学、原子物理。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体设备、实验器材、模型。
2. 学具：笔记本、教材、练习册。
五、教学过程1. 引入：通过生活实例、实验现象、问题探讨等方式引入新课。
2. 知识回顾：对上节课的内容进行回顾，巩固基础知识。
3. 新课讲解：详细讲解各章节知识点，结合例题进行分析。
4. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。
6. 答疑解惑：解答学生在学习过程中遇到的问题。
7. 课后作业：布置课后作业，加强学生对知识点的掌握。
六、板书设计1. 知识点。
2. 重点、难点提示。
3. 例题及解题步骤。
4. 课堂小结。
七、作业设计1. 作业题目：（1）力学：计算题、选择题、填空题。
（2）电磁学：计算题、选择题、填空题。
（3）光学：选择题、填空题。
（4）热学：计算题、选择题、填空题。
（5）原子物理：选择题、填空题。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：（1）推荐相关书籍、文章，拓展学生知识面。
（2）布置研究性学习任务，培养学生的探究能力。
（3）组织物理竞赛、讲座等活动，激发学生学习兴趣。
重点和难点解析1. 教学内容的章节和详细内容；2. 教学目标的具体制定；3. 教学难点与重点的划分；4. 教学过程中的新课讲解和随堂练习；5. 作业设计中的题目和答案；6. 课后反思及拓展延伸的实施。
高三物理专题复习专题热学教案
高三物理专题复习专题热学教案一、教学内容本节课选自高三物理教材《热学》章节，主要详细内容包括：热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论、温度与热量、热力学循环等。
二、教学目标1. 让学生掌握热力学基本定律，理解能量守恒在热学中的体现。
2. 使学生能够运用气体动理论解释宏观热现象，了解温度与热量的关系。
3. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点难点：热力学第二定律的理解，热力学循环的应用。
重点：热力学第一定律，气体动理论，温度与热量的关系。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件，热力学实验器材。
2. 学具：笔记本，教材，计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示热力学实验，让学生观察并思考热现象背后的原理。
2. 例题讲解：（1）热力学第一定律的应用：讲解能量守恒在热学中的具体体现。
（2）热力学第二定律的应用：解释宏观热现象的方向性。
（3）气体动理论的应用：分析气体压强、温度与体积之间的关系。
3. 随堂练习：让学生运用热力学知识解答实际问题，巩固所学内容。
4. 小组讨论：针对教学难点，分组讨论，互帮互助，共同解决问题。
六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒，内能变化等于热量与对外做功的代数和。
2. 热力学第二定律：宏观热现象具有方向性，熵增原理。
3. 气体动理论：气体分子运动论，压强、温度、体积的关系。
七、作业设计1. 作业题目：（1）证明热力学第一定律。
（2）解释热力学第二定律在实际生活中的应用。
（3）运用气体动理论分析一定量的气体在等温、等压、等容过程中的变化。
2. 答案：（1）见教材P。
（2）见教材PXx。
（3）见教材PXx。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对热力学第一定律掌握较好，但对第二定律的理解仍有困难，需加强讲解与练习。
2. 拓展延伸：引导学生关注热力学在新能源、环境保护等领域的应用，提高学生的科学素养。
重点和难点解析1. 热力学第二定律的理解。
高三物理一轮复习教学案热学34
高三物理一轮复习教学案热学34第一篇：高三物理一轮复习教学案热学3434、分子运动论（1）[学习目标]1、知道分子动理论的内容2、理解阿伏加德罗常数[学习内容]1、物质是由大量分子组成的（1）分子是构成物质并保持物质_______的性质最小的微粒。
在分子动理论中，常把分子看成弹性小球这样的理想模型。
（2）利用单分子油膜法测定分子的直径d=______。
一般分子直径的数量级为________m。
（3）阿伏加德罗常数：1mol任何物质含有的微粒数相同，这个数叫阿伏加德罗常数，其值_______________是mol-1，通常用NA表示，是联系________世界和__________的桥梁。
（4）常用计算式①固体或液体的摩尔体积Vmol，一个分子的体积V0及NA的关系：______________。
②物质的摩尔质量M，一个分子的质量m及NA 的关系：______________________。
③物质的体积V和摩尔体积Vmol 及物质的分子数n及NA的关系：_____________。
④物质的质量m和摩尔质量M及物质的分子数n及NA的关系：_______________。
例1、已知汞的摩尔质量为200.5×10-3kg/mol，密度为13.6×103kg/m3，则一个汞原子的体积是多少？汞原子的直径约为多大？体积为1cm3的汞中有多少个汞原子？例2、求氧气在标准状态下分子之间的距离。
思考：在什么情况下，将分子看成球体？在什么情况下，又将分子看成立方体？例3、将一滴体积为0.04 m l 的油酸注入1000m l 的无水酒精中，充分调匀后从中取出一２滴0.04m l 的油酸酒精溶液滴于水面，油膜在水面扩展，测得油膜面积为100cm，求油酸分子的直径。
2、分子不停地做无规则的运动（1）扩散现象：不同物质互相接触时彼此_______________的现象。
扩散的快慢与物质的_____________、________________有关。
2024年高三物理专题复习专题热学教案
2024年高三物理专题复习专题热学教案一、教学内容本节课选自高三物理热学专题复习，依据教材第四章热力学与分子动理论，具体内容包括：热力学第一定律、理想气体状态方程、分子动理论的基本概念、热传递及热力学第二定律。
二、教学目标1. 理解并掌握热力学第一定律，能运用其解决实际问题。
2. 熟悉理想气体状态方程，并能运用其分析气体状态变化。
3. 掌握分子动理论的基本概念，了解气体分子的运动规律。
三、教学难点与重点重点：热力学第一定律、理想气体状态方程、分子动理论的基本概念。
难点：热力学第一定律在实际问题中的应用，理想气体状态方程的推导及运用。
四、教具与学具准备1. 教具：PPT、黑板、粉笔、温度计、气压计等。
2. 学具：练习册、草稿纸、计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示生活中常见的热现象，如热胀冷缩、蒸汽机等，引起学生对热学知识的兴趣。
2. 知识回顾：引导学生回顾热力学第一定律、理想气体状态方程、分子动理论的基本概念，巩固基础知识。
3. 例题讲解：（1）热力学第一定律的应用：讲解热力学第一定律在闭口系统、开口系统中的运用，结合实际例子进行分析。
（2）理想气体状态方程的应用：推导理想气体状态方程，并运用其解决实际问题。
（3）分子动理论的应用：讲解分子动理论的基本概念，分析气体分子的运动规律。
4. 随堂练习：布置相关练习题，让学生及时巩固所学知识，查漏补缺。
六、板书设计1. 热力学第一定律的表达式及适用范围。
2. 理想气体状态方程的推导过程。
3. 分子动理论的基本概念。
七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：运用热力学第一定律，计算闭口系统内能的变化。
（2）分析题：运用理想气体状态方程，分析气体状态变化。
（3）简答题：简述分子动理论的基本概念。
2. 答案：八、课后反思及拓展延伸1. 反思：对本节课的教学过程进行反思，分析学生的掌握情况，针对不足之处进行改进。
2. 拓展延伸：引导学生了解热学在科技发展中的应用，如热能利用、制冷技术等，激发学生的探索兴趣。
高考物理一轮复习 第十三章 热学 第2节 气体教案 鲁科版-鲁科版高三全册物理教案
第2节气体一、气体压强产生原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力,作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强决定因素宏观上一定质量的气体压强取决于其温度和体积微观上取决于分子的平均动能和分子的密集程度二、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p1V1=p2V211pT=22pT或12pp=12TT11VT=22VT或12VV=12TT图象三、理想气体的状态方程1.宏观上讲,理想气体是指在任何条件下始终遵从气体实验定律的气体.实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下,可视为理想气体.2.微观上讲,理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间.3.状态方程:=222p V T 或pV T =C(常量).四、气体分子运动特点1.气体分子间距较大,分子力为零,分子间除碰撞外不受其他力作用,向各个方向运动的气体分子数目相等.2.分子做无规则运动,分子速率按“中间多,两头少”的统计规律分布.3.温度一定时某种气体分子的速率分布是确定的,温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都增大.