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专题十五热学真题多维细目表真题涉分考点分子动理论、内能固体、液体、气体热力学定律与能量守恒题型难度设题情境思想方法试题结构素养要素２０１９课标Ⅰ，３３１５气体性质热力学定律填空／计算中／难容器气体炉腔升温控制变量法２问递进科学推理科学论证２０１９课标Ⅱ，３３１５ｐ－Ｖ图像状态方程填空／计算中／难ｐ－Ｖ图像／汽缸图像法／控制度量法２问递进物理观念科学推理２０１９课标Ⅲ，３３１５油膜法气体性质填空／计算中／难油膜／细管水银柱理想法／分析法２问递进科学推理科学论证２０１８课标Ⅰ，３３（１）５热力学第一定律多选易Ｔ－Ｖ图像图像法选项并列科学推理２０１８课标Ⅰ，３３（２）１０气体实验定律计算中导热汽缸、活塞物理建模问题独立模型建构２０１８课标Ⅱ，３３（１）５气体的内能多选易实际气体物理建模选项并列能量观念２０１８课标Ⅱ，３３（２）１０气体实验定律计算中绝热汽缸、活塞物理建模问题独立科学推理２０１８课标Ⅲ，３３（１）５热力学第一定律多选易ｐ－Ｖ图像图像法选项并列能量观念２０１８课标Ⅲ，３３（２）１０气体实验定律计算中Ｕ形玻璃管守恒量法问题独立科学推理２０１７课标Ⅰ，３３（１）５气体分子速率分布多选中速率分布图图像法选项并列科学推理２０１７课标Ⅰ，３３（２）１０气体实验定律计算中导热汽缸、活塞物理建模３问递进科学推理２０１７课标Ⅱ，３３（１）５热力学第一定律多选易绝热汽缸物理建模选项并列能量观念２０１７课标Ⅱ，３３（２）１０气体实验定律计算中热气球物理建模３问递进科学推理２０１７课标Ⅲ，３３（１）５热力学第一定律多选中ｐ－Ｖ图像图像法选项并列科学推理２０１７课标Ⅲ，３３（２）１０气体实验定律计算中测气体压强仪器极限法２问递进科学推理２０１６课标Ⅰ，３３（１）５热力学第一、二定律多选易气体、系统物理建模选项并列科学推理２０１６课标Ⅰ，３３（２）１０气体实验定律计算中水中气泡上升估算法２问递进科学推理２０１６课标Ⅱ，３３（１）５热力学第一定律多选中ｐ－Ｔ图像图像法选项并列科学推理２０１６课标Ⅱ，３３（２）１０气体实验定律计算中氧气瓶物理建模问题独立科学推理２０１６课标Ⅲ，３３（１）５气体的内能选择易气体物理建模选项并列能量观念２０１６课标Ⅲ，３３（２）１０气体实验定律计算中Ｕ形玻璃管物理建模问题独立科学推理２０１５山东理综，３７（１）４扩散现象多选易墨滴入水运动建模选项并列运动观念２０１５山东理综，３７（２）８气体实验定律计算中热杯盖物理建模２问递进科学推理２０１４山东理综，３７（２）８气体实验定律计算中浮筒打捞物理建模问题独立模型建构总计卷均分１４．２９４题／１４卷１４题／１４卷７题／１４卷选择／计算中占比１２．９９％考频常见考法命题规律与趋势０１考查内容１．分子动理论的基本概念。２．固体和液体的基本性质。３．气体实验定律和理想气体状态方程。４．热力学定律与气体实验定律的综合。０２命题趋势１．分子动理论，液体、固体等基本知识多以选择题形式出现，有时可能为填空题。２．气体实验定律、理想气体状态方程和热力学定律的考查难度较高。３．以汽缸、水银柱为载体的综合问题仍为重点。０３命题特点１．分子动理论，液体、固体知识经常结合图像，主要考查科学推理，试题难度较小。２．结合气体实验定律对汽缸活塞、水银柱受力分析求压强的问题是热学的一大特点。０４核心素养本专题主要体现物理观念、模型建构、科学态度与科学推理等素养。１４６ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）对应学生用书起始页码Ｐ２５１考点一分子动理论、内能 １．分子动理论（１）物体是由大量分子组成的①分子的大小：分子直径的数量级为１０－１０ｍ，分子质量的数量级为１０－２６ｋｇ。②分子直径估测方法：油膜法。③阿伏加德罗常数：１ｍｏｌ的任何物质中含有ＮＡ＝６．０２×１０２３个分子。（２）分子在永不停息地做无规则运动①扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的。②布朗运动：指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。微粒越小，温度越高，布朗运动越明显。（３）分子间存在相互的作用力分子间同时存在引力和斥力，分子力是分子间引力和斥力的合力。２．布朗运动和热运动的比较布朗运动热运动共同点都是无规则运动，都随温度的升高而变得更加剧烈不同点运动物体小颗粒分子观察光学显微镜电子显微镜环境对象液体或气体之中任何物体运动类型机械运动，是热运动的反映热运动联系布朗运动是由于小颗粒受到周围分子热运动的撞击力不平衡而引起的，它是分子做无规则热运动的间接反映 ３．