2021高考物理二轮复习专题7热学学案.doc

专题七热学

高考命题点命题轨迹情境图

分子动理论内能及热力学定律2017Ⅰ卷33

17(1)33题

20(1)33题2018Ⅱ卷33

2019Ⅲ卷33

2020

Ⅰ卷33

Ⅱ卷33

气体实验定律和理想气体状态方程2016

Ⅰ卷33，

Ⅱ卷33，

Ⅲ卷33

16(2)33题

16(3)33题

17(1)33题2017

Ⅰ卷33，

Ⅱ卷33，

Ⅲ卷33

2018

Ⅰ卷33，

Ⅱ卷33，

Ⅲ卷33

2019

Ⅰ卷33，

Ⅱ卷33，

Ⅲ卷33

2020

Ⅰ卷33，

Ⅱ卷33，

Ⅲ卷33

17(2)33题

17(3)33题

18(1)33题

18(2)33题

18(3)33题

19(2)33题

19(3)33题

20(2)33题

20(3)33题

核心知识·提素养

“物理观念”构建

一、分子动理论及热力学定律

1．估算问题

(1)油膜法估算分子直径：d ＝V S (V 为纯油酸体积，S 为单分子油膜面积)．

(2)分子总数：N ＝nN A ＝m M mol ·N A ＝V V mol N A (注：对气体而言，N ≠V V mol

N A )． 2．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，与温度有关．

3．对热力学定律的理解

(1)热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，其中W 和Q 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．

(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，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．

二、气体实验定律和理想气体状态方程

“科学思维”展示

思想方法

必须领会的“2种物理思想”

理想化模型思想、控制变量思想．

模型建构

一、两种模型

1．球体模型：一个分子体积V ＝43πR 3＝16

πd 3，d 为分子的直径，适于估算液体、固体分子直径．

2．立方体模型：一个分子占据的平均空间V ＝d 3

，d 为分子的间距，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

1．看到“绝热过程”，想到Q ＝0，则W ＝ΔU .

2．看到“等容过程”，想到W ＝0，则Q ＝ΔU .

3．看到“等温过程”，想到ΔU ＝0，则W ＋Q ＝0.

命题热点·巧突破

考点一 分子动理论 内能及热力学定律

考向1 分子动理论与内能

1．(2020·新课标卷Ⅰ)分子间作用力F 与分子间距r 的关系如图所示，r ＝r 1时，F ＝0.分子间势能由r 决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零．若一分子固定于原点O ，

另一分子从距O 点很远处向O 点运动，在两分子间距减小到r 2的过程中，势能_减小__(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r 2减小到r 1的过程中，势能_减小__(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r 1处，势能_小于__(填“大于”“等于”或“小于”)零．

【解析】 从距O 点很远处向O 点运动，两分子间距减小到r 2的过程中，分子间体现引力，引力做正功，分子势能减小；在r 2→r 1的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小；在间距等于r 1之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在r 1处分子势能小于零．

2．(2019·新课标全国Ⅲ卷)(5分)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_使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜__．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，可以_把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1_mL 油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积__．为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_油膜稳定后得表面积S __.

【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N 滴油酸溶液的体积V ，用V 与N 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h 可以认为是分子直径，故而还需要测量出油膜的面积S ，以计算厚度h ＝V S .

考向2 热力学定律理解与应用

3．(2020·新课标卷Ⅱ)下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有________，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有________．( BC )

A ．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

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，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较高的室内

【解析】 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，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，内能不可能减少，故违背热力学第一定律，B 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，也不违背热