2017届高三物理一轮复习第十一章热学3热力学定律与能量守恒定律课时达标
高三物理一轮复习 第十一章 热学 3 热力学定律与能量守恒定律课时达标(2021年整理)
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热力学定律与能量守恒定律1．如图所示,一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac.则（）A．T b>T c，Q ab>Q ac B．T b>T c，Q ab<Q acC．T b＝T c，Q ab>Q ac D．T b＝T c，Q ab〈Q ac答案：C解析：根据理想气体状态方程有：错误!＝错误!＝错误!,所以有T a<T b＝T c，在ab过程中,吸收的热量Q ab＝ΔU＋W，在ac过程中，吸收的热量Q ac＝ΔU，所以Q ab〉Q ac,所以C项正确，A、B、D项错误．2．（2014·重庆卷）重庆出租车常以天然气作为燃料．加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( ) A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小答案：B解析：储气罐中气体体积不变,气体不做功，当温度升高时,气体压强增大，气体内能增大,分子平均动能增大；由热力学第一定律可知，气体一定吸热，故选项B正确．3．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2。
2017届高考物理一轮总复习 选修部分 第11章 热学 第3讲 热力学定律与能量守恒课件
)
5．[热现象的理解]关于热现象，下列叙述正确的是( A．温度降低，物体内所有分子运动的速率都变小 B．分子.能量守恒定律的内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式 转化为别的形式， 或者是从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变。 2.条件性：能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的。例如，机械能 守恒定律具有适用条件，而能量守恒定律是无条件的，是一切自然现象都遵守的基本规律。 3.两类永动机 (1)第一类永动机：不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器。 违背 能量守恒定律 ，因此不可能实现。 (2)第二类永动机：从单一热库吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化的机器。 违背 热力学第二定律 ，不可能实现。
解析 气体向真空中膨胀是自由膨胀，虽然体积增大，但气体不对外做功，又由于系统是绝热系统， 和外界不发生热交换，所以气体内能不变，温度不变，由玻意耳定律可知气体压强变小，故选项 B、D 正 确。
2.在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了 24 kJ 的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地 潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了 5 kJ 的热量。在上述两个过程中，空气的 放出 选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ 5 kJ，空气________( 29 内能共减小________ 。
总结升华 判定物体内能变化的方法 (1)内能的变化都要用热力学第一定律进行综合分析。 (2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W 为负；体积缩小，外界对气体做功，W 为正。 (3)与外界绝热，则不发生热传递，此时 Q＝0。 (4)如果研究对象是理想气体，则由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分 子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化。
高考物理一轮复习课时规范练41 热力学定律与能量守恒定律(含答案)
课时规范练41热力学定律与能量守恒定律基础对点练1.(多选)(热力学定律的理解)关于热力学定律,下列说法正确的是()A.根据热力学第一定律可知,一定质量的理想气体等压膨胀对外做功,内能一定减少B.第一类永动机制不成,是因为它违反了热力学第一定律C.热力学第二定律是从另一个侧面阐述能量守恒定律D.从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律2.(热力学第一定律与气体状态方程的综合)如图所示,导热良好的圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上,用活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞上堆放着铁砂,系统处于静止状态。
