2021年高中物理選修三第三章《熱力學(xué)定律》測試題(答案解析)

1、一、選題1下列說法正確的是（ ）A凡是能量守恒的過程就一定會發(fā)生B擦生熱的過程是不可逆的過程C調(diào)機(jī)既能致熱又能致冷，說明熱傳遞不存在方向性于能的轉(zhuǎn)化過程符合能量恒定律，所以不會發(fā)生能源危機(jī)2下列說法不正確的是（ ）A飽和氣壓與熱力學(xué)溫度成正比B定量的理想氣體在等溫膨脹過程中吸收的熱量等于對外做的功，并不違熱力學(xué)第二 定律C分子間的引力與斥力平衡時，分子力一定為零，分子勢能一定最小任何自然過程中，一個孤系統(tǒng)中的總熵不會減少3下列說法中正確的是（ ）A壓縮氣體也需要用力，這表明氣體分間存在著斥力B分子勢能增大，則分子間距離減小C子間的距離增大時，分子間相互作用的引力和斥力都減小然界中熱現(xiàn)象的自發(fā)過

2、程一定沿分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行4圖為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)意,、 兩間密閉了一定質(zhì)量的氣體M 可 沿 的壁上下滑動，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在 M 向下滑動的過程中A外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大B界對氣體做功，氣體內(nèi)能減小C體對外界做功，氣體內(nèi)能增大體對外界做功，氣體內(nèi)能小5有人設(shè)想在夏天用電冰箱來降低房的溫度他的辦法是：關(guān)好房間的門窗然后打開冰 箱的所有門讓冰箱運(yùn)轉(zhuǎn)，且不考慮房間內(nèi)外熱量的傳遞，則開機(jī)后，室內(nèi)的溫度 ) A逐漸有所升高B持不變C機(jī)時降低，停機(jī)時又升高機(jī)時升高，停機(jī)時降低6一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如所示的 、 四過程，其中 ab 與直T T 軸平行， 的長

3、線通過原點，cd 與水平軸平行da 與 平，則 )Aab 過中氣體溫度不變，氣體不熱也不放熱B 過中氣體體積保持不變，氣體放出熱量C 過中氣體體積不斷增加氣體吸收熱量 過中體體積保持不變，氣體放出熱量7關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化與守恒，下列說法確的是 （ ）A任何制造永動機(jī)的設(shè)想，無論它看上多么巧妙，都是一種徒勞B調(diào)機(jī)既能致熱，又能致冷，說明熱傳遞不存在方向性C于自然界的能量是守恒的，所以說能源危機(jī)不過是杞人憂天個單擺在來回擺動許多次總會停下來，說明這個過程的能量不守恒8對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說正確的是（ ）A氣體壓強(qiáng)只與氣體分子的密集程度有B體溫度升高，每一個氣體分子的動能都增大C體的溫度升高，氣

4、體內(nèi)能一定大增氣體膨脹對外做功 ，內(nèi)能一定減少 50 J91859 年克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來許多實驗驗證了這 個規(guī)律。如圖為一定質(zhì)量的某種理想氣體分子在 和 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總 分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化圖像。下列說法正確的是（ ）A圖中虛線下面積大于實線下的面積B ， T 溫下的分子平均速率大于 T 溫下的分子平均速率 2 C中曲線給出了任意速率區(qū)間的氣體分子數(shù)目從 到 氣體積減小，體一定從外界吸收熱量1 10定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài) 開始，經(jīng)歷 ab、 三個過程回到原態(tài)，其 T 圖像如圖所示，其中圖線 的向延長線過坐標(biāo)原點 ，線 bc 平行于

5、V 軸圖線 ca 平 行于 軸，則（ ）A 過程中氣體壓強(qiáng)不變，氣體放熱B 過程中氣體溫度不變，氣體吸熱C 過中氣體體積不變，氣體放熱個變化過程中氣體的內(nèi)能減少后增加11于熱學(xué)規(guī)律，下列說正確的是（ ）A第二類永動機(jī)不能制成，因為它違反能量守恒定律B機(jī)不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功C量不可能從低溫物體傳到高溫物體來科技進(jìn)步了，人類就可將散失在環(huán)境中的內(nèi)能全部重新收集起來加以利用 12閘艙的原理如圖。座 A 與閘艙 B 間有閥門 K 中滿空氣，B 內(nèi)真空。 航天員由太空返回到 時將 B 封閉，打開閥門 ，A 中氣體進(jìn)入 中最終達(dá)到平 衡。假設(shè)此過程中系統(tǒng)保持溫度不變，艙內(nèi)氣體可視為理想

