高中物理選修三第三章《熱力學定律》檢測卷(包解析)

1、一、選擇題1 分ID：130328一定質量的想氣體，由初始狀態(tài) A 開，狀態(tài)變化按圖中的箭頭所 示方向進行，最后又回到初始狀態(tài) ，于這個循環(huán)過程，以下說法正確的是（ ）A由 AB，體的分平均動能增大，放出熱量B C，氣體的分子數密度增大，內能減小，收熱量C C，氣體的內能減小，放出熱量，外界氣體做功過一個循環(huán)過程后，氣體能可能減少，也可能增加2 分ID：130326一定質量的想氣體的狀態(tài)變化過程如圖所示MN 為一條直線，則 氣體從狀態(tài) M 到狀態(tài) 的過程中A溫度保持不變B度先升高，后又減小到初始溫度C個過程中氣體對外不做功，氣體要吸熱體的密度在不斷增大3 分ID：130320熱力學第二律使人們

2、認識到自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程 ( )A都具有方向性 C有方向性B是部分具有方向性 法確定4 分ID：130309如圖所示，紫銅管內滴入乙醚，蓋緊管塞用手拉住繩子兩端迅速 往復拉動，管塞會被沖開管塞被沖開前（ ）A外界對管內氣體做功，氣體內能增大 B內氣體對外界做功，氣體內能減小C內氣體內能不變，壓強變大內氣體內能增加，壓強變5 分ID：130308如圖所示，、 為相同的絕熱氣缸，用絕熱塞封閉了壓強、體 積、溫度、質量均相同的同種氣體，活塞和杠桿質量不計，活塞和杠桿接觸，忽略一切摩 擦 為固定軸，且 MO=NO將 中氣體溫度升高（變化不大）到杠桿 MN 重平衡， 下列說法正確的是（

3、）AB 中體溫度不變B 中體溫度降低C 中體克服外力做功，外界對 氣體做功 中體內能增加B 中體內能減少6 分ID：130303有人設想在天用電冰箱來降低房間的溫度他的辦法是：關好房間 的門窗然后打開冰箱的所有門讓冰箱運轉，且不考慮房間內外熱量的傳遞，則開機后，室 內的溫度將 A逐漸有所升高B持不變C機時降低，停機時又升高機時升高，停機時降低7 分ID：下列現象可以用熱力學第一定律解釋的是（ ）A兩物體接觸后，熱量自發(fā)地從高溫物傳遞到低溫物體B汽機不能把蒸汽的內能全部轉化為機械能C片攪拌絕熱容器中的水，引起水溫升高用能源的過程中會發(fā)“能耗現象8 分ID：如圖所示，絕熱隔板 把絕熱的汽缸分成體積

4、相等的兩部分K 與 缸壁的接觸是光滑的，兩部分中分別盛有相同質量、相同溫度的同種理想氣體 a 和 b現 通過電熱絲對氣體 a 加熱一段時間后ab 各達到新的平衡，下列法正確的( )Ab 的度升高B 的積增大，壓強變小C熱后 b 的分子熱運動比 的子熱運動更激烈 的體積減小，壓強增大，但溫度不變9 分ID：物理學的發(fā)展豐富了人類對動物世界的認識，推動科學技術的創(chuàng)新 和革命，促進了物質生產的繁榮與人類文明的進步，下列表述正確的是（ ）A牛頓發(fā)現了萬有引力定律，并通過實證實了萬有引力定律V V 0 B量耗散說明能量在不停地減少，能量不守恒C對論的創(chuàng)立表明經典力學在一定范圍內不再適用量守恒說明人類不用

