人教版高中物理选修3-3第十章《热力学定律》单元检测试题(解析版)

1、人教版高中物理选修 3-3第十章热力学定律单元检测试题（解析版）热力学定律单元检测题一、单选题1 .关于物体的内能，下列说法中正确的是（）A.不通过做功的过程，机械能也能转化为内能B .不通过做功的过程，内能也可以从一个物体传递到另一个物体C.不发生热传递，物体内能总保持不变D.外力对物体做1 J的功，物体就一定增加1 J的内能2 .下列关于热现象的描述正确的是（）A.根据热力学定律，热机的效率可以达到 100%B .做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相 同D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，

2、大量分子的运动也是无规 律的3 .下列说法正确的是（）A.铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变B.物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大C. A、B两物体接触时有热量从物体 A传到物体B,这说明物体A的内能大于物体B的 内能D. A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能 不同4 .如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体（）口 IA.内能减少 B .对外做功C .压强增大D .分子间的引力和斥力都增大5 .下列说法正确的是（）A.对物体做功不可能使物体的温度升高B. 一个由

3、不导热的材料做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室 .甲室中装有一 定质量的温度为T的气体，乙室为真空，如图所示.提起隔板，让甲室中的气体进入乙 室.若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为C.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以 制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的D.从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械能是不可能的6 .下列关于热传递的说法中，正确的是（）A.热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体B.热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体C.热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体D.热量是从比热容大的物体

4、传给比热容小的物体7 .如图所示的容器中，A、B中各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水，上面是大 气，大气压恒定，A、B的底部由带阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热.打开阀 门前，A中水面比B中水面高，打开阀门后，A中的水逐渐向B中流，最后达到同一高 度，在这个过程中（）A.大气压力对水做功，水的内能增加8 .水克服大气压力做功，水的内能减少C.大气压力对水不做功，水的内能不变D.大气压力对水不做功，水的内能增加8 .如图所示，直立容器内部被隔板隔开的 A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大, 加热气体，并使两部分气体混合均匀，设此过程中气体吸热为Q,气体内能的增量为AU,则（）0A.

5、AU= Q B . AU<Q C . A U>Q D .无法比较9 .如图所示，一定质量的理想气体，由状态 a经过ab过程到达状态b或者经过ac过 程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和tc,在过程ab和ac中吸收 的热量分别为 Qab和 Qac. 则（）Tb>Tc, Qab> QacA. Tb>Tc, Qab< QacTb = Tc , Qab> QacTb= Tc , Qab< Qac10 .夏天，有一打满气的自行车轮胎，若将手放于轮胎气门嘴口，突然将气门打开，则手的感觉（）A.变热 B .变凉 C .与原来温度一样D .不确

6、定11 .下列说法正确的是（）A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 C.知道某物质的摩尔质量和密度就可求出阿伏加德罗常数 D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 12.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是 （）A.温度是分子动能的标志，动能越大的分子其温度也就越高B.静止物体没有内能C,温度高的物体比温度低的物体含的热量多D.分子的势能跟物体的体积有关二、多选题13.甲、乙两物体从距地面相同的高度处自由落下，假定落地后损失的机械能全部转 化为物体的内能而使物体的温度升高，则甲、乙两物体温度升高的情况是

7、 （ ）A.若甲、乙为同种物质，则质量较小的物体温度变化大B.若甲、乙为同种物质，则它们温度升高相同C.若甲、乙为不同种物质，则质量与比热容乘积小的物体温度变化大D.若甲、乙为不同种物质，则比热容小的物体温度变化大14.下列有关物体内能改变的判断中，正确的是（）A.外界对物体做功，物体的内能一定增加B.外界和物体传递热量，物体的内能一定增加C.物体对外界做功，物体的内能可能增加D.物体向外放热，物体的内能可能增加15.关于宏观态与微观态，下列说法正确的是 （）A.同一系统，在不同“规则”下，其宏观态可能不同B.宏观态越有序，其对应的微观态数目就越多C. 一个宏观态往往对应有多个微观态，对应的微