6、氣體，不考慮航天員的影響， 則此過程中（ ）A氣體膨脹做功，內(nèi)能減小B體向外界放出熱量C體分子對 A 艙壁的壓強(qiáng)減小段時間后，B 內(nèi)氣體的密度可以自發(fā)地恢復(fù)到原來空狀態(tài)13列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法正確的是（ ）A外界對物體做功，物體內(nèi)能一定增加B想氣體溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大C兩個分子間的距離小于平衡距離時，分子間只有斥力作用體吸收熱量，同時對內(nèi)做，內(nèi)能可能不變14列說法中正確的是（ ）A當(dāng)分子間的相互作用表現(xiàn)為引力時，分子間沒有斥力B定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動變得劇烈時，壓強(qiáng)一定大 C量不能自發(fā)從高溫物體傳給低溫物體晶體和非晶體都沒有固定熔點15列關(guān)于熱現(xiàn)象和熱力規(guī)律的說法正確的

7、是（ ）A布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B體的溫度越高，其分子平均動能一定越大C量不可能從低溫物體傳到高溫物體B C 0 0 B C 0 0 縮氣體需要用力，這是氣分子間斥力的宏觀表現(xiàn)二、填空題16圖所示，豎直放置的熱氣缸和絕熱活塞間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為 ，質(zhì)量為 。態(tài)時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，理想氣體內(nèi)U ?，F(xiàn)用外力將活塞緩1慢向下壓縮 ，此時理想氣體的內(nèi)能為2，若大氣壓強(qiáng)為p，重力加速度取 ，則初態(tài)時氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)_；力所做的功_如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) A 經(jīng)壓過程到狀態(tài) B。過程中，氣體壓強(qiáng) pPa，吸收的熱量 7.010J，求此過程中氣體內(nèi)能的增量。18圖所

8、示，質(zhì)量為 的缸靜置于水平地面，通過質(zhì)量為 m 的塞封閉一定質(zhì)量的 理想氣體。若活塞可以自由滑動（活塞與氣缸間無摩擦、不漏氣），使氣缸內(nèi)氣體降低到 一定的溫度，在這一過程中，氣體放出的熱量為 Q，外界對氣體做功為 W，則兩者的大小 關(guān)系為 Q（選大于、等”或小”）；若活塞固定，也使氣缸內(nèi)氣體降低相 同的溫度，其放出的熱量為 Q， _。（選“大于“于”小）19一質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài) A 經(jīng)態(tài) B 變化到狀態(tài) C 的 P-V 圖像如圖所示，氣體分 子在單位時間內(nèi)撞擊容器上單位面積的次數(shù)用 表，則 N _N 。體在 過中 放出的熱量在 過中吸收的熱量；（大于”“于或等于）。(2)上中，已知氣體在狀態(tài)

9、 C 時的溫度為 ，伏加德羅常數(shù)為 6.01023mol-1， 在準(zhǔn) 狀態(tài)（壓強(qiáng) p 5，溫度 =0）理想氣體的摩爾體積都為 22.4L，該氣體的分 子數(shù)。計結(jié)果保留一位有效數(shù)字） T 1 T 1 1 2 1 0 20究大氣現(xiàn)象時可把溫、壓強(qiáng)相同的部分氣體叫做氣團(tuán)，氣團(tuán)的直徑達(dá)幾千米，邊 緣部分與外界的熱交換對整個氣團(tuán)沒有明顯影響，氣團(tuán)在上升過程中可看成是一定質(zhì)量理 想氣體的絕熱膨脹。設(shè)氣團(tuán)在上升過程中，由狀 、 、 )絕膨脹到狀態(tài) 、 V 、 T ，判斷 T _ T (填“”、或=”)，團(tuán)在此過程中對外做功為1 ，其內(nèi)能變化 E=_，團(tuán)在變化前后的分子間平均距離之比 =_.221圖所示，用橫