物体的内能（１）分子平均动能：由于分子做热运动而具有的动能叫分子动能。物体内所有分子动能的平均值叫分子平均动能。（２）分子势能：由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。固体和液体的分子势能与物体的体积有关。（３）物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。①决定内能的因素。微观上：分子动能、分子势能、分子个数。宏观上：温度、体积、质量。②改变物体内能有两种方式：做功和热传递。４．分子力与分子势能的关系分子势能与分子间距离有关。当改变分子间距离时，分子力做功，分子势能也随之改变。当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大。 分子力曲线与分子势能曲线的对比分子力曲线分子势能曲线图线坐标轴横轴：分子间距离ｒ纵轴：分子力横轴：分子间距离ｒ纵轴：分子势能正负意义正负表示方向。正号表示斥力，负号表示引力正负表示大小。正值一定大于负值与横轴交点ｒ＝ｒ０（引力等于斥力）ｒ＜ｒ０拐点位置ｒ＞ｒ０ｒ＝ｒ０（分子势能最小） 关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是（ ）Ａ．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动Ｂ．布朗运动间接反映了分子在永不停息地做无规则运动Ｃ．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著Ｄ．当物体温度达到０℃时，物体分子的热运动就会停止解析 布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，Ａ错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，Ｂ正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用的不平衡性越小，布朗运动越不明显，Ｃ错误；热运动在０℃时不会停止，Ｄ错误。答案 Ｂ１．下列说法中正确的是（ ）Ａ．布朗运动可能是液体分子的热运动，也可能是固体颗粒的运动Ｂ．布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹Ｃ．当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大Ｄ．物体温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变１．答案 Ｃ 布朗运动是悬浮小颗粒的运动，布朗运动图中不规则折线是将间隔相等时间描出的小颗粒所在位置的点用直线按时间顺序依次连接起来得到的，不表示液体分子的运动轨迹，Ａ、Ｂ错误；当分子间的距离变小时，分子间作用力如果表现为引力，则分子力减小（或先增大后减小），分子间作用力如果表现为斥力，则分子力增大，Ｃ正确；温度是分子平均动能的标志，物体温度改变时，物体分子的平均动能一定改变，Ｄ错误。２．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力ｆ和分子势能Ｅｐ随分子间距离ｒ变化关系的图线是 （ ）专题十五 热学１４７ ２．答案 Ｂ 分子间作用力ｆ的特点是：ｒ＜ｒ０时ｆ为斥力，ｒ＝ｒ０时ｆ＝０，ｒ＞ｒ０时ｆ为引力；分子势能Ｅｐ的特点是ｒ＝ｒ０时Ｅｐ最小，因此只有Ｂ项正确。３．（２０１７北京理综，１３，６分）以下关于热运动的说法正确的是（ ）Ａ．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈Ｂ．水凝结成冰后，水分子的热运动停止Ｃ．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈Ｄ．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大３．答案 Ｃ 本题考查分子动理论。温度是分子热运动平均动能的标志，故温度越高，分子热运动越剧烈。分子热运动的剧烈程度与机械运动速度大小无关，故选项Ａ错Ｃ对；水凝结成冰后，分子热运动依然存在，Ｂ项错误；温度升高，分子运动的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都会增大，Ｄ项错误。