第3章 热力学定律 章末复习方案（Word教师用书）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

命题视角一　对热力学定律的考查 1．(2021·天津)(多选)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成．上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换．若气缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中(　　) A．上下乘客时，气体的内能不变 B．上下乘客时，气体从外界吸热 C．剧烈颠簸时，外界对气体做功 D．剧烈颠簸时，气体的温度不变 答案　AC 解析　上下乘客时气缸内气体与外界有充分的热交换，即发生等温变化，温度不变，故气体的内能不变，体积变化缓慢，没有做功，故没有发生热交换，选项A正确，B错误；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，且气体与外界来不及热交换，气体经历绝热过程，外界对气体做功，温度升高，选项C正确，D错误． 2．(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＝F·Δl＝PS·Δl＝PΔV＝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 命题视角二　气体实验定律与热力学定,律综合问题 1．(2021·湖南改编)(多选)如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞(截面积分别为S1和S2)封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦．在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从A下降高度到B位置时，活塞上细沙的总质量为m.在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变．整个过程环境温度和大气压强p0保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　) A．整个过程，外力F做功大于0，小于mgh B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于(p0S1h＋mgh) D．左端活塞到达B位置时，外力F等于 答案　BCD 解析　根据做功的两个必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞S2没有移动，可知整个过程，外力F做功等于0，选项A错误；根据气缸导热且环境温度没有变，可知气缸内的温度也保持不变，则整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变，内能不变，选项B正确；由内能不变可知理想气体向外界释放的热量等于外界对理想气体做的功Q＝W<p0S1h＋mgh，选项C正确；左端活塞到达B位置时，根据压强平衡可得p0＋＝p0＋，即F＝，选项D正确． 2．(2022·全国乙改编)(多选)一定量的理想气体从状态a经状态b变化状态c，其过程如T－V图上的两条线段所示，则气体在(　　) A．由a变化到b的过程中，气体对外做功 B．由b变化到c的过程中，气体的压强不变 C．由a变化到b的过程中，气体从外界吸热 D．由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能 答案　AC 解析　根据理想气体状态方程可知T＝·V，即T－V图像的斜率为，故有pa＝pb>pc，选项B错误；理想气体由a变化到b的过程中，因体积增大，则气体对外做功，选项A正确；理想气体由a变化到b的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一定律有ΔU＝Q＋W，而ΔU>0，W<0，则有ΔU＝Q－|W|，可得Q>0，Q>ΔU，即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，选项C正确，D错误． 学科网（北京）股份有限公司 $