目錄TOC\o"13"\h\z\u第58課時熱力學定律與能量守恒定律 1考點一熱力學第一定律 1考點二熱力學第二定律 2考點三熱力學第一定律與氣體實驗定律的綜合應用 3考點四熱力學第一定律在圖像中的應用 3鞏固訓練·提升能力 5考點一熱力學第一定律例題分析·考點題型1.如圖所示，豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi)用橫截面積為S的輕質活塞封閉1mol的理想氣體，汽缸密閉性良好，活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動。初始時，活塞靜止在距汽缸底部L處，活塞上方2L處有固定卡扣?，F(xiàn)加熱氣體，使其溫度從T緩慢升高至3T，該過程中氣體內(nèi)能增加3p0SL(p0為外界大氣壓強)，此后氣體溫度繼續(xù)緩慢升高至(1)溫度升高至3T時，氣體的體積;(2)溫度從T升高至3T的過程中，氣體吸收的熱量;(3)摩爾熱容指的是1mol物質溫度升高1K所吸收的熱量。摩爾熱容與氣體經(jīng)歷的變化過程有關，如果升溫是在體積不變條件下進行，該熱容稱為等容摩爾熱容(CV);如果升溫是在壓強不變條件下進行，該熱容稱為等壓摩爾熱容(Cp)變式訓練·舉一反三2.如圖，圓形線圈的匝數(shù)n=200，面積S=0.3m2，處在垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小B隨時間t變化的規(guī)律為B=0.05t(T)，回路中接有阻值為R=5Ω的電熱絲，線圈的總電阻r=1Ω。電熱絲密封在體積為V=1×10-3m3(1)求流過電熱絲的電流;(2)開始通電活塞緩慢運動，剛到達卡環(huán)時，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了100J，若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度及電熱絲的通電時間?？键c二熱力學第二定律例題分析·考點題型3.如圖，圓形線圈的匝數(shù)n=200，面積S=0.3m2，處在垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小B隨時間t變化的規(guī)律為B=0.05t(T)，回路中接有阻值為R=5Ω的電熱絲，線圈的總電阻r=1Ω。電熱絲密封在體積為V=1×10-3m(1)求流過電熱絲的電流;(2)開始通電活塞緩慢運動，剛到達卡環(huán)時，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了100J，若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度及電熱絲的通電時間。變式訓練·舉一反三4.（單選）對于一定質量的理想氣體，下列說法正確的是(

)A.絕熱膨脹過程中，氣體分子的平均動能增大B.等溫壓縮過程中，氣體向外界放出熱量C.等壓膨脹過程中，氣體的內(nèi)能可能不變D.從高溫熱庫吸收熱量使之完全變成功是無法實現(xiàn)的考點三熱力學第一定律與氣體實驗定律的綜合應用例題分析·考點題型5.如圖所示，圓柱形絕熱汽缸固定在傾角為θ的斜面上，汽缸深度為H，汽缸口有固定卡槽。汽缸內(nèi)用質量為m、橫截面積為S的絕熱活塞封閉了一定質量的理想氣體，此時活塞到汽缸底部的距離為H2，汽缸內(nèi)氣體溫度為T0?，F(xiàn)緩慢對氣體加熱，一直到氣體溫度升高到3T0，加熱過程中電熱絲產(chǎn)生熱量Q。若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被氣體吸收，大氣壓強恒為(1)氣體溫度升高到3T(2)氣體溫度從T0升高到3T0變式訓練·舉一反三6.如圖所示，豎直放置的固定汽缸內(nèi)由活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞能無摩擦地滑動，汽缸的橫截面積為S，將整個裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中，開始時缸內(nèi)氣體的溫度為T0，空氣柱長度為l0。用電熱絲對氣體緩慢加熱，活塞緩慢向上移動，缸內(nèi)氣體只與電熱絲發(fā)生熱交換，當缸內(nèi)氣體吸熱為Q時，缸內(nèi)空氣柱長度增加量為ΔlA.內(nèi)能可能不變 B.內(nèi)能一定增大 C.Δl1考點四熱力學第一定律在圖像中的應用例題分析·考點題型7.（單選）一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b、b→c、c→a三個過程后回到初始狀態(tài)a，其p-?V圖像如圖所示.A.氣體在a→b過程中對外界做的功小于在B.氣體在a→b過程中從外界吸收熱量大于在C.在c→D.氣體在c→a過程中內(nèi)能的減少量大于8.（單選）一定質量的理想氣體從狀態(tài)A緩慢經(jīng)過B、C、D再回到狀態(tài)A，其熱力學溫度T和體積V的關系圖像如圖所示。BA和CD的延長線均過原點O，氣體在狀態(tài)A時的壓強為p0，下列說法正確的是(

)A.A→B過程中，氣體發(fā)生等容變化 B.C.C→D過程中，外界對氣體做功 D.變式訓練·舉一反三9.（單選）如圖所示，一定質量的某種理想氣體在狀態(tài)A時的體積為V0。從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為Q，在p-T圖像中圖線AC反向延長線通過坐標原點O，從狀態(tài)C到狀態(tài)B溫度不變，從狀態(tài)B到狀態(tài)A，該氣體對外界做的功為W。用A.氣體在狀態(tài)B時的體積為2B.從狀態(tài)B到狀態(tài)A，氣體與外界交換的熱量為WC.從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體對外放熱，內(nèi)能減少D.狀態(tài)C與狀態(tài)A相比，N10.（多選）一定質量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b、c、d回到狀態(tài)a，其壓強p與體積倒數(shù)1V的關系如圖所示。下列說法正確的是A.b→B.d→C.a→D.b→c過程中外界對氣體做的功大于鞏固訓練·提升能力一、單選題。1.常見的氣壓式水槍玩具內(nèi)部原理如圖所示.從儲水罐充氣口充入氣體，達到一定壓強后，關閉充氣口.現(xiàn)將閥門M打開，水立即從槍口噴出.若在水快速噴出的過程中，罐內(nèi)氣體來不及與外界進行熱交換，則噴水時(