5、擔心源的減少，不必節(jié)約能源10 分ID：下說法中，能夠發(fā)生且不違背熱力學第二定律的是（ ）A一杯熱茶自然放置，茶會自動變得更B冰箱正常工作時把箱內低溫物體的熱量傳遞到箱外高溫物體C要對蒸汽機不斷革新，它就可以把蒸汽的內能全部轉化成機械能用降低海水溫度放出大量熱量來發(fā)電，從而解決能源短缺的問題11 分ID：如，一定量的理想氣體從狀態(tài) a 變化到狀態(tài) b，過程如 p V 圖 中從 a 到 的直線所示。在過程中下列說法正確的是（ ）A氣體溫度一直降低 C體一直從外界吸熱B體內能一直減小 體一直對外界放熱12 分ID：氣艙的原理如圖。座艙 A 與閘 B 間裝有閥門 K 中充滿空 氣， 內為真空。航天員

6、由太空返回到 時，將 B 封閉，打開閥門 K， 中氣體進入 中，最終達到平衡。假設此過程中系統保持溫度不變，艙內氣體可視為理想氣體，不考慮 航天員的影響，則此過程中（ ）A氣體膨脹做功，內能減小B體向外界放出熱量C體分子對 A 艙壁的壓強減小段時間后，B 內氣體的密度可以自發(fā)地恢復到原來空狀態(tài)二、填空題13 分ID：一質量的理想氣體，從初始狀態(tài) A 經狀態(tài) B 再回到狀態(tài) ， 化過程如圖所示，其中 到 B 曲為雙曲線。圖中 和 為已知量。從狀態(tài) 到 C 的 程中，氣體做功的大小為；狀態(tài) A 經態(tài) B、 再回到狀態(tài) A 的程中，氣 體吸放熱情況為_（填吸熱放”無吸放”）。14 分ID：圖所示，電

7、冰箱放在一間隔熱很好的房間中，現把正在工作的電 冰箱門打開時，可見到冰箱門附近出“白汽現，明水蒸氣飽和汽壓隨溫度的降低而 _選填升”不”“降低）；冰箱門打開后，房間內空氣溫度將升高，其原因是 _。15 分ID：裝有食品的包裝袋（導熱良好）中充入氮氣，可以起到保質作 用。某廠家為檢測包裝袋的密封性，在包裝袋中充滿一定量的氮氣，然后密封進行加壓測 試。測試時，對包裝袋緩慢地施加壓力。將袋內的氮氣視為理想氣體，則加壓測試過程 中，包裝袋內壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用（填增”，“減或 “不”）包裝袋內氮氣的內_（選填增、減小或不），包裝袋內氮氣 _ （填吸熱、，放熱或不熱也不放熱）16 分ID：

8、圖所示，一定質量的理想氣體經歷 ABC、A 三變過 程，則：（）合查理律的變化過程是 _ 過中氣體 _（填吸” 或放出）量， _（填外對氣體或氣對外”）做功，氣體的內能 _。選“增、減少或不變”）（）知理想體在狀態(tài) 時溫度是 27 ，求氣體在狀態(tài) 時的溫度。V V 分ID：130399一定質量理想氣體由狀態(tài) A 經 AB 的環(huán)過程的 p 圖 象如圖所示A 為雙曲線），其中狀_（填 、 或 C）溫度最高， B 過是的（選填吸”“放熱）18 分ID：如所示，一定質量的理想氣體由狀態(tài) a 沿 abc 變化到狀態(tài) c，收 了 340J 的熱量，并對外做功 120J，則該體在此過程中內能增_；若氣體由狀

9、態(tài) a 沿 adc 變化到狀態(tài) 時對外做功 ，這一過中氣_ （填吸”或放出）_J 熱19 分ID：一質量的理想氣體，從初始狀態(tài) A 經狀態(tài) B、 再到狀態(tài) ，化過程如圖所示，其中 到 B 曲為雙曲線中的一支，圖中和 為知量 （）狀態(tài) 到 B，體經歷的_（“等”“”“等”）過程；（） 到 C 的程中，氣體做功大小_；（） A 經態(tài) 再到狀態(tài) A 的程中，氣體吸放熱情況_（填“吸熱“0 C 0 C 熱或無放）20 分ID：如所示，一定質量理想氣體從狀態(tài) A 變化到狀態(tài) B，由狀態(tài) B 變化到狀態(tài) ，后由狀態(tài) 變到狀態(tài) A氣體完成這個循環(huán)，內能的變化U=_ ，對外做功 W=_，體從外界吸收的熱量 （

