2021届高考物理一轮复习核心素养测评四十一光的折射全反射含解析.doc

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1、热力学定律与能量守恒考点一　热力学第一定律的理解和应用【典例1】一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？【通型通法】1.题型特征：热力学第一定律的应用。2.思维导引：气体的内能仅与状态有关，气体返回到原状态，整个过程中气体内能变化为零。【解析】(1)由热力学第一定律可得ΔU=W+Q=-120J+280J=160J，气体的内能

2、增加了160J。(2)气体从状态2回到状态1的过程中内能的减少量应等于从状态1到状态2的过程中内能的增加量，则从状态2到状态1的内能应减少160J，即ΔU′=-160J，又Q′=-240J，根据热力学第一定律得：ΔU′=W′+Q′，所以W′=ΔU′-Q′=-160J-(-240J)=80J，即外界对气体做功80J。答案：(1)增加了160J　(2)外界对气体做功　80J1.热力学第一定律ΔU=Q+W：(1)符号法则。符号WQΔU+外界对物体做功物体吸收热量内能增加-物体对外界做功物体放出热量内能减小(2)三种特殊情况。10过程含义内能

3、变化物理意义绝热Q=0ΔU=W外界对物体做的功等于物体内能的增加等容W=0Q=ΔU物体吸收的热量等于物体内能的增加等温ΔU=0W=-Q外界对物体做的功，等于物体放出的热量2.做功和热传递的区别与联系：两种方式做功热传递区别内能变化情况外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少从运动形式上看做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化热传递是通过分子之间的相互作用，使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化从能量的角度看做功是其他形式的能与内能相互转化的过程

4、不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移能的性质变化情况能的性质发生了变化能的性质不变10联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的【加固训练】(多选)如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成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.气体不对外界做功，内能不变C.气体压强变小，温度降低D.气体压强变小，温度不变E.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少【解析】选B、D、E。a内气体向真空膨胀，不对外界做功，故A错误

5、；又因容器绝热，Q=0，由热力学第一定律知，ΔU=0，故B正确；稀薄气体可看作理想气体，内能不变，则温度不变，由玻意耳定律知压强减小，故C错误，D、E正确。考点二　热力学第二定律的理解和应用【典例2】(多选)(2019·青岛模拟)根据热力学定律，下列说法正确的是(　　)A.第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成B.效率为100%的热机是不可能制成的C.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递D.从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段E.吸收了热量的物体，其内能也不一定增加【通型通法】1.题型特征

6、：热力学第二定律的理解。2.思维导引：热力学第二定律揭示了热现象的宏观过程具有方向性。(1)高温物体低温物体(2)功热【解析】选B、C、E。第二类永动机不可能制成，是因它违反了热力学第二定律，故A错误；10效率为100%的热机是不可能制成的，故B正确；电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，故C正确；从单一热源吸收热量，使之完全变为功是不可能实现的，故D错误；改变内能的方式有做功和热传递，吸收了热量的物体，其内能也不一定增加，故E正确。【多维训练】(多选)下列说法中正确的是(　　)A.热量可以从低温物体传递到高温物体B

7、.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机C.能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少D.功可以全部转化为热量，热量也可以全部转化为功E.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律【解析】选A、D、E。空调可以使热量从低温物体向高温物体传递，A对；由热力学第二定律知不可能有单一热源的热机，B错；能量是守恒的，C错；功可以全部转化为热量，根据热力学第二定律可知，在外界的影响下，热量也可以全部转化为功，D对；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，E对。1.在热力学第二

8、定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的含义：(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量。(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学