如图所示(氧气分子的速率分布图象).1.思考判断(1)0 ℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273 K.( √ ) (2)压强极大的气体不遵从气体实验定律.( √ ) (3)气体的温度升高,压强可能不变.( √ )(4)一定质量的理想气体的内能只与温度有关.( √ ) 2.下列说法正确的是( A )A.气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力C.气体分子热运动的平均动能减小,气体的压强一定减小D.单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大解析:气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力,故A 正确;平均作用力不是压强,B 错误;气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集程度有关,故C,D 错.3.对一定质量的气体来说,下列几点能做到的是( C ) A.保持压强和体积不变而改变它的温度 B.保持压强不变,同时升高温度并减小体积 C.保持温度不变,同时增加体积并减小压强 D.保持体积不变,同时增加压强并降低温度 解析:根据理想气体状态方程pVT=C 逐一分析,只有C 正确. 4.如图所示,一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置,金属块A 的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ.金属块的质量为M,不计金属块与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为p 0,则被金属块封闭在容器中的气体的压强p 为( D ) A.p 0+cos Mg S θ B.0cos p θ+cos MgS θC.p 0+2cos θMg SD.p 0+Mg S解析:对金属块进行受力分析,重力Mg,大气压的作用力p 0S,封闭气体对它的作用力cos pSθ,容器侧壁的作用力F,如图所示.由于不需要求出侧壁的作用力,所以只考虑竖直方向合外力为零,就可以求被封闭的气体压强.金属块在竖直方向上合外力为零,有p 0S+Mg=cos pS θcos θ,即p=p 0+MgS.考点一 气体压强的产生与计算1.气体压强的计算气体压强是气体分子热运动撞击器壁产生的压力,因此可根据平衡条件或牛顿运动定律计算气体压强的大小.2.常见两种模型(1)活塞模型如图所示是最常见的封闭气体的两种方式.对“活塞模型”类求压强的问题,其基本的方法就是先对活塞进行受力分析,然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.图(甲)中活塞的质量为m,活塞横截面积为S,外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状态,所以p0S+mg=pS.则气体的压强为p=p0+mg.S图(乙)中的液柱也可以看成一“活塞”,由于液体处于平衡状态,所以pS+mg=p0S.=p0-ρgh.则气体压强为p=p0-mgS(2)连通器模型如图所示,U形管竖直放置,同一液体中的相同高度处压强一定相等,所以气体B和A的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来.则有p B+ρgh2=p A.而p A=p0+ρgh1,所以气体B的压强为p B=p0+ρg(h1-h2).3.注意事项(1)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强p=ρgh时,应特别注意h是表示液柱竖直高度,不一定是液柱长度.(2)特别注意大气压强的作用,不要漏掉大气压强.[例1] 若已知大气压强为p0,图中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,求被封闭气体的压强.解析:在(甲)图中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡知p甲S+ρghS=p0S所以p甲=p0-ρgh.在图(乙)中,以B液面为研究对象,由平衡条件知p乙S+ρghS=p0S,得p乙=p0-ρgh.在图(丙)中,以B液面为研究对象,有p丙·S+ρghsin 60°·S=p0·S所以p丙=p0-32ρgh.在图(丁)中,以液面A为研究对象,由平衡条件得p丁S=(p0+ρgh1)S所以p丁=p0+ρgh1.在图(戊)中,从开口端开始计算:右端为大气压p0,同种液体同一水平面上的压强相同,所以b 气柱的压强p b=p0+ρg(h2-h1),而a气柱的压强为p a=p b-ρgh3=p0+ρg(h2-h1-h3).答案:(甲):p0-ρgh(乙):p0-ρgh(丙):p0-32ρgh(丁):p0+ρgh1(戊):p a=p0+ρg(h2-h1-h3)p b=p0+ρg(h2-h1)平衡状态下气体压强的求法平衡法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强等压法在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等.液体内深h处的总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的压强液片法选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强[针对训练] 如图中两个气缸质量均为M,内部横截面积均为S,两个活塞的质量均为m,左边的气缸静止在水平面上,右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下.两个气缸内分别封闭有一定质量的空气A,B,大气压为p 0,活塞与气缸间无摩擦,重力加速度为g,求封闭气体A,B 的压强各多大?解析:如图(a)中选活塞为研究对象.由平衡条件得p A S=p 0S+mg 得p A =p 0+mgS如图(b)中选气缸为研究对象,则p B =p 0-MgS. 答案:p 0+mg Sp 0-MgS 考点二 气体实验定律的应用1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系=112222122121212:():():(?)p V p V p V p p T T T V VT T ⎧⎪=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎪⎩温度不变玻意耳定律体积不变查理定律压强不变盖吕萨克定律2.两个重要的推论 (1)查理定律的推论:Δp=11p T ΔT. (2)盖·吕萨克定律的推论:ΔV=11V T ΔT. 3.利用气体实验定律解决问题的基本思路[例2] (2019·全国卷Ⅱ,33)如图,一容器由横截面积分别为2S 和S 的两个气缸连通而成,容器平放在水平地面上,气缸内壁光滑.整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气.平衡时,氮气的压强和体积分别为p 0和V 0,氢气的体积为2V 0,空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两气缸的连接处,求:(1)抽气前氢气的压强; (2)抽气后氢气的压强和体积.解析:(1)设抽气前氢气的压强为p 10,根据力的平衡条件得 (p 10-p)·2S=(p 0-p)·S① 得p 10=12(p 0+p).②(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p 1和V 1,氮气的压强和体积分别为p 2和V 2,根据力的平衡条件有 p 2·S=p 1·2S③由玻意耳定律得p 1V 1=p 10·2V 0④ p 2V 2=p 0·V 0⑤由于两活塞用刚性杆连接,故 V 1-2V 0=2(V 0-V 2)⑥联立②③④⑤⑥式解得p 1=12p 0+14p V 1=0004(p)2pp V p ++.答案:(1)12(p 0+p) (2)12p 0+14p 0004(p)2pp V p ++题组训练1.(2019·福建漳州二检)如图所示,横截面积S=100 cm 2的容器内,有一个用弹簧和底面相连的活塞,活塞的气密性良好,当容器内气体的温度T 1=300 K 时,容器内外的压强均为p 0=1.0×105Pa,活塞和底面相距L 1=10 cm,弹簧的劲度系数k=1 000 N/m;在活塞上放物体甲后,活塞最终下降d=2 cm 后保持静止,容器内气体的温度仍为T 1=300 K,活塞质量及活塞与容器壁间的摩擦均不计,取g=10 m/s 2. (1)求物体甲的质量m 1;(2)在活塞上再放上物体乙,若把容器内气体加热到T 2=330 K,系统平衡后,活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变,求物体乙的质量m 2.解析:(1)活塞上放上物体甲后,系统稳定后气体的压强为 p=p 0+1g kdm S- 容器内的气体做等温变化,则有 p 0L 1S=p(L 1-d)S 解得m 1=27 kg.(2)设活塞上再放上物体乙时,系统稳定后气体的压强为p′,容器内的气体做等容变化, 则有1p T =2p T ' 由平衡条件有m 2g=(p′-p)S 解得m 2=12.5 kg.答案:(1)27 kg (2)12.5 kg2.(2019·福建龙岩质检)如图,水平放置右端开口的绝热气缸,横截面积为S,左端有一电阻丝可对气体加热.