发布时间 : 星期一 文章2020高考物理二轮复习专题六热学讲义(含解析)更新完毕开始阅读
专题六 热学
典题再现
1.(2020·山东等级考模拟)如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分．已知a部分气体为1 mol氧气，b部分气体为2 mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体．解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb.下列说法正确的是( )
A.Va>Vb，Ta>Tb C.Va B．Va>Vb，Ta 解析：选D.解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由pV＝nRT可知b部分压强大，故活塞左移，平衡时Va b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时Ta>Tb. 考情分析 典题再现 2.(2020·山东等级考模拟)如图所示，按下压水器，能够把一定量的外界空气，经单向进气口压入密闭水桶内．开始时桶内气体的体积V0＝8.0 L，出水管竖直部分内外液面相平，出水口与大气相通且桶内水面的高度差h1＝0.20 m．出水管内水的体积忽略不计，水桶的横截面积S＝0.08 m.现压入空气，缓慢流出了V1＝2.0 L水．求压入的空气在外界时的体积ΔV为多少？已知水的密度ρ＝1.0×10 kg/m， 外界大气压强p0＝1.0×10Pa，取重力加速度大小g＝10 m/s，设整个过程中气体可视为理想气体．温度保持不变. 解析：设流出2 L水后，液面下降Δh，则 5 23 3 2 V1 Δh＝ S此时，瓶中气体压强p2＝p0＋ρg(h1＋Δh)，体积V2＝V0＋V1 设瓶中气体在外界压强下的体积为V′，则 p2V2＝p0V′ 初始状态瓶中气体压强为p0，体积为V0，故 ΔV＝V′－V0 解得ΔV＝2.225 L. 答案：见解析 考情分析 典题再现 3.(2019·高考全国卷Ⅰ)(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. (2)热等静压设备广泛应用于材料加工中．该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能．一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中．已知每瓶氩气的容积为3.2×10 m，使用前瓶中气体压强为1.5×10 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×10 Pa；室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体. ①求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； ②将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强. 解析：(1)由于初始时封闭在容器中的空气的压强大于外界压强，容器和活塞绝热性能良好，容器中空气与外界没有热量交换，容器中的空气推动活塞对外做功，由热力学第一定律可知，空气内能减小．根据理想气体内能只与温度有关可知，活塞缓慢移动后容器中空气的温度降低，即容器中的空气温度低于外界温度．因压强与气体温度和分子的密集程度有关，当容器中的空气压强与外界压强相同时，容器中空气温度小于外界空气温度，故容器中空气的密度大于外界空气密度. (2)①设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1. 假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1.由玻意耳定律 －2 3 7 6 3 p0V0＝p1V1 ① 被压入炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为 V′1＝V1－V0 ② 设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2. 由玻意耳定律 p2V2＝10p1V′1 联立①②③式并代入题给数据得 ③ p2＝3.2×107 Pa. ④ ②设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3.由查理定律 p3p2＝ T1T0 联立④⑤式并代入题给数据得 ⑤ p3＝1.6×108 Pa. 答案：(1)低于 大于 (2)①3.2×10 Pa ②1.6×10 Pa 考情分析 7 8 命题研究 本讲中近几年高考重点考查：对分子动理论、内能、热力学定律的理解，固体、液体和气体的性质的理解，气体实验定律、气体状态变化图象与理想气体状态方程的理解及应用．考查题型固定：(1)为“五选三”的选择式填空题，(2)为小型计算题．山东模考此部分为必考题型，在单项选择题和计算题中都有考查，特别注重理论的应用，在备考时仍要加强对分子动理论、分子力、分子势能、内能、热力学定律等基本概念和规律的理解和应用，同时要注意微观量的估算问题，特别是气体实验定律、气体状态变化图象与热力学定律的综合等问题