物理選修3-3：第十章《熱力學(xué)定律》復(fù)習(xí)測試

1、知能綜合檢測 (A 卷 )(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！ )一、選擇題1. 在下述現(xiàn)象中沒有做功而使物體內(nèi)能改變的是 ( )A .電流通過電爐而使溫度升高B. 在陽光照射下，水的溫度升高C. 鐵錘打鐵塊，使鐵塊溫度升高D. 夏天在室內(nèi)放幾塊冰，室內(nèi)溫度會降低解析： 電流通過電爐做功，使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在陽光照射下，水溫升高是靠太陽的 熱輻射來實(shí)現(xiàn)的；鐵錘打鐵塊是做功過程；室內(nèi)放上冰塊是通過傳熱的方式來改變溫度的.答案： BD2. (2011江蘇物理)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說法正確的是 ()A .氣體分子間的作用力增大B

2、.氣體分子的平均速率增大C.氣體分子的平均動能減小D .氣體組成的系統(tǒng)的熵增加解析： 氣泡上升時， 因壓強(qiáng)減小， 溫度不變， 故氣體體積增大， 分子間平均距離增大， 分子間作用力減小，平均動能和平均速率不變，A、B、C 均錯誤；分子間平均距離增大，分子做無規(guī)則熱運(yùn)動的空間增大，分子運(yùn)動的混亂度增大，系統(tǒng)的熵增加，D 正確.答案： D3. 以下各種現(xiàn)象中能夠發(fā)生的是 ()A .一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會自動變得更熱B. 蒸汽機(jī)把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C. 桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離D .電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體解析： 選項(xiàng)

3、A、 B 違背了熱力學(xué)第二定律，故不能發(fā)生；選項(xiàng) C 中泥水的分離是由于重力的作用 ，能夠發(fā)生； 選項(xiàng) D 可以通過做功的方式實(shí)現(xiàn)，故能發(fā)生，應(yīng)選C、 D.答案： CD4. 下面關(guān)于能源的說法中正確的是 ()A .能源是取之不盡、用之不竭的，盡量使用即可B. 大量消耗常規(guī)能源會使環(huán)境惡化，故提倡不利用能源C. 能量的利用過程實(shí)質(zhì)上是能量的創(chuàng)造和消失過程D. 能量的利用過程實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程解析： 雖然在能量的利用過程中能的總量保持不變， 但能量的品質(zhì)會逐漸降低， 可利 用的能源會逐漸減少，所以應(yīng)該節(jié)約能源， A、 B 錯誤；能量的利用過程的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，而不是能量的創(chuàng)造和消

4、失，答案： D5.2010年，世界各地出現(xiàn)干旱、于（）A .溫室效應(yīng)C.人類對環(huán)境的污染和破壞C錯誤，D正確.洪澇等自然災(zāi)害. 世界上日益嚴(yán)重的環(huán)境問題主要源B 厄爾尼諾現(xiàn)象解析：人類對環(huán)境的污染和破壞導(dǎo)致了環(huán)境惡化，溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象等的形成D .火山噴發(fā)和地震3#是環(huán)境惡化而引起的，所以 C正確.答案： C6.如圖所示，帶有活塞的汽缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體.將一個半導(dǎo)體NTC熱敏電阻R（溫度降低，電阻變大）置于汽缸中，熱敏電阻與容器外的電源 E和電流表A組成閉合回 路，汽缸和活塞固定且具有良好的絕熱 （與外界無熱交換）性能.若發(fā)現(xiàn)電流表的讀數(shù)增大時，以下判斷正確的是（）#A 氣體一定

