2018-2019學年魯科版高中物理選修3-3第5章熱力學定律單元測試

1、2018-20 佃學年魯科版高中物理選修 3-3 第 5 章熱力學定律 單元測試 、單選題 1下列說法中正確的是（ ） A. 對于同一種氣體，溫度越高，分子平均動能越大 B. 氣體內(nèi)所有分子熱運動動能的總和就是氣體的內(nèi)能 C. 要使氣體分子的平均動能增大，外界必須向氣體傳熱 D. 一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，分子間的平均距離一定增大 2. 如圖，注射器內(nèi)密封一部分氣體，若針筒和活塞隔熱性能良好，則緩慢向外移動活塞的過程中氣體（ 豈體 A. 對活塞不做功 B.對活塞做負功 C.溫度保持不變 D.壓強逐漸減小 3. 健身球是一個充滿氣體的大皮球，當人壓向健身球上時，假設(shè)球內(nèi)氣體溫度不變，則在這個過

2、程中 （ ） A. 氣體分子的平均動能增大 B.氣體的密度減小 C.氣體從外界吸收熱量 D.外界對氣體做功 4. 把水和酒精混合后，用蒸發(fā)的方式又可以分開，然后液化恢復到原來的狀態(tài)，這說明（ ） A. 擴散現(xiàn)象沒有方向 B. 將水和酒精分開時，引起了其他變化，故擴散具有方向性 C. 將水和酒精分開時，并沒有引起化學變化，故擴散現(xiàn)象沒有方向性 D. 用本題的實驗，無法說明擴散現(xiàn)象是否具有方向性 5. 關(guān)于熱力學定律，下列說法正確的是（ ） A. 氣體吸熱后溫度一定升高 B寸氣體做功可以改變其內(nèi)能 C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱 D.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 6. 一定量的氣體吸收熱量，

3、則該氣體的（ ） A.內(nèi)能一定增加 B.內(nèi)能可能減少 C.壓強一定增大 D.溫度一定升高 二、多選題 7. 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（可視為理想氣體 且質(zhì)量不變），下列說法正確的是（ ） A.氣體分子的平均動能減小 B.氣體的內(nèi)能減小 C.氣泡的體積增大 D. 一定吸熱 8. 下列五幅圖分別對應(yīng)五種說法，其中正確的是（ ） 食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個方向都是一樣的 o * O 9. 下列敘述正確的有（ ） A. 氣體的壓強越大，分子的平均動能越大 B.自然界中所進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 小草上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 分

4、子間的距離為ro時，分子勢能處于最小值 微粒運動就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運動，即布朗運動 D. 密閉的A. B. C. E. C.第二類永動機違反了熱力學第二定律 D.溫度升高，物體內(nèi)的每一個分子的熱運動速率都增大. E. 擴散現(xiàn)象與布朗運動都與溫度有關(guān) 三、填空題 10大量事實表明，自然界中的一切實際變化過程都具有 _ 性朝某個方向的變化是可以自發(fā)發(fā)生 的.相反的過程卻是受到限制的.這時如果要使變化了的事物重新恢復到原來的狀態(tài)，一定會對外界產(chǎn) 生無法消除的影響，這就是自然過程的 _ 逆性. 11.熱力學第二定律有兩種常見的表述，一是：不可能使熱量由 _ 物體傳遞到_ 物體，而不 引起其他變化；

5、二是：不可能從單一熱源 _ 熱量并把它全部用來 _ ，而不引起其他變化. 12熱力學第三定律的內(nèi)容為：熱力學零度 _ .攝氏溫度為T=27C相對應(yīng)的熱力學溫度為 T= _K . 四、解答題 13正常情況下，人的體溫為 37C左右，而夏天有時氣溫可高達 40C .當氣溫高于人體溫度時，人體還 是能將熱量散發(fā)出去，保持體內(nèi)溫度基本恒定.這違反熱力學第二定律嗎？試作簡單說明. 14. 太陽能的特點是巨大、清潔、取之不盡.如圖為箱式太陽灶示意圖.分析這種太陽灶的原理.思考人 類有可能把輻射到地球上的能量全部轉(zhuǎn)化為電能嗎？ 五、綜合題 15. 在壓強p-溫度T的坐標系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以

6、下兩種狀態(tài)變化過程：第一種變化 是從狀態(tài)A到狀態(tài)B,外界對該氣體做功為 6J；第二種變化是從狀態(tài) A到狀態(tài)C,該氣體從外界吸收熱量 為9J.圖線AC反向延長線通過坐標原點 O, B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零.求： (1) 從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程，該氣體對外界做功 W1和其內(nèi)能的增量 U1 ; (2) 從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程，該氣體內(nèi)能的增量 U2及其從外界吸收的熱量 Q2 .答案解析部分 一、單選題 1. 【答案】A 【解析】【解答】解：A、因為溫度是分子熱運動平均動能的標志，所以對于同一種氣體，溫度越高，分 子平均動能越大；故 A正確. B、 氣體內(nèi)所有分子熱運動動能和分子勢能

