第14章 第3讲 热力学定律与能量守恒定律-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

高考总复习物理 [例2]解析(1)抽气前A、B两部分气体的 体积V=Sl, 对A部分气体分析，抽气后VA=2V一 V-, 5V, 根据玻意耳定律pV=A· 解得pA=o, 对B部分气体分析，若体积不变的情况 下抽去一半的气体，则压强变为原来的 一半，即2加，则根据玻意耳定律得 AnV=p加·V,解得加=号Am (2)由题意可知，弹簧的压缩量为千，对 活塞受力分析，有pAS=pBS十F, 根据胡克定律得F=k·导， 联立解得k=8DS 15L· 图图ω专A2微 [针对训练3]解析在题图甲中选活塞为研 究对象，进行受力分析如图所示， ↑pS mg 则有pAS=pS十mg, 得=十： 在题图乙中选汽缸为研究对象，进行受 力分析如图所示， PoS PaS g 则有pS=gS+Mg, 如=A答 答系十” [针对训练4]解析从开口端开始计算，右 端大气压强为，同种液体同一水平面 上的压强相同，所以b气柱的压强为 p6=po十pg(h2一h),而a气柱的压强为 pa=p一pghg=p十pg(h2-h-ha). 答案pa=p十pg(h,一h一hg)p= po十pg(h2-h) [例3]B[针对训练5]B [针对训练6]A [例4幻答案B2.04×105增大 [针对训练7]答案减少减小 第3讲热力学定律与能量守恒定律 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.(1)做功 2.(1)热量(2)Q十W (3)Q+W 吸收增 加放出减少 知识点二 1.转移转移3.能量守恒定律 知识点三 1.(1)自发地 [自我检测] 1.(1)×(2)× (3)/(4)/ 2.B 点拨学法·素养提升 [例1]ACD [针对训练1]答案低于大于 [针对训练2]B[例2]AD [针对训练3]BD [例3]解析(1)在活塞缓慢上升的过程中封 闭气体的压强保持不变，发生等压变化， 根据盖吕萨克定律有部 s+) 解得T= 6To. 8 (2)对活塞受力分析有S十mg=S, 活塞上升过程中气体对外界做的功W= pS·0, 由题意可知气体内能的变化量△U= CAT-CTo 由热力学第一定律有△U=Q一W, 解得此过程中容器内气体吸收的热量 Q零+(+停 答累(1)号。(2+(+)停 [针对训练4幻D [针对训练5]解析(1)由题可知，根据玻意 耳定律可得AVA=psVB,解得阳=5o. (2)根据理想气体状态方程可知⑧V TB PeVc Tc' 解得Tc=1.9To (3)根据热力学第一定律可知U=W十Q, 其中Q=0,故气体内能增加△U=W. 答系(1)污加 (2)1.9T。(3)W [例4幻答案BC [针对训练6]BCD 第十五章近代物理 第1讲光电效应波粒二象性 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.电子光电子2.大于或等于 3.(1)大于或等于(2)强度增大 :(4)正比 知识点二 1.hy2.最小值3.电子 4.(1)hy一W。(2)最大初动能 知识点三 1.(1)波动(2)粒子(3)波粒二象 2. 参考答案 [自我检测门 1.(1)×(2)/(3)×(4) 2.C3.B 点拨学法·素养提升 [例1]BD[针对训练1]A [针对训练2]C[例2]A [针对训练3]BD[针对训练4幻CD [例3]D[针对训练5]C [针对训练6]D 第2讲原子和原子核 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.(1)卢瑟福(2)少数(3)很小质量 2.(1)波长 (2)连续吸收特征(4)特 征谱线 3.(1)不连续稳定 (2)Em一En(3)不 连续的 不连续的 知识点二 1.(1)自发贝克勒尔 (2)①天然 人工 ②示踪原子 2.(1)核子(2)①核外电子数②核子数 (3)质量数 3.(1)②He_9e(2)①半数 ②内部 4.(1)核子间(3)△mc2 5.(1)③中子④链式反应⑤原子弹 ⑥镉 棒(2)①质量较大热核反应 [自我检测门 1.(1)×(2)/ (3)/(4)X 2.D3.A 点拨学法·素养提升 [例1]C[针对训练1]D [针对训练2]C[例2]D [针对训练3]AC[针对训练4]A [例3]B[针对训练5]C [针对训练6]C[例4]C [针对训练7]C[针对训练8]A高考总复习物理 Bp与亡成正比 接计算机 (2)若气体被压缩到V=10.0mL,由图 乙可读出封闭气体压强为 Pa 压强传感器」 (保留3位有效数字)。 (3)某组同学进行实验时，一同学在记录 M×I0P 数据时漏掉了△V,则在计算pV乘积时， 220 他的计算结果与同组正确记录数据同学 的计算结果之差的绝对值会随p的增大 而 (选填“增大”或“减小”) 目划训练⑦某学生在水瓶中装入半瓶热 水，盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶 80 100 盖变紧.其本质原因是单位时间内瓶盖受 ×10ml.) 