绝热活塞A(厚度不计)封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸的最大静摩擦力为f m =12p 0S,大气压强p 0及室温T 0均不变.初始时刻活塞恰好无摩擦,气体体积为气缸容积的三分之一,气体温度为T 0.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现通过电阻丝给气体缓慢加热.(1)温度多大时,活塞开始滑动; (2)温度多大时,活塞到达气缸口.解析:(1)假设活塞开始滑动时封闭的气体压强为p 1,对活塞受力分析,由受力平衡得 p 1S=p 0S+f m对封闭的气体,由查理定律得00p T =11p T 解得T 1=32T 0.(2)设气缸容积为V,活塞运动过程中气体的压强不变.由盖·吕萨克定律得11V 3T =2V T 解得T 2=92T 0.答案:(1)32T 0 (2)92T 0 3.(2019·全国卷Ⅲ,33)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm 的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K. (1)求细管的长度;(2)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度.解析:(1)设细管的长度为L,横截面的面积为S,水银柱高度为h;初始时,设水银柱上表面到管口的距离为h 1,被密封气体的体积为V,压强为p;细管倒置时,气体体积为V 1,压强为p 1.由玻意耳定律有 pV=p 1V 1① 由力的平衡条件有 p=p 0+ρgh② p 1=p 0-ρgh③式中,ρ,g 分别为水银的密度和重力加速度的大小,p 0为大气压强.由题意有 V=S(L-h 1-h)④ V 1=S(L-h)⑤由①②③④⑤式和题给条件得 L=41 cm.⑥(2)设气体被加热前后的温度分别为T 0和T,由盖·吕萨克定律有0V T =1V T⑦ 由④⑤⑥⑦式和题给数据得 T=312 K.答案:(1)41 cm (2)312 K考点三 气体状态变化中的图象问题名称特点图象p VpV=CT(其中C 为常量),即pV 之积越大的等温线对应的温度越高,线离原点越远p1Vp=CT 1V,斜率k=CT,即斜率越大对应的温度越高 p T p=C V T,斜率k=CV,即斜率越大对应的体积越小 V TV=C p T,斜率k=Cp,即斜率越大对应的压强越小[例3] 一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化,如图所示,p T 和V T 图象各记录了其部分变化过程,试求:(1)温度600 K 时气体的压强;(2)在p T 图象上将温度从400 K 升高到600 K 的变化过程补充完整.解析:(1)已知p 1=1.0×105Pa,V 1=2.5 m 3,T 1=400 K,V 2=3 m 3,T 2=600 K,由理想气体状态方程有 =222p V T 得p 2=11212p V T TV =1.25×105Pa. (2)气体从T 1=400 K 升高到T 3=500 K,经历了等容变化,由查理定律:11p T =33pT ,得气体压强p 3=1.25×105Pa,气体从T 3=500 K 变化到T 2=600 K,经历了等压变化,画出p T 图象如图.答案:(1)1.25×105Pa (2)图见解析气体状态变化图象的分析方法(1)明确点、线的物理意义:求解气体状态变化的图象问题,应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程.(2)明确图象斜率的物理意义:在V T 图象(p T 图象)中,比较两个状态的压强(或体积)大小,可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小,其规律是:斜率越大,压强(或体积)越小;斜率越小,压强(或体积)越大.(3)明确图象面积的物理意义:在p V 图象中,p V 图线与V 轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功.1.一定质量的理想气体经历一系列变化过程,如图所示,下列说法正确的是( C )A.b→c 过程中,气体压强不变,体积增大B.a→b 过程中,气体体积减小,压强减小C.c→a 过程中,气体压强增大,体积不变D.c→a 过程中,气体内能增大,体积变小解析:由题图可知b→c 过程中,气体压强不变,温度降低,即T b >T c ,根据b b V T =ccV T ,可得V b >V c ,即体积减小,故A 错误;由题图可知a→b 过程中气体的温度保持不变,即气体发生等温变化,由题图可知p a >p b ,根据玻意耳定律p a V a =p b V b ,可得V a <V b ,即压强减小,体积增大,故B 错误.根据pVT=C,可得p T =CV,可知c→a 过程中气体的体积保持不变,即发生等容变化,由题图可知,压强增大,故C 正确.由选项C 分析可知c→a 的过程中,气体的体积不变,温度升高,而理想气体的内能与气体的体积无关,仅与气体的物质的量和温度有关,并且温度升高气体的内能增大,故D 错误. 2.(2019·全国Ⅱ卷,33)如p V 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同状态,对应的温度分别是T 1,T 2,T 3.用N 1,N 2,N 3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平均次数,则N 1 N 2,T 1 T 3,N 2 N 3.(均选填“大于”“小于”或“等于”)解析:由图象可知,理想气体在状态1,2的体积相等,在状态2,3压强相等;根据理想气体状态方程得=222p V T ,因V 1=V 2,故11p T =22pT ,可得T 1=2T 2,即T 1>T 2,由于气体分子密度相同,温度高,则在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数多,即N 1> N 2;由于p 1V 1=p 3V 3,因此T 3=T 1>T 2;又p 2=p 3,而状态2的气体分子的密度大,分子运动缓慢,分子碰撞容器壁的平均作用力小,状态3的气体分子密度小,分子运动剧烈,分子碰撞容器壁的平均作用力大,故状态3下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数少,即N 2>N 3. 答案:大于 等于 大于3.如图(甲)是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa.(1)写出A→B 过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图(甲)中T A 的值. (2)请在图(乙)坐标系中,作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p T 图象,并在图线相应的位置上标出字母A,B,C.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程. 解析:(1)从题图(甲)可以看出,A 与B 连线的延长线过原点,所以A→B 是等压变化,即p A =p B . 根据盖·吕萨克定律可得A A V T =BBV T , 所以T A =ABV V T B =0.40.6×300 K=200 K. (2)由题图(甲)可知,B→C 是等容变化,根据查理定理得B B p T =CCp T , 所以p C =C BT T p B =400300×1.5×105 Pa=2.0×105 Pa,则可画出状态A→B→C 的p T 图象如图所示. 答案:见解析1.(2014·福建卷,29)如图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 的关系图象,它由状态A 经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A,B,C 状态对应的温度分别为T A ,T B ,T C ,则下列关系式中正确的是( C )A.T A <T B ,T B <T CB.T A >T B ,T B =T CC.T A >T B ,T B <T CD.T A =T B ,T B >T C解析:状态A 至状态B 为等容变化,应有A A p T =BBp T ,因为p A >p B ,所以T A >T B ,A,D 项错误;状态B 至状态C 为等压变化,应有B B V T =CCV T ,因为V B <V C ,所以T B <T C ,B 项错误,C 项正确. 2.(2013·福建卷,29)某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p 0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是p 0,体积为 的空气( C ) A.0p p V B.0p p V C.(0p p -1)V D.( 0pp +1)V 解析:取充入气体后的轮胎内的气体为研究对象,设充入气体体积为V′,则初态p 1=p 0,V 1=V+V′; 末态p 2=p,V 2=V,由玻意耳定律可得p 0(V+V′)=pV, 解得V′=(pp -1)V, 故选项C 正确.3.(2019·全国Ⅰ卷,33)热等静压设备广泛应用于材料加工中.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体材料后剩余的容积为0.13 m 3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中.