现缓慢取走铁砂,忽略活塞与汽缸之间的摩擦,外界环境温度不变,则在此过程中缸内气体()A.对外做功,其内能减少B.温度不变,与外界无热量交换C.分子碰撞缸壁时的平均作用力减小D.分子单位时间内对活塞的碰撞次数减少3.(多选)(热力学定律与图像)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图像如图所示,p a、p b、p c分别表示a、b、c的压强,下列判断正确的是()A.状态a、b、c的压强满足p c=p b=3p aB.过程a到b中气体内能增大C.过程b到c中气体吸收热量D.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功4.(热力学定律与图像)右图为一定质量的理想气体状态的两段变化过程,一个从c到b,另一个是从a到b,其中c与a的温度相同,比较两段变化过程,则()A.c到b过程气体放出热量较多B.a到b过程气体放出热量较多C.c到b过程内能减少较多D.a到b过程内能减少较多5.(多选)(热力学定律与图像综合)如图,一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环,A、B、C、D分别位于矩形的四个顶点上。
下列说法正确的是()T0A.状态C的温度为32B.A→B过程,分子的平均动能减少C.D→A过程,气体压强增大、内能减小D.经历A→B→C→D→A一个循环,气体吸收的热量大于释放的热量6.(热力学第二定律)(2022山东枣庄期末)“天宫”空间站是“天和核心舱”“问天实验舱”和“梦天实验舱”的三舱组合体,三舱皆有“气闸舱”;航天员出站时,要途经“气闸舱”“减压”后才能出站;从太空返回空间站时要途经“气闸舱”“升压”后才能进站。
2017年高考物理一轮复习第11章热学第3讲热力学定
2．热力学过程方向性实例 热量Q能自发传给 (1)高温物体 低温物体。 热量Q不能自发传给 能自发地完全转化为 (2)功 热。 不能自发地且不能完全转化为 能自发膨胀到 (3)气体体积 V1 气体体积 V2(较大)。 不能自发收缩到 能自发混合成 (4)不同气体 A 和 B 混合气体 AB。 不能自发分离成 3．熵增加原理
3．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确 的是 导学号 05801370 ( )
A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定 律 B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定 律 C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递 也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能 D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体 是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的
减少 。 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会_______
能量守恒守恒 1．内容 产生 ，也不会凭空_______ 消失 ，它只能从 能量既不会凭空_______ 转化 为另一种形式，或者从一个物体_______ 转移 到另 一种形式_______ 保持不变 。 一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量_________ 2．能源的利用
给自行车打气时，外界对气体做功，增大了内能，
使打气筒温度升高。
2．一定质量气体，吸热 200J，内能减少 20J，下列说法 中正确的是 导学号 05801369 ( A．气体对外做功 180J B．气体对外做功 220J C．外界对气体做功 180J D．外界对气体做功 220J 答案：B )
高三物理一轮总复习 第11章 选修3-3 第2节 热力学定律 能量守恒定律课件
【解析】绝对零度是永远也达不到的，只能趋近， A 错；由热力学第二定律的微观意义可知 B 对；由开 尔文表述可知 C 错；由克劳修斯表述可知 D 对．
【答案】BD
一、选择题：1、2 题为多选．
1．以下过程不可能发生的是( BC )
A．对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变 B．对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变 C．物体对外做功，同时物体放热，物体的内能不变 D．物体对外做功，同时物体吸热，物体的内能不变
恒能否实现的条件和过程的方向，指出了一切变化过
程的自然发展是不可逆的，除非靠外界影响，所以二
者既相互联系又相互补充．
3．两类永动机的比较
第一类永动机
第二类永动机
不需要任何动力或 从单一热源吸收热量，全部
燃料，却能不断地 对外做功，而不产生其他影
对外做功的机器
响的机器
违背能量守恒，不 不违背能量守恒，违背热力
参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中 进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．
变式 3 下列说法中正确的是( ) A．随着高科技的不断发展，绝对零度是可以达 到的 B．一切自然过程总量沿着分子热运动的无序性 增大的方向进行 C．从单一热源吸取热量，并使之全部变成有用 的机械功是不可能的 D．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体， 但不能自发地从低温物体传递到高度物体
(2)公式：ΔU＝ W＋Q ．
3．能量守恒定律
内容：能量既不会凭空 产生 ，也不会凭空 _消失 ，它只能从一种形式 转化 为另一种形式， 或者从一个物体 转移 到另一个物体，在能的转化 或转移过程中其 总量 不变．
知识点二 热力学第二定律 1．热力学第二定律的两种表述 表述一(按照热传导的方向性来表述)：热量不可 能自发地从 低温 物体传到 高温 物体． 表述二(按照机械能与内能转化过程的方向性来 表述)：不可能从单一热源吸收热量，全部对外做功， 而不产生其他影响．它也可以表述为：第二类永动机 是不可能制成的． 这两种表述是等效的，即可以从一种表述导出另 一种表述． 2．热力学第一定律和热力学第二定律的关系 热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守 恒的特殊表达形式，而第二定律指出了能量转化与守
