2021年高中物理选修三第三章《热力学定律》经典复习题(提高培优)

1、1 2 1 1 1 2 2 2 1 2 11 2 1 1 1 2 2 2 1 2 1 2 1 21 2 1 2 1 21 2 1 2 1 21 2 1 2 1 2一、选题1一定质量的理想气体（分子力不计，体积由 V 膨到 V ，果通过压强不变的过程 实现，对外做功大小为 ，递热量的值为 Q ，能变化 ；如果通过温度不变的过 程来实现，对外做功大小为 ，传递热量的值为 Q ，内能变化为U 。则（ ） AW W ， UB W ，Q Q ， U UC W ， =Q ， U U =W ，Q Q ， U U2随着世界经济的快速发展，能源短问题日显突出，油价的不断攀升，已对各国人民的 日常生活造成了各种影

2、响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为 困扰世界经济发展的重大难题之一。下列有关能量转化的说法正确的是（ ）A只要对内燃机不断改进，就可以把内机得到的全部内能转化为机械能B足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行C以直接利用空气中的内能，减“室效”体吸收热量，物体的内能能减小3下面的例子中，通过热传递改变物内能的是（ ）A擦火柴，使火柴开始燃烧 C锯条锯木头，使锯条变热B光照在湖面上，使湖水升温 搓手，会感觉暖和些4为抗击新冠，防止病毒蔓延，每天要用喷雾剂（装一定配比的 84 消液）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 闭合，压下压杆 A 可向瓶内储气室

3、充气；多次充气后按下按柄 B 打阀门 ，会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5一定质量的理想气体的状态变化过如图所示MN 为条线，则气体从状态 M 到 状态 的过程中 A温度保持不变B度先升高，后又减小到初始温度C个过程中气体对外不做功，气体要吸热体的密度在不断增大6下列说法中不正确的是A雨水没有透过布雨伞是因为液体表面在张力B于温度相同的氧气与氢气，它们的分子平均速率不同C体表面张力的方向与液面垂直并指向液

4、体内部强不变时，一定量的水蒸为同温度的水蒸气，吸收的热量大于其增加的内能7如图所示，导热的气缸开口向下，内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑 动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个 小洞，让细砂慢慢漏出气缸外部温度恒定不变，则A缸内的气体压强减小，内能减小B内的气体压强增大，内能减小C内的气体压强增大，内能不变界对气体做功，缸内的气内能增加8有人设想在夏天用电冰箱来降低房的温度他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰 箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度 ) A逐渐有所升高B持不变C机时降低，停机时又升高机时升高，停

5、机时降低9如图所示，一定质量的理想气体从态 A 依经过状态 B、 和 后回到状态 A。 中，AB 和 CD 为温过程BC 为等压过程D 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10定质量的理想气体从态 A 开始，经状态 B 和状态 回状态 A，其状态变化的 pT 图象如图所示，其中线 AB 与 OT 轴行，线段 BC 与 轴行。下列说法正确的是 （ ）A气体从状态 到状态 B 过程中，气体分子对容器器壁的碰撞次数不变B体从状态 到态 过

6、程中，气体向外界释放热量C体从状态 A 到状态 过中，气体吸收热量全部用来增加气的内能体从状态 到态 过中，单位体积内气体分子数减少11学家在哥比亚号天飞机上进行了一次在微重力条(即重状)下造泡沫 属的实验。把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属熔化成液体， 然后在熔化的金属中充进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的 泡沫金属。下列说法中正确的是（ ）A失重条件下液态金属呈现球状是由于体表面分子间存在引力作用B重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力约束C金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增大沫金属物理性质各向

7、同性说明它是非晶体12图所示，现用活塞将定质量的理想气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中，待系统 稳定（活塞处于静止）后逐渐往活塞上堆放细沙，使活塞缓慢下降。若活塞与汽缸之间的 摩擦可忽略，且气体不会泄漏。那么，下列关于此过程的说法中正确的是（ ）A活塞对气体做正功，内能一定增加B体对活塞做正功，内能一定减小C体的压强增大，内能可能不变体向外界放热，内能一定小13 年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，来许多实验验证了这 a c个规律。如图为一定质量的某种理想气体分子在 和 T 温下单位速率间隔的分子数占总 分子数的百分比随气体分子速率的变化图像。下列说法正确的是（ ）A图中虚线下面积

8、大于实线下的面积B ， T 温下的分子平均速率大于 T 温下的分子平均速率 C中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目从 到 气体积减小，体一定从外界吸收热量 214图所示，有一固定的筒形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的气体，当活塞处 位置 a 时筒内气压强等于外界大气压，当活塞在外力作用下由位置 移到位置 b 的 过程中，下列说法正确的是（ ）A气体分子间作用力增大B体压强增大C体分子的平均动能减小体内能增加15列说法正确的是（ ）A物体吸收热量，其内能一定增加B体对外做功，其内能一定减少C体吸收热量同时对外做功，其内能一定增加体放出热量同时对外做功其内能一定减少二、填空题16器内封闭一定质

