2012高二物理课件：第三章 章末整合（粤教版选修3-3）

(共25张PPT)
专题一
热力学第一定律的应用
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．这个关系叫做热力学第一定律．
其数学表达式为：ΔU＝W＋Q.
[ 例 1] 关于物体内能的变化，以下说法中正确的是
(
)
A.物体吸收热量，内能一定增大
B.物体对外做功，内能一定减少
C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变
D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
解析：根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，物体内能的
变化与外界对气体做功(或气体对外界做功)，气体从外界
吸热(或向外界放热)两种因素有关，物体吸收热量，但有
可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故选项
A 错；同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不
一定减小，B 错；若物体吸收的热量与对外做功相等，则
内能不变，C 正确；而放热与对外做功是使物体内能减小，
所以 D 错．
答案：C
专题二 热力学第二定律的理解和应用
热力学第二定律的内容为：不可能把热量从低温物体
传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热
量使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热
力过程中熵的值总是增加的．因此，热传导的过程可以自
发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不能自发
地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程．要将
热量从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮
助”，就是要由外界对其做功才能完成．电冰箱、空调就
是例子．
[例 2](双选)下列说法中正确的是(
)
A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性
B．一切不违背能量守恒与转化定律的物理过程都是
可以实现的
C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行
D．一切物理过程都不可能自发地进行
解析：根据热力学第二定律，一切自发的热现象都向
着无序性增大的方向进行，故选项 A，C 正确；自然界的
一切现象都符合能量守恒定律，但是满足它的设想并非全
部能实现，如第二类永动机；热量会自发地由高温物体向
低温物体传递，故 D 错误．
答案：AC
1．(2011 年广东卷)图 3－1 为某种椅子与其升降部分
的结构示意图，M、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M
可沿 N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，
在 M 向下滑动的过程中(
)
A
A．外界对气体做功，气体内能增大
B．外界对气体做功，气体内能减小
图 3－1
C．气体对外界做功，气体内能增大
D．气体对外界做功，气体内能减小
2．(2011 年江苏卷)如图 3－2 所示，一演示用的“永动
机”转轮由 5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记
忆合金制成的叶片．轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而
“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，
)
转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是(
图 3－2
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放
的热量
解析：通过分析题意可知，转轮之所以能够发生转动，
是因为叶片能吸收热量，其内能转化为机械能，不是依靠
惯性运动的，其转动的能量来自于热水中的内能，选项 A、
B 错误；转动的叶片需要从热水中吸收热量，水温应不断
降低，C 错误；根据能量守恒定律，叶片在热水中吸收的
能量应等于叶片的机械能与叶片向空气中释放的能量之
和，故 D 正确．
答案：D
3．(2011 年福建卷)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
4．(2010 年上海卷)分子间的相互作用力由引力与斥力
共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则(
)
A．分子间引力随分子间距的增大而增大
B．分子间斥力随分子间距的减小而增大
C．分子间相互作用力随分子间距的增大而增大
D．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大
解析：根据分子力和分子间距离关系图象，如图 1，
选 B.
图 1
答案：B
5．(双选，2011 年全国卷)关于一定量的气体，下列叙
述正确的是(
)
A．气体吸收的热量可以完全转化为功
B．气体体积增大时，其内能一定减少
C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．外界对气体做功，气体内能可能减少
解析：当气体体积增大而内能不变时，气体吸收的热
量全部用来对外做功，A 项对；当气体体积增大时，对外
做功，若同时吸收热量，且吸收的热量多于对外做的功，
内能会增加，所以 B 错；若气体吸收热量的同时对外做功，
且吸收的热量少于对外做的功，则其内能会减少，C 错误；
若外界对气体做功的同时气体向外放出热量，且放出的热
量多于外界对气体所做的功，则气体内能减少，所以 D 正
确．
答案：AD
6．(双选，2010 年全国卷)如图 3－3，一绝热容器被
隔板 K 隔开 a、b 两部分．已知 a 内有一定量的稀薄气体，
b 内为真空，抽开隔板 K 后，a 内气体进入 b，最终达到平
衡状态．在此过程中(
)
A．气体对外界做功，内能减少
B．气体不做功，内能不变
图 3－3
C．气体压强变小，温度降低
D．气体压强变小，温度不变
解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q
＝0.稀薄气体向真空扩散没有做功，W＝0.根据热力学第一
定律稀薄气体的内能不变，则温度不变．稀薄气体扩散体
积增大，压强必然减小．B、D 正确．
答案：BD
7．(2011 年新课标卷)对于一定量的理想气体，下列说
法正确的是________．
A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B．若气体的内能不变，其状态也一定不变
C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不
断增大
D．气体温度每升高 1 K 所吸收的热量与气体经历的
过程有关
E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
解析：理想气体内能只与温度有关，当气体温度升高
时，气体的内能一定增大，E 正确；若气体的压强和体积
都不变，其温度一定不变，内能不变，A 正确；若气体的
内能不变，则温度一定不变，但压强和体积都有可能变化，
B 错误；当气体的温度升高时，其体积变化情况未知，压
强可能增大，可能不变，也可能减小，C 错误；气体温度
每升高 1 K 所吸收的热量除跟气体内能的变化有关外，还
与气体在该过程中做功的情况有关，D 正确．
答案：ADE
8．(2011 年江苏卷)如图 3－4 所示，内壁光滑的气缸
水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内，外
界大气压强为 p0.现对气缸缓慢加热，气体吸收热量 Q 后，
体积由 V1 增大为 V2. 则在此过程中，气体分子平均动能
________(选填“增大”、“不变”或“减小”)，气体内
能变化了____________．
图 3－4
答案：增大 Q－p0(V2－V1)
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