人教版高中物理选修三热力学定律检测含答案解析

1、一、选择题（0分）ID： 130350关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（）A.布朗运动就是液体分子的热运动B.用油膜法测分子直径的实验中，应使用纯油酸滴到水面上C.第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D.用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功 3.0 X 50J,同时空气的内能增加 2.2 X 501,则空 气从外界吸热5.2X10J（0分）ID: 130346气体膨胀对外做功 100J,同时从外界吸收了120J的热量，它的内能的变化是A.减小20 JB,增大20 JC.减小220 JD,增大220 J（0分）ID： 130337下面的例子中，通过热传递改变物体内能的是（）A

2、.擦火柴，使火柴开始燃烧B.阳光照在湖面上，使湖水升温C.用锯条锯木头，使锯条变热D.搓搓手，会感觉暖和些（0分）ID: 130335下列说法正确的是（）A.因为能量守恒，所以能源危机是不可能的B.摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能C.热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性D.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律（0分）ID: 130332 一定质量的理想气体（不考虑气体分子势能），在温度升高的过程中（ ）A.气体分子的平均动能可能不变B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体的内能一定增加（0分）ID: 130322A、B两装置，均由

3、一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容 器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同.将两管抽成真空后， 开口向下竖直插人水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是A中水银的内能增量大于 B中水银的内能增量B中水银的内能增量大于 A中水银的内能增量A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同（0分）ID： 130316一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中ab与竖直轴平行，bc的延长线通过原点，cd与水平轴平行，da与bc平行，则卜

4、列说法错误的是ab过程中气体内能不变ab过程中气体体积减少bc过程中其体体积保持不变cd过程外界对气体做功（0分）ID: 130288 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态 C,其变化过程的P V图像如图所示（）A.气体在A状态时的内能大于C状态时的内能B.气体在B状态时每个分子的动能都比A状态时大C.气体从状态 A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量D.气体从状态 A到B吸收的热量等于从状态B到C放出的热量（0分）ID： 130287带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a；然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c, b、c状态温度相同，如图所示

5、。设 气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为 Qab和 Qac，则（）b/ TOC o 1-5 h z 6#乙 . M心 t/:犷flliOtA.PbPc,QabQacB.PbPc ,QabQacC.PbPc,QabQacD.PbPc ,QabQac（0分）ID： 130273根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（A.功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功B.热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体C.气体向真空的自由膨胀是不可逆的D.随着技术的进步，热机的效率可以达到100%（0分）ID: 130270骑山地车是一种流行健身运动

6、，山地自行车前轮有气压式减震装 置，其结构如图。在路面不平时，车身颠簸，活塞上下振动，起到减震的目的。缸内气体 可视为理想气体，振动引起的气体状态变化时间很短，可看成是绝热过程，则活塞迅速下 压时（）A.缸内气体对外界做功B,缸内气体内能增大C.缸内气体分子的平均动能不变D.缸内每个气体分子对气缸壁的撞击力都增大（0分）ID： 130255如图所示，一定量的理想气体由状态A经过过程到达状态B,再OTA.从状态A到状态B的过程 B.从状态A到状态B的过程 C.从斗犬态B到状态C的过程 D.从状态B到状态C的过程 二、填空题由状态B经过过程到达状态C,其中过程图线与横轴平行，过程 图线与纵轴平 行

7、。对于这个变化过程，下列说法中正确的是（）,气体放出热量,气体分子热运动的平均动能在减小 ,气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加 ,气体吸收热量（0分）ID： 130435如图所示，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程 ab到达状态b,再经过等温过程 bc到达状态c,最后经等压过程 ca回到状态a。在过程ab中 气体的内能 （填 增加、减少“或 不变”），在过程bc中气体 热量（填 吸收”或放出”），在过程ca中 （填外界对气体做功”或气体对外界做 功”）。（0分）ID: 130406 一定质量的理想气体，在绝热情况下体积减小时，气体的内能 （选填 增大“、不变“或 减小”）；当一定质量

