2019届高考物理二轮复习专题七物理鸭考点1热学规范答题与满分指导学案
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热学1.(2018·全国卷I ·T33(1))如图,一定质量的理想气体从状态a 开始,经历过程①、②、③、④到达状态e 。
对此气体,下列说法正确的是 ()A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④中气体从外界吸收了热量D.状态c 、d 的内能相等E.状态d 的压强比状态b 的压强小【解析】选B 、D 、E 。
过程①为等容变化,根据查理定律有a ba bp p T T =,因为温度逐渐增加,则气体的压强逐渐增加,故选项A 错误;过程②气体体积增加,则气体对外界做正功,故选项B 正确;过程④中为体积不变,则气体对外界不做功,外界对气体也不做功,即W=0,理想气体的温度降低,则内能减少,即ΔU<0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q 可知Q<0,则气体向外界放出了热量,故选项C 错误;状态c 、d 的温度相等,则分子平均动能相等,理想气体没有分子势能,则内能相等,故选项D 正确;连接Ob 、Od ,根据pV T =C 得T pV C=,Ob 斜率大于Od 斜率,则状态d 的压强比状态b 的压强小,故选项E 正确。
2.(2018·全国卷II ·T33(1))对于实际的气体,下列说法正确的是( ) A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能【解析】选B 、D 、E 。
实际气体的内能包括分子之间相互作用的势能和分子热运动的动能,与整体的重力势能和动能均无关。
改变气体内能的方式有做功和热传递。
【易错警示】本题易忽视题中所研究的为实际气体,从而错误地按理想气体模型处理,而导致漏选B 。
3.(2018·全国卷Ⅲ·T33(1)) 如图,一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ,其过程如p-V 图中从a 到b 的直线所示。
考点1 热学规范答题与满分指导热学识题【典例】(10分)(1)(多项选择)如图7-12,必定质量的理想气体从状态a 出发,经过等容过程ab抵达状态b,再经过等温过程bc抵达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。
以下说法正确的选项是图7-12A.在过程ab中气体的内能增添B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界汲取热量E.在过程ca中气体从外界汲取热量(2)一种丈量稀疏气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。
K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。
开始丈量时,M与K2相通;渐渐提高R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示。
设丈量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。
已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加快度大小为g。
求:图7-13①待测气体的压强;②该议器能够丈量的最大压强。
[审题研究]1.通读题干,发掘信息。
(1)玻璃泡M 下端是“三通口”水银面在M 下端时,左右双侧气体连通,均为稀疏气体压强P 。
(2)水银面上涨后“三通”口封闭右边压强不变。
(3)左边气体被封闭后体积发生变化,初末状态体积均可求出。
(4)温度与待测气体压强不变。
2.建立情形,复原模型。
(1)封闭后,左边气体温度不变,体积减小、压强变压、恪守玻意耳定律。
(2)左边与待测气体连通、由题意知温度、压强均不变,体积稍有变化,但可理解为待测气体体积很大,这点变化能够忽视不计。
(3)K 2中的液面与K 1顶部等高,隐含有液面高度差h <l 。
[规范解答][分析] (1)在过程ab 中,体积不变,外界不对气体做功,气体也不对外界做功,压强增大,温度高升,内能增添,故A 正确、B 、C 错误;在过程ca 中,气体的体积减小,外界对气体做功,故B 正确;在过程bc 中,温度不变,内能不变,体积增添,气体对外界做功。
高三物理二轮复习热学专题课件一、教学内容本节课为高三物理二轮复习的热学专题,教材章节为《高中物理》第三册第十章《热学》。
复习内容包括温度与热量、热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理,以及热力学第一定律、热力学第二定律等重要理论。
二、教学目标1. 帮助学生巩固热学基本概念和原理,提高对热力学定律的理解和应用能力。
2. 培养学生运用热学知识解决实际问题的能力,提升物理综合素质。
