高考综合复习热学专题复习

第3讲热力学定律、能量守恒知识巩固练1.(2023年湛江二模)一同学在室内空调显示屏上看到室内的空气温度，为了测出室外的空气温度，他将一近似球形的气球在室内吹大并放置较长一段时间后，测量其直径为L1之后拿到室外并放置较长一段时间后，测量其直径为L2，L2＞L1若不考虑气球表皮的弹力变化，且气球吹大后视为球体，大气压不变，室内、外的温度均保持不变，则()A.气球内气体对外界做负功B.气球内气体对外界不做功C.室外温度比室内温度高D.气球在室外放出了热量【答案】C【解析】气球直径变大，说明气体体积变大，说明气体对外界做功，A、B错误；根据V1T1=V2T2，可知体积变大，温度升高，所以室外温度比室内温度高，C正确；根据热力学第一定律ΔU=W+Q，可知温度升高，气体内能增大；体积变大，气体对外界做功，所以气体从外界吸收热量，D错误.2.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成.开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示.在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体()A.对外做正功，分子的平均动能减小B.对外做正功，内能增大C.对外做负功，分子的平均动能增大D.对外做负功，内能减小【答案】A3.(2023年北京东城一模)如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经过两个状态变化过程，先后到达状态b和状态c.下列说法正确的是()A.从a 到b 的过程中，气体从外界吸热B.从a 到b 的过程中，气体的内能增加C.从b 到c 的过程中，气体的压强减小D.从b 到c 的过程中，气体对外界做功【答案】C 【解析】从a 到b 的过程中，气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功.ΔU =0，W ＞0，由热力学第一定律ΔU =W +Q ，得Q ＜0，气体向外界放热，A 、B 错误；从b 到c 的过程中，体积不变，气体对外界不做功.从b 到c 的过程中，温度降低，体积不变，由查理定律得，气体的压强减小，C 正确，D 错误.综合提升练4.(2022年辽宁卷)一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其体积V 和热力学温度T 变化图像如图所示，此过程中该系统 ( )A.对外界做正功B.压强保持不变C.向外界放热D.内能减少【答案】A 【解析】理想气体从状态a 变化到状态b ，体积增大，理想气体对外界做正功，A 正确；由题图V -T 图像可知V =V 0+kT ，根据理想气体的状态方程有pV T =C ，联立有p =Ck +V 0T ，可看出T 增大，p 增大，B 错误；理想气体从状态a 变化到状态b ，温度升高，内能增大，D 错误；理想气体从状态a 变化到状态b ，A 、D 可知，理想气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，C 错误.5.(2022年河北卷)如图，绝热密闭容器中装有一定质量的某种理想气体和一个充有同种气体的气球.容器内温度处处相同.气球内部压强大于外部压强.气球慢慢漏气后，容器中气球外部气体的压强将________(填“增大”“减小”或“不变”)；温度将________(填“升高”“降低”或“不变”).【答案】增大 升高 【解析】假设气球内部气体和气球外部气体的温度不变，当气球内部的气体缓慢释放到气球外部，容器中气球外部气体的压强将增大.当气球内部的气体缓慢释放到气球外部，原来气球外部气体绝热压缩，与外界无热交换，即Q =0，外界对气体做功，即W ＞0，根据绝热情况下的热力学第一定律ΔU =W ，可知气体内能增加，温度T 升高.6.如图所示是某种家庭便携式喷雾消毒桶及其原理图，内部可用容积为2 L ，工作人员装入稀释过的1.2 L 药液后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动压柄打气，每次打入压强为1 atm ，体积为0.1 L 的气体，此时大气压强为1 atm ，当壶内压强增大到2 atm 时，开始打开喷阀消杀，假设壶内温度保持不变，若不计管内液体体积.下列说法正确的是 ( )A.工作人员共打气9次B.打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.4 LC.打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.1 LD.消毒液喷出过程，气体对外做功，对外做功大于从外界吸收热量【答案】B【解析】设工作人员共打气n次，根据玻意耳定律有1 atm×(2 L-1.2 L)+n·1 atm×0.1 L=2 atm×(2 L-1.2 L)，解得n=8，故A错误；打开阀门后，根据玻意耳定律有2 atm×(2 L-1.2 L)=1 atm×V气，解得V气=1.6 L，壶内不再喷出消毒液时，壶内气体的体积为1.6 L，则壶内剩余消毒液的体积为0.4 L，B正确，C错误；由于壶内温度保持不变，则壶内气体的内能不变，则根据热力学第一定律ΔU=Q+W，可知气体对外做的功等于从外界吸收的热量，D错误.。

