人教版高中物理选修三第三章《热力学定律》测试题

1、一、选题1 分ID：130336为抗击新冠防止病毒蔓延，每天都要用喷雾剂（装一定配比的 84 消毒液）对教室进行全面喷洒。如图是某喷水壶示意图。未喷水时阀门 K 闭，压下压杆 可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄 打阀门 ，水会自动经导管从喷嘴处喷 出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则阀门（ ）A充气过程中，储气室内气体内能不变B气过程中，储气室内气体分子平均动能增大C水过程中，储气室内气体吸热水过程中，储气室内气体强不变2 分ID：130335下列说法正的是（ ）A因为能量守恒，所以能源危机是不可的B擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能C力学第二定律可表述为所有

2、自发的热现象的宏观过程都具有方向性二类永动机不可能制造成的原因是违背了能量守恒定律3 分ID：、 两置，均一支一端封闭、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AA 中水银的内能增量大于 中银的内能增量 B 中银的内能增量大于 A 中银的内能增量 C 和 B 中水银体积保持不变，故内能增量相同 和 B 中银温度始终相同，故内能增量相同4 分ID：130320热力学第二律使人们认识到自然界中进行的涉

3、及热现象的宏观过程 ( )A都具有方向性 C有方向性B是部分具有方向性 法确定5 分ID：130319下列过程中能发生的是 ( A某种物质从高温热源吸收 20 kJ 的热量，全部转化为机械能，而没有生其他任何影响 B开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状C用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高两瓶不同液体混合，然后们又自发地各自分开6 分ID：130309如图所示，紫铜管内滴入乙醚，盖紧管塞用手拉住绳子两端迅速 往复拉动，管塞会被冲开管塞被冲开前（ ）A外界对管内气体做功，气体内能增大B内气体对外界做功，气体内能减小C内气体内能不变，压强变大内气体内能增加，压强

4、变7 分ID：如图所示，一定质量的理想气体从状态 依经过状态 B、 和 后 再回到状态 。其中A 和 CD 为温过程BC 为压过程 为等容过程。关 于该循环过程中，下列说法正确的是（ ）AA 过程中，气体吸收热量B 过中，气体分子的平均能减小C 过中，单位时间内碰撞位面积器壁的分子数减少 A 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化8 分ID：以下关于热学的说法正确的是（ ） A物体温度升高时，物体内所有分子的能都增大B表面层的分子间的作用表现为相互吸引C体产生压强是由于分子间相互排斥合能量守恒定律的过程都自发进行9 分ID： 根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，

5、但热不能全部化为功B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体向真空的自由膨胀是不可逆的着技术的进步，热机的效可以达到 100%10 分ID：关热学规律，下列说法正确的是（ ）A第二类永动机不能制成，因为它违反能量守恒定律B机不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功C量不可能从低温物体传到高温物体来科技进步了，人类就可将散失在环境中的内能全部重新收集起来加以利用 11 分ID：如所示，一定质量理想气体经历 的压过程，B 的绝热 过程（气体与外界无热量交换），其中 B 过程中内能减少 1000J， B 过中气 体对外界做的总功为（ ）A D12 分ID：如所示为一定质量的理想气

6、体由状态 变化到状态 B 的 T 图 在由 A 变化到 B 的过程中（ ）A气体的密度一直变大B体的内能一直变大C体的体积一直减小位时间内撞击到器壁单位积上的分子数一直减少二、填空题13 分ID：图所示，绝热的轻质活塞 2 将一定质量的理想气体封闭在水平放 置的固定绝热气缸内，轻质活塞 1 与 2 通过一水平轻质弹簧连接，两活塞之间为真空，活 塞与气缸壁的摩擦忽略不计，用水平外力 F 使活塞 静止不动。现增大外力 F，使活塞 1 缓慢向右移动，则此过程中气体的温_（升高”降低或不变）；气体分子在单位时间内撞击气缸内壁单位面积上的次_（填增加不变或减”）14 分ID：图所示，一定质量的理想气体从

7、状态 出，经过等容过程 ab 到 达状态 b，再经过等温过程 bc 到状态 ，最后经等压过程 ca 回状态 a。过程 中 气体的内能_（填“增加、减或不变），在过程 bc 中气_热（填吸 收或放出）在过程 ca 中_（填“界对气体做功或气对外界做 功）15 分ID：如所示，质量为 的缸静置于水平地面，通过质量为 m 的活 塞封闭一定质量的理想气体。若活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦、不漏气），使 气缸内气体降低到一定的温度，在这一过程中，气体放出的热量为 Q外界对气体做功为 ，两者的大小关系为 QW选填大”“等于“小”）；若活塞固定，也使 气缸内气体降低相同的温度，其放出的热量为 ，则 _

