2019届高考物理二轮复习专题10热学学案

10 热学

本专题全国卷的命题形式都是一大一小组成的，小题是以选择题的形式，分值为5分(或6分)，主要考查分子动理论、内能、热力学定律、固体、液体、气体等方面的基本知识；大题以计算题的形式，分值为10分(或9分)，主要考查对气体实验定律和理想气体状态方程的理解。

高频考点：分子大小的估算；对分子动理论内容的理解；物态变化中的能量问题；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；热力学定律的理解和简单计算；用油膜法估测分子大小。

一．物质是由大量分子组成 *计算分子质量：A

mol A mol N V N M m ρ

=

=

计算分子的体积：A mol A mol N M N V v ρ== 分子（或其所占空间）直径：球体模型 36π

V

d =，立方体模型 3V d =

分子直径数量级10

-10

m 。

二．分子永不停息地做无规则热运动 布朗运动是分子无规则热运动的反映。 三．分子间存在着相互作用力 分子间引力和斥力都随距离的增大而减小。 四．物体的内能

1．分子动能：温度是分子平均动能大小的标志．

分子势能 ：与体积有关 r=r 0时分子势能最小 分子力做正功分子势能减小。

物体的内能：所有分子的动能和势能的总和。（理想气体不计分子势能）

2．改变物体的内能 做功和热传递在改变内能上是等效的，但本质有区别。 Q W E ±±=∆

1．(2018年普通高等学校招生全国统一考试)如图，一定量的理想气体，由状态a 等压变化到状态b ，再从b 等容变化到状态c 。a 、c 两状态温度相等。下列说法正确的是。_______。(填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分：有选错的得0分)

A ．从状态b 到状态c 的过程中气体吸热

B ．气体在状态a 的内能等于在状态c 的内能

C ．气体在状态b 的温度小于在状态a 的温度

D ．从状态a 到状态b 的过程中气体对外做正功

活塞，A中气体体积为2.5×10-4m3，温度为27℃，压强为6.0×104Pa；B中气体体积为4.0×10-4m3，温度为-17℃，压强为2.0×104Pa。现将A中气体的温度降至-17℃，然后拔掉销钉，并保持A、B中气体温度不变，求稳定后A和B中气体的压强。

1.（全国II卷)如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。

1．如图所示，开口向上、放在地面上的气缸内用活塞封闭一定质量的气体，活塞的质量为m，横截面的面积为S。一质量为2m的物块放在缸底，用细线(不可伸长)与活塞相连接且细线刚好拉直，这时缸内气体的温度为T0，大气压强为P0，不计活塞与缸壁间的摩擦，现对缸内气体缓慢加热，重力加速度为g。

(i)当缸底物块对缸底的压力刚好为零时，缸内气体温度T1为多大?

(ⅱ)当缸内气体体积为原来的1.2倍时，缸内气体温度是多少?若此时细线断了，细线断开的一瞬问，活塞的加速度多大?

端口的距离为h2=20cm，水银柱下端封闭了一段长度为L=30m的理想气体。此时管中气体温度为t=27℃，当地大气压强p0为75cmHg，水银密度为p=13.6×103kg/m3，整个气缸均是绝热的。水银柱的下端粘有一薄层轻质绝热材料。在气体中有一段金属丝(图中未画出)和外界组成电路，可以通过给金属丝通电来加热气体，重力加速度g=10m/s2

(i)若给管中封闭的气体缓缓加热，气体吸收热量Q=188J后温度为127℃，求此过程中气体内能的变化?

(ⅱ)若管中封闭的气体缓缓加热到477℃稳定下来，求系统静止后封闭气体的体积?

3．如图所示，水平地面上放置一个内壁光滑的绝热汽缸，气缸开口朝上，缸内通过轻质活塞封闭一部分气体。初态时气体压强为一个大气压、温度为27℃，活塞到汽缸底部距离为30cm。现对缸内气体缓慢加热到427℃，缸内气体膨胀而使活塞缓慢上移，这一过程气体内能增加了100J。已知汽缸横截面积为50cm2，总长为50cm，大气压强为1.0×105Pa。气缸上端开口小于活塞面积，不计活塞厚度，封闭气体可视为理想气体。

(1)末态时(427℃)缸内封闭气体的压强

(2)封闭气体共吸收了多少热量。

4．如图所示，可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的气缸，气缸内有一导热活塞，活塞底面与气缸底面平行，一定量的气体做密封在气缸内。当平台倾角为37°时，气缸内气体体积为V，然后将平台顺时针缓慢转动直至水平，该过程中，可以认为气缸中气体温度与环境温度相同，始终为T0，平台转至水平时，气缸内气体压强为大气压强p0的2倍。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8。

(1)当平合处于水平位置时，求气缸内气体的体积；

(2)若平台转至水平后，经过一段时间，坏境温度缓慢降至0.9T0(大气压强p0保持不变)，该过程中气缸内气体放出0.38p0V的热量，求该过程中气体内能的变化量△U。

5．如图所示，导热性能良好的气缸内封有一定质量的理想气体。气缸的内部深度h=48cm，活塞质量m=1kg，活塞面积S=10cm2。活塞与气缸壁无摩擦、不漏气且不计活塞的厚度。室内的温度为27℃，当气缸放在地面上静止时，活塞刚好位于气缸的正中间，现在把气缸放在加速上升的电梯中且a=10m/s2。待封闭气体再次稳定后，求：(已知大气压恒为P=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2)

(1)缸内气体的压强P1

(2)缸中活塞到缸底的高度h0