到瓶内气体分子的撞击次数 (选 回答以下问题： 填“增加”“减少”或“不变”)，瓶内气体分 (1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟 260 子平均动能 (选填“增大”“减小” 合曲线为一条过原点的直线，说明在等 或“不变”) 温情况下，一定质量的气体 友情 A.p与V成正比 提示 完成课时达标：第十四章第2讲 第3讲 热力学定律与能量守恒定律 知识整合 基础落实 )》知识梳理《 (2)表达式：△U= (3)△U= 中正、负号法则： 知识点©，热力学第一定律 物理量 1.改变物体内能的两种方式 符号 W Q △U (1) (2)传热. 外界对物 物体 内能 2.热力学第一定律 体做功 热量 (1)内容：一个热力学系统的内能变化量 物体对外 物体 内能 等于外界向它传递的 与外界对它所 界做功 热量 做的功的和。 第十四章热学 知识点二·能量守恒定律 )》自我检测《 1.内容 1.判断下列说法的正误， 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失， (1)做功和传热的实质是相同的.() 它只能从一种形式转化为另一种形式，或 者是从一个物体 到别的物体，在转化 (2)绝热过程中，外界压缩气体做功10J, 或的过程中，能量的总量保持不变 气体的内能可能减少 () 2.条件性 (3)物体吸收热量，同时对外做功，内能可 能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一 能不变 () 种形式的能是否守恒是有条件的。 3.第一类永动机是不可能制成的，它违背了 (4)不违背能量守恒定律的过程不一定能 发生 () 知识点目·热力学第二定律 2.木箱静止于水平地面上，现在用一个80N 1.热力学第二定律的两种表述 的水平推力推动木箱前进10m,木箱受 (1)克劳修斯表述：热量不能 从低 到地面的摩擦力为60N,则转化为木箱 温物体传到高温物体。 与地面系统的内能U和转化为木箱的动 (2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收 261 热量，使之完全变成功，而不产生其他 能E分别是（空气阻力不计） 影响. A.U=200J,Ek=600J 2.能量耗散：分散在环境中的内能不管数量 B.U=600J,Ek=200J 多么巨大，它只不过能使地球大气稍稍变 C.U=600J,Ek=800J 暖一点，却再也不能自动聚集起来驱动机 器做功了 D.U=800J,Ek=200J 点拔学法 素养提升 命题点一 热力学第一定律的理解和应用（自主学习） 1.热力学第一定律的理解 (4)如果研究对象是理想气体，因理想气 (1)内能的变化都要用热力学第一定律进 体忽略分子势能，所以当它的内能变化 行综合分析. 时，主要体现在分子动能的变化上，从宏 (2)做功情况看气体的体积：体积增大，气 观上看就是温度发生了变化， 体对外做功，W为负；体积缩小，外界对 气体做功，W为正 2.三种特殊情况 (3)与外界绝热，则不发生热传递，此时 (1)若过程是绝热的，则Q=0,W=△U, Q=0. 外界对物体做的功等于物体内能的增加. 高考总复习物理 (2)若过程中不做功，即W=0,则Q=U, 团对训练①某容器中的空气被光滑活塞 物体吸收的热量等于物体内能的增加. 封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可 (3)若过程的初、末状态物体的内能不变， 视为理想气体.初始时容器中空气的温度 即△U=0,则W十Q=0或W=一Q,外界 与外界相同，压强大于外界.现使活塞缓 对物体做的功等于物体放出的热量。 慢移动，直至容器中的空气压强与外界相 例1(2024·河北)（多选）如图，水平放置 同.此时，容器中空气的温度 (选 的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两 填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容 部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右 器中空气的密度 (选填“大于” 侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻 “小于”或“等于”)外界空气的密度 质弹簧水平连接.汽缸内壁光滑且水平长 针对训练2)常见的气压式水枪储水罐示 度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在 弹性限度内且体积忽略不计.活塞初始时 意如图.从储水罐充气口充入气体，达到 静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发 一定压强后，关闭充气口.扣动扳机将阀 生缓慢移动，活塞重新静止后 门M打开，水即从枪口喷出.若在水不断 262 喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不 理想气体 真空 BX300X0000000 变，则气体 ( 活塞 充气口 气体 A弹簧恢复至自然长度 B.