人教版高考物理一轮复习第13章热学章末提升核心素养培养课件

这是一份人教版高考物理一轮复习第13章热学章末提升核心素养培养课件，共27页。PPT课件主要包含了答案3AC等内容，欢迎下载使用。

4．内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法，决定内能大小的因素除温度、体积、分子数外，还与物态有关系。5．区别晶体和非晶体看有无固定熔点，而区分单晶体和多晶体看是否能表现出各向异性。6．液体的表面张力有使液体的表面积收缩到最小的趋势。7．做功和热传递是改变物体内能的两个途径，但物体吸收热量，内能不一定增大。
8．第一类永动机违背能量守恒，第二类永动机不违背能量守恒但违背热力学第二定律。9．热力学第二定律的每一种表述，都揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
[典例1]　(多选)下列说法正确的是(　　 )A．氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率不同B．两个分子在相互靠近的过程中其分子力逐渐增大，而分子势能一定先减小后增大C．在等温度变化中一定质量理想气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数一定增多，气体的压强不一定增大D．如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q＝ΔU＋W
[解析]　温度相同，分子的平均动能相同，但氢分子与氮分子质量不同，所以平均速率不同，故A正确；两个分子在相互靠近的过程中，其分子力的合力可能增加，也可能先减小后增加，要看初始距离大小，故B错误；单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，温度不变，分子平均动能不变，则压强一定增大，故C错误；根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q＝ΔU＋W，故D正确。
[典例2]　通过扫描隧道显微镜拍下的照片如图所示：48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”。为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3，摩尔质量M＝5.6×10－2 kg/ml，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 ml－1。若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式d＝________，铁原子直径约为________m(结果保留1位有效数字)。
2．活塞汽缸模型活塞汽缸模型是以活塞和汽缸封闭一定质量的理想气体为背景的热力学综合问题，常见类型：(1)气体系统处于平衡状态，需综合应用气体实验定律和物体的平衡条件解题。(2)气体系统处于力学非平衡状态，需要综合应用气体实验定律和牛顿运动定律解题。
(3)封闭气体的容器(如汽缸、活塞)与气体发生相互作用的过程中，如果满足守恒定律的适用条件，可根据相应的守恒定律解题。(4)两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，解答时应分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程，还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解。
[典例3]　(2021·重庆育才中学高三检测)如图所示，汽缸开口向上放在水平地面上，缸内有一固定的导热板和一个可自由移动的活塞，开始时导热板上、下封闭气体A、B的压强相等、温度均为T0，A气柱气体的体积为V、B气柱气体体积为2V，已知大气压强为p0，活塞的质量为m，活塞的横截面积为S，汽缸足够长，汽缸和活塞都是绝热材料制成，给B气体缓慢加热，当A、B气体体积相等时，电热丝发出的热量为Q，重力加速度为g。求：(1)当A、B气体体积相等时，B中气体的压强；(2)当A、B气体体积相等时，A、B两段气体增加的总内能。
[典例4]　(2021·北京海淀二模)如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；③重复上述步骤②，多次测量并记录；④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。
(1)关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是______(选填选项前的字母)。A．移动活塞时应缓慢一些B．封闭气体的注射器应密封良好C．必须测出注射器活塞的直径D．气体的压强和体积必须用国际单位
[解析]　(1)用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，移动活塞时应缓慢一些，以保持气体温度不变，封闭气体的注射器应密封良好，以保持气体质量不变，选项A、B正确；不需要测出注射器活塞的直径，由于气体的压强和体积成反比关系，所以只要单位相同即可，选项C、D错误。[答案]　(1)AB　
(3)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_____(选填选项的字母)。
[典例5]　北京海关使用的FU-221生物安全型负压隔离单元如图所示，内部尺寸为2 000 mm×900 mm×1 800 mm(长、宽、高)，它不工作时为密闭状态，工作时通过顶部循环过滤的进、排气高效净化系统保证隔离单元内为微负压环境及内部空气流通，为疑似病人提供新鲜空气，同时保护周围人员及周围环境不受病原体污染。已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，环境温度t0＝7 ℃，负压隔离单元停止工作且温度t＝27 ℃时，内部压强比外界低20 Pa，空气视为理想气体，热力学温度与摄氏温度之间的关系为T＝t＋273 K，求：(计算结果均保留2位有效数字)
(1)负压隔离单元停止工作且内部温度与外界相同时的内部气体的压强；(2)已知温度为0 ℃、大气压强为1.0×105 Pa时，空气的密度为1.29 kg/m3，计算负压隔离单元停止工作且温度t＝27 ℃时内部空气的质量。