8、观态越多，这个宏观态的无序度越 大D. 一个宏观态可能是另一宏观态对应的微观态16.如图所示，汽缸内盛有定量的理想气体，汽缸壁是导热的，活塞与汽缸壁接触处是 光滑的，但不漏气.在汽缸外部气体压强保持不变的前提下，缓慢地升高汽缸外部气体 的温度.已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是 （）A.缸内气体从单一热源吸热，全部用来对外做功B.缸内气体从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功C.缸内气体从单一热源吸热，全部用来增加内能D.缸内气体从单一热源吸热，但并未全部用来增加内能17. 一个密闭的容器内有稀薄气体，在容器上开一个小口，外部的空气就会流入容器, 在气体流入过程中，容器内靠近

9、开口处的空气密度暂时变得比内部大，所以说法正确 的是（）A.此时容器内气体处于一个不平衡状态，是一个最无序的状态5 / 10人教版高中物理选修 3-3第十章热力学定律单元检测试题(解析版)B.外界的影响破坏了容器内气体的平衡C.上面事实说明热力学第二定律只适用于封闭系统D.对一个开放系统并不一定是最无序的分布二、计算题18 .如图所示，倒悬的导热汽缸中封闭着一定质量的理想气体.轻质活塞可无摩擦地上下移动，活塞的横截面积为 S,活塞的下面吊着一个重为 G的物体，大气压强恒为po. 起初环境的热力学温度为 To时，活塞到汽缸底面的距离为 L.当环境温度逐渐升高，导 致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降

10、了 0.1 L,汽缸中的气体吸收的热量为 Q求：(1)汽缸内部气体内能的增量 A U；最终的环境温度T.19 .若一个空的教室地面面积为15 m2,高3 m,该房间空气温度为27 C.(已知大气压 p=1x l05Pa)(1)求房间的空气在标准状况下占的体积.(2)该房间的空气从27 c等压降温到0 C,由 W P0A V计算外界对这些空气做的功为多少？若同时这些空气放出热量5X105J,求这些空气的内能变化了多少？# / 10人教版高中物理选修 3-3第十章热力学定律单元检测试题（解析版）答案解析1 .【答案】B【解析】功是能量转化的量度，要使机械能转化为内能，必须对物体做功，选项 A错 误

11、；在热传递过程中，传递的是物体的内能，选项B正确；不发生热传递时，通过做功也可以改变物体的内能，选项 C错误；外力对物体做功的同时，物体也有可能向外 界放热或吸热，选项D错误.2 .【答案】C【解析】根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100% A错.做功是通过能量转化改变系统内能的，而热传递是通过能量的转移改变系统内能的，B错.根据热力学定律，温度相同是达到热平衡的标准，C正确.单个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动具有统计规律，D错.3 .【答案】D【解析】解答本题的关键是对温度和内能这两个概念的理解.温度是分子热运动的平均 动能的标志，内能是所有分子动能和分子势能的总和，故温

12、度不变时，内能可能变化， A项错误；两物体温度相同，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由E k=mJ2知，分子的平均速率 工可能不同，故D项正确.有热量从A传到B,只说明A的温度高, 内能大小还要看它们的物质的量和体积等因素，故C项错误；机械运动的速度与分子热运动的平均动能无关，故 B项错误.4 .【答案】B【解析】气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增大，选项 A错误；气体体积增 大，对外做功，选项 B正确；气体的压强不变，选项 C错误；理想气体不考虑分子问 的引力和斥力，选项D错误.5 .【答案】B【解析】对物体做功可使物体的内能增加，温度升高，如用打气筒打气时筒壁变热，A错误；提起隔

13、板后，气体向真空自由膨胀，不对外做功， W 0,且0= 0,则内能不变, 温度不变，仍为T, B正确；在一定条件下，热量可以由低温物体传到高温物体，但引 起了外界变化，C错误；从单一热源吸热，并使之全部变成有用功也是可能的，只是 会引起其他变化，D错误.6 .【答案】B【解析】热传递发生在有温度差的两物体间或物体的两部分问，且总是高温物体（或部分）将热量传递给低温物体（或部分），与物体内能的多少、比热容的高低均无关.7 .【答案】D【解析】打开阀门K稳定后，容器A、B中的水面相平，相当于题图乙中画斜线部分的 水从A移到B,这部分水的重力势能减少了，即重力对水做了功，同时大气压力对A容器中的水做