3. 通过对热学专题的复习,提高学生的高考物理成绩。
三、教学难点与重点重点:热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理。
难点:热力学第二定律的理解和应用,以及热学知识在实际问题中的运用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
学具:教材、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入:以日常生活中的热现象为例,如热水袋取暖、热水器等,引导学生思考热学的基本原理。
2. 知识点讲解:(1)温度与热量:回顾温度和热量的概念,讲解温度计的工作原理。
(2)热力学定律:介绍热力学第一定律和热力学第二定律,举例说明其在实际中的应用。
(3)热传导、对流和辐射:讲解三种热传递方式的原理和特点,分析它们在生活中的应用。
3. 例题讲解:分析历年高考中的热学题目,讲解解题思路和方法。
4. 随堂练习:布置热学相关的练习题,让学生即时巩固所学知识。
5. 课堂互动:鼓励学生提问,解答学生心中的疑问,促进课堂氛围的活跃。
六、板书设计板书内容主要包括温度与热量、热力学定律、热传导、对流和辐射等热学基本概念和原理,以及热力学第一定律、热力学第二定律等重要理论。
板书设计要简洁明了,突出重点。
七、作业设计1. 作业题目:(1)简述温度和热量的概念,举例说明它们在生活中的应用。
(2)根据热力学第一定律,计算一个物体在吸收热量后温度的变化。
(3)分析热传导、对流和辐射在生活中的实例,阐述它们的原理和特点。
2. 答案:(1)温度是表示物体冷热程度的物理量,热量是指物体在热传递过程中传递的内能。
专题1“双基”篇所谓“双基”知识(基本概念、基本规律),就是能举一反三、以不变应万变的知识.只有掌握了“双基”,才谈得上能力的提高,才谈得上知识和能力的迁移.综合分析近几年的高考物理试卷不难看出,虽然高考命题已由“知识立意”向“能力立意”转变,但每年的试卷中总有一定数量的试题是着重考查学生的知识面的,试卷中多数试题是针对大多数考生设计的,其内容仍以基本概念、基本规律的内涵及外延的判断和应用为主.只要考生知道有关的物理知识,就不难得出正确的答案.以2003年我省高考物理试卷为例,属于对物理概念、规律的理解和简单应用考查的试题,就有15题,共90分,占满分的60%.如果考生的基本概念、基本规律掌握得好,把这90分拿到手,就已大大超过了省平均分.许多考生解题能力差,得分低,很大程度上与考生忽视对物理基础知识的理解和掌握有关,对基础知识掌握得不牢固或不全面,就会在解题时难以下手,使应得的分白白丢失. 如果说,我们要求学生高考时做到“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”,那么,就要先从打好基础做起,抓好物理基本知识和规律的复习.复习中,首先要求学生掌握概念、规律的“内涵”(例如内容、条件、结论等),做到“理科文学”,对概念、规律的内容,该记该背的,还是要在理解的基础上熟记.其次,要掌握概念和规律的“外延”,例如,对机械能守恒定律,如果条件不满足,即重力或弹力以外的其他力做了功,系统的机械能将如何变化?等等.有一些情况我的感受特别深,一是有些试题看似综合性问题,而学生出错的原因实质是概念问题.二是老师以为很简单的一些概念问题,学生就是搞不清,要反复讲练.下面,就高中物理复习中常遇到的一些基本概念问题,谈谈我的看法.我想按照高中物理知识的五大板块来讲述.一些共同性的概念和规律:1.不能简单地从数学观点来理解用比值定义的物理量(一个物理量与另一个物理量成正比或反比的说法).2.图线切线的斜率.3.变加速运动中,合力为零时,速度最大或最小.一、力学●物体是否一定能大小不变地传力?例1:两物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示.对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体B 的作用力等于 ( B )A .112m F m m + B .212m F m m + C .F D .21m F m 拓展:如图,物体A 叠放在物体B 上,B 置于光滑水平面上.A 、B质量分别为m A =6kg ,m B =2kg ,A 、B 之间的动摩擦因数μ=0.2.开始时水平拉力F =10N ,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则 ( D )A .只有当拉力F <12N 时,两物体才没有相对滑动B .两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N 时,开始相对滑动C .两物体间从受力开始就有相对运动D .两物体间始终没有相对运动●力、加速度、速度间的关系——拓展至与机械能的关系例2:如图所示,轻弹簧一端固定,另一端自由伸长时恰好到达O 点.将质量为m (视为质点)的物体P 与弹簧连接,并将弹簧压缩到A 由静止释放物体后,物体将沿水平面运动并能到达B 点.