2017年高考物理一轮复习 第11章 热学课件 新人教版
名师点拨
高考对分子动理论考查的内容包括：分子动理论的基本观 点和实验依据，阿伏加德罗常数，气体分子运动速率的统计分 布，温度是分子平均动能的标志，内能等。考查分子动理论的 试题一般为选择题，难度中等。
高考对固体和液体考查的内容包括：固体的微观结构、晶 体和非晶体，液晶的微观结构，液体的表面张力现象、液体的 浸润、不浸润和毛细现象等。试题一般为选择题，难度中等或 偏易。
高考对气体考查的内容包括：气体实验定律、理想气体状 态方程等，常考查气体状态变化的图象，难度中等。
考向瞭望
1.考查阿伏加德罗常数及分子大 小、分子质量、分子数目等微观 量的估算。 2．考查分子的平均动能、热运动 和布朗运动。 3．考查晶体和非晶体的特点及液 体表面张力产生的原因。 4．气体实验定律的定量计算及图 象的考查。 5．热力学第一定律与理想气体状 态方程定性分析的综合考查。 6．考查热力学第二定律和能量守 恒的综合运算。 7．考查油膜法测分子直径大小的 原理、操作步骤和数据的处理。
走向高考 ·物理
人教版 ·高考总复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第十一章 热学
1 高考导航 2 名师点拨
高考导航
最新考纲
1.分子动理论的基本观点和实验依据 Ⅰ 2．阿伏加德罗常数Ⅰ 3．气体分子运动速率的统计分布Ⅰ 4．温度是分子平均动能的标志，内 能Ⅰ 5．固体的微观结构，晶体和非晶体 Ⅰ 6．液晶的微观结构Ⅰ 7．液体的表面张力现象Ⅰ 8．气体实验定律Ⅰ 9．理想气体Ⅰ 10．热力学第一定律Ⅰ 11．能量守恒定律Ⅰ 12．热力学第二定律Ⅰ 13．用油膜法估测分子的大小
【优化方案】2017届高考(全国新课标)物理一轮配套课件：11.3热力学定律与能量守恒33PPT
pV (2)B→C，由 T ＝恒量，V 不变，p 减小，T 降低． pV (3)C→D，由 T ＝恒量，p 不变，V 减小，可知 T 降低．外 界对气体做功，内能减小，由Δ U＝W＋Q 可知 C→D 过程 放热． (4)A→B，气体对外界做功 WAB＝p2(V3－V1) B→C，V 不变，气体不做功 C→D，V 减小，外界对气体做功 WCD＝－p1(V3－V2) 状态从 A→B→C→D 的变化过程中， 气体对外界做的总功 W ＝WAB＋WBC＋WCD＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)
栏目 导引
第十一章
热
学
3．两类永动机的比较 第一类永动机 第二类永动机 从单一热源吸收热量，使之 完全变成功，而不产生其他 影响的机器 不违背能量守恒定律，但违背 热力学第二定律，不可能制成
不需要任何动力或燃料, 却能不断地对外做功的 机器
违背能量守恒定律,不 可能制成
栏目 导引
第十一章
热
学
关于热力学定律，下列说法正确的是(ACE) A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 D．不可能使热量从低温物体传向高温物体 E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
第பைடு நூலகம்一章
热
学
第三节
热力学定律与能量守恒
第十一章
热
学
一、热力学第一定律和能量守恒定律 1．改变物体内能的两种方式 做功 ； (1)_______ 热传递 ． (2)________ 2．热力学第一定律
(1)内容：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． (2)表达式：ΔU＝Q＋W
2017年新课标高考物理大第11章 热学第3节 热力学定律与能量守恒定律课件
a→b→c变化到状态c时，吸收了340
J的热量，并对外做功120
J．若该气体由状态a沿a→d→c变化到状态c时，对外做功40 J，则
这一过程中气体______(填“吸收”或“放出”)_____ J热量．
解析：一定质量的理想气体由状态a沿a→b→c变化到状态 c，吸收了340 J的热量，并对外做功120 J，由热力学第一定律有 ΔU＝Q1＋W1＝340 J－120 J＝220 J，即从状态a到状态c，理想 气体的内能增加了220 J；若该气体由状态a沿a→d→c变化到状态 c时，对外做功40 J，此过程理想气体的内能增加还是220 J，所 以可以判定此过程是吸收热量，由热力学第一定律有ΔU＝Q2＋ W2，得Q2＝ΔU－W2＝220 J＋40 J＝260 J.
2．热力学第二定律的实质 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观 过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的 宏观过程都具有方向性．
3．两类永动机的比较
第一类永动机
第二类永动机
不需要任何动力或 从单一热源吸收热量， 燃料，却能不断地 使之完全变成功，而不
对外做功的机器 产生其他影响的机器
W＝p0ΔV＝p0S(H－h)， 由热力学第一定律ΔU＝Q－W，解得H＝12 cm.
气体温度从T0升高到T的过程，由理想气体状态方程，得
pSh T0
＝p0TSH，解得T＝pp0hHT0＝720 K.
答案：(1)50 N (2)720 K
气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方法 1气体实验定律研究对象是一定质量的理想气体. 2解决具体问题时，分清气体的变化过程是求解问题的关 键，根据不同的变化，找出与之相关的气体状态参量，利用相关 规律解决.
