25-26学年高中物理(人教版)选择性必修第三册课件：第3章 章末核心素养提升（含答案）

这是一份25-26学年高中物理(人教版)选择性必修第三册课件：第3章 章末核心素养提升（含答案），共17页。
章末核心素养提升第三章　热力学定律目 录CONTENTS知识网络构建1                  核心素养提升2D一、热力学第一定律与气体实验定律的综合例1 (2025·天津西青高二下期末)健身球是一种内部充气的健身辅助器材,如图所示,球内的气体可视为理想气体,当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换,而缓慢变化时可认为能与外界发生充分的热交换。则下列说法正确的是(　　)A.人体缓慢离开健身球的过程中,球内气体对外放热B.人体缓慢离开健身球的过程中,球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变C.人体快速挤压健身球的过程中,球内气体压强减小D.人体快速挤压健身球的过程中,球内气体分子热运动的平均动能增加解析　人体缓慢离开健身球的过程中,球内气体能与外界发生充分的热交换,则球内气体的温度不变,体积变大,压强变小,气体分子数密度减少,而分子的平均速率不变,则球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数减小;气体对外做功,内能不变,根据热力学第一定律可知,球内气体从外界吸热,故A、B错误;人体快速挤压健身球的过程中,来不及与外界热交换,球内气体体积减小,外部对气体做功,气体内能增加,温度升高,则压强变大,球内气体分子热运动的平均动能增加,故C错误,D正确。AD例2 (多选)(2024·新课标卷,21)如图,一定量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。下列说法正确的是(　　)A.1→2过程中,气体内能增加B.2→3过程中,气体向外放热C.3→4过程中,气体内能不变D.4→1过程中,气体向外放热 BD例3 (多选)(2025·八省联考山陕青宁卷,8)如图,用绝热材料制成的密闭容器被隔板K分成Ⅰ、Ⅱ两部分,一定量的某理想气体处于Ⅰ中,Ⅱ内为真空。抽取隔板K,气体进入Ⅱ中,最终整个容器均匀地分布了这种气体。则此过程,该气体系统(　　)A.对外做功,体积膨胀B.对外不做功,最终压强减小C.内能减少,最终温度降低D.无序度变大 例4 (2023·1月浙江选考,17)某探究小组设计了一个报警装置,其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积S=100 cm2、质量m=1 kg的活塞密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度TA=300 K、活塞与容器底的距离h0=30 cm的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热,活塞缓慢上升d=3 cm恰好到达容器内的卡口处,此时气体达到状态B。活塞保持不动,气体被继续加热至温度TC=363 K的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了ΔU= 158 J。取大气压p0=0.99×105 Pa,求气体:  (3)由状态A到状态C过程中从外界吸收的热量Q。解析　根据题意可知,从状态A到状态C的过程中气体对外做功为W0=pBSd=30 J外界对气体做功W=-W0由热力学第一定律有ΔU=Q+W解得Q=ΔU-W=188 J。答案　188 JD二、热力学第一定律和热力学第二定律的应用例5 我国建成后的“天宫”空间站,是“天和核心舱”、“问天实验舱”和“梦天实验舱”的三舱组合体,三舱皆有“气闸舱”;航天员出站时,要途经“气闸舱”“减压”后才能出站;从太空返回空间站时要途经“气闸舱”“升压”后才能进站。“气闸舱”的原理如图所示,相通的两容器A、B之间装有阀门K,A内充满气体,B内为真空;打开阀门K后,A内的气体进入B中,达到平衡后,再关闭阀门K;B即为“气闸舱”。若整个系统跟外界没有热交换,气体为理想气体,则(　　)A.容器A内的气体进入容器B的过程中,气体膨胀,对外做了功B.容器A内的气体进入容器B的过程中,气体膨胀,温度降低C.容器A内的气体进入容器B的过程中,气体分子势能减少D.即使阀门K一直处于打开状态,容器B中气体也不可能自发地全部退回到容器A中解析　当阀门K被打开时,容器A中的气体进入容器B中,由于容器B中为真空,所以气体体积膨胀,对外不做功,又因为系统与外界无热交换,所以气体内能不变,气体为理想气体,分子势能不变,则气体的温度也不变,故A、B、C错误;由热力学第二定律知,真空中气体膨胀具有方向性,在无外界作用时,容器B中气体不能自发地全部退回到容器A中,故D正确。