5、對外做功B 氣體體積一定增大C.氣體內(nèi)能一定增大D 氣體壓強(qiáng)一定增大解析：電流表讀數(shù)增大，說明熱敏電阻溫度升高，由于汽缸絕熱，故氣體溫度升高,則內(nèi)能一定增大，C正確.答案： CD7. （2010重慶卷）給旱區(qū)送水的消防車停于水平地面，在緩慢放水過程中，若車胎不漏 氣，胎內(nèi)氣體溫度不變、不計(jì)分子間勢能，則胎內(nèi)氣體（）A 從外界吸熱B 對外界做負(fù)功C.分子平均動能減小D 內(nèi)能增加解析： 選胎內(nèi)氣體為研究對象.由于氣體溫度不變，氣體狀態(tài)變化遵循玻義耳定律.放水前氣體的壓強(qiáng)大，在放水過程中，氣體的壓強(qiáng)逐漸減小，體積增大，氣體對外界做正功， B錯誤.由熱力學(xué)第一定律知AU = W+ Q,氣體溫度不變，分

6、子的平均動能不變，內(nèi)能不變，從外界吸收熱量，A正確，C、D錯誤.答案： A& 一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用B . Qi= Q2Wi表示外界對氣體做的功， W 表示氣體對外界做的功， Qi表示氣體吸收的熱量， Q2表示 氣體放出的熱量，則在整個過程中一定有（）A . Qi Q2= W2 W1C. Wi = W2D . Qi> Q2解析： 因?yàn)樵摎怏w從某一狀態(tài)開始， 經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)， 所以內(nèi)能 沒有變化.AU = 0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知 Wi W2 + Qi Q2= AU = 0，即Qi - Q2 = W2 Wj，故A

7、正確.At B、等容過程Bt C、等答案： A9如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)絕熱過程溫過程d A又回到了狀態(tài)A,則()A. AtB過程氣體降溫B. BtC過程氣體內(nèi)能增加，可能外界對氣體做了功C. Cta過程氣體放熱D. 全部過程氣體做功為零解析：AtB過程氣體絕熱膨脹，氣體對外界做功，其對應(yīng)的內(nèi)能必定減小，即氣體溫度降低，A正確；BtC過程氣體等容升壓，由¥=恒量可知，氣體溫度升高，其對應(yīng)的內(nèi)能增加，因氣體體積不變，做功W= 0, B錯誤；CtA過程氣體等溫壓縮， 故內(nèi)能變化為零， 但外界對氣體做功，因此該過程中氣體放熱，C正確；AtB過程氣體對外做功，其數(shù)值等于AB線

8、與橫軸包圍的面積，Bt C過程氣體不做功，Ct A過程外界對氣體做功，其數(shù)值等于CA線與橫軸包圍的面積，顯然全過程對氣體做的凈功為ABC封閉曲線包圍的面積， D錯誤.答案： AC二、非選擇題10. 定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C,其中At B過程為等壓變化，3BtC 過程為等容變化.已知 Va= 0.3 m , Ta = Tc = 300 K , Tb= 400 K.(1) 求氣體在狀態(tài)B時的體積；(2) 說明BtC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因；設(shè)At b過程氣體吸收熱量為 Q1, Bt C過程氣體放出熱量為 Q2，比較Q2的大 小并說明原因.解析：(1)At B過程為等壓變化，由蓋一呂

9、薩克定律VA = ¥得Vb=蕓Va= 0.4 m3(2) BtC變化為等容變化，分子的密集程度不變，溫度降低，氣體分子運(yùn)動的平均動能 減小，則氣體的壓強(qiáng)減小.(3) At b氣體體積增大，氣體對外做功，WV 0,由熱力學(xué)第一定律有 AUi= W+ Qi , Bt C氣體體積不變， W= 0,由熱力學(xué)第一定律得 AU2= Q2氣體內(nèi)能為狀態(tài)量，僅由溫度決定，因 TA= TC,貝V AU1+AU2= 0即 AUi = AU2,所以 Qi > Q2.答案： （1）0.4 m3（2）分子的密度不變，溫度降低，氣體的分子平均動能減少，所以氣體壓強(qiáng)減小. Qi> Q211. （201