专题03 热学版块大题综合一、解答题1．（2023·辽宁·校联考模拟预测）如图所示，底部带有阀门K 的导热汽缸静置在水平地面上，质量为m 、横截面积为S 的活塞将汽缸内的空气分为高度均为h 的上、下两部分，初始时上面封闭空气的压强恰好等于外界大气压强。

现用打气筒从阀门K 处缓慢充入空气，使活塞缓慢上升。

已知重力加速度大小为g ，大气压强恒为5mg S，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且汽缸不漏气，空气可视为理想气体，不考虑空气温度的变化，当活塞上升2h 时，求： （1）活塞上方封闭空气的压强p ；（2）活塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比k 。

2．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测）下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强0p ，温度为7C t =︒。

（1）关闭气缸底部的阀门K ，使缸内气体温度升高至87C t '=︒，试计算此时缸内气体的压强；（2）保持缸内气体温度始终为87C ︒，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强0p ，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。

3．（2023·辽宁·校联考模拟预测）如图所示的粗细均匀薄壁U 形管，左管上端封闭，右管开口且足够长；温度为1300K T =时，右管内水银面比左管高4cm h =，左管内空气柱长度40cm L =，大气压强076cmHg p =。

（1）求此时封闭气体的压强大小；（2）现使左管内空气温度缓慢下降，则当左管内液面上升14cm h =时，管内气体热力学温度为多少？（3）若让整个装置自由下落，且温度保持不变，求下落过程中封闭空气柱的长度。

（结果保留三位有效数字）4．（2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考二模）学校开设太空探索课，某学生小组根据反冲原理制作了一个“水火箭”。

高考物理热学题型归纳总结物理是高考科目中的一项重要内容，其中热学作为物理的一大分支，是高考中的热点考点之一。

在考试中，热学题型占据着一定比重，因此熟练掌握和总结热学题型对于备战高考至关重要。

下面将对高考物理热学题型进行归纳总结，并提供相应的解题思路和注意事项。

一、温度与热量题型1. 温标转换题温标转换题主要考察摄氏温标和开尔文温标之间的转换关系。

解题思路是根据转换公式进行计算，其中要注意将温度差转换为绝对温度差。

2. 热量计算题热量计算题根据热量守恒定律进行计算，常涉及到物体的质量、温度变化和比热容等概念。

注意在计算过程中使用正确的单位，并注意热量计算与功的区别。

二、热传递题型1. 热传导题热传导题主要考察热传导的基本原理以及热导率的计算。

解题时要根据传导方式选择合适的公式，注意对于复杂情况的处理，如多层材料的传导。

2. 热对流题热对流题主要考察热对流的基本原理以及对流换热系数的计算。

解题时要根据对流方式选择合适的公式，注意对流换热系数的估算，如自然对流和强制对流的情况区别。

3. 热辐射题热辐射题主要考察热辐射的基本原理以及辐射功率的计算。

解题时要根据物体的温度和表面性质选择合适的公式，注意黑体辐射和非黑体辐射的区别。

三、理想气体题型1. 理想气体状态方程题理想气体状态方程题主要考察理想气体状态方程与其他物理量之间的关系。

解题时要根据问题给出的条件选择合适的状态方程公式，注意气体摩尔数的转换和摩尔质量的计算。

2. 理想气体常态变化题理想气体常态变化题主要考察理想气体在等温、等容、等压、绝热等条件下的物理变化规律。

解题时要根据不同的变化条件选择合适的公式，注意压强、体积、温度和摩尔数之间的关系。

四、热功转换题型1. 碰撞题碰撞题主要考察物体间的热传导和热对流问题。

解题时要根据物体的质量、温度和热传导或热对流系数选择合适的公式，注意能量守恒和热量平衡的原理。

2. 热机效率题热机效率题主要考察热机效率与热机工作温度之间的关系。

2020 年高考物理热学计算专题及答案专题简介：1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为：Q 吸=cm (t -t 0)=cm ⊿t 。

②计算物体放出热量的公式为：Q 放=cm (t 0-t )=cm ⊿t 。

其中，Q 吸表示吸收热量，单位是J ；c 表示物体比热容，单位是J/(kg·℃)；m 表示质量，单位是kg ；t 0表示物体初始温度，单位是℃；t 表示物体后来的温度，单位是℃。

⊿t =t -t 0表示物体升高了的温度。

⊿t =t 0-t ，表示物理降低了的温度。

2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q 放=mq 。

②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q 放=qV 。

推导过程如下： 说明：①中的公式对固体、液体、气体、均适用。

②只对气体适用。

两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。

其中，Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量，单位是J ；q 表示燃料的热值，单位是J/kg ；m 表示质量，单位是kg 。