8、Q。选“大于”“于或 “小”）16 分ID：图所示，一定质量的理想气体从状态 A 依经状态 B 、 C 和 D 后 回到状态 A ，中曲线 AB 、 CD 为比例函数图线，直线 BC 平于V 轴直线 DA 平 行于 P 轴该想气体经过的 A B 、 B 、 、 D 的四个过程中，气体 对外放热的过程_；体对外做功的过程有_；体内能增加的过程有 _。 分ID：130403如图所示，用隔板将一密闭绝气缸分成两部分，隔板左侧充有理 想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸， 该过程气体的内_（选填增大 减小隔或不”）待气体状态达到稳定 后，缓慢推压活塞至原隔板处，

9、该过程中，气体温（填升” 降 或不 变）18 分ID：以说法正确的是（ ）A布朗运动的剧烈程度与温度有关，所布朗运动也叫做热运动B体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大C完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形温度不变的情况下，减小面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强增大19 分ID：图所示，一定质量的理想气体从状态 变到状态 B，由状态 B 变化到状态 ，后由状态 变到状态 A气体完成这个循环，内能的变化U=_ ，对外做功 W=_，体从外界吸收的热量 （用图中已知量表示）20 分ID：如，活塞将一定质的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气1 2 1 2 1 2 1

10、2 缸内壁无摩擦滑动通过加热使气体温度从 T 升到 T ，过程中气体吸热 ，气体膨 胀对外做功 8J，则气体的内能增加；若将活塞固，仍使气体温度从 T 升到 T ，气体吸收的热量三、解答题21 分ID：定质量的理想气体从状态 经态 B、D 后又回到状态 A，状态变化过程的 图像如图所示。已知该气体在状态 时压强为.0 气体在过程中吸热1，在 DA 过程中放热400J。(1)求体在 状态时的压强；(2)将循环过程用 p 图像表示出来；(3)求体经过一次循环又回到初态的过程中外界对气体做的功。22 分ID：一质量的理想气体从状态 A 变到态 B，变化到状态 ，其状态变化过程的 p 图如图所，已知该

11、气体在状态 时温度为 （）气体在态 、 时的温度；（）气体从态 A 到态 的过程中与外界交换的热量。23 分ID：一质量的理想气体从状态 A 变到态 B，变化到状态 C 其状 态变化过程中 V 图像如图所示，已知该气体在状态 A 时的温度为 ，求： (1)该体在状态 B 时温度；(2)该体从状态 A 到状态 的过程中与外界换的热量；(3)从观角度解释状态 与状态 气压强不同的原因。1 2 1 2 0 1 2 1 2 0 24 分ID：一质量的理想气体经历了如图 ABA 的状态变化求该过 程中（）体最高度 与最低温度 的值；（）体与外交换的热量 Q。25 分ID：如所示，一定质量的理想气体在状态

12、 时压强为 2.0 5 ，历A C 的过程，整个过程中对外界放出 6 热。求该气体在 A 过程中对外界所做的功。26 分ID：如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的想气体，活塞与 气缸壁之间的摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度 h =0.50m气缸加热，活塞缓慢 上升到距离气缸底 h =0.80m 处同时缸内气体吸收 Q =450J 的量已知活塞横截面积 S=5.010-3m，大气压强 =1.0105求：（）内气体活塞所做的功 ； （）过程中内气体增加的内能 U【参考答案】2016-2017 年度第考试试卷 考答案科模测试一选题1C2C345C6D7C89C101112二填题13高增加1

13、4加吸收外界对气体做15于大于16不变升高1819解析】气体完成一个环过程温度的变化量为零则内能的变 eq oac(,化)；外做功等 于图中三角形 的积即 W=p0V0；根据热力学第一定律可知气体吸热；20三解题2122232425262016-2017 年度第考试试卷 考解析【参考解析】科模测试一选题1C解析：气过程中，气室内气体的质量增加，气体的温度不变，故气体的平均动能不变， 故气体内能增大，故 AB 错；C水过程中，气体对外做功，W；于体温度不变，则内能不变根E+Q可知，储气室内气体吸热，故 C 正；水过程中，储气室内气体积增大，温度不变，则根据Tc可知压强减小，选项 错；故选 。2C