高考物理一轮复习课件：第十一章 第3讲 热力学定律与能量守恒
(2012·新课标全国高考)关于热力学定律，下列说法 正确的是( 量 B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 D．不可能使热量从低温物体传向高温物体 )
A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热
E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
【解析】 根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W.A正确，B 错误．E
汽缸内气体放出的热量Q.
【解析】 (1)在气体由 p＝1.2p0 下降到 p0 的过程中， 气体体积不变，温度由 T＝2.4T0 变为 T1， T1 p0 由查理定律得 T ＝ p 在气体温度由 T1 变为 T0 的过程中， 体积由 V 减小到 V1， 气体压强不变， T1＝2T0 V T1 由盖—吕萨克定律得V ＝T ，解得 1 1 0 V1＝2V
1.在热力学第二定律的表述中，“不引起其他变化”的 含义 “不引起其他变化”的含义是发生的热力学宏观过程只 在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响． 如吸热、放热、做功等． 2．热力学第二定律的实质
热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与
宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉 及热现象的宏观过程都具有方向性．
1.能量守恒定律 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种
形式 转化 为另一种形式，或者从一个物体 转移 到别的
物体，在转化或转移的过程中，能量的 总量 保持不变． 2．能源的利用 (1)存在能量耗散和 品质下降 ． (2)重视利用能源时对 环境 的影响．
(3)要开发新能源(如 太阳能 、生物质能、风能、水流
能等)．
3．两类永动机
(1)第一类永动机：不消耗任何能量，却源源不断地对外
高考物理一轮总复习 热学 第3讲 热力学定律和能量守恒
基
础 知
7.0×104 J，气体内能减少 1.3×105 J，则此过程(
)
识
回 顾
A．气体从外界吸收热量 2.0×105 J
B．气体向外界放出热量 2.0×105 J
课
时
C．气体从外界吸收热量 6.0×104 J
考
点 互
D．气体向外界放出热量 6.0×104 J
跟 踪 训 练
动 探
[解析] 根据热力学第一定律 ΔU＝W＋Q 得：－1.3×105
改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功
课 时
跟
考 点 互
与热传递之间的定量关系．此定律是标量式，应用时热量的
踪 训 练
动 单位应统一为国际单位制中的焦耳．
探
究
第12页
必修1 第1章 第1讲
高考总复习·课标版·物理
基
础 知
2．对公式 ΔU＝Q＋W 符号的规定
识
回
顾
符号
W
Q
ΔU
＋ 外界对物体做功 物体吸收热量 内能增加
知
识 回
()
顾
A．U＝200 J，Ek＝600 J
课
B．U＝600 J，Ek＝200 J
时 跟
考 点
C．U＝600 J，Ek＝800 J
互
踪 训 练
动 探
D．U＝800 J，Ek＝200 J
究
[解析] U＝Ff·S＝60×10 J Ek＝F 合·S＝200 J.
[答案] B
第16页
必修1 第1章 第1讲
课 时
跟
考 点 互 动
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，即 ΔU＝0，则 W
高三物理一轮复习 第十一章 热学 1 分子动理论与统计观点课时达标(2021年整理)
2017届高三物理一轮复习第十一章热学1 分子动理论与统计观点课时达标编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017届高三物理一轮复习第十一章热学1 分子动理论与统计观点课时达标）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2017届高三物理一轮复习第十一章热学1 分子动理论与统计观点课时达标的全部内容。
分子动理论与统计观点1．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示，图中记录的是（）A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线答案:D解析：微粒在周围液体分子无规则地碰撞作用下，做布朗运动,轨迹是无规则的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹;而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规则，也能充分反映微粒布朗运动的无规则性，本实验记录描绘的正是某一粒子位置的连线,故选D项．2．（多选)(2015·江苏卷)对下列几种固体物质的认识,正确的有（)A．食盐熔化过程中,温度保持不变，说明食盐是晶体B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同答案：AD解析：晶体都具有固定的熔点，选项A正确;蜂蜡是非晶体,选项B错误;晶体的微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同，导致了它们的物理性质不同，选项D正确．3．（多选)（2015·全国新课标Ⅱ卷）关于扩散现象，下列说法正确的是( )A．温度越高,扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的答案：ACD解析:温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散进行得越快，选项A、C正确；扩散现象是一种物理现象，不是化学反应，选项B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D 正确；液体中的扩散现象是由液体分子的无规则运动而产生的,选项E错误．4．