高中物理人教版3本冊總復習總復習 第十章章末復習課

章末復習課【知識體系】[答案填寫]①無②ΔU＝W③pΔV④溫度差⑤做功⑥ΔU＝Q⑦W＋Q⑧不可能⑨自發(fā)的⑩單一?100%?增大?低品質(zhì)主題1熱力學第一定律1．做功與熱傳遞的區(qū)別與聯(lián)系．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，它們在改變物體的內(nèi)能上是等效的，但它們的本質(zhì)不同．做功是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞則是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．2．熱力學第一定律．ΔU＝W＋Q.正確理解公式的意義及符號含義是解決本類問題的關(guān)鍵．(1)外界對物體做功，W>0；物體對外做功，W<0；(2)物體從外界吸熱，Q>0；物體放出熱量，Q<0；(3)ΔU>0，物體的內(nèi)能增加；ΔU<0，物體的內(nèi)能減少．分析題干，確定內(nèi)能改變的方式(W，Q)→判斷W，Q的符號→代入公式ΔU＝W＋Q→得出結(jié)論：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ΔU>0，則內(nèi)能增加|ΔU|；,ΔU<0，則內(nèi)能減少|(zhì)ΔU|.))【例1】某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的，且車胎體積增大．若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么下列正確的是()A．外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B．外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C．胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減小D．胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能增大解析：對車胎內(nèi)的理想氣體分析知，因為是理想氣體分子勢能認為是0，內(nèi)能只看分子動能，中午溫度升高，分子平均動能增大故內(nèi)能增大，體積增大為氣體對外做功，故選D.答案：D針對訓練1．下列說法正確的是()A．液體中懸浮顆粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動B．液體分子的無規(guī)則運動稱為布朗運動C．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D．物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少解析：布朗運動是液體中懸浮顆粒的無規(guī)則運動，不是液體分子的運動，故A對、B錯；改變物體內(nèi)能的途徑有做功和熱傳遞，物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，物體對外界做功，其內(nèi)能也不一定減少，故C、D均錯．答案：A主題2熱力學第二定律1．熱力學第二定律的兩種表述：(1)按照熱傳遞的方向性表述為：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，這是熱力學第二定律的克勞修斯表述．(2)按照機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述為：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響．這是熱力學第二定律的開爾文表述．2．熱力學第二定律的微觀意義：(1)一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行．(2)用熵來表示熱力學第二定律：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小．3．在整個自然界中，無論有無生命，所有宏觀的自發(fā)過程都具有單向性，都是不可逆過程．如河水向下游流，重物向下落，房屋由新到舊直至倒塌，人要從嬰兒到老年直至死亡等．【例2】(多選)根據(jù)熱力學定律，下列說法正確的是()A．電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B．空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C．科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一的熱源熱機D．對能源的過度消耗使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機”解析：在外界幫助的情況下，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，A對；空調(diào)在制冷時，把室內(nèi)的熱量向室外釋放，需要消耗電能，同時產(chǎn)生熱量，所以向室外放出的熱量大于從室內(nèi)吸收的熱量，B對；根據(jù)熱力學第二定律，可知內(nèi)燃機不可能成為單一熱源的熱機，C錯；因為自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不會使自然界的總能量減少，D錯．答案：AB針對訓練2．(多選)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的描述正確的是()A．據(jù)熱力學定律，熱機的效率不可能達到100%B．做功和熱傳遞都是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的C．溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同D．