10、0浙江自選模塊）質(zhì)量一定的某種物質(zhì)，在壓強(qiáng)不變的條件下，由液態(tài)I到氣態(tài)川（可看成理想氣體）變化過程中溫度（T）隨加熱時間 變化關(guān)系如圖所示.單位時間所吸收 的熱量可看作不變.7（1）以下說法正確的是 .A 在區(qū)間n,物質(zhì)的內(nèi)能不變B. 在區(qū)間川，分子間的勢能不變C. 從區(qū)間I到區(qū)間川，物質(zhì)的熵增加D. 在區(qū)間I,物質(zhì)分子的平均動能隨著時間的增加而增大（2）在區(qū)間川，若將壓強(qiáng)不變的條件改為體積不變，則溫度升高 （變快、變慢或快慢不變）請說明理由.解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律 AU= Q + W,理想氣體的狀態(tài)方程 pV= C可知，在吸收相同的熱量 Q時，壓強(qiáng)不變的條件下，V增加，WV 0, AU =

11、 Q - |W|;體積不變的條件下， W= 0, AU = Q;所以AU1VAU2,體積不變的條件下溫度升高變快.答案： （1）BCD （2）變快12. （1）下列說法正確的是（）A .氣體的內(nèi)能是氣體所有分子熱運(yùn)動的動能和分子間的勢能之和B. 氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變C. 功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功D. 熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物 體（2）汽車在高速公路上行駛時，由于輪胎與地面、空氣等之間的摩擦而溫度升高，氣壓 增大，會出現(xiàn)“爆胎”現(xiàn)象，有可能導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，已知某汽車輪胎所承受的最大壓強(qiáng)為3 a

12、tm，如果輪胎在常溫 25 C時充氣氣壓為 2.5 atm,求:汽車在行使的過程中，輪胎的溫度不能超過多少?（不考慮溫度升高時輪胎容積的變 從微觀角度解釋輪胎內(nèi)部氣體壓強(qiáng)變化的原因. 若氣體吸收的熱量為3 J,則氣體內(nèi)能變化了多少？解析：（2）設(shè)氣體常溫時的壓強(qiáng)為pi，溫度為Ti;達(dá)最高溫度時的壓強(qiáng)為P2,溫度為T2由查理定律：學(xué)=P2Ti T2代入數(shù)值可得：T2 = 357.6 K所以 t = T2 273 = 84.6 C答案： （1）AD（2） 84.6 C 體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能增加，所以壓強(qiáng)增加.氣體對外做功為零，據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，內(nèi)能增加3 J

13、.8知能綜合檢測 （B 卷 ）（本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂?。┮弧⑦x擇題1根據(jù)分子動理論，下列關(guān)于氣體的說法中正確的是（ ）A 氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則運(yùn)動越劇烈B. 氣體的壓強(qiáng)越大，氣體分子的平均動能越大C. 氣體分子的平均動能越大，氣體的溫度越高D. 氣體的體積越大，氣體分子之間的相互作用力越大解析： 由分子動理論知：氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動就越劇烈，所以 選項(xiàng)A正確而氣體壓強(qiáng)越大，只能反映出單位面積的器壁上受到的撞擊力越大，可能是 分子平均動能大的原因，也可能是單位時間內(nèi)撞擊的分子數(shù)目多的原因，所以選項(xiàng)B錯誤溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以平均動能越大，

14、則表明溫度越高，所以選項(xiàng)C正確氣體分子間的距離基本上已超出了分子作用力的作用范圍，所以選項(xiàng)D錯誤.答案： AC2根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列說法中正確的是（）A 沒有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功，而不引 起其他變化的熱機(jī)是可以實(shí)現(xiàn)的B 制冷系統(tǒng)將冰箱里的熱量傳給外界較高溫度的空氣中而不引起其他變化C.熱效率為100%的熱機(jī)是不可能制成的D不需要任何外力做功而可正常運(yùn)行的制冷機(jī)是不可能制成的解析： 內(nèi)能要全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能必須借助于外界的幫助， 因而必引起其他變化， 故 A、 B錯誤；熱機(jī)在工作過程中必然向外排出熱量，C正確；D項(xiàng)，符合開爾文表述，也正確.答案： CD3

