2026届高考物理二轮复习课件：热力学

这是一份2026届高考物理二轮复习课件：热力学，共30页。
1.分子动理论内容2.分子间作用力和分子势能
3.内能 (1)分子热运动平均动能由温度决定，正比于热力学温度 (2)分子势能与体积有关.关系复杂，由分子势能图像分析. (3)理想气体分子势能为0.内能等于热运动动能，由温度决定.
4.气体压强 (1)产生：分子对容器壁的碰撞 (2)影响因素：温度、分子数密度 (3)定量关系：压强p=2/3 nEk. (4)单位时间与单位面积碰撞次数：与分子数密度n和热运动平均速度v正相关
5.理想气体状态方程 (1)压强计算 ①水银柱密封的气体，对水银柱由受力平衡求解压强关系 ②活塞气缸封闭的气体，对活塞或气缸分析求压强
(2)合理选取气体变化遵循的规律列方程①从题目条件分析气体哪一个状态参量不变，例如压强不变.或者与外界处于热平衡，温度不变等.②气体质量一定， p、V、T均发生变化，则选用理想气体状态方程求解。③变质量问题，用pV=nRT .物质的量之和不变
（3）关联气体问题解决由活塞、液柱相联系的两部分气体问题时， 根据活塞或液柱的受力特点和状态特点列出两部分气体的压强关系，找出体积关系，再结合气体实验定律或理想气体状态方程求解。
6.热力学定律(1)内能变化量ΔU①由气体温度变化分析ΔU：内能正比于热力学温度，温度升高，内能增加；温度降低，内能减少.②由公式ΔU=W+Q分析内能变化
(2)做功情况W①体积膨胀，气体对外界做功，W0 ②p-V图像面积表示功，注意体积变大或变小③向真空膨胀，不做功(3)气体吸、放热Q由公式Q=ΔU-W分析气体的吸、放热情况：Q>0，吸热；QhB. l=hC.l=0D. lh。
4.如图,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞.今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体( )A.温度升高,压强增大,内能减少B.温度降低,压强增大,内能减少C.温度升高,压强增大,内能增加D.温度降低,压强减小,内能增加
5.如图为竖直放置的上细下粗密闭细管,水银柱将气体分隔为A、B两部分,初始温度相同.使A、B升高相同温度达到稳定后,体积变化量为∆VA、∆VB,压强变化量为∆ pA、 ∆ pB,对液面压力的变化量为∆ FA、 ∆FB,则A.水银柱向上移动了一段距离( )B. ∆VA < ∆VB C. ∆pA > ∆pBD. ∆FA=∆FB
【分析】根据pV/T=常量.若V 不变，则∆p= ∆Tp/T.pA>pB，升高相同∆T，则∆pA> ∆pB，C正确，A中气体压强增加量更大，水银柱向上运动，A正确;水银总体积不变，故气体总体积不变， ∆VA=∆VB ，B错误;压力变化量等于正比于压强变化量，D错误.
6.A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同.将两管抽成真空后,开口向下竖直插人水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是( )A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同
【分析】由于水银与外界没有热交换,大气压力对水银做功,一部分转化为水银的重力势能,一部分转化为水银的内能,两种情况下管中进入的水银量相等,故大气将槽中水银面向下压的距离相等,因此大气压力做功相等,图A管中水银的重力势能比图B的大,因此A中水银的内能增量比B中小,B正确。
7.如图所示,绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体).初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡.下列说法中正确的是( )A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,有热量从氧气传递到氢气D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小
8.如图,玻璃管内封闭了一段气体,气柱长度为l,管内外水银面高度差为h,若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则( )A.h,l均变大B.h,l均变小C.h变大l变小D.h变小l变大
【分析】假设管内空气体积减小(或不变),空气柱的长度将减小(或不变),温度不变,玻璃管空气的压强将增大或(不变),由于将玻璃管竖直向上提起一段距离,玻璃管内水银柱长度将增加,水银柱产生的压强增大.管内空气压强与水银柱产生的压强之和将大于外界大气压强,无法保持平衡,假设错误,因此管内空气体积将增大,管内空气压强减小.由于管内空气压强与水银柱压强之和等于外界大气压强,因此水银柱产生的压强增大,管内水银柱长度增加.
9.如图,可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分.活塞与气缸顶部有一弹簧相连.当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变.开始时B内充有一定量的气体,A内是真空.B部分高度为L1=0.10m,此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等.现将整个装置倒置,达到新的平衡后B部分的高度L2等于多少?设温度不变
【分析】设活塞质量为m，截面积S，初始压强p1.活塞受力平衡， p1S=2mg. kL1=mg.倒立后，压强为p2. p2S+mg=kL2.气体温度不变， p1SL1=p2SL2.联立解得L2=0.2m
10.质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂.最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H0,压强等于大气压强p0.现对气体缓慢加热，当气体温度升高了∆T=60K时，活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升.继续加热直到气柱高度为H1=1.5H0.此后,在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H2=1.8H0,求此时气体的温度.(不计活塞与气缸之间的摩擦)
【分析】设气体初始温度为,刚离开卡环压强为p1.等容升温，有p0/T0= p1 / (T0+∆T)气柱高H1时，温度T1，离开卡环后，压强不变 H0/(T0+∆T) = H1 /T1.气柱高H2时，温度T2 =T1 ，此时压强为p0，温度不变， p0 H2 = p1 H1 解得T2 =T1= ∆T H1H2/[H0( H2 - H1 )]=540K
11.在大气中有一水平放置的固定圆筒,由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截面积分别为2S、0.5S和S.已知大气压强为p0,温度为T0.两活塞A和B用一根长为4l 的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间,此时两活塞的位置如图所示.现对被密封的气体加热,使其温度缓慢上升到T.若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略,此时两活塞之间气体的压强可能为多少?
【分析】设加热前，气体压强为p1，轻线张力为T.对A：2p0S+T=2p1S.①对B：p0S+T=p1S ②由①②解得p1=p0③T=0④气体体积V1=2Sl+0.5S×2l+Sl=4Sl⑤
对气体加热，两活塞一起缓慢向左移动，压强保持p1不变,气体体积增大.当活塞向左移动l，此时气体体积为V2=4Sl+0.5S×2l=5Sl⑥设此时温度为T2，V2/ T2 = V1/ T0 ⑦由③⑥⑦解得T2 =1.25T0 ⑧当T≤ T2=1.25T0 ，气体压强p2= p0 ⑨