14、解析：A虽然能量守恒，但的有些能量是可利的，有些是不容易利用的，因此能源危机是存 在的， 错；B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；二类永动机不可能制造成的原因是违背了热力学第二定律 错。故选 。3B解析：【解析】选 B.由于水银与外界没有热交，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 管水银的力势能比图 的，因此 A 中 水银的内能增量比 中小， 正4A解析：

15、【分析】本题考查热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为 有用功而不产生其他影响另一种表述是：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，第二定律说明热的传导具有方向性，可通过列表举例说明；热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而 不产生其他影响另一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其 他变化因此热力学第二定律说明自然界中进行的涉及热现象的宏观过都具有方向性如 下表：方向性热传导的方向性机械能转化为内能详解热量可以自发地从高温物体传给低温物体机械能可以全部转化为内能，但内能却不 能全部转化为

16、机械能而不引起其他变化举例要将热量从低温物体传给高温物体， 必须有外界的帮助，即外界对其做功第二类永动机不可能实现过程的方向性A都具有方向性，与结论相符，选项 A 正；B是部分具有方向性，与结论不相符，选项 B 错误；C有方向性，与结论不相符，选项 错；法确定，与结论不相符，项 D 错；故选 正【点睛】只有熟练掌握热力学第二定律的内容才能顺利解决本题，一定要注意基本概念的积累，可 通过实例加深对规律的理解5C解析：【分析】不可能从单一热源吸热全部转化为机械能，而没有其他任何影响，气体自发溢出后不能自 发进去，不同的液体在一个容器中自发地混合，不能自发地各自分开不可能从单一热源吸热全部转化为机械

17、能，而没有其他任何影响A 错误；打开一高压密 闭容器，其内气体自发溢出后不能自发进去B 错；利用其他手段，使低温物体的温度 更低，高温物体的温度更高，如电冰箱 正；两种不同的液体在一个容器中自发地混 合，不能自发地各自分开 错；故选 6D解析：克服绳与金属管间的摩擦做功，使管壁内能增加，温度升高，由于热传递使得乙醚的温度 升高，直至沸腾，管塞会被冲开，管塞被冲开前管内气体内能增加，压强变大。故选 。7C解析：A因为 AB 为温过程，压强变，体积变小，故外界对气体做功，根据热力学第一定 律有 温度不变，则内能不变，故气体一定放出热量，故 错；B为 C 为压过程，由于体积增大，由理想气体状态方程T

18、C可知，气体温度升高，内能增加，故气体分子的平均动能增大，故 B 错误；C 为温过程，压强变小，积增大，因为温度不变，故气体分子的平均动能不 变，压强变小说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故 C 正确；A 为等容过程，体积不变，压强变小，由T可知，温度降低，气体分子的平均动能减小，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，故 D 错误。故选 。8B解析：A温度是表征物体内所有分子平均动能物理量，物体温度升高，说明物体内所有分子 的平均动能增大了，并不是所有分子的动能都增大了，故 A 错误；B面表层分子很容易脱离水而进入空气中，所以水面表层的分子相对于水以下较为稀 疏，分子间距较大，分子间表

19、现出相互吸引力，故 B 正确；C体产生压强是由于气体分子不停息的运动而对接触物表面产生了持续的作用力，而不 是由于分子间相互排斥的原因，故 C 错；冰箱能将热量从低温物体移到高温物体，其工作过程符合能量守恒定律，但不能 自发的进行，需要消耗电能才能进行，故 错。故选 。9C解析：A功可以全部转化为热，根据热力学第定律的开尔文表述，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 错；B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，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，也就是说热量可以从低

20、温物体传递到高 温物体，只是需要产生其他影响，所以 错；C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；机的效率绝对不可能达到 ，一定会有能量损失，所以 D 错误。故选 。10解析：A第二类永动机不能制成，因为违反了观热现象的方向性，即违反了热力学第二定 律， 错；B以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，但必然会引起其它的变化B 正确；C据热力学第二定律可知，在一定的条件下热量可能从低温物体传到高温物体，如空 调， 错误；量转化过程中，存在能量散，不能使散失在环境中的内能全部重新收集起来加以 利用， 错误。故选 。11解析：由图可知， B是等压过程，气体体积增大，气体对外做功W