(多选）(2015·山东卷)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是( ）A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C．使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的答案：BC解析:墨滴入水后碳粒的运动是布朗运动，是由于受水分子撞击不平衡引起的,是水分子无规则运动的反映，碳粒越小，布朗运动越明显，综上所述,选项A、D错误，选项B、C正确．5．如图所示,甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F＞0为斥力,F＜0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，下列四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是 ( )答案:B解析：根据牛顿第二定律可知，乙分子在C位置的分子力为零，分子的速率最大，A项错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故B项正确；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C项错误；分子动能不可能为负值,故D项错误．6．（多选)雾霾天气造成城市里大面积低能见度的情况．在早上或夜间相对湿度较大的时候，形成的是雾；在白天气温上升、湿度下降的时候，逐渐转化成霾．这种现象既有气象原因,也有污染排放原因.2013年1月9日以来,全国中东部地区陷入严重的雾霾和污染中,中央气象台将大雾蓝色预警升级至黄色预警,13日10时北京甚至发布了北京气象史上首个雾霾橙色预警．从东北到西北,从华北到中部导致黄淮、江南地区,都出现了大范围的重度和严重污染．下列有关说法中正确的是( ）A．雾霾天气时，空气中的微粒做布朗运动B．雾霾天气时，空气中的微粒做机械运动C．一定质量0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能小D．一定质量0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能大答案：BD解析：布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动,雾霾中的微粒在空气流动下有规律地做机械运动，A项错误,B项正确；0 ℃的水放出热量凝结成0 ℃的冰，所以一定质量0 ℃水的分子势能比0 ℃冰的分子势能大,C项错误，D项正确．7．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A.已知1克拉＝0。
高考物理一轮复习 第11章 热学 3 第三节 热力学定律与能源课后达标能力提升 新人教版
3 第三节热力学定律与能源(建议用时：60分钟)一、选择题1．重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( ) A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小解析：选B．储气罐内气体体积及质量均不变，温度升高，气体从外界吸收热量，分子平均动能增大，内能增大，压强变大．因气体体积不变，故外界对气体不做功，只有B正确．2．景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒．猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体，在此压缩过程中( )A．气体温度升高，压强不变B．气体温度升高，压强变大C．外界对气体做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少解析：选BC．压缩气体时，外界对气体做功，内能增加，温度升高，体积变小，压强增大，所以B、C正确，A、D错误．3．夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是( ) A．气体的内能减少B．气体的内能不变C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低D．气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了解析：选AC．气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，Q＝0，对外做功，热力学第一定律的表达式为W＋Q＝ΔU，内能减少，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则A、C正确．4．一定质量的理想气体被活塞封闭在透热的汽缸中，如图所示．不计活塞与汽缸的摩擦，当用外力向上缓慢拉动活塞的过程中，环境温度保持不变．下列判断正确的是( ) A．拉力对气体做正功，气体内能增加，吸收热量B．气体对外做功，内能不变，吸收热量C．外界对气体做功，内能不变，放出热量D．气体吸收的热量等于气体对活塞做功解析：选BD．活塞缓慢上移的过程中，气体膨胀对活塞做功，而气体温度保持不变，内能不变，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝0知，Q＞0，即吸收热量，故B、D正确．5．下列说法正确的是( )A．一切与热现象有关的宏观物理过程都是不可逆的B．一定质量的气体在绝热膨胀的过程中，温度一定降低C．内能不同的物体，它们的分子热运动的平均动能可能相同D．一定质量的气体在等容变化的过程中吸热，内能不一定增加解析：选AC．一切与热现象有关的宏观自然过程，朝某个方向可以自发地进行，而相反的过程，即使不违背能量守恒定律，也不会自发地进行，选项A正确；气体向真空自由膨胀，W＝0，且绝热过程Q＝0，根据热力学第一定律可知，气体的内能不变，即气体温度不变，选项B错误；物体的内能取决于分子热运动的平均动能、分子势能及分子数目三个因素，故选项C正确；等容过程W＝0，吸热Q>0，由热力学第一定律可知，气体的内能一定增加，选项D错误．6．如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气( )A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大解析：选AB．