10、截面積 的塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為 m在 活塞上施加恒力 緩慢推動活塞，使氣體體積減小(1)設(shè)述過程中氣體溫度保持不變，則氣缸的氣體壓選“增大、減小或不 變)，照分子動理論從微觀上解釋，這是因_(2) 設(shè)述過程中活塞下降的最大高度為 h，體出的熱量為 ，界大氣壓強(qiáng)為 ， 試求此過程中被封閉氣體內(nèi)能的變化 U_.22大力提倡節(jié)減排、低碳生活，建設(shè)美麗中”的今天，綠色環(huán)保已經(jīng)成為了人們 重要的出行方式。小莉家為此買了一輛鳳凰牌的自行車，在用打氣筒給輪胎快速打氣后發(fā) 現(xiàn)筒的外壁變熱了，則在打氣活塞向下壓縮氣體過程中，外界對氣（填做 功“做負(fù)功或不功）氣筒內(nèi)的氣體分子的平均動_（“加“

11、減少或不 變）單位時間內(nèi)對筒壁單位面積碰撞的次_（填“增加“少或不”）。23圖所示，一定質(zhì)量的想氣體從狀態(tài) A 開始分別經(jīng)過等溫膨脹和等壓膨脹到相同體 積，則等溫膨脹過程中氣體對外做_（填“大于”、等或小）等壓膨脹過 程中氣體對外做功；等溫膨脹過程中氣體從外界吸收的熱_（填大”、等 于或小于）壓膨脹過程中氣體從外界吸收的熱量A C A C 24定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化的 p-V 圖如圖所示，已知氣體在狀態(tài) 時的溫度 為 260K，則氣體在狀態(tài) B 時溫度為，從狀態(tài) A 到狀態(tài) C 氣與外界交換的 熱量為_J.25圖所示，一定質(zhì)量的想氣體，在狀態(tài) A 時溫度 ，則狀態(tài) 時溫度 T =_ ；體從

12、狀態(tài) A 依經(jīng)過狀態(tài) 、 后回到狀態(tài) ，此過程中氣體_熱 量（選填吸收或放）熱量26定質(zhì)量的理想氣體由態(tài) 沿 abc 變到狀態(tài) ，吸收了 的熱量，并對外做功 120J。該體由狀態(tài) 沿 變到狀態(tài) 時，對外做功 40J，這一過程中氣_ （填吸”或放出）_J 熱。三、解答題圖所示 pV 圖中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài) 經(jīng)過 變狀態(tài) 時，從外界吸收 熱量 420J，同時膨脹對外做功 ，當(dāng)氣體從狀態(tài) B 經(jīng)程 II 回到狀態(tài) 時外壓縮氣 體做功 200J，求過程 II 中氣體吸收或放出的熱量是多少？B B 28圖所示，圓筒形導(dǎo)熱缸開口向上豎直放置。內(nèi)有活塞質(zhì)量為 m，截面積為 m。汽缸內(nèi)密封有一定質(zhì)量的

13、理想氣體氣柱高度 =0.2m。已知大氣壓 05Pa，取 g=10m/s，不計摩擦。(1)求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)如在活塞上緩慢堆放一定質(zhì)量的細(xì)砂，柱高度變?yōu)樵瓉淼?，求細(xì)砂的質(zhì)量；(3)如(2)的礎(chǔ)上設(shè)法升高缸內(nèi)氣的溫度，使活塞恢復(fù)到原高度，此過程氣體吸收熱 量為 10J，請計算氣體內(nèi)能的增量。29圖所示，一定質(zhì)量的想氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部 a 內(nèi)，氣缸頂端有絕熱閥門 K氣缸底部接有電熱絲 為源。a 內(nèi)封閉氣體初始溫度 t ，塞位于氣缸中央，與底部的距離h 1，活塞和氣缸之間的摩擦不計。(1)若門 K 始打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后，活塞與底部的距離 a 內(nèi)體的溫度。h 67cm2，求(2)若門 K 始閉合，電熱絲通電一段時間，給