若物体与水平面间的摩擦力不能忽略,则关于物体运动的下列说法正确的是 (BC )A .从A 到O 速度不断增大,从O 到B 速度不断减小B .从A 到O 速度先增大后减小,从O 到B 速度不断减小C .从A 到O 加速度先减小后增大,从O 到B 加速度不断增大D .从A 到O 加速度先减小后增大,从O 到B 加速度不断增大拓展1:(1991年)一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示.在A 点,物体开始与弹簧接触,到B 点时,物体速度为零,然后被弹回.下列说法正确的是 ( C ) A .物体从A 下降到B 的过程中,动能不断变小B .物体从B 上升到A 的过程中,动能不断变大C .物体从A 下降到B ,以及从B 上升到A 的过程中,速率都是先增大,后减小D .物体在B 点时,所受合力为零●矢量的合成或分解 1.认真画平行四边形例3:三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB 是水平的,A 端、B 端固定.若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的绳 ( C )A .必定是OAB .必定是OBC .必定是OCD .可能是OB ,也可能是OA2.最小值问题例4:有一小船位于60m 宽的河边,从这里起在下游80m 处河流变成瀑布.假设河水流速为5m/s ,为了使小船能安全渡河,船相对于静水的速度不能小于多少?3.速度的分解——孰合孰分?例5:如图所示,水平面上有一物体A 通过定滑轮用细线与玩具汽车B 相连,汽车向右以速度v 作匀速运动,当细线OA 、OB 与水平方向的夹角分别为α、β时,物体A 移动的速度为 ( D )A .v sin αcos βB .v cos αcos βC .v cos α/cos βD .v cos β/cos α●同向运动的物体,距离最大(或最小)或恰好追上时,速度相等(但不一定为零). 例6:如图所示,在光滑水平桌面上放有长为L 的长木板C ,在C 上左端和距左端s 处各放有小物块A 和B ,A 、B 的体积大小可忽略不计,A 、B 与长木板C 间的动摩擦因数为μ,A 、B 、C 的质量均为m ,开始时,B 、C 静止,A 以某一初速度v 0向右做匀减速运动,设物体B 与板C 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:A OBAB(1)物体A 运动过程中,物块B 和木板C 间的摩擦力.(2)要使物块A 、B 相碰,物块A 的初速度v 0应满足的条件. ●匀变速运动的规律及其推论的应用——注意条件例7:已知做匀加速直线运动的物体,第5s 末的速度为10m/s ,则该物体 ( BD )A .加速度一定为2m/s 2B .前5s 内位移可能为25mC .前10s 内位移一定为100mD .前10s 内位移不一定为100m●匀速圆周运动、万有引力定律: 注意公式2r GMm F =①和r mv F 2=②中r 的含义. 例8:今年10月15日9时,中国自行研制的载人航天飞船“神舟”五号,从酒泉航天发射场升空,10分钟后进入预定轨道,绕地球沿椭圆轨道Ⅰ运行,如图.(1)当飞船进入第5圈后,在轨道Ⅰ上A 点加速,加速后进入半径为r 2的圆形轨道Ⅱ.已知飞船近地点B 距地心距离为r 1,飞船在该点速率为v 1,求:轨道Ⅱ处重力加速度大小.(2)飞船绕地球运行14圈后,返回舱与轨道舱分离,返回舱开始返回.当返回舱竖直向下接近距离地球表面高度h 时,返回舱速度约为9m/s ,为实现软着落(着地时速度不超过3m/s ),飞船向下喷出气体减速,该宇航员安全抗荷能力(对座位压力)为其体重的4倍,则飞船至少应从多高处开始竖直向下喷气?(g =10m/s 2)●惯性、离心运动和向心运动例9:如图(俯视图)所示,以速度v 匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面,桌面上的A 处有一小球.若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线从A 运动到B ,则由此可判断列车 ( A )A .减速行驶,向南转弯B .减速行驶,向北转弯C .加速行驶,向南转弯D .加速行驶,向北转弯 例10:卫星轨道速度的大小及变轨问题.●一对作用力和反作用力的冲量或功例11:关于一对作用力和反作用力,下列说法中正确的是 ( D )A .一对作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,是一对平衡力B .一对作用力和反作用力一定可以是不同种性质的力C .一对作用力和反作用力所做功的代数和一定为零D .一对作用力和反作用力的冲量的矢量和一定为零●对动量守恒定律的理解1.内涵——条件及结论2.对表达式的理解3.外延例12:对于由两个物体组成的系统,动量守恒定律可以表达为Δp 1=-Δp 2.对此表达式,沈飞同学的理解是:两个物体组成的系统动量守恒时,一个物体增加了多少动量,另一AB个物体就减少了多少动量.