15、關(guān)于熱學(xué)現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法中正確的是（）A 布朗運(yùn)動就是液體分子的熱運(yùn)動B. 用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功2.0X 105 J,同時空氣的內(nèi)能增加 1.5 X 105 J, 則空氣從外界吸熱 0.5X 105 JC. 第一類永動機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`背了能量守恒定律D一定質(zhì)量的氣體，如果保持溫度不變，體積越小，則壓強(qiáng)越大解析： 布朗運(yùn)動是小顆粒的運(yùn)動，只是間接反應(yīng)了分子的無規(guī)則運(yùn)動，故選項(xiàng)A 是錯誤的.由熱力學(xué)第一定律 AU = Q + W可知，空氣向外界散熱0.5X 105 J的熱量，故選項(xiàng)B 是錯誤的第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律，故選項(xiàng)C是正確的一定質(zhì)量的氣體，在保持溫度不變

16、的條件下，體積越小，氣體分子與容器壁碰撞的次數(shù)越多，故壓強(qiáng)越大，因此 選項(xiàng)D是正確的.答案： CD4.對一定質(zhì)量的理想氣體 （）A 若保持氣體的溫度不變，則當(dāng)氣體的壓強(qiáng)減小時，氣體的體積一定會增大B. 若保持氣體的壓強(qiáng)不變，則當(dāng)氣體的溫度減小時，氣體的體積一定會增大C. 若保持氣體的體積不變，則當(dāng)氣體的溫度減小時，氣體的壓強(qiáng)一定會增大D. 若保持氣體的溫度和壓強(qiáng)都不變，則氣體的體積一定會不變解析： 由狀態(tài)方程罕=恒量可知T不變，p減小V 定增大，故 A正確；p不變T 減小，V 定減小，B錯；V不變T減小，p 一定變小，C項(xiàng)錯；若T、p不變，則V 定不 變，故D項(xiàng)正確.答案： AD5某同學(xué)覺得一

17、只氣球體積比較小，于是他用打氣筒給氣球繼續(xù)充氣，據(jù)有關(guān)資料介 紹，隨著氣球體積的增大，氣球膜的張力所產(chǎn)生的壓強(qiáng)逐漸減小，假設(shè)充氣過程氣球內(nèi)部氣體的溫度保持不變，且外界大氣壓強(qiáng)也不變，則充氣氣球內(nèi)部氣體（）A 壓強(qiáng)增大B 單位體積內(nèi)分子數(shù)增多C.單位體積內(nèi)分子數(shù)減少D 分子的平均動能增大解析：隨著氣球體積的增大， 氣球膜的張力所產(chǎn)生的壓強(qiáng)逐漸減小， 充氣氣球內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)減小，故選項(xiàng) A是錯誤的溫度不變，分子平均動能減小，壓強(qiáng)又減小，所以單 位體積內(nèi)分子減小，故選項(xiàng) B是錯誤的，選項(xiàng) C是正確的選項(xiàng) D是錯誤的.答案： C6. 個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢向上浮起，（若不計(jì)氣泡內(nèi)空氣分子勢能的變化

18、）則（ ）A 氣泡對外做功，內(nèi)能不變，同時放熱B. 氣泡對外做功，內(nèi)能不變，同時吸熱C. 氣泡內(nèi)能減少，同時放熱D. 氣泡內(nèi)能不變，不吸熱也不放熱解析：在氣泡緩慢上升的過程中，氣泡所受的壓強(qiáng)逐漸減小，氣泡膨脹，對外做功，故氣泡中空氣分子的內(nèi)能減小，溫度降低但由于外部恒溫，且氣泡緩慢上升，故可以認(rèn)為 上升過程中氣泡內(nèi)空氣的溫度始終等于外界溫度，內(nèi)能不變，故須從外界吸收熱量， 且吸收的熱量等于對外界所做的功.答案： B7. 如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài) A經(jīng)B到狀態(tài)C的V T圖象，由圖象可知（）A. pA > PbC. Va< Vb解析： 由A到B的過程是等容變化，由T = c,因T