已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2m 3,使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa;室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体. (1)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1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强.解析:(1)设初始时每瓶气体的体积为V 0,压强为p 0;使用后气瓶中剩余气体的压强为p 1,假设体积为V 0,压强为p 0的气体压强变为p 1时,其体积膨胀为V 1,由玻意耳定律 p 0V 0=p 1V 1①被压入炉腔的气体在室温和p 1条件下的体积为 V 1′=V 1-V 0②设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p 2,体积为V 2,由玻意耳定律 p 2V 2=10p 1V 1′③联立①②③式并代入题给数据得 p 2=3.2×107Pa.④(2)设加热前炉腔的温度为T 0,加热后炉腔的温度为T 1,气体压强为p 3,由查理定律31p T =2p T ⑤ 联立④⑤式并代入数据得 p 3=1.6×108Pa. 答案:(1)3.2×107Pa (2)1.6×108Pa4.(2019·山东济南模拟)如图所示,是一个连通器装置,连通器的右管半径为左管的两倍,左端封闭,封有长为30 cm 的空气柱,左右两管水银面高度差为37.5 cm,左端封闭端下60 cm 处有一细管用开关D 封闭,细管上端与大气连通,若将开关D 打开(空气能进入左管但水银不会进入细管),稳定后会在左管内产生一段新的空气柱.已知外界大气压强p 0=75 cmHg.求稳定后左端管内的所有空气柱的总长度为多少?解析:空气进入后将左端水银柱隔为两段,上段为30 cm, 初始状态左端上面空气柱压强p 1=p 0-p h1=75 cmHg-37.5 cmHg=37.5 cmHg, 末状态左端上面空气柱压强p 2=p 0-p h2=75 cmHg-30 cmHg=45 cmHg,由玻意耳定律p1L1S=p2L2Scm=25 cm得L2==37.53045上段水银柱上移5 cm,下段水银柱下移到与右端水银柱等高,设下移的距离为x,由于U形管右管半径为左管半径的2倍,则右管横截面积为左管的4倍,由x,解得x=6 cm,7.5 cm-x=4所以左管所有空气柱总长为L=(6+5+25)cm=36 cm.答案:36 cm。
2024届高考一轮复习物理教案(新教材粤教版)：热力学定律与能量守恒定律
第3讲热力学定律与能量守恒定律目标要求 1.理解热力学第一定律，知道改变内能的两种方式，并能用热力学第一定律解决相关问题.2.理解热力学第二定律，知道热现象的方向性.3.知道第一类永动机和第二类永动机不可能制成．考点一热力学第一定律能量守恒定律1．改变物体内能的两种方式(1)做功；(2)传热．2．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．(2)表达式：ΔU＝Q＋W.(3)表达式中的正、负号法则：物理量＋－W外界对物体做功物体对外界做功Q物体吸收热量物体放出热量ΔU内能增加内能减少3.能量守恒定律(1)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其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．(2)条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的．(例如：机械能守恒)(3)第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律．1．做功和传热改变物体内能的实质是相同的．(×)2．绝热过程中，外界压缩气体做功20J，气体的内能一定减少20J．(×)3．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变．(√)1．热力学第一定律的理解(1)内能的变化常用热力学第一定律进行分析．(2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正．(3)与外界绝热，则不发生传热，此时Q＝0.(4)如果研究对象是理想气体，因理想气体忽略分子势能，所以当它的内能变化时，体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化．2．三种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界(物体)对物体(外界)做的功等于物体内能的增加(减少)；(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收(放出)的热量等于物体内能的增加(减少)；(3)若在过程的初、末状态，物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界(物体)对物体(外界)做的功等于物体放出(吸收)的热量．例1一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少1.3×105J，则此过程()A．气体从外界吸收热量2.0×105JB．气体向外界放出热量2.0×105JC．气体从外界吸收热量6.0×104JD．气体向外界放出热量6.0×104J答案B解析由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得Q＝ΔU－W＝－1.3×105J－7.0×104J＝－2.0×105 J，即气体向外界放出热量2.0×105J，B正确．例2(2023·广东江门市模拟)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，关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出．若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体的内能_____(选填“变大”“变小”或“不变”)，要________(选填“对外放热”或“从外吸热”)．答案不变从外吸热解析气体温度不变，则气体的内能不变；气体体积增大，则气体对外做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知气体从外界吸热．考点二热力学第二定律1．热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)开尔文表述：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．或表述为“第二类永动机是不可能制成的”．2．热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序度增大的方向进行．3．第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律．1．可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功．(√)2．热机中，燃气的内能可以全部变成机械能而不引起其他变化．(×)3．热量不可能从低温物体传给高温物体．(×)1．热力学第二定律的含义(1)“自发地”指明了传热等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助．(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等．在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能．2．热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．(1)高温物体热量Q 能自发传给热量Q 不能自发传给低温物体．(2)功能自发地完全转化为不能自发地完全转化为热．(3)气体体积V 1能自发膨胀到不能自发收缩到气体体积V 2(较大)．3．两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机设计要求不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器不可能制违背能量守恒定律不违背能量守恒定律，违背热力学第二定律成的原因例3(多选)下列说法正确的是()A．冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，因此不遵循热力学第二定律B．自发的热传导是不可逆的C．可以通过给物体加热而使它运动起来，但不产生其他影响D．气体向真空膨胀具有方向性答案BD解析有外界的帮助和影响，热量可以从低温物体传递到高温物体，仍遵循热力学第二定律，A错误；由热力学第二定律可知，自发的热传导是不可逆的，B正确，不可能通过给物体加热而使它运动起来但不产生其他影响，这违背了热力学第二定律，C错误；气体可自发地向真空容器膨胀，具有方向性，D正确．考点三热力学第一定律与图像的综合应用1．气体的状态变化可由图像直接判断或结合理想气体状态方程pVT＝c分析．2．气体的做功情况、内能变化及吸、放热关系可由热力学第一定律分析．