)A.氣體溫度升高 B.外界對氣體做正功 C.氣體內(nèi)能減少 D.氣體內(nèi)能不變2.如圖所示，兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K，P中充滿氣體，Q為真空，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換.打開閥門K后，P中的氣體進入Q中，最終達到平衡，則(

)A.容器中氣體的內(nèi)能減少 B.容器中氣體分子的平均動能增加C.容器中氣體分子的數(shù)密度減小 D.Q中的氣體能自發(fā)地全部退回到P中去3.如圖，一定質量的理想氣體，用活塞封閉在開口向上的導熱氣缸內(nèi)．若環(huán)境溫度不變，活塞與氣缸壁間無摩擦，現(xiàn)對活塞施加向下壓力使其緩慢下降，此過程中A.氣體壓強增大，內(nèi)能增加 B.氣體壓強增大，吸收熱量C.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能不變 D.氣體對外界做功，氣體吸收熱量4.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a，經(jīng)過等溫過程ab到狀態(tài)b，再經(jīng)過等壓過程bc到狀態(tài)c，又經(jīng)等容過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是(

)A.在過程ab中，氣體的內(nèi)能增加 B.在過程bc中，氣體對外界做功C.在過程ca中，氣體對外界放熱 D.在過程abca中，氣體對外界做功5.一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷狀態(tài)b、c后又回到狀態(tài)a，在該過程中氣體體積V隨熱力學溫度T變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是(

)A.a→b過程中氣體的壓強減小B.b→c過程中單位時間內(nèi)、單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)不變C.a→b過程中外界對氣體做的功小于b→c過程中氣體對外界做的功D.c→a過程中氣體放出的熱量大于其內(nèi)能減少量二、多選題。6.下列說法正確的是(

)A.外界對物體做功時，物體的內(nèi)能一定增加B.利用太陽光譜中的暗線可以分析太陽大氣層中含有的元素C.在浸潤現(xiàn)象中，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子稀疏D.某同學制作一個簡易的收音機，若想接收一個頻率較高的電臺，則應該減小線圈的匝數(shù)7.圖1是一底面積為S且導熱性能良好的圓柱形薄壁氣缸，氣缸內(nèi)距其水平底部高L0處有可視為質點的卡點，氣缸上端有一密封良好且可無摩擦滑動的輕活塞，氣缸內(nèi)封閉有一定質量的理想氣體。緩慢改變氣缸內(nèi)的溫度，使缸內(nèi)封閉氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，該過程中，活塞到氣缸底部的高度L與氣缸內(nèi)熱力學溫度T的關系如圖2所示，整個過程中缸內(nèi)封閉氣體吸收的熱量為Q。已知外界環(huán)境氣壓始終為p0，氣缸內(nèi)初始熱力學溫度為T0A.在狀態(tài)A時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強為0.5B.在狀態(tài)C時，LC.整個過程中，缸內(nèi)封閉氣體的內(nèi)能增加量為QD.直線BC一定不過坐標原點8.一定質量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c、d回到狀態(tài)a，此過程氣體的p-V關系圖像如圖所示，其中b→c過程為雙曲線的一部分，a→b、c→d、d→a過程平行于坐標軸.已知在狀態(tài)a時氣體溫度為T0，則下列說法正確的是(

)A.在狀態(tài)c時氣體的溫度為TB.a→b過程氣體放熱C.b→c過程外界對氣體做功12D.從狀態(tài)a經(jīng)一次循環(huán)再回到狀態(tài)a的過程中氣體向外吸熱大于12三、計算題。9.導熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸開口豎直向上放置，其上端口裝有固定卡環(huán)，如圖1所示。質量m=0.8kg、橫截面積S=2.5×10-4m2的活塞將一定質量的理想氣體封閉在缸內(nèi)。現(xiàn)緩慢升高環(huán)境溫度，氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的V-T圖像如圖2所示，已知大氣壓強p(1)狀態(tài)C時氣體的壓強;(2)氣體從A到C的過程中氣體內(nèi)能增加了7.2×104J10.如圖所示，在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質量為m的活塞密封一部分理想氣體，活塞橫截面積為S，能無摩擦地滑動。初始時容器內(nèi)氣體的溫度為T0，氣柱的高度為h。當容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后，活塞緩慢上升15h再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關系式為ΔU=CΔT，C為已知常數(shù)，大氣壓強恒為p0(1)再次平衡時容器內(nèi)氣體的溫度。(2)此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。11.如圖所示，質量為m=4kg的圓柱形汽缸開口向下豎直放置，厚度不計、橫截面積為S=20cm2的活塞在汽缸內(nèi)封閉了一定質量的理想氣體，系統(tǒng)穩(wěn)定時活塞到汽缸頂部的距離為L=?20cm。若在汽缸頂部放一重物A，穩(wěn)定后汽缸下降的高度為h=4cm(汽缸沒有著地)。已知大氣壓強為p0=1.0×105Pa，環(huán)境溫度(1)求重物A的質量M;(2)放置重物A后，環(huán)境溫度緩慢升高至T1=303K，而大氣壓強保持不變，此過程中氣體內(nèi)能增加了2.0J12.如圖所示，內(nèi)壁光滑、高度均為4h的兩個絕熱汽缸底部由細管連通，左側汽缸上端封閉，右側汽缸上端開口