物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動也是無規(guī)律的解析：根據(jù)熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能達到100%，故A正確；做功是通過能量轉(zhuǎn)化的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的，熱傳遞是通過能量轉(zhuǎn)移的方式改變系統(tǒng)內(nèi)能的，故B錯誤；根據(jù)熱力學第二定律，溫度是描述熱運動的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相同，故C正確；物體由大量分子組成，其單個分子的運動是無規(guī)則的，大量分子的運動是有規(guī)律的，故D錯誤．答案：AC統(tǒng)攬考情本章考查多以選擇題的形式出現(xiàn)，主要考查熱力學第一定律，改變內(nèi)能的途徑：做功和熱傳遞，并結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程進行考查．對熱力學第二定律主要以一個選項的形式出現(xiàn)，主要是熱力學第二定律的兩種表述及其微觀意義．真題例析(2023·課標全國Ⅰ卷)(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p-T圖象如圖所示，下列判斷正確的是()A．過程ab中氣體一定吸熱B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ca中外界氣體所做的功等于氣體所放的熱D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小E．b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同解析：在ab段體積不變則W＝0，但溫度升高物體內(nèi)能增大即ΔU>0，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，則吸熱，故A正確．過程bc中溫度不變則內(nèi)能不變即ΔU＝0，但體積增大，氣體對外做功W<0，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，Q>0故吸熱則B錯．過程ca中溫度減小即ΔU<0，體積減小外界對氣體做功，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，兩者不會相等，放出的熱量多故C錯．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a的溫度最小，故分子的平均動能最小，則D正確．b和c兩個狀態(tài)中溫度相同分子平均動能相等，但體積增大分子密集程度變小造成撞擊次數(shù)減小，故E正確．答案：ADE針對訓練(多選)關(guān)于一定量的氣體，下列說法正確的是()A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和B．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低C．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高解析：氣體的分子間距很大，故氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和，A正確；溫度越高，分子的熱運動越劇烈，溫度降低，分子的熱運動劇烈程度降低，B正確；在完全失重的情況下，氣體分子仍在做無規(guī)則運動，對容器壁的壓強一定不為零，C錯誤；氣體從外界吸收熱量的同時，有可能對外做功，其內(nèi)能不一定增加，D錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝k可知，等壓膨脹過程中的溫度一定升高，E正確．答案：ABE1.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則()A．Tb>Tc，Qab>Qac B．Tb>Tc，Qab<QacC．Tb＝Tc，Qab>Qac D．Tb＝Tc，Qab<Qac解析：由理想氣體狀態(tài)方程在bc兩點：eq\f(2p0V0,Tc)＝eq\f(p02V0,Tb)，則Tb＝Tc，過程ab和過程ac內(nèi)能的增量相同且ΔU>0.過程ab體積增大則對外做功，即W<0，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，則吸收的熱量Qab＝ΔU＋|W|，過程ac體積不變W＝0，則ΔU＝Qac，則C正確．答案：C2．某未密閉房間內(nèi)的空氣溫度與室外的相同，現(xiàn)對該室內(nèi)空氣緩慢加熱，當室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫度時()A．室內(nèi)空氣的壓強比室外的小B．室內(nèi)空氣分子的平均動能比室外的大C．室內(nèi)空氣的密度比室外的大D．室內(nèi)空氣對室外空氣做了負功解析：由于房間是未密封的，它與外界是相通的，故室內(nèi)的空氣壓強與室外的空氣壓強相等，A錯誤；由于室內(nèi)的空氣溫度高于室外的空氣溫度，而溫度是分子平均動能的標志，故室內(nèi)空氣分子的平均動能比室外的大，B正確；室內(nèi)空氣的密度小于室外空氣的密度，C錯誤；室內(nèi)的空氣會向室外膨脹，所以室內(nèi)的空氣對室外空氣做正功，D錯誤．答案：B3．密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣(不計分子勢能)()A．內(nèi)能增大，放出熱量B．內(nèi)能減小，吸收熱量C．內(nèi)能增大，對外界做功D．內(nèi)能減小，外界對其做功解析：不計分子勢能時瓶內(nèi)空氣的內(nèi)能只與其溫度有關(guān)，溫度降低時其內(nèi)能減?。芰掀孔儽鈺r瓶內(nèi)空氣體積減小，外界對其做功．再由熱力學第一定律知此過程中瓶內(nèi)空氣要放出熱量，故只有D正確．答案：D4.如圖所示，內(nèi)壁光滑、導熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體．當環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體()A．內(nèi)能增加B．對外做功C．壓強增大D．分子間的引力和斥力都增大解析：對活塞：p＝p0＋eq\f(mg,S)知：壓強不變；由等壓變化規(guī)律：溫度升高體積增大，體積增大則對外做功；導熱良好則溫度不變，內(nèi)能便不變；對理想氣體不考慮分子間的相互作用力．故選B.答案：B5．壓縮過程中，兩個閥門均關(guān)閉．若此過程中