2025年高考物理重难点讲义专练(新高考通用)重难点16热学(热力学定律、气体实验定律、气体图像、理想气体状态方程的综合应用)(原卷版+解析).docxVIP

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重难点16热学

热力学定律、气体实验定律、气体图像、理想气体状态方程的综合应用

考点分析

三年考情分析

2025命题热点

分子动理论、固体和液体的性质

2023：海南卷、江苏卷、北京卷

2022：山东卷、江苏卷

气体状态变化及其图像

气体实验定律

热力学定律

气体实验定律、理想气体状态方程

2024：广东卷、广西卷、安徽卷、湖南卷、江西卷、甘肃卷、全国甲卷、山东卷

2023：海南卷、辽宁卷、湖北卷

2022：山东卷、海南卷、广东卷、湖南卷

热力学定律与气体状态变化的综合应用

2024：湖北卷、河北卷、山东卷、新课标卷、黑吉辽卷

2023：广东卷、山东卷、新课标卷

2022：湖北卷、辽宁卷、江苏卷、河北卷

【课标要求】

1.理解分子动理论，知道固体、液体和气体的特点。

2.熟练应用气体实验定律和理想气体状态方程解决问题。

3.掌握分析热力学定律与气体实验定律综合问题的方法。

【考查方向】

高考命题对本专题的考查方向比较广泛，每个知识点都有可能涉及到，重点是气体实验定律和理想气体状态方程的应用。

【备考建议】

复习本章时，要全面复习。尤其对下列内容重点掌握：

①分子动理论、固体和液体的性质；

②布朗运动及其实质；

③热力学定律和气体状态变化的图像问题；

④以汽缸、U形管、直管、形管以及生活生产中的器皿为背景，应用气体实验定律和理想气体状态方程的问题；

⑤与日常生产生活情境相关联的抽气、充气,分装气体问题；

⑥热学实验。

【情境解读】

1.分子动理论与统计观点命题情境

分子大小与阿伏伽德罗常数的计算：

通常会给出物质的摩尔体积、摩尔质量等宏观物理量，结合阿伏伽德罗常数，要求考生计算分子的大小（如分子直径、分子间距）、分子质量等微观物理量。例如，对于固体和液体，可以通过摩尔体积和阿伏伽德罗常数来估算分子直径；对于气体，可以估算分子间距。

分子热运动与布朗运动：

以布朗运动为背景，考查分子热运动的特点。要求考生理解布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映了液体或气体分子的无规则热运动。可能会通过比较不同温度下布朗运动的剧烈程度，考查温度对分子热运动的影响。

分子间作用力与分子势能：

给出分子间距离变化的情境，要求考生判断分子间作用力（引力或斥力）的变化情况和分子势能的变化情况。例如，当分子间距离从平衡位置增大时，分子间引力做负功，分子势能增加。

2.气体命题情境

理想气体状态方程应用：

常见的情境是一定质量的理想气体在不同状态下（如等温、等压、等容过程）的变化。要求考生根据理想气体状态方程???（或其变形公式）来计算气体的压强、体积、温度等物理量。例如，气体在活塞容器中，活塞移动导致体积变化，同时温度或压强也发生变化，考生需要根据给定的条件进行求解。

气体实验定律应用：

考查玻意耳定律（等温过程）、查理定律（等容过程）、盖—吕萨克定律（等压过程）。例如，在一个封闭的U形管中，两边的气体被水银柱隔开，改变一边气体的温度或压强，要求考生根据实验定律计算另一边气体的状态变化。

气体压强的微观解释与实际应用：

从微观角度考查气体压强的产生原因，即大量气体分子频繁撞击器壁产生的。同时，结合实际应用，如打气筒打气过程中气体压强的变化、高压锅的原理等，要求考生能够用气体压强的微观解释来理解这些实际现象。

3.热力学定律命题情境

热力学第一定律应用：

给出一个热力学过程，如气体膨胀对外做功、外界对气体做功、气体吸收或放出热量等，要求考生根据热力学第一定律计算内能的变化。例如，在一个绝热容器中，气体膨胀推动活塞，考生需要判断做功情况和内能变化情况。

热力学第二定律理解与应用：

考查对热力学第二定律两种表述（克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传向高温物体；开尔文表述：不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响）的理解。同时，结合热机效率的计算，考查在实际热机（如内燃机）中的应用。

【高分技巧】

一、热力学定律

1.热力学第一定律的特殊情况

(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。

(2)若过程中不做功，则W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。

(3)若过程的始、末状态物体的内能不变，则W＋Q＝0，即物体吸收的热量全部用来对外做功，或外界对物体做的功等于物体放出的热量。

2.热力学第一、第二定律的比较

热力学第一定律

热力学第二定律

定律揭示的问题

从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系

自然界中出现的宏观过程是有方向性的

机械能和内能的转化

当摩擦力做功时，机械能可以全部转化为内能

内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能

热量的传递

热量可以从高温物体自发传向低温物体

说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体

两定律的关系

在热力