8、的理想气体从外界吸收热量，同时 体积增大时气体的内能 （选填定增大、何能不变”或定减小”）。可看成理 想气体的1g氢气和1g氧气，在体积不变的情况下，从 io c升高到20 C时，氢气的内能 增加量 选填 大于、等于“或 小于”）氧气的内能增加量。（0分）ID: 130396在大力提倡 节能减排、低碳生活，建设美丽中国”的今天，绿色环保已经成为了人们重要的出行方式。小莉家为此买了一辆凤凰牌的自行车，在用打气筒给 轮胎快速打气后发现筒的外壁变热了，则在打气活塞向下压缩气体过程中，外界对气体 （填 做正功”做负功”或 不做功”）；气筒内的气体分子的平均动能 （填 增加“减少“或不变”）；单位时间内

9、对筒壁单位面积碰撞的次数 （填 增加”减 少”或不变”）。（0分）ID： 130388 一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A,变化过程如图所示，其中 A到B曲线为双曲线.图中 V。和p0为已知量.从状态A到B,气体经历的是 （选填等温”等容“或等压”过程；（2）从B到C的过程中，气体做功大小为 ;从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为 （选填 吸热”放 热”或先吸放热”.）（4）这一天某市晨报预报：空气的相对湿度40%,气温20 C.已知20 c时水的饱和汽压为2.3 x 3Pa,该市该日水蒸气的实际压强为 （0分）ID： 130385一定质量的理想气体压强

10、p与热力学温度T的关系如图所示，AB、BC分别与p轴和T轴平行.气体在状态 C时分子平均动能 （选填 失于、等于或 小于A状态时分子平均动能.气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W,内能增加了 AU,则此过程气体吸收的热量为 .（0分）ID: 130383能源是人类社会活动的物质基础，其中常规能源有： ;天然气.清洁能源有 ; ;风能等.（0分）ID： 130373一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程 ab、bc、ca回到原状态，其pT图象如图所示.a、b和c三个状态中分子平均动能最小的是 （选填“a”或b气体在过程ab中吸收的热量 （选填 失于等于“或 小于过程ca中

11、 放出的热量.（0分）ID: 130364一定质量的理想气体压强p与摄氏温度t的关系如图所示，气体从状态A变到状态B,则气体在状态 A的体积（选填“ 、“”或“ ）在状态B的体 积；此过程中，气体做功的绝对值为W,内能变化量的绝对值为 aU ,则气体与外界之间传递的热量为.（0分）ID: 130550 一定质量的理想气体，状态从ABfC一D-A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，其中D-A为等温线，气体在状态 A时温度为Ta=300 K,求： （1）气体在状态C时温度Tc；（2）若气体在A-B过程中吸热1000 J,则在A-B过程中气体内能如何变化？变化了多少？（0分）ID: 130536

12、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态 C,其状态变化过程的 p V图象如图所示，已知该气体在状态A时的温度为27C,求：（1）该气体在状态 B、C时的温度;（2）该气体从状态 A到状态C的过程中与外界交换的热量。川厅Ra3 14 2 TOC o 1-5 h z 1BCJI +=- I|IV012 3 WHLm，(0分)ID： 130512 一定质量的理想气体经历如图所示的A-B、B-C、C-A三个变化过程，Ta=300K,气体从C-A的过程中吸热250J,已知气体的内能与温度成正比 .求：尸仪10”.0123 r/xiom3(1)气体在状态B的温度Tb；C-A的过程中气体内能改

13、变多少？(3)气体处于状态C时的内能Ec(0分)ID: 130481某容器封闭一定质量的理想气体，压强为 5 105Pa,保持气体压强不变，将气体温度从 300K升高至600K，其V T图象如图所示。已知当气体温度300K时体积为0.5m3,求：(1)温度为600K时气体的体积；(0分)ID: 130461如图所示，内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置，内有一质量为 m的活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞截面积为S,外界大气压强为 P0、缸内气体温度为Tio现对汽缸缓慢加热，使体积由V1增大到V2,该过程中气体吸收的热量为Qi。求：(1)加热后缸内气体的温度；(2)该过程中气体增加的内能。(0分)I

