2012高二物理课件：第三章 章末整合(粤教版选修3-3)

专题一热力学第一定律的应用一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．这个关系叫做热力学第一定律．其数学表达式为：ΔU＝W＋Q.[例1]关于物体内能的变化，以下说法中正确的是()A.物体吸收热量，内能一定增大B.物体对外做功，内能一定减少C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变解析：根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，物体内能的变化与外界对气体做功(或气体对外界做功)，气体从外界吸热(或向外界放热)两种因素有关，物体吸收热量，但有可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故选项A错；同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减小，B错；若物体吸收的热量与对外做功相等，则内能不变，C正确；而放热与对外做功是使物体内能减小，所以D错．答案：C专题二热力学第二定律的理解和应用热力学第二定律的内容为：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热量使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的值总是增加的．因此，热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程．要将热量从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成．电冰箱、空调就是例子．[例2](双选)下列说法中正确的是()A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违背能量守恒与转化定律的物理过程都是可以实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行解析：根据热力学第二定律，一切自发的热现象都向着无序性增大的方向进行，故选项A，C正确；自然界的一切现象都符合能量守恒定律，但是满足它的设想并非全部能实现，如第二类永动机；热量会自发地由高温物体向低温物体传递，故D错误．答案：AC1．(2011年广东卷)图3－1为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中()AA．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小图3－1C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小2．(2011年江苏卷)如图3－2所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，)转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是(图3－2A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量解析：通过分析题意可知，转轮之所以能够发生转动，是因为叶片能吸收热量，其内能转化为机械能，不是依靠惯性运动的，其转动的能量来自于热水中的内能，选项A、B错误；转动的叶片需要从热水中吸收热量，水温应不断降低，C错误；根据能量守恒定律，叶片在热水中吸收的能量应等于叶片的机械能与叶片向空气中释放的能量之和，故D正确．答案：D3．(2011年福建卷)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的()A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小答案：D解析：从外界吸热，Q＝2.5×104J，对外界做功，W＝－1.0×104J，由ΔU＝Q＋W可得，ΔU＝1.5×104J，内能增大，这说明温度升高；又气体对外界做功，体积增大，由ρ＝mV可知，密度减小．选项D正确．4．(2010年上海卷)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则()A．分子间引力随分子间距的增大而增大B．分子间斥力随分子间距的减小而增大C．分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大解析：根据分子力和分子间距离关系图象，如图1，选B.图1答案：B5．(双选，2011年全国卷)关于一定量的气体，下列叙述正确的是()A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定减少C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体内能可能减少解析：当气体体积增大而内能不变时，气体吸收的热量全部用来对外做功，A项对；当气体体积增大时，对外做功，若同时吸收热量，且吸收的热量多于对外做的功，内能会增加，所以B错；若气体吸收热量的同时对外做功，且吸收的热量少于对外做的功，则其内能会减少，C错误；若外界对气体做功的同时气体向外放出热量，且放出的热量多于外界对气体所做的功，则气体内能减少，所以D正确．答案：AD6．(双选，2010年全国卷)如图3－3，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中()A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变图3－3C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q＝0.稀薄气体向真空扩散没有做功，W＝0.根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变．稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小．B、D正确．答案：BD7．(2011年新课标卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是________．A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大解析：理想气体内能只与温度有关，当气体温度升高时，气体的内能一定增大，E正确；若气体的压强和体积都不变，其温度一定不变，内能不变，A正确；若气体的内能不变，则温度一定不变，但压强和体积都有可能变化，B错误；当气体的温度升高时，其体积变化情况未知，压强可能增大，可能不变，也可能减小，C错误；气体温度每升高1K所吸收的热量除跟气体内能的变化有关外，还与气体在该过程中做功的情况有关，D正确．答案：ADE8．(2011年江苏卷)如图3－4所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为p0.现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2.则在此过程中，气体分子平均动能________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了____________．图3－4答案：增大Q－p0(V2－V1)解析：气体吸热过程等压膨胀，由VT＝C，体积V增大，故温度T升高；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，气体分子平均动能增大．根据热力学第一定律得：ΔU＝Q＋W，而W＝－p0SΔL＝－p0ΔV＝－p0(V2－V1)，所以气体内能变化了ΔU＝Q－p0(V2－V1)．返回