在水加热升温的过程中，封闭气体的温度升高，内能增大，选项A正确；根据p T＝C 知，气体的压强增大，选项B 正确；气体的体积不变，气体分子间的距离不变，分子间的引力和斥力不变，选项C 错误；温度升高，分子热运动的平均速率增大，但并不是所有分子运动的速率都增大，选项D 错误．7．一定质量的理想气体在下列哪些过程中，一定从外界吸收了热量( )A ．温度保持不变，体积逐渐膨胀B ．体积保持不变，温度逐渐升高C ．压强保持不变，体积逐渐收缩D ．温度逐渐升高，压强逐渐减小解析：选ABD ．体积增大，气体向外界做功，温度不变，内能不变，故一定吸收了热量，A 正确．体积不变，气体对外界不做功，温度升高，内能增大，则只能气体吸收热量，B 正确．体积减小，外界对气体做功，压强不变，体积减小，则温度减小，内能减小，故一定向外放出热量，C 错误．温度升高，压强减小，则内能变大，体积增大，气体对外界做功，故一定吸收热量，D 正确．二、非选择题8．(2018·盐城高三调研测试)盛有氧气的钢瓶，从18 ℃的室内搬到－13 ℃的工地上，两状态下钢瓶内氧气分子热运动速率统计分布图象如图所示，则此过程中瓶内氧气的内能________(填“增大”“不变”或“减小”)，图中T 1＝________K ．解析：从室内搬到工地上，温度降低了，所以内能减小；由分子分布速率图可知T 1<T 2，所以T 1＝(－13＋273)K ＝260 K ．答案：减小 2609．我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990 m 深处的海水温度为280 K ．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化．如图所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度T 0＝300 K ，压强p 0＝1 atm ，封闭气体的体积V 0＝3 m 3，如果将该汽缸下潜至990 m 深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．(1)求990 m 深处封闭气体的体积(1 atm 相当于10 m 深的海水产生的压强)．(2)下潜过程中封闭气体________(选填“吸热”或“放热”)，传递的热量________(选填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功．解析：(1)当汽缸下潜至990 m 时，设封闭气体的压强为p ，温度为T ，体积为V ，由题意可知p ＝100 atm根据理想气体状态方程得p 0V 0T 0＝pV T代入数据得V ＝2．8×10－2m 3．(2)下潜过程中温度降低，则ΔU <0，气体体积减小，则W >0，由ΔU ＝Q ＋W 知，Q <0，放热，且|Q |>W ．答案：(1)2．8×10－2 m 3 (2)放热 大于10．(2018·常州教育学会高三学生学业水平监测)(1)如图所示，理想气体做图示的循环，其中2→3过程是绝热过程，3→1过程是等温过程，则2→3过程中气体内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，3→1过程中气体________(填“吸热”或“放热”)．(2)若2→3过程中气体对外界做功150 J ，3→1过程中外界对气体做功100 J ，试求： ①全过程气体对外做功为多少；②1→2过程中气体吸收的热量为多少．解析：(1)2→3体积增大，气体对外做功，气体的内能减小；3→1温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，但因为内能不变，气体一定对外放热．(2)①气体对外做功W ＝150 J －100 J ＝50 J ．②1→2过程中气体吸收的热量Q ＝150 J ．答案：(1)减小 放热 (2)见解析11．一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比．在初始状态A 时，体积为V 0，压强为p 0，温度为T 0，已知此时其内能为U 0．该理想气体从状态A 经由一系列变化，最终还回到原来状态A ，其变化过程的p －T 图线如图所示，其中CA 延长线过坐标原点，BA 在同一竖直直线上．求：(1)状态B 的体积；(2)状态C 的体积；(3)从状态B 经由状态C ，最终回到状态A 的过程中，气体与外界交换的热量是多少？ 解析：(1)由题图可知，从状态A 到状态B 为等温变化过程，状态B 时气体压强为p 1＝3p 0，设体积为V 1，由玻意耳定律得p 0V 0＝p 1V 1，解得V 1＝V 03． (2)由题图可知，从状态B 到状态C 为等压变化过程，状态C 时气体温度为T 2＝3T 0，设体积为V 2，由盖－吕萨克定律得V 1T 0＝V 2T 2，解得V 2＝V 0．(3)由状态B 经状态C 回到状态A ，外界对气体做的总功为ΔW ；从状态B 到状态C ，设外界对气体做功为ΔW BC ，ΔW BC ＝p 2(V 1－V 2)，联立解得ΔW BC ＝－2p 0V 0；从状态C 回到状态A ，由图线知为等容过程，外界对气体不做功，所以ΔW ＝ΔW BC ＝－2p 0V 0，从状态B 经状态C 回到状态A ，内能增加量为ΔU ＝0，气体从外界吸收的热量为ΔQ ，内能增加量为ΔU ，由热力学第一定律得ΔU ＝ΔQ ＋ΔW ，解得ΔQ ＝2p 0V 0，即气体从外界吸收热量2p 0V 0．答案：见解析。
高三物理一轮复习 第十一章 热学 2 固体、液体与气体课时达标(2021年整理)