10、用圖中已知量表示）三、解答題21 分ID：一質量的理想氣體，從狀態(tài) A 到態(tài) ，再到狀態(tài) ，最后回到 狀態(tài) A如圖所示，氣體在狀態(tài) B 時熱力學溫度為 T ，：氣處在狀態(tài) A 和狀態(tài) 時的溫度；氣在 ABA 的環(huán)中，氣體是吸熱還放熱，熱量是多少？22 分ID：一質量的理想氣體，狀態(tài)從 AB 的化過程可用如圖 所示的 p-V 圖線描述，其中 為等溫線，氣體在狀態(tài) 時度為 T =300 K，求： (1)氣在狀態(tài) 時度 T ；(2)若體在 A 過中吸熱 1000 ，則在 AB 過中氣體內能如何變化？變化了多少？23 分ID：定質量的非理想氣(分間的作力不可忽)，外界吸收了1 1 2 0 2 2 0

11、1 1 2 0 2 2 0 4.210J 的量，同時氣體對外做了 6105J 的，則：(1)氣的內能是增加還是減少？其變化量的小為多少焦耳？(2)氣的分子勢能是增加還是減少？(3)分平均動能如何變化？24 分ID：如所示，質量為 10 的塞將一定質量的理想氣體密封在氣 缸中，開始時活塞距氣缸底高度 h 40 cm時氣體的溫度 T 現緩慢給氣體加 熱，氣體吸收的熱量 Q420 J，活塞上升到距氣缸底 cm已知活塞面積 2，大氣壓強 0105，不計活塞與氣缸之間的摩擦g 取 10 m/s2求：（）活塞上到距氣缸底 時氣體的溫度 （）氣體加的過程中，氣體增加的內能 25 分ID：某器封閉一定質量理想

12、氣體，壓強為 5 Pa ，保持氣體壓強不變，將氣體溫度從00K升高至600K，其 圖象如圖所示。已知當氣體溫度300K時體積為 ，求：(1)溫為 時氣體的體積；(2)溫從 升至 程中氣體對外所做的功。26 分ID：如圖所示，內壁光滑的圓柱形直立導熱氣缸高為 ，面積為 的3活塞距氣缸底高為 ，閉溫度為 27C 的想氣體，不活塞和缸體厚度，外界大氣4壓為 p ，密閉氣緩慢加熱至活塞恰好到達氣缸頂，該過程中，密閉氣體內能增量為 U。：（）塞恰好達氣缸頂時，密閉氣體溫度；（）過程中密閉氣體從外界吸熱 Q【參考答案】2016-2017 年度第考試試卷 考答案科模測試一選題1C234D5C67C89C10

13、1112二填題13熱14低電能轉化為內能房內溫度升高15大不變放熱16C 吸氣體對外界加 150K 吸18收 26019溫放熱【分析】）據題知 A 到 B 曲線為雙曲線說明 p 與 成比即 為定值由 =C 得氣體的溫度不變即從狀態(tài) A 到 B 氣體經歷的是等溫過程） B 到 C 的過程中氣 體做功大小等于 線與 V 軸圍的面積大小故20解析】氣體完成一個環(huán)過程溫度的變化量為零則內能的變 eq oac(,化)；外做功等 于圖中三角形 的積即 W=p0V0；根據熱力學第一定律可知氣體吸熱；三解題2122232425262016-2017 年度第考試試卷 考解析【參考解析】科模測試一選題1C解析：A