14、D: 130458如图所示为一定质量的氨气(可视为理想气体)状态变化的V-T图象.已知该氨气所含的氨分子总数为N,氨气的摩尔质量为M,其在状态A时的压强为Po,阿伏加德罗常数为Na.(1)氨气分子的质量；(2)在C状态时氨气分子间的平均距离d;在第(2)小题的情境中，试求：氨气在B状态时的压强 Pb ;若氨气从状态B到状态C过程外界对氨气做功为W,则该过程中氨气是吸热还是放热传递的热量为多少？【参考答案】2016-2017年度第*次考试试卷 参考答案*科目模拟测试一、选择题. CBBCDBBCBC. BC二、填空题增加吸收外界对气体做功增大可能不变大于做正功增加增加等温放热92X 102Pa大

15、于W+ AU【解析】煤炭石油水力发电太阳能a小于【解析】由图象可知a状态温度最低分子平均动能最小一定量理想气体的内能取决于温度气体在状态 a时的内能小于它在状态 c时的内能；ab为等容过程温度升高压强 增大内能增加气体不做功据气体从外界吸收的热量【解析】试题分析：据 AB两点与绝对零度连线分析其斜率变化判断体积变化斜率越 大体积越小B与绝对零度-273 C连线的斜率小于 A与绝对零度-273 C连线的斜率则 B状态 气体的体积大于A状态气体的体积根据热力三、解答题2526.2016-2017年度第*次考试试卷 参考解析【参考解析】*科目模拟测试一、选择题C解析：CA.布朗运动是小颗粒的运动，只

16、是间接反映了液体分子的无规则运动，故 A错误；B.用油膜法测分子直径的实验中，应使用油酸溶液滴到水面上，便于稀释后紧密排列在水 面上，故B错误；C.第一类永动机违背了能量守恒定律，故C正确；D.由热力学第一定律 4UnW+Q可知，空气向外界散出 0.8 X 50的热量，故D错误; 故选CoB解析：B由热力学第一定律得： U=W+Q=-100J+120J=20J则气体内能增加了 20J故选BoB解析：BACD.擦火柴，用锯条锯木头，搓搓手，都是通过克服摩擦力做了功来改变物体内能，故ACD错误；B.通过太阳辐射，也就是热传递使湖水温度升高，所以湖水内能增大，故 B正确。 故选BoC解析：CA.虽然

17、能量守恒，但的有些能量是可利用的，有些是不容易利用的，因此能源危机是存在的，A错误；B.摩擦力做功的过程，如果没有发生相对滑动，就没有机械能转化为内能，B错误；C.热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性，C正确；D.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了热力学第二定律，D错误。故选CoD解析：DAD.理想气体不计分子势能，温度升高，分子平均动能增大，内能一定增加，故D正确，A错误；BC.内能增加，外界可能对气体做功，也可能气体从外界吸收热量，故 BC错误。故选D。B解析：B【解析】选B.由于水银与外界没有热交换，大气压力对水银做功，一部分转化为水银的重力势能，一部分转化

18、为水银的内能，两种情况下管中进入的水银量相等，故大气将槽中水银面向下压的距离相等，因此大气压力做功相等，图A管中水银的重力势能比图 B的大，因此A中水银的内能增量比 B中小，B正确.B解析：B【解析】AB、ab过程气体发生等温过程，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律PV=C分析可知，气体的体积变大，故 A正确，B错误；G bc过程，连线过坐标原点，则 bc过程中体积不变，故 C正确；D、cd过程是等压变化，温度降低，由盖 ？吕萨克定律分析可知体积减小，外界对气体做功，故D正确；说法错误的故选 B.【点睛】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律，关键是会看图象，从图象中提取有用的信息是一种重

19、要的能力.C解析：CA.根据EV C可得，气体在A状态时的温度等于 C状态时的温度，所以气体在 A状态 T时的内能等于C状态时的内能。A错误；B.气体在每个状态下的分子速率是正态分布，只能说气体在B状态时分子的平均动能比A状态时大，B错误；CD.因为气体从状态 A到B吸收的热量，一方面气体膨胀对外做功，一方面增加内能；而 从状态B到C放出的热量只减少内能，两次温度变化相同，所以内能增加的量和减少的量相同。所以气体从状态 A到B吸收的热量大于从状态 B到C放出的热量。C正确，D错 误。故选CoB解析：B根据理想气体状态方程卫V C ,整理可得P所以斜率越大，压强越小，即b点的压强小于c点；由热力