(1)由体积变化分析气体做功的情况：体积膨胀，气体对外做功；气体被压缩，外界对气体做功．(2)由温度变化判断气体内能变化：温度升高，气体内能增大；温度降低，气体内能减小．(3)由热力学第一定律ΔU＝W＋Q判断气体是吸热还是放热．(4)在p－V图像中，图像与横轴所围面积表示气体对外界或外界对气体整个过程中所做的功．例4(2023·广东深圳市调研)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc和ca回到原状态，其p－T图像如图所示，气体在状态________(填“a”“b”或“c”)的分子平均动能最小，在bc过程中气体体积________(填“变大”“变小”或“不变”)，在ab过程中，气体对外界做功________(填“大于”“小于”或“等于”)气体吸收的热量．答案a变小小于解析气体在状态a时的温度最低，则分子平均动能最小；在bc过程中气体温度不变，压强变大，则体积变小；在ab过程中，压强不变，温度升高，内能变大，ΔU>0；体积变大，则气体对外界做功，则W<0，则根据ΔU＝W＋Q，可知，Q>0，即气体对外界做功小于气体吸收的热量．例5(多选)如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为1.5×105Pa，经历A→B→C→A的过程，已知B→C过程中气体做功绝对值是C→A过程中气体做功绝对值的3倍，下列说法中正确的是()A．C→A的过程中外界对气体做功300JB．B→C的过程中气体对外界做功600JC．整个过程中气体从外界吸收600J的热量D．整个过程中气体从外界吸收450J的热量答案AC解析在C→A过程中，压强不变，气体体积减小，外界对气体做功，根据W CA＝p·ΔV，得W CA＝300J，A正确；由题知B→C过程中气体做功绝对值是C→A过程中气体做功绝对值的3倍，则B→C的过程中气体对外界做功900J，B错误；A→B→C→A，温度不变，则内能变化量ΔU＝0，A→B过程，气体体积不变，做功为零；B→C的过程中气体对外界做功900J；C→A的过程中外界对气体做功300J，故W＝W CA＋W BC＝－600J，Q＝ΔU－W＝600J，则整个过程中气体从外界吸收600J的热量，C正确，D错误．考点四热力学第一定律与气体实验定律的综合应用解决热力学第一定律与气体实验定律的综合问题的思维流程例6(2021·江苏卷·13)如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中，活塞的面积为S ，与汽缸底部相距L ，汽缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、热力学温度与外界大气相同，分别为p 0和T 0.现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L 后停止，活塞与汽缸间的滑动摩擦力为f ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q ，求该过程中，(1)内能的增加量ΔU ；(2)最终温度T .答案(1)Q －(p 0S ＋f )L(2)2(p 0S ＋f )p 0ST 0解析(1)活塞缓慢移动时受力平衡，由平衡条件得p 1S ＝p 0S ＋f 气体对外界做功，则W ＝－p 1SL 根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 解得ΔU ＝Q －(p 0S ＋f )L .(2)活塞发生移动前，气体发生等容变化，则有p 0T 0＝p1T 1，活塞向右移动L ，气体发生等压变化，则有V 1T 1＝V2T ，且V 2＝2V 1.解得T ＝2(p 0S ＋f )p 0S T 0.例7(2023·广东惠州市博罗中学模拟)鱼泡是鱼在水中呼吸或进食所形成的，随着鱼嘴一张一闭，鱼嘴中的黏液包裹着鱼体内的空气上浮到水面(如图)，有经验的钓友能根据鱼泡判断出鱼的位置．假设鱼在水面下某深度处吐出一鱼泡，鱼泡直径为2cm ，此处水温为7℃，当鱼泡缓慢上升至水面时，鱼泡直径为3cm ，已知水面温度为27℃，大气压为1.0×105Pa ，水的密度为1.0×103kg/m 3，重力加速度g ＝10m/s 2，鱼泡内气体视为理想气体．(1)判断鱼在水面下的位置；(2)鱼泡在上升的过程中，是向外界放热还是从外界吸热？答案(1)21.5m(2)吸热解析(1)设水面下某深度处的鱼泡内气体压强为p 1，鱼泡半径为r 1，热力学温度为T 1，水面处鱼泡内气体压强为p 2，鱼泡半径为r 2，热力学温度为T 2鱼泡内气体的体积V＝4 3πr3根据理想气体状态方程有p1V1 T1＝p2V2 T2p2＝p0p1＝p0＋ρgh联立解得h＝21.5m(2)根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q由于鱼泡内气体温度升高，故ΔU>0鱼泡内气体对外做功，故W<0所以Q>0故鱼泡在上升的过程中，是从外界吸热．课时精练1．(多选)下列说法正确的是()A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律B．能量耗散过程中能量不守恒C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性答案AD解析第一类永动机不消耗能量却源源不断对外做功，违背了热力学第一定律，所以不可能制成，A正确；能量耗散过程中能量仍守恒，B错误；电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是压缩机做功的结果，不违背热力学第二定律，C错误；能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，D正确．2．(2022·重庆卷·15(1))2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录．若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体(视为理想气体)()A．吸收热量B．压强增大C．内能减小D．对外做负功答案C解析由于浮空艇上升过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功；根据pVT＝c，可知温度降低，艇内气体压强减小，气体内能减小；又根据ΔU＝W＋Q可知气体放出热量，故选C.3.(2022·山东卷·5)如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动90°过程中，缸内气体()A．内能增加，外界对气体做正功B．内能减小，所有分子热运动速率都减小C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加答案C解析初始时汽缸开口向上，活塞处于平衡状态，汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有(p1－p0)S＝mg，汽缸在缓慢转动的过程中，汽缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力，故汽缸内气体缓慢地将活塞往外推，最后汽缸水平，缸内气压等于大气压．汽缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生传热，汽缸内气体通过压强作用将活塞往外推，气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，A、B错误；气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误．4．(多选)(2021·天津卷·6)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成．上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换．若汽缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中()A．上下乘客时，气体的内能不变B．上下乘客时，气体从外界吸热C．剧烈颠簸时，外界对气体做功D．剧烈颠簸时，气体的温度不变答案AC5.(2021·山东卷·2)如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高．一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气．挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体()A．内能减少B．对外界做正功C．增加的内能大于吸收的热量D．增加的内能等于吸收的热量答案B解析由于越接近矿泉水瓶口，水的温度越高，因此小瓶上浮的过程中，小瓶内气体的温度升高，内能增加，A错误；在小瓶上升的过程中，小瓶内气体的温度逐渐升高，压强逐渐减小，根据理想气体状态方程pVT＝c，可知气体体积膨胀，对外界做正功，B正确；由A、B分析，小瓶上升时，小瓶内气体内能增加，气体对外做功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，由于气体对外做功，因此吸收的热量大于增加的内能，C、D错误．6.(2023·广东湛江市模拟)我们经常会在电视上看到潜水员潜入海底探索海底的奥秘，如图所示，潜水员潜水时呼出的气泡，在缓慢上升到海面的过程中体积会逐渐变大．若某气泡缓慢上升到海面的过程中未破裂，且越接近海面，海水的温度越高，大气压强恒定，视气泡内气体为理想气体．