21、 则W 1 B AB C的过程中，没有吸放热， ，由热力学第一定律则有解得所以在 B 2 2过程中有 600J+1000J 1600J 因此气体对外界做的总功大小1 故选 A12解析：， 正， 错， 错误， 错。AC据 C C 可 TT V因 pT 图上的点到原点连线的斜率与体积倒数成正比，可知从 A 到 B 气的体积一直变大，则度减小，选项 AC 错；B体的温度先增加后不变，则气体的内能先变大，后不变，选项 B 错；为气体的体积一直变大，气体的分子数密度减小，气体的压强先不变后减小，可 知单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数一直减少，选项 D 正确。故选 。二填题13高增加解析：高 增1根

22、题意可外界对理想气体做正功，理想气体与外界无热交换，根据热力学第一定律 得 所以理想气体内能增大，温度升高。2理气体温升高，体积减小，所以气体分子在单位时间内撞击气缸内壁单位面积上的 次数增加。14增加吸收外界对气体做功解析：加 吸 外对气体功1从 到等容升压，根据TC可知温度升高，一定质量的理想气体的内能取决于气体的温度，温度升高，则内能增加。2在程中，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 Q可知，气体从外界吸收热量。3在程 ca 中，体积减小，外界对气体做功。15大于大于解析：于 大一种情，活塞自由移动，气缸内气体压强不变，使气缸内气体温度降低，

23、气体内 能减少。气体体积减小，外界对气体做功W0根据热力学第一定律可知UW+Q所以 Q 大 W。二种情，气缸与活塞固定不动，气体体积不变，气体不做功=0，于两种 情况气体温度变化相同，内能的变化量相等，由热力学第一定律Q=U-WQ= = Q即 Q 大于 16 B、D A B 、 D CAB 为等温变化 eq oac(, )U；积减小，外界对气体做功 ；根据热力学第一定律 += U 得：，体对外放热。BC 为压化过程，体积增大，气体对外界做功 W；再根据理想气体状态方程pV C知，温度 T 升高，内能增 eq oac(, )0据热力学第一定律知，气体从外界吸热。 为温变化过程 eq oac(,

24、)U=0体积增大，气体对外界做功 W，根据热力学第一定律 += U 得：，体从外界吸热。DA 为等容变化过程，气体不做功 W=0；压强减小，再根据理气体状态方程pV C知，温度 T 下，内能减 eq oac(, )；据热力学第一定律 WQ= U 得：，气体对外放 热。1气对外放的过程有AB，A2气对外做的过程有BC，D3气内能增的过程有BC。17不变升高解析：变 升1抽隔板时气体体积变大，但是右方是真空，气体不对外做功，绝热气缸又没有热传 递，则根据热力学第一定律： =+W可知，气体的内能不变；2气被压缩过程中，外界对气体做(W0)，绝热气缸没有热传递=0)，据 =+W可知，气体内能增大，气体

25、分子的平均动能变大，则温度升高。18解析： 0 00 01 2 0 00 01 2 A、热运动是分子无规则的运动，而布朗动并不是分子运动，所以尽管布朗运动的激烈 程度跟温度有关，但不能把布朗运动叫做热运动故 A 错误；B 项：温度是分子平均动能的标志，与物体的运动状态无关，故 错；C 项在完全失重的情下，就只剩下表面张力了，会尽量把融化的金属变成球形C 正 确；D 项：饱和汽的压强只与温度有关，故 错19【解析】气体完成一个循环过程温度的变化量为零则内能的变 eq oac(, )U=0； 对外做功等于图中三角形 ABC 的面积即 W=p0V0 ；根据热力学第一定律可知气 体吸热：Q=W=p0V

26、0 ；解析： 0 【解析】气体完成一个循环过程，温度的变化量为零，则内能的变 eq oac(, )U=0；对外做功等于图中三角形 ABC 的积，即 W=p V ；据热力学第一定律可知，气体吸热Q=W= p V ；20解析：1由力学第定律公式U=WQ知气体的内能增加了 4J；2若活塞固 W=0仍使气体温度从 升高到 T ，体内能的增量相同，根据热力学 第一定律知，气体吸收的热量全部用来增加内能，所以仍然是 。三解题215Pa ；见析；600J(1)气从 到 B 状态是等容升温过程，由查理定律p p T 从 B 到 状是等温变化，由玻意耳定律 C联立得p C(2) 从 A 到 D 状由气体状态方程可得 p D D D解得 4 D结合气体在 图的变化过程，可在 图中作出其循环过程如图所示(3)气体在 BC 和 段是等温变化，其内能不变，因此 过中吸热 1 ，部用 于对外