20、学第一定律U W Q,经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c, b、c状态温度相同，所以 U相等，又 因经过过程ab到达状态b ,体积增大，对外做功， W为负值，而经过过程 ac到达状态 c,体积不变，对外不做功，W为零，所以ab过程吸收的热量多。故选BoC解析：CA.功可以全部转化为热，根据热力学第二定律的开尔文表述，不可能从单一热源取热， 把它全部变为功而不产生其他任何影响，把热全部转换为功并不是不可能，只是需要产生 其他影响而已，所以 A错误；B.热可以从高温物体传到低温物体，根据热力学第二定律的克劳修斯表述，不可能使热量 由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，也就是说热量

21、可以从低温物体传递到高 温物体，只是需要产生其他影响，所以 B错误；C.气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律，具有方向性，所以 C正确； D.热机的效率绝对不可能达到 100%, 一定会有能量损失，所以 D错误。 故选C。B解析：BA.活塞迅速下压时，气体体积减小，外界对气体做功，A错误；BC.活塞迅速下压时，气体体积减小，外界对气体做功，由于该过程是绝热过程，由热力 学第一定律可知，气体内能增加，而理想气体的内能只与温度有关，所以气体温度升高， 分子的平均动能变大，B正确，C错误；D.根据理想气体的状态方程 -pV C ,气体体积减小，温度升高，则压强增大，但不是 T缸内每个气体分子对气缸壁

22、的撞击力都增大，D错误。故选BoC解析：CA.从状态A到状态B的过程，气体体积不变，W 0,温度升高，U 0,根据热力学第一定律U Q W可知Q 0,气体吸收热量，A错误；B.从状态A到状态B的过程，气体温度升高，气体分子热运动的平均动能在增大，B错误；C.从斗犬态B到状态C的过程，温度不变，体积减小，单位体积内的分子个数增大，所以气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加，C正确；D.从状态B到状态C的过程，温度不变，U 0,气体体积减小， W 0,根据热力学第一定律 U Q W可知Q 0,气体放出热量，D错误。故选Co二、填空题.增加吸收外界对气体做功解析：增加吸收外界对气体做功1从a到b等容升压

23、，根据 史 C可知温度升高，一定质量的理想气体的内能取决于气T体的温度，温度升高，则内能增加。2在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律U W Q可知，气体从外界吸收热量。3在过程ca中，体积减小，外界对气体做功。.增大可能不变大于解析：增大可能不变大于1一定质量的理想气体，在绝热情况下，即 Q 0,体积减小，即 W 0,气体的内能， 根据热力学第一定律U W Q得U 0即内能增大；2当一定质量的理想气体从外界吸收热量，即Q 。，同时体积增大时，即 W 0,气体的内能根据热力学第一定律U W Q得 U可能大于0或等于0或小于0,即内能可能增

24、加，不变或减小；3可看成理想气体的1g氢气和1g氧气，在体积不变的情况下，从 10 C升高到20 C时， 气体分子的平均动能增加量相同，但氢气分子的个数多，则氢气的动能增加量多，而理想 气体的内能只考虑动能，则氢气的内能增加量大于氧气的内能增加量。.做正功增加增加解析：做正功增加增加1.快速压缩气体过程中，可认为气体和外界没有热交换，外界对气体做正功；2,根据热力学第一定律，气体的内能增加，温度升高，故气体分子的平均动能增加；3,根据气体实验定律，气体的体积减小、温度升高时，气体的压强增大，单位时间内气 体分子对筒壁单位面积碰撞的次数增加。16.等温放热92 x 102Pa3.解析：等温 p0