14、根據圖象可以知道A，氣體的壓強體積都變大， PV 的積變大，根據PVT可知氣體的溫度升高，所以氣體的分子平均動能增加；溫度升高則內能增加，而體積變大， 氣體對外做功，根據熱力學第一定律知氣體要吸收熱量，選項 A 錯；B C，氣體做的是等容變化，分子數密度不；等容變化，壓強減小，溫度降低， 內能減??；體積不變， ，能減小，氣體放出熱量；選項 錯；CA 過程，氣體做的是等壓變化，體積減，根據PVT可知溫度降低，則氣體內能減小，體積減小則外界對氣體做功，根據熱力學第一定律知氣體放出熱量，選項 C 正 確；過一個循環(huán)過程后，回到 點溫度跟初始溫度相同，則內能不變，選項 錯。 故選 。2B解析：【解析】

15、A.等溫過程 =常，應是一條雙曲線（上半支），明顯不符圖象。或者可以在過程中任 意找個點，例如2，）明顯 =4 不于初態(tài)和終態(tài)的 pV，以從 M 到 溫度要變 化，故 錯誤；B.pV， 不， 越大， 越高，由圖像可知，狀態(tài)在2，）溫度最高。在 和 狀態(tài)， 乘相等，所以溫度先升高，后又減小到初始溫度，故 B 正；C.整個過程氣體初末溫度相等，所以整個過程內能變化為 。體積一直變大，則氣體 對外做功，即 0根據熱力學第一定 eq oac(, )U=WQ，由 eq oac(, )=0， 所以 Q，即氣體一 定吸收熱量，故 錯誤；氣體的體積在不斷增大，質量一定，所以氣體的密度在不斷減，故 錯誤。3A解

16、析：【分析】本題考查熱力學第二定律的內容：一種表述：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)?有用功而不產生其他影響另一種表述是：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，第二定律說明熱的傳導具有方向性，可通過列表舉例說明；熱力學第二定律的內容：一種表述：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ?不產生其他影響另一種表述是：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其 他變化因此熱力學第二定律說明自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過都具有方向性如 下表：方向性熱傳詳解熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體舉例要將熱量從低溫物體傳給高溫物體，導的方向性機械能轉化為內能過程機械能

17、可以全部轉化為內能，但內能卻不 能全部轉化為機械能而不引起其他變化必須有外界的幫助，即外界對其做功第二類永動機不可能實現的方向性A都具有方向性，與結論相符，選項 A 正；B是部分具有方向性，與結論不相符，選項 B 錯誤；C有方向性，與結論不相符，選項 錯；法確定，與結論不相符，項 D 錯；故選 正【點睛】只有熟練掌握熱力學第二定律的內容才能順利解決本題，一定要注意基本概念的積累，可 通過實例加深對規(guī)律的理解4D解析：克服繩與金屬管間的摩擦做功，使管壁內能增加，溫度升高，由于熱傳遞使得乙醚的溫度 升高，直至沸騰，管塞會被沖開，管塞被沖開前管內氣體內能增加，壓強變大。故選 。5C解析：【解析】塞和

18、杠桿質不計，將 中體溫度升高，則 A 的體積增大， 上的活塞上升， 上方的活塞下降，外界對 做， 0 ，于汽缸與活都絕熱， ，由熱力學第一定律可知： 0， 中氣體內能增加，氣體溫度升高，故 AB 錯誤；C 氣體積變大，氣體對外做功，即 A 中體克服外力做功 體積減小，外界對 B 做 功，故 C 正； 氣溫度升高，內能增加，由 的析可知 的內能增加，故 D 錯故選 C.點睛：理想氣體的內能由溫度決定，溫度升高內能增大，溫度降低內能減少；根據氣體 A 的溫度升高判斷氣體的體積如何變化，然后判斷氣體 B 的積如何變化然后判斷氣體做 功情況，再判斷氣體內能如何變化6A解析：【解析】冰箱工作，會產生熱量

