人教物理2021届高考二轮精品专题十一 热学 教师版.docx

2017年高考“最后三十天”专题透析
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专题 11
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热 学
命题趋势
本专题在高考中，选择题一般是对热学单一知识点从不同角度设计问题；计算题一般始终围绕气体性质进行命题。命题重点有：分子动理论、理想化模型；固体、液体、气体的性质、热力学定律；理想气体状态方程、气体实验定律；汽缸模型、液柱模型。
考点清单
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为纯油酸体积，S为单分子油膜面积)。
(2)分子总数：N＝nNA＝·NA＝NA(注：对气体而言，N≠NA)。
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
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精题集训
（70分钟）
经典训练题
1．(2019·全国卷Ⅰ·T33(1))某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。
【答案】低于　大于
【解析】容器与活塞绝热性能良好，容器中空气与外界不发生热交换(Q＝0)，活塞移动的过程中，容器中空气压强减小，则容器中空气正在膨胀，体积增大，对外界做功，即W＜0。根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知：容器中空气内能减小，温度降低，容器中空气的温度低于外界温度。根据理想气体状态方程有＝C，又ρ＝，联立解得ρ＝。对容器外与容器内质量均为m的气体，因容器中空气压强和容器外空气压强相同，容器内温度低于外界温度，则容器中空气的密度大于外界空气的密度。
(2020·山东学业水平等级考试·T15)中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450 K，最终降到300 K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。

【解析】设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1，温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2，罐的容积为V0，由题意知：
p1＝p0、T1＝450 K、V1＝V0、T2＝300 K、V2＝ ①
由理想气体状态方程得＝ ②
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代入数据得p2＝0.7p0 ③
对于抽气罐，设初态气体状态参量分别为p3、V3，末态气体状态参量分别为p4、V4，罐的容积为V′0，由题意知：
p3＝p0、V3＝V′0、p4＝p2 ④
由玻意耳定律得p0V′0＝p2V4 ⑤
联立③⑤式，代入数据得V4＝V′0 ⑥
设抽出的气体的体积为ΔV，由题意知ΔV＝V4－V′0 ⑦
故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为＝ ⑧
联立⑥⑦⑧式，代入数据得＝。
高频易错题
(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＝r1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r2的过程中，势能 (填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能 (填“减小”“不变”或“增大