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”轉輪由5根輕桿和轉軸構成，輕桿的末端裝有形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉輪后，進入熱水的葉片因伸展面“劃水”，推動轉輪轉動。離開熱水后，葉片形狀迅速恢復，轉輪因此能較長時間轉動。下列說法正確的是 A．轉輪依靠自身慣性轉動，不需要消耗外界能量 B．轉輪轉動所需能量來自形狀記憶合金自身 C．轉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　（2）熱量；升高；增大