14、正功为PoSAhA, XB B容器中的水做负功为PoSBhB,因为两部分水的体积相等， 所以大气压力对水做的总功为零.由于容器绝热，系统与外界之间没有热交换，而重力 对系统做正功，故水的内能增加.8 .【答案】B【解析】因A部分气体密度小，B部分气体密度大，以整体气体为研究对象，开始时， 气体的重心在中线以下，混合均匀后，气体的重心应在中线上，所以有重力做负功， 使气体的重力势能增大，由能量守恒定律可知，吸收的热量Q有一部分增加气体的重力势能，另一部分增加内能，故正确答案为 B.9 .【答案】C【解析】a-b过程为等压变化，由盖吕萨克定律得:,得 Tb=2Ta,a-c过程为等容变化，由查理定律

15、得:四辿/曰C,得 Tc=2Ta所以Tb=Tc.由热力学第一定律：a-b: WatTp Qab= A UabaC : Wac-p Qac Uac又 Wab< 0 , Wac= 0 , A Uab= A Uac 则有Qab> Qac, 故C项正确.10 .【答案】B【解析】当突然将气门打开时，自行车轮胎内的气体膨胀对外做功，由于时间很短， 气体还没有来得及与外界发生热交换，故在这一过程中，气体内能减小，温度降低， 故选B.11 .【答案】D【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，是液体分子的无规则运动的 反映，但不是颗粒的分子运动的反映，A错.根据热力学第二定律可知机械能可

16、以全部转化为内能，但是内能不可以全部转化为机械能，而不引起其他变化，B错.知道物质的摩尔质量和密度可以求出摩尔体积，但不可求出阿伏加德罗常数，C错.内能不同的物体温度可能相同，分子平均动能可能相同，D对.12 .【答案】D【解析】从分子动理论的观点看，温度是物体分子无规则运动（热运动）的平均动能的标志，它是状态量，是大量分子热运动的宏观表现，对于个别分子来说，温度是没有 意义的，因此，A不对；物体内能是对分子而言，它是组成物体所有分子热运动的动 能和分子势能的总和，它是状态量，它的大小与温度、体积以及物体所含分子数有关， 机械能是对物体整体而言，物体整体的动能和势能不变，物体仍具有内能，可见

17、B不 对；热量是一个过程量，它是内能传递的一种量度，只有在热传递的过程中才有意义， 它量度了热传递过程中内能传递的数量，C不对；物体的体积改变，分子间的距离随着改变，当r>r。时，分子力表现为引力，分子势能随着分子间的距离增大而增大；当 r<r°时，分子力表现为斥力，分子势能随着分子间的距离减小而增大；当 r = r。时，分 子势能为最小值，故选D.13 .【答案】BD【解析】同种物质组成的物体比热容相同.物体从H高处自由落下，则 mghkcmA t, 即gH= cAt,可见温度变化与质量无关，只与物体的种类有关 .14 .【答案】CD【解析】15 .【答案】ACD【解析

18、】16 .【答案】BD【解析】汽缸壁是导热的，缓慢升高汽缸外部气体的温度，汽缸内封闭气体的温度随 之升高，又因为理想气体的内能只与温度有关，所以封闭气体的内能增加，汽缸外部 气体压强不变，同时，活塞与汽缸壁接触光滑且不漏气，由理想气体状态方程乎 =C知，温度升高，压强不变，体积必然增大，气体对外界做功.缸内气体是从单一热源吸热的，但并未全部用来做功，吸收的热量一部分转化为封闭气体的内能，一部分对外 做功，正确选项为B、D.17 .【答案】BCD【解析】容器和容器内部的气体组成的系统与外界既有质量交换、又有能量交换，所 以不是一个孤立的热力学系统.在外界的影响下，系统由平衡态变成了非平衡态，这个 例子也说明了热力学第二定律只适用于封闭系统 .18 .【答案】(1) Q- 0.IP0SL+ 0.1 LG (2)1.1 To【解析】(1)密封气体的压强P=Po()J密封气体对外做功WW= pSx 0.1 L 由热力学第一定律得AU= Q- W 得 AU