19、，即消耗電能，產生了內能，且房間與外界沒有能量交換，所以房 內溫度會升高， 正7C解析：A根據熱力學第二定律，兩物體接觸后熱量自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體 錯 誤；B據熱力學第二定律，蒸汽機不能把蒸汽的內能全部轉化為機械能而不引其它變化， B 錯誤；C據熱力學第一定律，葉片攪拌絕熱容器中的水，引起水溫升高C 正；據熱力學第二定律，利用源的過程中會發(fā)能耗散現， 錯。故選 。8A解析： a 加熱時，氣體 a 的溫度升高，壓強增大，由于 K 與氣缸壁的接觸是光滑的，可以 自由移動，所以 ， 兩部分的壓強始終相同，都變大。由于 氣膨脹b 氣被壓縮， 所以外界對 b 氣體做功，根據熱力學第一定律得b

20、的度升高了，體積減小，壓強變 大，故 正確， 錯；C、 重新平衡后，則最終 、 壓強相等，a 體積大于 b，由氣體狀態(tài)方程可知a 溫 度高于 b，則加熱后 a 的子熱運動比 的分子熱運動更激烈，故 C 錯誤； 中氣體體積減小，壓強增大，外界對氣體做功，據熱力學第一定律知，內能增加， 溫度升高，故 錯。故選 A9C解析：A牛頓發(fā)現了萬有引力定律，并通過月檢驗證實了萬有引力定律，故 A 錯；B量耗散是指能量的可利用率越來越少，但是仍然遵守能量守恒定律，故 B 錯誤； C對論并沒有否定經典力學，而是在其基礎上發(fā)展起來的，有各自成立范圍，故 C 正 確；量守恒，但是隨著可利用源的使用，能量的可利用率越

21、來越少，故要節(jié)約能源， 故 錯誤。故選 。10解析：A熱傳遞具有方向性，熱量能自發(fā)的從溫物體傳到低溫物體，故一杯熱茶自然放置， 茶會自動變得涼，不會自動變得更熱，違背熱力學第二定律，故 A 錯；B冰箱通電后把箱內低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體，此過程中消耗了能，所以不 違背熱力學第二定律，能發(fā)生，故 B 正確；C汽機的能量損失不可避免，不可能把蒸汽的內能全部轉化為機械能，違背了熱力學第 二定律，不能發(fā)生，故 C 錯；用降低海水溫度放出大量熱量來發(fā)電，需要消耗更多的其它能量，違背了熱力學 第二定律，故不能解決能源短缺問題，故 錯。故選 。11解析：A由圖知氣體的 值直增大，由pVTC知氣體的溫度

22、一直升高， 錯；B定量的理想氣體內能只跟溫度有關，溫度一直升高，氣體的內能一直增 錯誤； 氣體的體積增，則氣體一直對外做功，氣體的內能一直增加，根據熱力學第一定律 可知氣體一直從外界吸熱C 正確 錯。故選 。12解析：體向真空方擴散不對外做功，同時此過程中系統與外界沒有熱交換，由熱力學第 一定律可知氣體內能不變，理想氣體不計分子勢能，所以氣體分子動能不變，溫度不變， 平均動能不變，故 錯誤；C體溫度不變，平均動能不變，但是單位體積內分子個數減少，所以氣體壓強減小，故 C 正；體 A 中的密體減小，由熱力學第二定律可知A 內體的密度不可能自發(fā)地恢到原 來的密度，故 錯。故選 。二填題13熱解析：

23、 p 0 0放熱1 從 B 到 C 的過程中，氣體做功大小等于曲線圍成的面積，如圖所示陰影部面積0 0 0 0 0體積增大，氣體對外做功 V p V 2 像中，曲線圍成的面積為氣體做功，如圖示從 經狀態(tài) B C 再回到狀態(tài) 的程中，外界對氣體做功，即W 回到 A 狀態(tài)時，氣體內能不變，即 根據熱力學第一定律W 則 氣體放熱14降低電能轉化為內能房間內溫度升高 C C 解析：低 電轉化為內能，房間內溫度升高1打冰箱門冒白”，其原理是冰箱門附近空氣中的水蒸氣遇到冰箱中的冷空氣液化 形成的小水滴形成的，說明水蒸氣飽和汽壓隨溫度的降低而降低2冰門打開，房間內空氣溫度將升高，是因為冰箱門打開后，冰箱消耗

