2019-2020年高考物理 58熱力學定律精解分析.doc

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2019-2020年高考物理 58熱力學定律精解分析 高頻考點：熱力學第一定律、熱力學第二定律 動態(tài)發(fā)布：xx新課標理綜卷第33題、xx江蘇物理卷第12題A、xx福建理綜卷第28題、xx年海南物理第17題 命題規(guī)律：熱力學第一定律、熱力學第二定律是高考考查的重點和熱點，考查熱力學第一定律、熱力學第二定律的試題一般為選擇題，考查熱力學第一定律的也可能為填空題或計算題，難度中等。 命題分析 考查方式一 熱力學第一定律 【命題分析】考查熱力學第一定律的一般為選擇題，也可能為填空題或計算題，難度中等。 例1（xx新課標理綜卷第33題）對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是______。（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對3個給6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分） A． 若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變 B． 若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變 C． 若氣體的溫度隨時間不段升高，其壓強也一定不斷增大 D．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關 E．當氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大 【解析】：由理想氣體狀態(tài)方程可知，若氣體的壓強和體積都不變，其溫度不變，內(nèi)能也一定不變，選項A正確；理想氣體做等溫變化，內(nèi)能不變，而體積壓強變化，狀態(tài)變化，選項B錯誤；若氣體的溫度隨時間不段升高，體積也隨著增大，其壓強也可能不變或減小，選項C錯誤；由熱力學第一定律，氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關，選項D正確；由于理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關，當氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大，選項E正確。 答案：ADE 【點評】此題綜合考查熱力學第一定律、理想氣體狀態(tài)方程、壓強等。 例2(xx江蘇物理卷第12題A(1))如題12A-1圖所示，一演示用的“永動機”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進入熱水的葉片因伸展面“劃水”，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。離開熱水后，葉片形狀迅速恢復，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是 A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外界能量 B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金自身 C．轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高 D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量 解析：由能量守恒定律可知，葉片在熱水中吸收的熱量等于在空氣中釋放的熱量與維持轉(zhuǎn)動的能量之和，所以葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量，選項D正確。 【答案】D 【點評】此題考查熱力學第一定律。 【點評】此題考查熱力學第一定律。 考查方式二. 熱力學第二定律 【命題分析】考查熱力學第二定律常常與熱力學第一定律綜合在一起考查，以增大高考命題知識的覆蓋面，難度中等。 例4．（xx年江蘇物理12A）（1）若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法正確的是 。（填寫選項前的字母） （A）氣體分子間的作用力增大 （B）氣體分子的平均速率增大 （C）氣體分子的平均動能減小 （D）氣體組成的系統(tǒng)地熵增加 （2）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡 （填“吸收”或“放出”）的熱量是 J。氣泡到達湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了 J 【解析】（1）氣泡的上升過程氣泡內(nèi)的壓強減小，溫度不變，由玻意爾定律知，上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大。D 項正確。 （2）理想氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學第一定律△U=Q+W，物體對外做功0.6J，則一定同時從外界吸收熱量0.6J，才能保證內(nèi)能不變。氣泡到達湖面后，在溫度上升的過程，由熱力學第一定律，內(nèi)能增加了△U=Q+W =0.3J-0.1J=0.2J。 【答案】(1) D (2) 吸收 0.6 0.2 【點評】此題考查熱力學定律及其相關知識，要注意抓住理想氣體內(nèi)能只與溫度有關的特點進行處理。 例5．（xx年廣東物理第13題）（1）遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過____________方式改變物體的內(nèi)能，把___________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。 （2）某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的___________，溫度_________，體積___________。 【解析】做功可以增加物體的內(nèi)能；當用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理想氣體狀態(tài)方程PV/T=C可知，氣體體積增大。 【答案】（1）做功；機械能?。?）熱量；升高；增大