7、的總和就是氣體的內(nèi)能故 B錯誤. C、 改變內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，故知內(nèi)能增加，可能從外界吸收熱量，也可能外界對物體做 功.故C錯誤. PV D 定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，由氣態(tài)方程 =c知，體積不一定增大，還與壓強有關(guān).故 D錯 誤. 故選：A 【分析】溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度越高，分子平均動能越大；對于一定質(zhì)量的氣體可根據(jù) 氣態(tài)方程分析參量的變化，根據(jù)熱力學第一定律分析能量的變化. 2. 【答案】D 【解析】【解答】A、B、緩慢向外移動活塞的過程中氣體的體積增大，對外做功，即氣體對活塞做正功.故 A錯誤，B錯誤；C、針筒和活塞隔熱性能良好，緩慢向外移動活塞的過程中，可以

8、看做是準靜態(tài)過程， 氣體對外做功的同時不能吸收熱量，內(nèi)能減小，溫度降低.故 C錯誤； D、 氣體的體積增大，溫度不變，由玻意耳定律： PiVi=P2V2 ,可知氣體的壓強一定減小.故 D正確. 故選：D 【分析】根據(jù)氣體的體積增大，對外做功；體積減小，外界對氣體做功.根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程分析氣 體的狀態(tài)的變化. 3. 【答案】D 【解析】【解答】在人壓向球的過程中，外界對球做功，氣體的體積減小，故氣體的密度增大；氣體溫度 不變，故氣體分子的平均動能不變； 由于外界對氣體做功，但氣體溫度不變，故內(nèi)能不變；由熱力學第一定律可知，氣體對外放熱；故 ABC 錯誤；D正確； 故選：D 【分析】根據(jù)人對

9、氣體所做功及氣球的形狀明確氣體密度變化；由溫度不變可知，內(nèi)能不變；由熱力學第 一定律可知氣體是否吸熱. 4. 【答案】B 【解析】【分析】從題中可明顯看出，兩者混合時是自動產(chǎn)生的，但兩者分離時，要先加熱后冷卻，也就 是說，向分離與向混合這兩個方向的發(fā)展是可以通過過程是否自動完成、是否需要外加其他手段才能完 成來區(qū)分的，因此，可以證明擴散是有方向性的。 故B正確， 【點評】做本題關(guān)鍵是對題中的信息詳加分析，得出擴散是有方向性的 5. 【答案】B 【解析】【解答】解：A、根據(jù)熱力學第一定律，氣體吸熱的同時如果還對外界做功，其內(nèi)能即溫度不一 定增大，故A錯誤； B、 對氣體做功可以改變其內(nèi)能，故 B

10、正確； C、 根據(jù) - /，可知p不變V增大，則T增大，需要吸熱，故 C錯誤； D、 在外界做功的情況下熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，故 D錯誤； 故選：B 【分析】明確熱力學第一定律的基本內(nèi)容，知道做功和熱傳遞均可以改變物體的內(nèi)能； 理想氣體不計分子勢能，故溫度是理想氣體內(nèi)能的標志，溫度升高時，內(nèi)能一定增大； 根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到高溫物體，但也可以從低溫物體傳到高溫物 體，只不過要引起其他方面的變化. 6. 【答案】B 【解析】【分析】一定量的氣體吸收熱量，根據(jù)熱力學第一定律分析內(nèi)能的變化氣體吸收熱量，壓強不 一定增大、溫度不一定升高。 A、 B一定量的氣

11、體吸收熱量，根據(jù)熱力學第一定律分析可知，其內(nèi)能不一定增加，也可能減小，還與做 功情況有關(guān)故 A錯誤，B正確。 C D氣體吸收熱量，壓強不一定增大、溫度不一定升高故 CD錯誤。 故選B。 【點評】本題解答時要抓住改變內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，根據(jù)熱力學第一定律分析內(nèi)能的變化。 二、多選題 7. 【答案】C,D 【解析】【解答】解：氣泡從湖底上升到湖面過程中，由于壓強減小故體積增大，對外做功， Wv 0，溫度 不變內(nèi)能不變，分子平均動能不變，故內(nèi)能的變化量 U=0,根據(jù)熱力學第一定律 U=W+Q得Q0，即 吸收熱量.CD符合題意，AB不符合題意； 故答案為：CD. 【分析】氣泡體積增大，故對外