2017届高三物理一轮复习第十一章热学2 固体、液体与气体课时达标编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017届高三物理一轮复习第十一章热学2 固体、液体与气体课时达标）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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固体、液体与气体1．关于空气湿度，下列说法正确的是错误!（)A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的绝对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比答案:C解析:空气的绝对湿度是指空气中所含水蒸气的压强,它与温度、体积无关．水的饱和汽压与温度有关,与体积无关．空气的绝对湿度要小于水的饱和汽压．因为相对湿度＝水蒸气的实际压强，而空气的绝对湿度与水的饱和汽压都与体积无关，故相对湿度与体积无同温度下的饱和汽压关；因饱和汽压与温度有关，故相对湿度与温度有关；在绝对湿度不变而降低温度时,由于水的饱和汽压减小会使空气的相对湿度增大．居室的相对湿度以40%～60%较适宜．2．下列说法正确的是（)A．饱和蒸汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大B．饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态C．所有晶体都有固定的形状、固有的熔点和沸点D．所有晶体由固态变成液态后，再由液态变成固态时,固态仍为晶体答案：A解析:饱和蒸汽压与温度有关，A项正确；饱和蒸汽是指蒸发和液化处于动态平衡，B项错误；单晶体有固定形状，而多晶体没有固定形状,C项错误；水晶为晶体,熔化再凝固后变为非晶体，D项错误；本题答案为A.3．关于液晶，下列说法中正确的是 ( ）A．液晶是一种晶体B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C．液晶的光学性质随温度的变化而变化D．液晶的光学性质不随温度的变化而变化答案：C解析：液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定的方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，所以A、B两项错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，如温度、压力、外加电压等因素的变化,都会引起液晶光学性质的变化．4．(多选)下列说法正确的是错误!( ）A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能,这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故答案：ACD解析：由于针的重力比较小,水的表面张力可以与重力平衡，因此针能浮在水面上,A项正确；水对油脂不浸润，能在油脂面上形成水珠，水对玻璃浸润,不能在玻璃表面形成水珠，B 项错误；在宇宙飞船中的水滴完全失重，水滴的表面张力作用使得水滴成球形，C项正确；同种液体对不同的材料是否浸润的情况不同，所以在毛细管中液面有的升高，有的降低，D项正确；当两薄玻璃板间有一层水膜时，两玻璃板内部没有了大气压，而两玻璃板外部的大气压将两玻璃板紧紧地压在一起，将很难拉开,E项错误．5．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为___的空气．（填选项前的字母)A.错误!VB.错误!VC．(错误!－1)V D．（错误!＋1)V答案:C解析:设需要充入的气体体积为ΔV，由气体状态方程可知p0(V＋ΔV)＝pV,ΔV＝错误!V，选项C正确．6．如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体．现对气体缓慢加热，气体温度不断升高,水银柱上升,则被封闭气体的体积和热力学温度的关系最接近哪个图象 ( )答案：A．解析：对气体缓慢加热的过程中,水银柱缓慢上升，始终处于平衡状态;刚开始，水银柱完全处在粗端，气体的压强p1＝p0＋ρgh1保持不变,气体经历等压变化，此时vt图象是一条直线，斜率k1∝错误!;最终水银柱将完全处在细端,同理，此时气体的压强p2＝p0＋ρgh2保持不变，气体经历等压变化，此时图象的斜率k2∝错误!，显然，h1〈h2,p1<p2，所以k1〉k2,选项B、C可排除；在水银柱经过粗细交接部位时，水银柱的长度由h1逐渐增大到h2，气体的压强也由p1逐渐增大到p2，气体的体积和温度也均在变化，显然，该过程不是等容变化过程,选项D错误．7．(多选)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行,da与bc平行，则气体体积在（) A．ab过程中不断增加B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变答案:AB解析:因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线,即气体体积在bc过程中保持不变，B 项正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A项正确；cd是等压线，溫度降低则体积减小，C项错误;连接aO交cd于e，如图，则ae是等容线，即V＝V e,因为V d<V e，所以V d<V a，所以ada过程中体积不是保持不变，D项错误．8．（2015·上海卷)如图所示，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触．初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V1∶V2＝1∶2，温度之比T1∶T2＝2∶5。
高三物理一轮复习选考部分第11章热学第3节热力学定律与能量守恒定律教师专用
第3节热力学定律与能量守恒定律知识点1 热力学第一定律1．改变物体内能的两种方式（1）做功;（2)热传递．2．热力学第一定律(1)内容: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．（2)表达式：ΔU＝Q＋W。