易错点拨 分子热运动与物体运动、物态变化的关系水流速度大，只是说明水流整体运动的动能大，是宏观运动的表现，而分子热运动是指物体内部的分子微观层面的运动，两者没有必然联系；水凝结成冰的过程，温度保持不变，分子热运动的平均动能不变，这一过程中物体放出热量，内能减少。考点二固体、液体、气体 １．晶体和非晶体 分类比较 晶体单晶体多晶体非晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性原子排列原子按一定的规则排列，具有空间上的周期性由许多单晶体杂乱无章地组合而成原子的排列不规则，无空间上的周期性形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的晶体。同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体典型物质单晶硅、单晶锗石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香 ２．对液体表面张力的理解作用液体的表面张力是液面各部分相互吸引的力，液体的表面张力使液面具有收缩的趋势方向表面张力是跟液面相切的，跟这部分液面的分界线垂直大小表面张力的大小与边界线长度有关。与液体的温度、液体的纯度、液体的种类有关。液体的温度越高，表面张力越小，液体中溶有杂质时，表面张力变小，液体的密度越大，表面张力越大 ３．饱和汽、饱和汽压和相对湿度（１）饱和汽：在密闭容器中的液体不断蒸发，液面上的蒸汽也不断凝结，当这两个同时存在的过程达到动态平衡时，液面上的蒸汽叫饱和汽。而没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。（２）饱和汽压：饱和汽的压强叫做饱和汽压，饱和汽压与温度的高低有关，温度升高时，饱和汽压也增大。饱和汽压与体积的大小无关。（３）相对湿度：在某一温度下，空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比，称为空气的相对湿度，即相对湿度（Ｂ）＝水蒸气的实际压强ｐ１同温下水的饱和汽压ｐｓ。４．气体实验定律（１）等温变化———玻意耳定律ａ．内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比；ｂ．公式：ｐ１Ｖ１＝ｐ２Ｖ２或ｐＶ＝Ｃ（常数）（２）等容变化———查理定律ａ．内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比；ｂ．公式：ｐ１ｐ２＝Ｔ１Ｔ２或ｐＴ＝Ｃ（常数）；（３）等压变化———盖—吕萨克定律ａ．内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比；ｂ．公式：Ｖ１Ｖ２＝Ｔ１Ｔ２或ＶＴ＝Ｃ（常数）；５．理想气体的状态方程（１）理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。（２）一定质量的理想气体的状态方程：ｐ１Ｖ１Ｔ１＝ｐ２Ｖ２Ｔ２或ｐＶＴ＝Ｃ（常数）。［２０１４课标Ⅱ，３３（２），１０分］如图，两汽缸Ａ、Ｂ粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；Ａ的直径是Ｂ的２倍，Ａ上端封闭，Ｂ上端与大气连通；两汽缸除Ａ顶部导热外，其余部分均绝热。两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞ａ、ｂ，活塞下方充有氮气，活塞ａ上方充有氧气。当大气压为ｐ０、外界和汽缸内气体温度均为７℃且平衡时，活塞ａ离汽缸顶的距离是汽缸高度的１４，活塞ｂ在汽缸正中间。１４８ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书）（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞ｂ恰好升至顶部时，求氮气的温度；（ⅱ）继续缓慢加热，使活塞ａ上升。当活塞ａ上升的距离是汽缸高度的１１６时，求氧气的压强。解析 （ⅰ）活塞ｂ升至顶部的过程中，活塞ａ不动，活塞ａ、ｂ下方的氮气经历等压过程。设汽缸Ａ的容积为Ｖ０，氮气初态体积为Ｖ１，温度为Ｔ１；末态体积为Ｖ２，温度为Ｔ２。按题意，汽缸Ｂ的容积为Ｖ０／４，由题给数据和盖—吕萨克定律有Ｖ１＝３４Ｖ０＋１２Ｖ０４＝７８Ｖ０Ｖ２＝３４Ｖ０＋１４Ｖ０＝Ｖ０Ｖ１Ｔ１＝Ｖ２Ｔ２