则此过程中，该气泡内的气体压强________，该气泡内的气体内能________(均选填“增大”“减小”或“不变”)．答案减小增大解析随着气泡的上升，离水面的深度逐渐减小，根据p＝p0＋ρgh，则该气泡内的气体压强减小；气泡内气体的温度升高，则该气泡内的气体内能增大．7.(2023·广东广州市天河区检测)一定质量的理想气体的压强p与热力学温度T的关系图像如图所示，其中图线的AB段平行于纵轴，BC段平行于横轴．则从A状态到B状态，气体________(选填“吸收”或“放出”)热量，从B状态到C状态，气体分子单位时间内对容器壁单位面积的碰撞次数________(选填“增多”“不变”或“减少”)，A、B、C三个状态相比，气体密度最大的是________(选填“A”“B”或“C”)．答案吸收减少A解析从A 状态到B 状态，温度不变，则ΔU ＝0，根据pVT＝c ，压强减小，体积增大，即V B >V A ，气体对外做功W <0，根据ΔU ＝W ＋Q ，则Q >0，气体吸收热量．从B 状态到C 状态，根据pV T＝c ，压强不变，温度升高，体积变大，即V C >V B ，保持压强不变，气体的体积增大，气体的密度减小，气体分子单位时间内对容器壁单位面积的碰撞次数减少．根据ρ＝mV ，V C >V B >V A ，则气体密度最大的是A .8.(多选)(2022·全国乙卷·33(1)改编)一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化到状态c ，其过程如T －V 图上的两条线段所示，则气体在()A ．状态a 处的压强大于状态c 处的压强B ．由a 变化到b 的过程中，气体对外做功C ．由b 变化到c 的过程中，气体的压强不变D ．由a 变化到b 的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能答案AB解析根据理想气体状态方程可知T ＝p C ·V ，即T －V 图像的斜率为pC，故有p a ＝p b >p c ，故A正确，C 错误；理想气体由a 变化到b 的过程中，因体积增大，则气体对外做功，故B 正确；理想气体由a 变化到b 的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一定律有ΔU ＝Q ＋W ，而ΔU >0，W <0，则有ΔU ＝Q －|W |，可得Q >0，Q >ΔU ，即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故D 错误．9.(多选)(2022·全国甲卷·33(1)改编)一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如p －T 图上从a 到b 的线段所示．在此过程中()A ．气体一直对外做功B ．气体的内能一直增加C ．气体一直从外界吸热D ．气体吸收的热量等于其内能的增加量答案BCD 解析因p －T 图像中a 到b 的线段的延长线过原点，由pV T＝c ，可知从a 到b 气体的体积不变，则从a 到b 气体不对外做功，选项A 错误；因从a 到b 气体温度升高，可知气体内能增加，选项B 正确；因W ＝0，ΔU >0，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，气体一直从外界吸热，且气体吸收的热量等于内能增加量，选项C 、D 正确．10．(2022·江苏卷·7)如图所示，一定质量的理想气体分别经历a →b 和a →c 两个过程，其中a →b 为等温过程，状态b 、c 的体积相同，则()A ．状态a 的内能大于状态bB ．状态a 的温度高于状态cC ．a →c 过程中气体吸收热量D ．a →c 过程中外界对气体做正功答案C 解析由于a →b 的过程为等温过程，即状态a 和状态b 温度相同，分子平均动能相同，对于理想气体，状态a 的内能等于状态b 的内能，故A 错误；由于状态b 和状态c 体积相同，且p b <p c ，根据查理定律有p b T b ＝p c T c，可知T b <T c ，又因为T a ＝T b ，故T a <T c ，故B 错误；因为a →c 过程气体体积增大，气体对外界做正功，而气体温度升高，内能增加，根据ΔU ＝W ＋Q ，可知气体吸收热量，故C 正确，D 错误．11．(2023·江苏通州区月考)真空泵抽气腔与容器相连，活塞向左运动时从容器中抽气，活塞向右运动时阀门自动关闭，将进入抽气腔内的气体全部排出，示意图如图甲．设抽气过程中抽气腔与容器中的气体压强始终相等，每次抽气活塞均从抽气腔最右端移动至最左端．已知容器的容积为V 0，抽气腔的容积为nV 0，初始时刻气体压强为p 0.(1)若抽气过程中气体的温度保持不变，求第一次抽气后容器中气体的压强p ；(2)若在绝热的条件下，某次抽气过程中，气体压强p 随体积V 变化的规律如图乙，求该过程气体内能的变化量ΔU .答案(1)p 0n ＋1(2)－0.8np 0V 0解析(1)抽气过程等温变化，第一次抽气有p 0V 0＝p (V 0＋nV 0)，解得p ＝p 0n ＋1.(2)该过程为绝热过程，可知Q ＝0，又有W ＝－p ΔV ＝－p 0＋0.6p 02·(nV 0)＝－0.8np 0V 0，根据热力学第一定律得ΔU ＝W ＋Q ＝W ＝－0.8np 0V 0.12.某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图．一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的轻活塞密封在导热气缸内，活塞厚度不计，横截面积S ＝100cm 2，开始时活塞距气缸底部的高度为h ＝0.3m ，周围环境温度为t 0＝27℃，当环境温度上升，活塞上移Δh ＝0.01m 时，活塞上表面与a 、b 两触点接触，报警器报警．不计一切摩擦，大气压强恒为p 0＝1.0×105Pa ，求：(1)该报警装置的报警温度为多少摄氏度；(2)若上述过程气体吸收的热量为30J ，则此过程气体内能的增加量为多少．答案(1)37℃(2)20J 解析(1)气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有V 1T 1＝V 2T 2，得hS 300K ＝(h ＋Δh )S (t 2＋273)K ，代入数据解得t 2＝37℃.(2)气体等压膨胀对外做功，则W ＝－p 0·ΔV ＝－p 0(S ·Δh )，代入数据得W ＝－10J ，由热力学第一定律得ΔU ＝W ＋Q ，代入数据得ΔU ＝－10J ＋30J ＝20J.13．绝热的活塞与气缸之间封闭一定质量的理想气体，气缸开口向上置于水平面上，活塞与气缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能U P ＝72J ，如图甲所示．已知活塞横截面积S ＝5×10－4m 2，其质量为m ＝1kg ，大气压强p 0＝1.0×105Pa ，重力加速度g ＝10m/s 2，如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P 位置移动到Q 位置，此过程封闭气体的V －T 图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比．求：(1)封闭气体最后的体积；(2)封闭气体吸收的热量．答案(1)6×10－4m 3(2)60J 解析(1)以气体为研究对象，由于压强不变，根据盖—吕萨克定律，有V P T P ＝V Q T Q，解得V Q ＝6×10－4m 3(2)由气体的内能与热力学温度成正比有U P U Q ＝T P T Q解得U Q ＝108J活塞从P 位置缓慢移到Q 位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象有pS ＝p 0S ＋mg解得p ＝p 0＋mg S ＝1.2×105Pa 外界对气体做功W ＝－p (V Q －V P )＝－24J由热力学第一定律有U Q －U P ＝Q ＋W可得气体吸收的总热量为Q ＝60J.。
高三物理一轮复习全套精品教案完整版
高三物理一轮复习全套精品教案完整版一、教学内容1. 力学：牛顿运动定律、曲线运动、万有引力定律、动量与冲量、机械能守恒定律等；2. 热学：内能、热力学第一定律、气体实验定律、热力学第二定律等；3. 电磁学：电场、磁场、电磁感应、交流电、电磁波等；4. 光学：光的传播、反射、折射、波动光学、量子光学等；5. 原子物理：原子结构、原子核、粒子物理等。
二、教学目标1. 理解并掌握物理基本概念、基本定律和基本原理，形成完整的知识体系；2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高分析问题和解决问题的能力；3. 培养学生的科学思维和创新意识，提高科学素养。
三、教学难点与重点1. 教学难点：电磁学、光学和原子物理部分的概念和定律较为抽象，学生理解困难；2. 教学重点：力学、热学和电磁学的基本概念、定律和原理，以及实际应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、实物模型、实验器材等；2. 学具：笔记本、教材、习题集、文具等。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过生活实例或实验现象，引发学生对物理现象的好奇心，激发学习兴趣；2. 例题讲解：针对重点和难点知识，选取典型例题进行讲解，引导学生运用所学知识解决问题；3. 随堂练习：布置适量练习题，巩固所学知识，提高解题能力；4. 知识拓展：介绍物理学科前沿动态，拓展学生知识面；六、板书设计1. 知识框架：以图文并茂的形式展示各章节知识结构；2. 关键概念和定律：用不同颜色粉笔标出，突出重点；3. 解题步骤和技巧：简洁明了地呈现解题思路和方法。