V 表示体积，单位是ｍ3。

3.热效率公式（1）热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。

热机的效率是热机性能的一个重要指标。

汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率，其公式为：η=放吸Q Q 。

（2）炉具的热效率：天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量，Q 总=Q 放，水吸收的热量是有用的热量Q 有=Q 吸，则η=总有Q Q 。

（3）电热水器的效率：电热丝所产生热量为Q 总，总=Q 放，水需要吸收热量为Q 有，有=Q 吸，则η=总有Q Q 。

专题例题：【例题1】（2018•济宁）将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过 方式改变牛奶的内能，图中乙是250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J ．[c 牛奶=4.2×103J/（kg•℃）]【答案】热传递；2.1×104。

高考物理热学复习优秀课件一、教学内容1. 热力学第一定律2. 热力学第二定律3. 热力学第三定律4. 热传递与热量5. 气体动理论6. 液体和固体的性质二、教学目标1. 理解并掌握热力学基本定律，能够运用热力学定律分析实际问题。

2. 掌握热传递的三种方式，了解热量计算的基本方法。

3. 理解气体动理论的基本观点，能够运用气体动理论解释气体现象。

三、教学难点与重点教学难点：热力学第二定律的理解与应用，气体动理论的基本观点。

教学重点：热力学第一定律、热传递与热量、气体动理论在实际问题中的应用。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT课件、黑板、粉笔、实验器材（如温度计、烧瓶、酒精灯等）。

2. 学具：笔记本、教材、练习册。

五、教学过程1. 导入：通过展示生活中常见的热现象，引导学生思考热学知识在实际生活中的应用。

a. 实践情景引入：对比热水袋和暖宝宝的使用效果，探讨热传递的方式和热量计算。

b. 例题讲解：计算一个热水袋中的热量，并与暖宝宝进行比较。

2. 知识回顾：引导学生回顾热力学基本定律、热传递与热量、气体动理论等核心知识。

3. 随堂练习：针对热力学定律和热传递，设计相关练习题，让学生独立完成。

a. 练习题1：运用热力学第一定律计算一个热机的工作效率。

b. 练习题2：分析一个热传递现象，判断其属于哪种传热方式。

4. 知识拓展：介绍热学在科技领域的应用，如热能发电、空调制冷等。

六、板书设计1. 热力学第一定律、第二定律、第三定律的公式和概念。

2. 热传递的三种方式和热量计算公式。

3. 气体动理论的基本观点和公式。

七、作业设计1. 作业题目：a. 计算题：根据热力学第一定律，求一个热机工作时的效率。

b. 分析题：分析一个实际热传递现象，判断其传热方式。

2. 答案：a. 效率计算公式：η = (W/Q1) × 100%，其中W为有用功，Q1为热机从高温热源吸收的热量。

b. 传热方式判断：根据热流方向、物体性质和温度差进行分析。

第八单元热学教学目标1．从观察和实验出发，使学生对分子动理论的物理图景有初步的认识，对热现象和其他物理过程的关系有初步的了解，理解能量转化和守恒的思想。

并能对一些简单的热现象，以分子动理论和能量守恒的观点加以分析判断。

2．学习通过宏观物理实验，提出科学假说和模型，进行推理以认识物质微观结构的分析方法，培养建立物理模型，进行分析推理的能力。

3．学习用统计的观点认识大量微观粒子的运动规律的方法。

4．使学生明确理想气体状态应由三个参量来决定，其中一个发生变化，至少还要有一个随之变化，所以控制变量的方法是物理学研究问题的重要方法之一。

5．要求学生通过讨论、分析，总结出决定气体压强的因素。

教学重点、难点分析1．重点的知识是分子动理论的要点和能量转化和守恒定律。

重点的方法是建立物理模型进行推理和计算的方法。

2．难点是有关分子力和分子势能的概念，以及用能量守恒的观点去分析实际问题。

教学过程设计一、分子动理论热学是物理学的一个组成部分，它研究的是热现象的规律。

描述热现象的一个基本概念是温度。

凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。

分子动理论是从物质微观结构的观点来研究热现象的理论。

它的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。

1．物体是由大量分子组成的这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子，也可以是分子。

在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。

（1）这里建立了一个理想化模型：把分子看作是小球，所以求出的数据只在数量级上是有意义的。

一般认为分子直径大小的数量级为10-10m 。

（2）固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。

分子体积=物体体积÷分子个数。

（3）气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，不能看作一个挨一个紧密排列，所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。

每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。