岑忠

[摘? ?要]熱學(xué)是每年高考必考知識(shí)，涉及核心知識(shí)點(diǎn)比較多，試題形式多樣，不易全面掌握。研究考綱、研究熱學(xué)高考試題能為熱學(xué)專題的備考提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]熱學(xué)備考;熱學(xué)試題;聯(lián)系實(shí)際;核心素養(yǎng)

[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2019）29-0044-02

一、試題及解析

【原題】（1）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界。現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí)，容器中空氣的溫度? ? ? ? ? ? ? （填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度? ? ? ? ? ? ? （填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。

二、試題評(píng)析

1.注重對(duì)核心物理概念及規(guī)律的考查，導(dǎo)向明確

題（1）考查學(xué)生對(duì)熱力學(xué)第一定律[ΔU=Q+W]的理解和應(yīng)用情況，尤其是絕熱環(huán)境下[Q=0]及氣體膨脹或壓縮時(shí)外界對(duì)氣體做功[W]正負(fù)值的理解;題（2）考查氣體壓強(qiáng)與壓力關(guān)系及壓強(qiáng)形成的微觀原因，綜合性比較強(qiáng)。當(dāng)容器內(nèi)外氣體壓強(qiáng)相等，即對(duì)活塞作用力大小相同時(shí)，溫度高低及分子密度大小是決定氣體宏觀對(duì)活塞作用力大小的因素。

題（1）考查學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的掌握情況 ，鑒別學(xué)生的基本學(xué)科素養(yǎng)，即良好的物理學(xué)科觀念、科學(xué)思維，引導(dǎo)教師在教學(xué)過程中重視學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和能力提高。備考過程中，應(yīng)注意讓學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)，促進(jìn)課堂教學(xué)回歸教材。

2.注重理論聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注物理學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)勞動(dòng)中的應(yīng)用

題（2）以熱等靜壓設(shè)備應(yīng)用于材料加工為背景，考生要在此背景下提煉出所考查的物理知識(shí)是氣體狀態(tài)變化規(guī)律，進(jìn)一步建立物理模型，利用理想氣體狀態(tài)方程求解。

本題考查旨意明確，即要求學(xué)生平時(shí)多關(guān)注存在于生產(chǎn)勞動(dòng)中的物理現(xiàn)象、物理規(guī)律，充分應(yīng)用物理知識(shí)解決生產(chǎn)勞動(dòng)中的問題，引導(dǎo)學(xué)生樹立勞動(dòng)的觀念。

三、試題拓展

[題1]豎直放置的氣缸和活塞間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，已知?dú)飧讓?dǎo)熱性能良好，外界環(huán)境溫度不變，不計(jì)活塞上下滑動(dòng)與氣缸產(chǎn)生的摩擦力。活塞開始時(shí)靜止，現(xiàn)將一小袋沙子緩慢地倒在活塞的上表面上，在倒沙子的過程中，缸內(nèi)理想氣體的內(nèi)能? ? ? ? ? ?（填“增大”、“減小”或“不變”），理想氣體對(duì)活塞? ? ? ? ? ?（填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”），理想氣體? ? ? ? ? ?（填“吸熱”、“放熱”或“不吸熱”）。

解析：本題考查的核心知識(shí)點(diǎn)是熱力學(xué)第一定律及宏觀上溫度決定理想氣體的內(nèi)能。氣缸導(dǎo)熱性能良好，缸內(nèi)理想氣體與外界溫度保持相同，說明缸內(nèi)氣體內(nèi)能不變[ΔU=0];理想氣體對(duì)活塞作用力與活塞位移相反，氣體做負(fù)功，外界對(duì)氣體做正功[W>0];由熱力學(xué)第一定律[ΔU=Q+W=0]及[W>0]知，[Q<0]即缸內(nèi)氣體放熱。

[題2]炎熱的夏天，打開空調(diào)前后教室內(nèi)空氣質(zhì)量將發(fā)生變化。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況（壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為[0 ℃]）下空氣密度為[ρ0]，降溫前后室內(nèi)外壓強(qiáng)始終保持1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，忽略教室內(nèi)電器、課桌所占體積。高三某興趣小組的同學(xué)想要估算降溫前后教室內(nèi)空氣質(zhì)量的變化量，則：

（1）需要直接測(cè)量的物理量（用字母和文字說明）;

（2）由所測(cè)量的物理量寫出推算過程并求出結(jié)果。

解析： 因打開空調(diào)前后教室內(nèi)外有空氣流動(dòng)，屬于變質(zhì)量問題。教室體積不變，需要測(cè)量，教室溫度始終不可能為[0 ℃]，需要測(cè)量降溫前后教室溫度，再結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程及質(zhì)量、密度和體積間關(guān)系求解。

（1）需要測(cè)量教室長(zhǎng)[a]、寬[b]、高[c]及教室降溫前后的溫度[t1]及[t2];

（2）設(shè)教室內(nèi)氣體溫度從[t1]降到0 ℃時(shí)對(duì)應(yīng)的體積變?yōu)閇V1]，溫度從[t2]降到0 ℃時(shí)對(duì)應(yīng)的體積為[V2]，由蓋呂薩克定律得

四、2020屆高考備考啟示

1.重視對(duì)核心物理概念及規(guī)律的復(fù)習(xí)

認(rèn)真落實(shí)好考試大綱中要求掌握的物理概念、定律、定理等基礎(chǔ)知識(shí)，充分理解每一個(gè)定律、定理的使用條件、書寫規(guī)范等，夯實(shí)基礎(chǔ)。建議把教材當(dāng)成“字典”，充分利用教材的指導(dǎo)作用。高考對(duì)熱學(xué)的考查，主要是考查理想氣體的等溫、等容、等壓變化規(guī)律。建議教師引導(dǎo)學(xué)生探究理想氣體三種變化規(guī)律時(shí)，重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提升學(xué)生的科學(xué)思維。對(duì)常見試題分類指導(dǎo)，比如將氣體變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量問題解決等。

2.增加學(xué)生的閱讀面，適應(yīng)創(chuàng)新性情景試題

高考物理試題是為了貫徹國(guó)家的教育大會(huì)精神，落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，必將增強(qiáng)試題與體育運(yùn)動(dòng)、生產(chǎn)勞動(dòng)、科技發(fā)展的聯(lián)系，因此相應(yīng)的創(chuàng)新性情景試題的占比將加大。平時(shí)教學(xué)過程中教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生多關(guān)注當(dāng)前國(guó)家重大科技發(fā)展、民生工程、重大體育賽事等，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，逐步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 張忠岐，李旺.? 2018年高考理綜新課標(biāo)卷Ⅱ物理第23題評(píng)析[J]. 中學(xué)物理教學(xué)參考， 2018（15）：42-44.

[2]? 李華兵，張敏，陳濤.? 2018年高考理綜新課標(biāo)卷Ⅰ物理第25題評(píng)析[J]. 中學(xué)物理教學(xué)參考， 2018（15）：26-28.

（責(zé)任編輯 易志毅）