9、量的想气体，从状态 a 开始，经历 a、a 三个过程回 到原状态，其 T 图像如图所示，其中图线 的向延长线过坐标原点 O，线 平行 于 T 轴图线 bc 平行于 轴，V 、 、 分别表示状态 a、 的积。则 过中 气体单位时间内碰撞器壁单位面积上的分子_（“增加“少“不变） ab 过中气体吸收的热（大”小于”“等于）体对外界做功。1 2 1 2 从 100m 高由静止开始下落的水滴，下落的整个过程中，假定有 50%的能转 化为水滴的内能，则水滴温度升_oC；水的比热容 3（oC） (2)子以 200m/s 的度射入固定的木板，穿出速率为 ，子弹损失的机械能完全转化为内能，并有 50%被弹吸收

10、则子弹温度可升_。子的比热容为（kg ）18量为 2kg 的水在太阳光的照射下，温度升高 5，水吸收的热量_J。这是通过_的法改变了水的内能。c 4.2 水J/）19图所示的汽缸中封闭一定质量的理想气体，活塞和汽缸导热性能良好，活塞与汽 缸间无摩擦，汽缸开口始终向上。在室温为 27C 时活塞距汽缸底部距离 h =10cm，后将 汽缸放置在冰水混合物中，此时外界大气压强为 1atm，：(1)在水混合物中，活塞距汽缸底部距离 h =_cm。(2)此程中气体内能_（填增大”或减”），气体_选填“吸热或 “放”）20图所示，绝热的轻质塞 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

11、塞 1 与 2 通一水平轻质弹簧连接，两活塞之间为真空，活塞与气壁的摩擦 忽略不计，用水平外力 F 使塞 静止不动。现增大外力 F，活塞 1 缓慢向右移动，则 此过程中气体的温度_（升高“降”或“不变）；外力 做功及大气压力做的功 _（大于等于或小）气体内能的变化量；气体分子在单位时间内撞击气内 壁单位面积上的次数_（增加“不”或“减少）。21图，一定质量的理想体从状态 a 开。经历过、到状态 d过程 中气体体_（逐渐增”“逐渐减”或保不”；过程 中，气体（填从界吸热向外界放热或不热也不放”）；过中 外界对气体做功的大气向外界放热的大小（“大于小于或等”）。0 0 022定质量的理想气体，初始

12、状态 A 经态 BC 再到状态 A，化过程如图所示 其中 A 到 B 曲线为双曲线图中 V 和 p 为知量(1)从态 到 B，体经历的是_(选填等温等”“等”过程；(2)从 B 到 的过程中，气体做功大小_；(3)从 A 经态 、 再到状态 A 的过程中，气体吸放热情况_选填吸热放 热或无放”(4)这天某市晨报预报：空气的相对湿度 40%，温 20 .已 20 时水的饱和汽压为 2.3103，市该日水蒸气的实际强_23定质量的理想气体压 p 与力学温度 T 的系如图所示ABBC 分别与 p 轴和 T 轴平行气体在状态 时分子平均动能（填大”、“于或小 状态时分子 平均动能气体从状态 经状态 B

13、 变到状态 C 的过程中，对外做的功为 ，能增加了 U，此过程气体吸收的热量_24图所示，一定质量的想气体从状态 A 开始分别经过等温膨胀和等压膨胀到相同体 积，则等温膨胀过程中气体对外做_（填“大于”、等或小）等压膨胀过 程中气体对外做功；等温膨胀过程中气体从外界吸收的热_（填大”、等 于或小于）压膨胀过程中气体从外界吸收的热量0 1 1 2 0 1 1 2 25源是人类社会活动的质基础，其中常规能源有_天然气清洁能源有_；_；能等26图所示，天平的左盘一装有一定质量水银的水银槽，用支架固定一竖直绝热细 管，细管上部分封闭有一定质量的理想气体，下端开口并插入水银槽中，右盘放砝码，初 始状态天

14、平平衡。则当外界大气压强稍增大时，天平右盘_（填上”“降或 “不”）细管上部的理想气体的内能_（填“增大“小或不”）温度将 _（填“升高“低或“不”）三、解答题图所示一个质量为 20kg 的热汽缸竖直放置，绝热活塞的质量 15kg，积为0.1m，处于静止状态时被封闭气体的高度为 50cm，在活塞上方加一 的物体，待稳定后，被封闭气体的高度变为 。求在这一过程中气体的内能增加了多少？p 1.0105， 取 10m/s2）28究表明，新冠病毒耐不耐热，温度在超过 56C 时30 分钟就可以灭活。如图， 含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部 a 内气缸顶端有一绝热阀门 ，缸部接有电热丝

15、 。a 缸被封闭气体初始温度 ，塞位于气缸中央，与底 部的距离 h ，塞和气缸间的摩擦不计。（）阀门 始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部距离 h ，续 30 分钟后，试分析说明 内新冠病毒能否被灭?（）若阀门 K 始闭合，电热丝通电一段时间，给 缸气体传递了 =1.010J 的热 量，稳定后气体 a 内能增加 eq oac(,了)J，求此过程气体 b 的能增加量。0 0 0 01 A A B C B A 0 0 0 01 A A B C B A A29图，体积为 V内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞； 气缸内密封有温度为 2.4T 、强为 1.2 p 的想体p 和 T 分别为大气的压强和温 度已知：气体内能 U 与温度 T 的关系为 T，