25、V0 放热 9.22P102(1)1.据题知A到B曲线为双曲线，说明 p与V成反比，即pV为定值，由 半 C得知 气体的温度不变，即从状态 A到B,气体经历的是等温过程；(2)2.从B到C的过程中，气体做功大小等于BC线与V轴所围的 面积”大小，故有：1, 八、，3、，w=2(比 2P0)V0 =3p0V0；(3)3.气体从A经状态B,再到C气体体积增大，对外做功，从 C到A外界对气体，根据 面积”表示气体做功可知：整个过程气体对外做功小于外界对气体做功，而内能不变，根据热力学第一定律得知气体要放热.绝对湿度-心,一 一，、一(4)4,空气的相对湿度= 一 ,水烝气的实际压强即绝对湿度为饱和气

26、压2.3X 13PaX 40%= 9.2 P1a017.大于W+ AU【解析】解析：大于 W+ AU【解析】由图可知，C点的温度最高；因温度是分子平均动能的标志；故C点时分子平均动能大于A状态时的分子平均动能；由热力学第一定律可知，气体对外做功；则有：U W Q,则 Q W U ；.煤炭石油水力发电太阳能解析：煤炭石油水力发电太阳能能源是人类社会活动的物质基础，其中常规能源有：煤炭、石油、天然气、水力等，是促进社会进步和文明的主要能源；清洁能源是不排放污染物的能源，有：水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)、海潮能等；【点睛】常规能源也叫传统能源，是指已经大规模生产和广泛利用的能源.清洁能

27、源是不排放污染物的能源，它包括核能和 可再生能源可再生能源是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)、海潮能这些能源.可再生能源不存在能源耗 竭的可能，因此日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家. a小于【解析】由图象可知a状态温度最低分子平均动能最小一定量理想 气体的内能取决于温度气体在状态 a时的内能小于它在状态c时的内能；ab为等容过程温度升高压强增大内能增加气体不做功据气体从外界吸收的热量解析：a小于【解析】由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，一定量理想气体的内能取决于温度， 气体在状态a时的内能小于它在状态 c时的内能；ab为等容过程，温度

28、升高，压强增大， 内能增加 Ui 0,气体不做功W 0,据W Q U ,气体从外界吸收的热量等于内 能的增加量，即QiUi； ca为等压过程，温度下降，体积减小，内能减少 U2 0,外界对气体做功，W 0,据W Q U ,得Q2U2 W|,由于ab过程中温度变化量和ca过程中温度变化量相等，所以内能变化量的绝对值相等，即U1 | U2|,故Qi Q2 .【点睛】本题考查气体的状态方程中对应的图象，分析清楚图示图象、知道理想气体内能 由气体的温度决定即可解题，解题时要抓住在P-T图象中等容线为过原点的直线.【解析】试题分析：据AB两点与绝对零度连线分析其斜率变化判断体积 变化斜率越大体积越小B与

29、绝对零度-273 C连线的斜率小于A与绝对零度- 273c连线的斜率则B状态气体的体积大于A状态气体的体积根据热力 解析： W Q【解析】试题分析：据A, B两点与绝对零度连线，分析其斜率变化，判断体积变化，斜率越大， 体积越小B与绝对零度-273C连线的斜率小于 A与绝对零度-273 C连线的斜率，则 B状态气体的体积 大于A状态气体的体积，根据热力学第一定律可得Q W U三、解答题 21 .(1)375K; (2)气体内能增加，增加了 400J(1)D-A为等温线，则Ta=Td=300 KC到D过程，由盖一吕萨克定律得 也二必 “ Td 解得Tc=375 K(2)A-B过程压强不变，气体做

30、功为W p V 2 105 3 10 3J600J由热力学第一定律，得U Q W 1000J 600J 400J则气体内能增加，增加了 400J22.-1730C ; 27 C ； ( 2) 200J(1)对于理想气体：A B过程，由查理定律有Pa PBtA tB得Tb 100K所以tB TB 273C173CB C过程，由盖一吕萨克定律有Vb VC tb tt得Tc 300K所以tC Tc 273C 27C(2)由于状态A与状态C温度相同，气体内能相等，而 A B过程是等容变化气体对外 不做功，B C过程中气体体积膨胀对外做功，即从状态 A到状态C气体对外做功，故 气体应从外界吸收热量Q P V 1