第3章 热力学定律 章末复习方案 （Word教参）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

素能提升一　对热力学定律的考查 1．(2020·全国Ⅱ)下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有______，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有________.(填正确答案标号) A．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 B．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低 C．某新型热机工作时将从高温热库吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响 D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内 解析 A项，汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热，符合热力学第一、第二定律； B项，冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度不可能都变低，违背了热力学第一定律；C项，某新型热机工作是将从高温热库吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响，符合热力学第一定律，但违背了热力学第二定律；D项，冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，符合热力学第二定律． 答案 B　C 2．(2020·江苏节选)一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其p－图像如图所示，求该过程中气体吸收的热量Q. 解析 由题图可知，气体由状态A→状态B为等压变化过程， 则外界对气体做的功W1＝p(VA－VB)， 气体由状态B→状态C为等容变化过程，则W2＝0， 根据热力学第一定律得ΔU＝(W1＋W2)＋Q， 状态A和状态C的温度相等，则ΔU＝0， 代入数据解得Q＝2×105 J. 答案 2×105 J 素能提升二　气体实验定律与热力学定律综合问题 1．(2020·天津)水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意图如图所示．从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口．扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出．若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体(　　) A．压强变大 B．对外界做功 C．对外界放热 D．分子平均动能变大 答案　B 解析　储水罐中封闭的气体可看作理想气体，温度不变，体积增大，由pV＝C可知，压强变小，选项A错误；气体体积增大，对外界做功，选项B正确；由于一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，温度不变，故内能也不变，即ΔU＝0，由于气体对外界做功，即W<0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，Q>0，因此气体从外界吸热，选项C错误；温度不变，分子平均动能不变，选项D错误． 2．(2020·山东)一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p－V图像如图所示．已知三个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、 b(2V0，p0)、c(3V0，2p0)．下列判断正确的是(　　) A．气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功 B．气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量 C．在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D．气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量 答案　C 解析　由W＝Fx＝pSx＝p·ΔV知，p－V图线与V轴所围成的面积表示气体状态变化所做的功，由题图知，a→b和b→c过程中，气体对外界做的功相等，选项A错误；由＝C知，a、b两状态温度相等，内能相同，ΔUab＝0，由ΔU＝W＋Q知，Qab＝－Wab，由＝C知，c状态的温度高于b状态的温度，则b→c过程中，ΔUbc>0，据ΔU＝W＋Q知，Qbc>|Wbc|，结合A选项可知，Wab＝Wbc<0，所以Qbc>Qab，选项B错误；由＝C知，c状态温度高于a状态温度，则c→a过程内能减少，ΔUca<0，外界对气体做正功，Wca>0，属于放热过程，由ΔU＝Q＋W知，Wca<|Qca|，选项C正确；由于a、b状态内能相等，故c→a内能的减少量等于b→c内能的增加量，选项D错误． 学科网（北京）股份有限公司 $