七、作业设计1. 作业题目：（1）力学：计算动量和动能的转化关系；（2）热学：分析热力学第一定律的应用；（3）电磁学：推导电磁感应定律；（4）光学：解释光的干涉现象；（5）原子物理：探讨原子结构的发展历程。
2. 答案：详细解答每个题目的答案，并对解题过程进行解析。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：鼓励学生参加物理竞赛、科普活动等，提高物理素养，培养科学精神。
高三一轮复习“热力环流动力学”教学设计
高三一轮复习“热力环流动力学”教学设计
1. 教学目标
- 理解热力环流动力学的基本概念和原理。
- 掌握热力环流动力学的计算方法和应用技巧。
- 认识热力环流动力学在自然界和工程实践中的重要性。
2. 教学内容
- 高中热力环流动力学的基本概念和定义。
- 理想气体的物理性质和热力学模型。
- 热力环流动力学的基本方程和关键参数。
- 热力环流动力学的应用案例和实践技巧。
3. 教学方法
- 授课结合理论与实践，引导学生理解热力环流动力学的实际应用。
- 利用示例和案例讲解，帮助学生掌握热力环流动力学的计算方法和模拟技巧。
- 开展小组讨论和实验操作，培养学生的合作能力和实际解决问题的能力。
4. 教学过程
- 第一课时：介绍热力环流动力学的概念和原理。
- 第二课时：讲解理想气体的性质和热力学模型。
- 第三课时：引入热力环流动力学的基本方程和参数。
- 第四课时：介绍热力环流动力学的应用案例和实践技巧。
- 第五课时：开展小组讨论和实验操作，巩固所学知识。
5. 教学评价
- 设计课堂实时测验，检验学生对知识的理解和掌握程度。
- 结合学生的小组讨论和实验报告，评估其合作能力和独立解
决问题的能力。
- 定期进行作业和考试，综合评价学生对热力环流动力学的掌
握情况。
以上为高三一轮复习“热力环流动力学”教学设计的内容和安排。
通过系统的学习和实践，学生将能够理解和应用热力环流动力学的
知识，为进一步的学习和科研打下坚实基础。
高考物理一轮复习 第12章 热学 实验18 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系教案(含解析)
实验十八 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系一、实验目的探究在温度不变的情况下，一定质量的理想气体压强与体积的关系。
二、实验原理本实验就是研究在温度不变时，气体的压强与体积之间的关系。
在温度不变的条件下，气体压强增大时，体积减小；气体压强减小时，体积增大。
三、实验器材带铁夹的铁架台，注射器，柱塞(与压力表密封连接)，压力表，橡胶套，刻度尺。
四、实验步骤1．如图所示组装实验器材。
2．注射器两端有柱塞和橡胶套，管内密封一段空气柱，这段空气柱就是我们的研究对象。
在实验过程中，我们可以近似认为空气柱的质量和温度不变。
3．用手把柱塞向下压，选取几个位置，同时读出刻度尺读数与压强，记录数据。
4．用手把柱塞向上拉，选取几个位置，同时读出刻度尺读数与压强，记录数据。
在该实验中，因此我们可以直接用刻度尺读数做为空气柱体积，而无需测量空气柱的横截面积。
5．以压强p 为纵坐标，以体积的倒数1V为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点，观察图象，进一步确定p 与1/V 的关系。
五、数据处理1．设计表格记录数据 空气柱高度d /cm空气柱体积V /L 压强p /(×105 Pa)1V2.建立p 1V坐标系描点画图3．实验结论在温度不变的条件下，一定质量的理想气体压强与体积成反比。
六、误差分析1．气体并不是严格意义上的理想气体。
2．两个状态的温度不能保证完全一致。
七、注意事项1．适用条件是温度保持不变，所以操作要缓慢，才能保证温度不变。
2．要等到示数稳定之后，再去读数。
3．研究对象为一定质量的气体，防止漏气。
实验原理与注意事项1．(多选)关于“探究气体等温变化的规律”实验，下列说法正确的是( )A ．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B ．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积C ．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦D ．处理数据时采用p 1V 图象，是因为p 1V图象比p V 图象更直观 AD [本实验探究采用的方法是控制变量法，所以要保持被封闭气体的质量和温度不变，A 正确；由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B 错误；涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，不仅是为了减小摩擦，C 错误；当p 与V 成反比时，p 1V 图象是一条过原点的直线，而p V 图象是双曲线，所以p 1V图象更直观，D 正确。
物理一轮复习第十三章热学第3节热力学定律与能量守恒教案鲁科版
第3节热力学定律与能量守恒一、热力学第一定律1。
改变物体内能的两种方式(1）做功:将其他形式的能转化为内能。
(2)热传递：物体间内能的转移。
2.热力学第一定律(1)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.（2)表达式：ΔU=Q+W。
二、热力学第二定律及微观意义1。
热力学第二定律的两种表述（1)克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。
(2）开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。
或表述为“第二类永动机不可能制成.”三、能量守恒定律和两类永动机1。
能量守恒定律能量既不会消失，也不会创生，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另一个物体,而能量的总值保持不变.2.两类永动机（1）第一类永动机：不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器.违背能量守恒定律,因此不可能实现.（2)第二类永动机：从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他变化的机器.违背热力学第二定律，不可能实现。
1。
思考判断(1)做功和热传递的实质是相同的.（×）（2）外界压缩气体做功20 J，气体的内能可能减少.（√)（3）在给自行车打气时,会发现打气筒的温度升高,这是因为外界对气体做功.(√)(4)热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。
（×)(5)电冰箱将热量从低温物体向高温物体传递过程违背了热力学第二定律。
(×)(6)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量正在消失.(×) 2。
一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7。
0×104 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程(B)A.气体从外界吸收热量2。
0×105 JB。
气体向外界放出热量2.0×105 JC。
气体从外界吸收热量6。
0×104 JD。
气体向外界放出热量6.0×104 J解析:由热力学第一定律ΔU=Q+W得Q=ΔU—W=-1。
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35、热和功能量守恒（1）[学习目标]1、知道物体的内能及改变物体的内能的两种方式。
2、知道热力学第一、第二、第三定律及其简单应用。
3、理解能量守恒定律及其应用。
[学习内容]一、物体的内能1、分子平均动能是指物体内所有分子动能的____________ ，它的大小是由物体的________决定的。
2、分子势能是指由分子间_________决定的势能，它的大小是由物体的__________决定的。
3、物体中所有分子做热运动的_________和__________的总和，叫做_______，也叫做________________。
它的大小是由物体的___________、___________和_______决定的。
4、改变物体的内能有两种：__________和____________。
它们在改变物体内能上是等效的，但本质不一样。
例1、下列说法正确的是（）A、温度是分子内能大小的标志B、物体吸热，温度一定升高C、物体不吸热温度可能升高D、温度高的物体内能一定大例2、有关物体的内能，以下说法正确的是（）A、1g、00C的水的内能比1g、00C冰的内能大B、电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的C、气体膨胀，它的内能一定减少D、同温度的氢气和氧气分子的平均动能一样大二、热力学定律1、热力学第一定律定律表示的是____________、____________跟___________改变之间的定量关系。
用公式表示为______________________。
式中在___________时，Q取正值，______________时，Q取负值；在______________________时，W取正值，在________________时，W取负值。