活塞两侧气体质量相等 C.与初始时相比，汽缸内气体的内能增加 A.压强变大 B.对外界做功 D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内 气体分子数减少 C.对外界放热 D.分子平均动能变大 命题点二 热力学第一定律与图像的综合应用（师生共研） 例2(2024·新课标)（多选）如图，一定量 说法正确的是 理想气体的循环由下面4个过程组成： 1-→2为绝热过程（过程中气体不与外界交 换热量)，2→3为等压过程，3→4为绝热 过程，4→1为等容过程.上述四个过程是 四冲程柴油机工作循环的主要过程.下列 A.1→2过程中，气体内能增加 第十四章热学 B.2→3过程中，气体向外放热 ③ C.3→4过程中，气体内能不变 b年2 D.4→1过程中，气体向外放热 针对训练3（多选）如图所示，一定质量 A.过程①中气体的压强逐渐减小 的理想气体从状态a开始，经历过程①、 B.过程②中气体对外界做正功 ②、③、④到达状态e.对此气体，下列说 C.过程④中气体从外界吸收了热量 法正确的是 ( D.状态c、d的内能相等 命题点三 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用（师生共研） 解题步骤 (2)此过程中容器内气体吸收的热量 确定研究 气体 对象 汽缸、活塞、液柱等 气体实验定律 状态参量 初，末状态之间发生的变化 两类分析 做功情况 热力学定律 吸，放热情况 263 V 内能变化情况 选用规律 气体的三个实验定律、理想气体状态 列方程求解 方程、热力学第一定律 例3(2024·湖北)如图所示，在竖直放置、 开口向上的圆柱形容器内用质量为m的 活塞密封一部分理想气体，活塞横截面积 母划训练4一定质量的理想气体，从状 为S,能无摩擦地滑动.初始时容器内气 态M开始，经状态N、Q回到原状态M, 体的温度为T。,气柱的高度为五.当容器 其p-V图像如图所示，其中QM平行于 横轴，NQ平行于纵轴.则 () 内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢 上升h再次平衡.已知容器内气体内能 变化量△U与温度变化量△T的关系式 为△U=C△T,C为已知常数，大气压强恒 A.M→N过程气体温度不变 为，重力加速度大小为g,所有温度为 B.N→Q过程气体对外做功 热力学温度.求： C.N→Q过程气体内能减小 (1)再次平衡时容器内气体的温度， D.Q→M过程气体放出热量 高考总复习物理 针对训练5)在驻波声场作用下，水中小 (1)pB的表达式； 气泡周围液体的压强会发生周期性变化， (2)Tc的表达式； 使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体 (3)B到C过程，气泡内气体的内能变化 可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收 了多少？ 缩过程可简化为如图所示的p-V图像， 1.9p 气泡内气体先从压强为p、体积为V、温 绝热 度为T。的状态A等温膨胀到体积为 5V、压强为pB的状态B,然后从状态B 等温 绝热收缩到体积为V。、压强为1.9p、温 度为Tc的状态C,B到C过程中外界对 气体做功为W.已知po、V、T。和W.求： 命题点四 热力学第二定律（自主学习） 1.热力学第二定律的含义 A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气 (1)“自发地”指明了传热等热力学宏观现 中散热 264 象的方向性，不需要借助外界提供能量的 B.冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温 帮助， 度都变得更低 (2)“不产生其他影响”的含义是发生的热 C.某新型热机工作时将从高温热源吸收 力学宏观过程只在本系统内完成，对周围 的热量全部转化为功，而不产生其他 环境不产生热力学方面的影响，如吸热、 影响 D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中 放热、做功等.在产生其他影响的条件下 提取热量散发到温度较高的室内 内能可以全部转化为机械能，如气体的等 针对训练6)（多选）关于热力学定律，下 温膨胀过程， 列说法正确的是 () 2.热力学第二定律的实质 A.气体吸热后温度一定升高 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了 B.对气体做功可以改变其内能 大量分子参与的宏观过程的方向性，进而 C.热量不可能自发地从低温物体传到高 使人们认识到自然界中进行的涉及热现 温物体 象的宏观过程都具有方向性， D.如果两个系统分别与状态确定的第三 例4下列关于能量转换过程的叙述，违背 个系统达到热平衡，那么这两个系统 热力学第一定律的有 ,不违背热 彼此之间也必定达到热平衡 力学第一定律、但违背热力学第二定律的 友情 完成课时达标：第十四章第3讲 有