12、做功，但是其溫度保持不變，所以氣體要吸收熱量，根據(jù)熱力學第一定律 求解即可。 8. 【答案】A,B,E 【解析】【解答】解：A、小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用，故 A正確； B、 當兩個相鄰的分子間距離為 ro時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，分子力的合力為零，而分 力做功等于分子勢能的減小量，故分子間的距離為 ro時，分子勢能處于最小值，故 B正確； C、 微粒的運動不是分子的運動，布朗運動是固體小顆粒的運動，間接反映分子無規(guī)則運動，故 C錯誤； D、 晶體各個方向上的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，即各個方向不同，故食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個方向不 都是一樣，故D錯誤； E、

13、 猛推活塞，密閉的氣體被絕熱壓縮，故內(nèi)能增加，溫度升高，注意是外界對封閉氣體做功，故 E正 確； 故選：ABE 【分析】露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用；布朗運動是固體小顆粒的運動，間接反映分子無 規(guī)則運動；當分子間的距離大于 r0，分子力表現(xiàn)為引力，當分子間的距離小于 r0，分子力表現(xiàn)為斥力； 晶體表現(xiàn)為各向異性；根據(jù)熱力學第一定律可知氣體絕熱壓縮要升溫. 9. 【答案】B,C,E 【解析】【解答】解：A、溫度越高分子的平均動能越大，與壓強無關(guān)故 A錯誤； B、 根據(jù)熱力學第二定律，自然界中所進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故 B正確； C、 第二類永動機違反了熱力學第二定律

14、，故 C正確； D、 溫度升高，平均動能增大，物體內(nèi)的每一個分子的熱運動速率不一定都增大，故 D錯誤； E、 擴散現(xiàn)象與布朗運動都與溫度有關(guān)，溫度越高，現(xiàn)象越明顯，故 E正確； 故選：BCE 【分析】溫度是平均動能的標志，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，自然界中所進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀 過程都具有方向性，擴散現(xiàn)象與布朗運動都與溫度有關(guān). 三、 填空題 10. 【答案】方向；不可 【解析】【解答】解：根據(jù)熱力學第二定律，擴散、熱傳遞等現(xiàn)象與溫度有關(guān)，是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過 程，具有方向性. 即朝某個方向的變化是可以自發(fā)發(fā)生的；而相反過程卻不能自發(fā)進行，除非引起了其他方面的變化；即 相反過程是不可逆

15、的； 故答案為：方向，不可. 【分析】一切自發(fā)進行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程，都具有方向性，擴散、熱傳遞等現(xiàn)象具有方向性. 11. 【答案】低溫；高溫；吸收；做功 【解析】【解答】據(jù)熱力學第二定律可知：不可能使熱量由低溫物體傳遞到 高溫物體，而不引起其他變 化；二是：不可能從單一熱源 吸收熱量并把它全部用來 做功，而不引起其他變化. 故答案為：低溫；高溫；吸收；做功 【分析】據(jù)熱力學第二定律有兩種常見的表述解答即可. 12. 【答案】是宇宙所能無限接近的絕對零度，此溫度不可達到； 300.15 【解析】 【解答】熱力學第三定律的內(nèi)容為：熱力學溫度的零度是宇宙所能無限接近的絕對零度，此溫度 不可達

16、到，為-273.15 C; 攝氏溫度為T=27C相對應(yīng)的熱力學溫度為 T=273.15+27=300.15K; 故答案為：是宇宙所能無限接近的絕對零度，此溫度不可達到； 300.15 【分析】根據(jù)熱力學第三定律的內(nèi)容和熱力學溫標與攝氏溫標的概念與區(qū)別，便可解答此題，兩者大小關(guān) 系為 T=273.15 (K) +T 四、 解答題 13. 【答案】【解答】解：不違反熱力學第二定律，熱量由溫度較低的人體傳遞給溫度較高的周圍環(huán)境的過 程并非自發(fā)進行，而是依靠汗液蒸發(fā)實現(xiàn)的. 【解析】【分析】熱量能自發(fā)從高溫物體傳向低溫物體，當從低溫物體傳向高溫物體時要引起其它變化. 14. 【答案】太陽灶吸收太陽能轉(zhuǎn)

17、化為水的內(nèi)能，人類不可能把輻射到地球上的能量全部轉(zhuǎn)化為電能，因為 違反了熱力學第二定律. 【解析】【解答】黑色涂層吸收太陽輻射，使得太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，使箱體內(nèi)的水溫上升. 人類不可能把輻射到地球上的能量全部轉(zhuǎn)化為電能，熱力學第二定律告訴我們不可能從單一熱源取熱使 之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響所以違反了熱力學第二定律. 答：太陽灶吸收太陽能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，人類不可能把輻射到地球上的能量全部轉(zhuǎn)化為電能，因為違反 了熱力學第二定律. 【分析】熱力學第二定律告訴我們不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響. 五、綜合題 15. 【答案】(1)解：從狀態(tài) A到狀態(tài)C過程，氣體發(fā)生等容變化，該氣體對外界做功