你同意沈飞同学的说法吗?说说你的判断和理由(可以举例说明).例13:总质量为M的小车,在光滑水平面上匀速行驶.现同时向前后水平抛出质量相等的两个小球,小球抛出时的初速度相等,则小车的速度将________(填“变大”、“变小”或“不变”).●对机械能守恒定律的理解1.内涵——条件及结论2.外延——重力(若涉及弹性势能,还包括弹力)以外的其它力做的功,等于系统机械能的增量.例14:如图所示,质量为M=1kg的小车静止在悬空固定的水平轨道上,小车与轨道间的摩擦力可忽略不计,在小车底Array部O点拴一根长L=0.4m的细绳,细绳另一端系一质量m=4kg的金属球,把小球拉到与悬点O在同一高度、细绳与轨道平行的位置由静止释放.小球运动到细绳与竖直方向成60°角位置时,突然撤去右边的挡板P,取g=10m/s2,求:(1)挡板P在撤去以前对小车的冲量;(2)小球释放后上升的最高点距悬点O的竖直高度;(3)撤去右边的挡板P后,小车运动的最大速度.●功和能、冲量和动量的关系1.合外力的功=动能的变化2.重力/弹力/分子力/电场力的功=重力势能/弹性势能/分子势能/电势能变化的负值3.重力(或弹簧弹力)以外的其它力的功=机械能的变化4.合外力的冲量=动量的变化5.合外力=动量的变化率例15:一物体静止在升降机的地板上,在升降机加速上升的过程中,地板对物体的支持力所做的功等于( C )A.物体势能的增加量B.物体动能的增量C.物体动能的增加量加上物体势能的增加量D.物体动能的增加量加上重力所做的功例16:一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ,则(AC)A.过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B.过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C.过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和D.过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能例17:在光滑斜面的底端静止一个物体,从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上,使物体沿斜面向上滑去,经过一段时间突然撤去这个力,又经过4倍的时间又返回斜面的底端,且具有250J的动能,则恒力F对物体所做的功为J, 撤去F时物体具有J的动能.若该物体在撤去F后受摩擦力作用,当它的动能减少100J时,机械能损失了40J,则物体再从最高点返回到斜面底端时具有J的动能.例18:如图所示,分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体从静止开始,沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端,第一次力F 1的方向沿斜面向上,第二次F 2的方向沿水平向右,两次所用时间相同.在这两个过程中 ( BD )A .F 1和F 2所做功相同B .物体的机械能变化相同C .F 1和F 2对物体的冲量大小相同D .物体的加速度相同例19:在光滑斜面的底端静止一个物体,从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F 作用在物体上,使物体沿斜面向上滑去,经过一段时间突然撤去这个力,又经过4倍的时间又返回斜面的底端,且具有250J 的动能,则恒力F 对物体所做的功为 J, 撤去F 时物体具有 J 的动能。
考点1 热学
规范答题与满分指导
热学问题
【典例】(10分)(1)(多选)如图7-12,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。
下列说法正确的是
图7-12
A.在过程ab中气体的内能增加
B.在过程ca中外界对气体做功
C.在过程ab中气体对外界做功
D.在过程bc中气体从外界吸收热量
E.在过程ca中气体从外界吸收热量
(2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。
K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。
开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示。
设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。
已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g。
求:
图7-13
①待测气体的压强;
②该议器能够测量的最大压强。
[审题探究]
1.通读题干,挖掘信息。
(1)玻璃泡M下端是“三通口”水银面在M下端时,左右两侧气体连通,均为稀薄气体压强P。