24、更多的能量即 有更多的電能轉化為內能，所以房間內溫度升高15增大不變放熱解析：大 不 放1據氣體強的微觀意義可知，因為加壓，故內部氣體的壓強增大，故包裝袋內壁單 位面積上所受氣體分子撞擊的作用力將增大；2為是緩地施加壓力，故認為溫度不變，理想氣體的內能只與溫度有關，故包裝袋 內氮氣的內能不變；3氣體加的過程中氣體的溫度不變，則體積減小，該過程中外力對氣體做功而內能 不變，由熱力學第一定律可知，包裝袋內氮氣放熱。16C 吸收氣體對外界增加 150K解析： BC 吸 氣體對外界 增 150 （）1234 過中，體積不變，為等容變化過程，符合查理定律A 過程為 等壓變化，隨著溫度升高，氣體內能增加，

25、氣體膨脹對外界做功，根據熱力學第一定律可 知：氣體吸收熱量（） 過程中氣體壓強不變，由呂克定律可知：V 可得T K.17 吸熱解析： 吸根據圖象 B 為曲線，可得從 A 到 B 為等溫變化，溫度應不變，從 B 到 為等容變 化，壓強增大，溫度升高，從外界吸熱，從 C 到 為壓變化，體積減小，溫度降低，所 以 溫度最高，從 A 到 B 到 C 需從外界吸熱18吸收 260解析：收 2601據熱力學第一定律 代入數據 即內能增加 220J23氣體 adc 與沿 內變化量相等 代入數: 220 計算得出0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0Q即這一過程氣體吸收熱量 .【點睛】氣體是由狀

26、態(tài) a 沿 abc 變化到狀態(tài) ，還是由狀態(tài) a 沿 變到狀態(tài) c，想氣體增加的 內能是一樣的，有第一個過程結合熱力學第一定律可求出內能的增加量，再由熱力學第一 定律即可計算出第二個過程需要吸收的熱量的多少19等溫放熱【分析】1）據題知 A 到 B 曲線為雙曲線說明 p 與 V 成反比即 pV 為定值由=C 得知氣體的溫度不變即從狀態(tài) 到 B 氣體經歷的是等溫過程 （2）從 B 到 C 的過程中氣體做功大小等于 線與 V 軸所圍的面積大小故解析：溫3p V2放熱【分析】（）題知 A 到 B 曲為雙曲線，說明 與 V 成比，即 pV 為值，由=C 得氣體的溫度不變，即從狀態(tài) A 到 ，體經歷的是

27、等溫過程（） 到 的程中，氣體做功小等于 BC 線 軸所圍“面積大，有：W= （ +2p ） = p V ； （）體從 A 經態(tài) B，再到 氣體對外做功，從 到 A 外對氣體做功，根“積表 示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內能不變，根據熱力學 第一定律得知氣體要放熱點睛：此題關鍵是知道 圖中的雙曲線表示等溫線，線與 軸所圍面積等于氣 體做功的大小，能熟練運用氣態(tài)方程和熱力學第一定律進行研究這類問題請在此輸入詳解！20【解析】氣體完成一個循環(huán)過程溫度的變化量為零則內能的變 eq oac(, )U=0； 對外做功等于圖中三角形 ABC 的面積即 W=p0V0 ；根據熱力學第一定律可知氣 體吸熱：Q=W=p0V0 ；解析： V0 0 0 【解析】氣體完成一個循環(huán)過程，溫度的變化量為零，則內能的變 eq oac(, )U=0；對外做功等于圖中三角形 ABC 的積，即 W=三解題211 1p V ；據熱力學第一定律可知，氣體吸熱Q=W= p V ； 2 T T ， T 0 C ；放的熱量為 V 氣從狀態(tài) A 到狀態(tài) ，由狀態(tài)方程得2 C