3．ΔU＝W＋Q中正、负号法则物理量W QΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少知识点21．热力学第二定律的两种表述（1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．（2）开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．或表述为“第二类永动机是不可能制成的．”2．用熵的概念表示热力学第二定律在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小．(填“增大"或“减小”）3．热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行．知识点3 能量守恒定律和两类永动机1．能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变．2．能源的利用(1）存在能量耗散和品质下降．(2）重视利用能源时对环境的影响．（3）要开发新能源(如太阳能、生物质能、风能、水流能等）．3．两类永动机（1)第一类永动机：不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器．违背能量守恒定律，因此不可能实现．（2）第二类永动机：从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化的机器．违背热力学第二定律，不可能实现．［核心精讲]1．ΔU＝Q＋W的三种特殊情况过程名称公式内能变化物理意义绝热Q＝0ΔU＝W 外界对物体做的功等于物体内能的增加等容W＝0Q＝ΔU 物体吸收的热量等于物体内能的增加等温ΔU＝0W＝－Q外界对物体做的功，等于物体放出的热量2两种方式做功热传递内能变化情况外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少物体吸收热量,内能增加；物体放出热量，内能减少区从运动形式上别看做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化热传递则是通过分子之间的相互作用，使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化，是内能的转移从能量的角度看做功是其他形式的能与内能相互转化的过程不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移能的性质变化情况能的性质发生了变化能的性质不变联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的1．如图11。
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热力学定律与能量守恒定律
1．如图所示，一定质量的理想气体，由状态a 经过ab 过程到达状态b 或者经过ac 过程到达状态c .
设气体在状态b 和状态c 的温度分别为T b 和T c ，在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Q ab 和Q ac .则 ( )
A ．T b >T c ，Q ab >Q ac
B ．T b >T c ，Q ab <Q ac
C ．T b ＝T c ，Q ab >Q ac
D ．T b ＝T c ，Q ab <Q ac
答案：C
解析：根据理想气体状态方程有：p0V0Ta ＝2p0V0Tb ＝2p0V0Tc
，所以有T a <T b ＝T c ，在ab 过程中，吸收的热量Q ab ＝ΔU ＋W ，在ac 过程中，吸收的热量Q ac ＝ΔU ，所以Q ab >Q ac ，所以C 项正确，A 、B 、D 项错误．
2．(2014·重庆卷)重庆出租车常以天然气作为燃料．加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过
程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( )
A ．压强增大，内能减小
B ．吸收热量，内能增大
C ．压强减小，分子平均动能增大
D ．对外做功，分子平均动能减小
答案：B
解析：储气罐中气体体积不变，气体不做功，当温度升高时，气体压强增大，气体内能增大，分子平
均动能增大；由热力学第一定律可知，气体一定吸热，故选项B 正确．
3．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104 J ，气体对外界做功1.0×104
J ，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 ＝1.5×104
J ，
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＝m V
可知，密度减小．D 项正确．
4．(多选)如图为某同学设计的喷水装置．内部装有2 L 水，上部密封1 atm 的空气0.5 L ，保持阀门
关闭，再充入1 atm 的空气0.1 L ，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有 ( )
A ．充气后，密封气体压强增加
B ．充气后，密封气体的分子平均动能增加
C ．打开阀门后，密封气体对外界做正功
D ．打开阀门后，不再充气也能把水喷光
答案：AC
解析：温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的质量增大，温度、体积基本不变，气体的压
强增大，A 项对、B 项错；打开阀门后，水减少，气体膨胀，密封气体对水做正功，C 项对；如果水全排出，气体压强为p 3，p 3(2 L ＋0.5 L )＝p 1(0.5L ＋0.1 L )得p 3＝0.24p 1<p 1，故不再充气不能把水喷光，因为当气压与外界大气压相同时就不再喷水，D 项错．
5．(多选)关于一定量的气体，下列说法正确的是( )
A ．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和
B ．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
C ．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
D ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加
E ．气体在等压膨胀过程中温度一定升高
答案：ABE
解析：气体体积为气体分子所能达到的空间的体积，而气体分子体积很小，体积之和远小于气体体积，A 项正确；气体温度反映了分子运动的剧烈程度，分子运动的剧烈程度减弱，温度必然降低，B 项正确；气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器器壁的结果，在完全失重的情况下，气体对器壁仍产生压强，C 项错误；气体从外界吸收热量，但如果同时对外做功，那么气体的内能不一定增加，D 项错误；根据气体定。