△U取正值表示___________________，取负值表示______________________-。
例3、空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2.0×105J的功，同时空气的内能增加了1.5×105J，则说明空气_________________ (填吸收或放出）热量_________________J。
2、能量守恒定律（1）定律内容：____________________________________________________________。
（2）______________________________________________叫做第一类永动机，第一类永动机不可能造成的原因是它违反了_________________________________________。
例4、如图所示，在质量为M的细玻璃管中盛放少量乙醚液体，用质量为m的软木塞将管口封闭，加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出，玻璃管悬挂于长为L的轻杆上，轻杆可绕上端O轴无摩擦转动，欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动，在忽略热量损失的条件下，乙醚至少要消耗多少内能？3、热力学第二定律（1）按热传导的方向性表述为_________________________________________________。
按机械能与内能转化的方向性表述为____________________________________________。
（2）热机效率的表达式为________________，其中W 是指_______________，Q 是指______________________________。
热机的效率__________(填可能或不可能）达到100%；________________________________叫做第二类永动机，第二类永动机不可能制成表示_____________________________的过程具有方向性。
例5：某台内燃机工作时，每小时消耗燃料m(kg)，该燃料的燃烧热为Q(kJ/kg)，而燃料燃烧时只有70%的热量传给了工作物质-----混合气体。
该汽油机因此而获得的机械功率为P(kW)，求这台热机的效率。
例6：热力学第二定律常见的表述有两种。
第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。
图10（a ）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。
请你根据第二种表述完成示意图10（b ）。
根据你的理解，热力学第二定律的实质是______________________________。
思考：有人设想让丰富的海水温度降低0.1℃，把所放出的能量应用于生产，它相当于1800万个功率均为100万千瓦的电站一年的发电量，这是一件既经济又具环保的事情，它违背了____________,属_______________永动机。
4、热力学第三定律内容为____________________________________________________________。
5、能源是指能提供___________________的物质。
把_____、______、________叫做常规能源，把________、__________、__________、__________、_________ 等叫做新能源。
思考：既然自然界的能量是守恒的，试从能量耗散的角度说明为什么要节约能源？例7、水能不产生污染物，是一种清洁能源，位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流速达每秒6000m 3，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50m ，若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率。
制冷机 低温物体高温物体W Q 1Q 2 图10（a ） 热机 低温物体高温物体图10（b ）35、热和功能量守恒（2）1、两分子相距为r，当r稍增大时（）A、分子力一定减少，分子势能一定增大B、分子力一定增大，分子势能一定减小C、分子力可能增大也可能减小，分子势能一定减小D、因为不知r的大小，对分子力和分子势能的变化都无法判定2、关于物体的内能，以下说法正确的是（）A、不同物体，温度相等，内能也相等B、所有分子的势能增大，内能也增大C、做功和热传递都能改变物体的内能，但二者本质不同D、只要两物体的质量、温度和体积相等，两物体内能一定相等3、分子势能E 随分子间距r 变化的曲线如图，下列说法正确的是( ) Ａ．当r＝r1时，分子处于平衡状态Ｂ．当r ＝r2时，分子处于平衡状态Ｃ．在r 为∞时，分子间的势能最小Ｄ．若r < r2，r 越小，分子间的势能越大4、下列说法正确的是（）A．机械能全部变成内能是可能的B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式。
C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的5、设甲分子不动，乙分子从离甲分子10-8m处逐渐向甲分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子系统的势能变化情况是（）A、分子势能逐渐减小B、分子势能逐渐增大C、分子势能先增大后减小D、分子势能先减小后增大6、在一物体沿粗糙斜面上滑的过程中，整个系统一定是（）A、机械能的减少量等于内能的增加量与势能的增加量之和B、机械能的减少量等于内能的增加量C、动能的减少量等于势能的增加量D、动能的减少量等于内能的增加量7、同质量的氧气和氢气温度相同，下列说法正确的是（）A、两种气体的分子势能一定相等B、两种气体分子的平均动能一定相等C、每个氧分子的动能都比氢分子的动能大D、氧分子的平均速率比氢分子的平均速率小8、下列说法正确的是（）A. 物体放出热量，温度一定降低B. 物体内能增加，温度一定升高C. 热量能自发地从低温物体传给高温物体D. 热量能自发地从高温物体传给低温物体9、下列说法中正确的是（）A、物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能B、对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大C、要使气体的分子平均动能增大，外界必须对气体传热D、一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大10、下列说法正确的是（）A、当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用力表现为引力B、物体的内能是物体中所有分子热运动动能之和C、只经历等温过程的理想气体，如果压强增加一倍，则其体积减少一半D、如果没有能量损失，则热机能把从单独一个热源吸收的热量全部转化为机械能11、关于物体的内能，下列说法中正确的是（）A、相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能增量一定相同B、一定量的0℃的水结成的0℃冰，内能一定减少C、一定量的气体体积增大，但既不吸热，也不放热，内能一定减少D、一定量的气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减小12、行驶中的汽车制动后滑行一段距离后停下来；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。
上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（）A、物体克服阻力做功B、物体的动能转化为其他形式的能量C、物体的势能转化为其他形式的能量D、物体的机械能转化为其他形式的能量13、要把质量为103kg的卫星发射到地球附近的圆形轨道上，如果燃料完全燃烧产生的热量有1%转化为卫星在轨道上运动时的动能，燃烧的液体燃料质量m为多少？（地球半径R=6400km，燃料燃烧值q=4.6×107J/kg，g=9.8m/s2)14、（1）1791年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一。
请由此估算地球的半径R。
（2）太阳与地球的距离为1.5×1011m，太阳光以平行光入射到地面，地球表面2/3的面积被水面覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量约为W=1.87×1024J，设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%的能量从新辐射出去，太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1Kg水需要2.2×106J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。
（a)估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示）。
(b)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，W只是其中的一部分。
太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说两个理由。