(2)水银面上升后“三通”口关闭右侧压强不变。
(3)左侧气体被封闭后体积发生变化,初末状态体积均可求出。
(4)温度与待测气体压强不变。
2.构建情景,还原模型。
(1)封闭后,左侧气体温度不变,体积减小、压强变压、遵守玻意耳定律。
(2)左侧与待测气体连通、由题意知温度、压强均不变,体积稍有变化,但可理解为待测气体体积很大,这点变化可以忽略不计。
(3)K2中的液面与K1顶部等高,隐含有液面高度差h<l。
[规范解答]
[解析](1)在过程ab中,体积不变,外界不对气体做功,气体也不对外界做功,压强增大,温度升高,内能增加,故A正确、B、C错误;在过程ca中,气体的体积缩小,外界对气体做功,故B正确;在过程bc中,温度不变,内能不变,体积增加,气体对外界做功。
由热力学第一定律可知,气体要从外界吸收热量,故D正确。
在过程ca中,压强不变,体
积变小,温度降低,故内能变小,而外界对气体做功,气体要向外界放出热量,故E 错误。
(2)①水银面上升至M 的下端使玻璃泡中的气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V ,压强等于测气体的压强p 。
提升R ,直到K 2中水银面与K 1顶端等高时,K 1中的水银
面比顶端低h ;设此时封闭气体的压强为p 1,体积为V 1,则V =V 0+πd 2
l 4
①(1分) V 1=πd 2h 4 ②(1分) p 1=p +pgh ③(2分)
整个过程为等温过程,由玻意耳定律得
pV =p 1V 1 ④(1分)
联立①②③④式得p =πpgd 2h 2
4V 0+πd 2(l -h )
⑤(1分) ②由题意知h ≤l ⑥(1分)
p ≤πpgd 2l 24V 0
⑦(2分) 该议器能够测量的最大压强P max =πpgd 2l 24V 0。
⑧(1分) [答案] (1)ABD (2)①P x =πρgd 2h 24V 0+πd 2(l -h )
②P M =πρgd 2l 24V 0
[答题规则]
1.选择题为5选3,有一个错误选项扣3分,如两对一错得1分,一对一错,得0分,两对得4分。
一对得2分,对不把握的选项要慎重,宁少勿滥。
2.注重公式书写,简化文字说明。
阅卷只给公式分,但是有效的公式才能给分。
3.文字说明简洁、使用的物理量如题干中没明确,需简要说明,如V 1、V 0是谁的体积。
4.对于不会做的题目或者不能全对的题目,要根据题目情景尽量书写相关的公式。
【规范训练】
(1)(多选)下列说法正确的是
A .分子间距离减小时,分子势能一定增大
B .单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
C .绝热压缩和等温压缩,气体内能均不变
D .一定量的理想气体升高相同的温度等压变化比等容变化吸收的热量多
E .当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小
(2)如图7-14所示,一圆柱形气缸直立在水平地面上,内有质量不计的可上下移动的
活塞,在距缸底高为2H 0的缸口处有固定的卡环,使活塞不会从气缸中顶出,气缸壁和活塞都是不导热的,它们之间没有摩擦。
活塞下方距缸底高为H 0处还有一固定的可导热的隔板,将容器分为A 、B 两部分,A 、B 中各封闭同种的理想气体,开始时A 、B 中气体的温度均为27 ℃,压强等于外界大气压强p 0,活塞距气缸底的高度为1.6H 0,现通过B 中的电热丝缓慢加热,试问:
图7-14
①当B 中气体的压强为1.5p 0时,活塞距缸底的高度是多少?
②当A 中气体的压强为1.5p 0时,B 中气体的温度是多少?
解析 (1)当两分子之间的距离大于平衡位置时,两分子间距离减小的过程中,分子势能减小,A 错误;单晶体和多晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,B 正确;绝热压缩气体,外界对气体做功,气体内能增加,C 错误;等容过程中吸收的热量仅仅增加为内能,而等压升温的过程中体积增大,对外做功,吸收的热量转化为内能和对外做功,所以一定质量的理想气体升高相同的温度,其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量,D 正确;当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小,E 正确。
(2)①B 中气体做等容变化,由查理定律,得:p B T =
p ′B T ′
解得:T ′=450 K A 中气体做等压变化,由盖-吕萨克定律,得:V A T =V ′A T ′
即:0.6H 0T =H ′A T ′
,解得:H ′A =0.9H 0 活塞距离缸底的高度为1.9H 0
②当A 中气体压强为1.5p 0时,对A 中气体,有p A V A T =p ″V ″A T ″A
即:0.6H 0p 0T =H 0·1.5p 0T ″A
解得:T ″A =750 K A 、B 中气体温度相同,故T ″B =750 K 。
答案 (1)BDE (2)①1.9H 0 ②750 K。