19、b >Ta，所以Pb> Pa,故A、C項(xiàng) 錯誤；由B到C的過程是等壓變化，由 V= c,因Tb> Tc，所以Vb> Vc，故B項(xiàng)錯誤.答案： D&如圖所示，實(shí)線表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的pT圖象，變化過程如圖中箭頭所示，則下列說法中正確的是(11#A. ab過程中氣體內(nèi)能增加，密度不變B . be過程中氣體內(nèi)能增加，密度也增大C. ed過程中，分子平均動能不變D . da過程中，氣體內(nèi)能增加，密度不變解析：理想氣體沒有分子勢能，因此只要溫度升高，內(nèi)能就增加，因此ab、be過程內(nèi)能增加，ed過程內(nèi)能不變，da過程內(nèi)能減小，由于ab過程體積不變，故氣體密度p=

20、 £不 變，A、C對；be過程體積增大，密度減小， B錯；ed過程體積增大，密度減小， da過程， 體積減小，密度增大， D錯；只有A、C對.答案： AC9. (2011湖南省高三聯(lián)考)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子沿x軸運(yùn)動,兩分子間的分子勢能Ep與兩分子間距離的變化關(guān)系如圖中曲線所示.圖中分子勢能的最小值為一Eo.(#A .乙分子在 P點(diǎn)(x= X2)時，加速度最大乙分子在 P點(diǎn)(x= X2)時，其動能為 Eo12B. 乙分子在 Q點(diǎn)(x = Xi)時，處于平衡狀態(tài)C. 乙分子的運(yùn)動范圍為 x> xi解析： 分子勢能是由于分子間有相互作用力而具有的能，當(dāng)分子勢能最

21、小時， 分子間的作用力最小，故 x= x2時，分子間的作用力最小為零，加速度最小，故A選項(xiàng)錯，而x=Xi時，分子勢能雖然為零，不是最小但分子間作用力不為零，乙分子不會處于平衡狀態(tài)，故C選項(xiàng)錯，因系統(tǒng)只受分子力作用，能量守恒，所以當(dāng)x= x2時Ek= Eo,選項(xiàng)B正確，x=xi時，Ep= 0,而xv xi總能量大于零，違背能量守恒定律，故選項(xiàng)D正確.答案： BD二、非選擇題i0.若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6 J的功，則此過程中的氣泡(填“吸收”或“放出”)的熱量是 J，氣泡到達(dá)湖面后，溫度上

22、升的過程中，又對外界做了 0.i J的功，同時吸收了 0.3 J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能 增加了 J.解析：氣泡的上升過程氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)減小，溫度不變，由玻意爾定律知，上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大.D項(xiàng)正確.理想氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律AU = Q+ W，物體對外做功 0.6 J，則一定同時從外界吸收熱量0.6 J,才能保證內(nèi)能不變.而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2J.答案： 吸收 0.60.2ii. (20ii浙江自選模塊i3)吸盤是由橡膠制成的一種生活用品，其上固定有掛鉤用于 懸掛物體.如圖所示，現(xiàn)有一吸盤，其圓形盤面的半徑為2.0 x i02 m，當(dāng)其與天花板輕輕接觸時，吸盤與天花板所圍容積為i.0 x i0_5 m3;按下吸盤時，吸盤與天花板所圍容積為2.0x i06 m3，盤內(nèi)氣體可看作與大氣相通，大氣壓強(qiáng)為P0= i.0x i05 Pa.設(shè)在吸盤恢復(fù)原狀過程中，盤面與天花板之間緊密接觸，吸盤內(nèi)氣體初態(tài)溫度與末態(tài)溫度相同.不計(jì)吸盤的厚 度及吸盤與掛鉤的重量.(1) 吸盤恢復(fù)原狀時，盤內(nèi)氣體壓強(qiáng)為 (2) 在掛鉤上最多能懸掛重為 的物體；解析