2019高中物理第十单元热力学定律单元测试（二）新人教版选修3_3.docx

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1、1第十单元 热力学定律注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将准 考 证 号 条 形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目的 答 案 标 号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内

2、 。 写在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、单选题1下列说法中正确的是（ ）A外界对一物体做功，此物体的内能一定改变 B机械能完全转化为内能是不可能的C将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变 D一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少2如图所示，水平放置的密封气缸内的气体被一坚直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝气缸壁和隔板均绝热初始时隔板静止，左右两边气体温度相等，现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源当

3、缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（ ）A右边气体温度升高，左边气体温度不变 B左右两边气体温度都降低C右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量D左边气体压强增大3 小 红 和 小 明 打 乒 乓 球 不 小 心 把 乒 乓 球 踩 扁 了 ， 小 明 认 真 观 察 后 发 现 表 面 没有 开 裂 ， 于 是 把 踩 扁 的 乒 乓 球 放 在 热 水 里 泡 一 下 ， 基 本 恢 复 了 原 状 乒 乓 球 内 的 气体 可 视 为 理 想 气 体 ， 对 于 乒 乓 球 恢 复 原 状 的 过 程 ， 下 列 描 述 中 正 确 的 是 （ ）A内能变大，球内气体对外做正功的同时

4、吸热 B内能变大，球内气体对外做正功的同时放热C内能变大，球内气体对外做负功的同时吸热 D内能变小，球内气体对外做负功的同时放热4下列说法中正确的是（ ）A分子之间的距离减小，分子势能一定增大B物体温度升高了，说明物体一定从外界吸收了热量C一定质量的 0的水变成 0的冰，其内能一定减少D物体从外界吸收热量的同时，外界对物体做功，物体的温度一定升高5对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度降低时，下列说法中正确的是（ ）A气体一定向外界放出热量 B气体一定对外界做功C气体的内能可能增加 D气体分子的平均动能一定减小6一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了 800J 的功，气体的

5、内能减少了 200J，则下列说法正确的是（ ）A W 800J， U -200J， Q -1000JB W -800J， U -200J， Q 600JC W 800J， U -200J， Q 600JD W -800J， U 200J， Q 1000J二、多选题7下列说法不正确的是（ ）A1kg 的 O的冰比 1kg 的 0的水的内能小些B第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能2C热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”D热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”8一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度 T1比铁块的温度

6、 T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则（ ）A从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量B在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量C达到热平衡时，铜块的温度 TD达到热平衡时，两者的温度相等9下列说法正确的是（ ）A铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能增大B物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大CA、B 两物体接触时有热量从物体 A 传到物体 B，这说明物体 A 的内能大于物体 B 的内能DA、B 两物体的温度相同时，A、B 两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同E两个系统

7、处于热平衡时，它们一定具有相同的温度10关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）A甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理B 乙 图 中 ， 显 微 镜 下 看 到 的 三 颗 微 粒 运 动 位 置 连 线 是 它 们 做 布 朗 运 动 的 轨 迹C丙图为大量气体分子热运动的速率分布图线，图中两条曲线对应的温度T1大于 T2D丁图中分子间距离为 r0时，分子间作用力 F 最小，分子势能也最小三、解答题11一定质量的气体从外界吸收 的热量，内能增加 ，2.6105J 4.2105J是气体对外做功还是外界对气体做功？做多少焦耳的功？若气体所吸收热量不变，但内能只增加 ，情况又如何？2.

8、6105J 1.6105J12太阳能的特点是巨大、清洁、取之不尽如图为箱式太阳灶示意图分析这种太阳灶的原理思考人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗？313在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化：第一种变化是从状态 A 到状态 B，外界对该气体做功为 6J；第二种变化是从状态 A 到状态 C，该气体从外界吸收的热量为 9J，图线 AC 的反向延长线通过坐标原点 O，B、C 两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零，求：（1）从状态 A 到状态 C 的过程，外界对该气体做的功 1W和气体内能的增量U；（2）从状态 A 到状态 B 的过程，该气体内能的增量 2U及

9、其从外界吸收的热量 Q 14如图所示，一足够高的圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为 m，横截面积为 S，与容器底部相距 h，气体的温度为 T1。现在活塞上放置一个质量为 2m 的物块（图中未画出），活塞下降了0.2h 达到稳定，气体温度为 T2再通过气缸内的电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 Q 时活塞缓慢向上移动 1.2h 达到稳定，此时气体的温度为 T3已知大气压强为 P0。重力加速度为 g，不计活塞与气缸间摩擦和理想气体的重力势能。求：(i)温度值 t 与 t1的比值；(ii)加热过程中气体的内能增加量。12018-2019 学 年 高 二 下 学

10、 期 第 十 单 元 训 练 卷物 理 （ 二 ） 答 案1D【解析】外界对一物体做功，若物体同时放出了热量，内能也不一定增加，故 A 错误；机械能可能完全转化为内能，但是在不引起其他变化的情况下内能不可能完全转化为机械能，故 B 错误；根据热力学第一定律，将热量传给一个物体，但同时物体对外界做功，则物体的内能有可能不变，故 C 错误；根据热力学第一定律，一定量气体对外做功，但同时将热量传给气体，则气体的内能不一定减少，故 D 正确。故选 D。2D【解析】当电热丝通电后，右侧的气体温度升高气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，又因左侧气体为绝热过程，由热力学第一定律知内能增加，气体的温度升

11、高。所以两边气体温度都升高。故 AB 均错误；电热丝放出的热量等于右边气体内能的增加量与对外做功之差，所以右边气体内能的增加值为电热丝放出的热量减去对左边的气体所做的功，故 C 错误。利用 为一常数知，左PVT=C边的气体压强增大。故 D 正确。3A【解析】乒乓球内的气体受力膨胀，故对外做功，故 W0；气体温度升高，故内能增加，故 U0；根据热力学第一定律公式 U=W+Q，Q0，即吸收热量； 故 A 正确，BCD 错误。4C【解析】分子间距离增大时分子势能不一定变大，当分子之间的距离小于 r0时，分子间距离增大时分子势能减小，故 A 错误；物体温度升高了，说明物体可能从外界吸热或外界对物体做了

12、功，故 B 错误；一定质量的 0的水变成 0的冰的过程中要放出热量，其内能一定减少，故 C 正确；物体从外界吸收热量的同时，外界对物体做功，则内能一定增大，但内能取决于温度和体积，故温度不一定升高，故 D 错误；5D【解析】气体温度降低，内能减小，其原因可能是气体对外界做功，并不一定向外界放出热量，故 A 错误；温度降低，可能是向外界放出热量，但气体一定对外界做功，故 B 错误；温度降低，分子的平均动能变小，忽略分子间的相互作用力，则不考虑分子势能，故内能变小，故 C 错误；温度是气体分子的平均动能的标志，因气体温度降低，气体分子的平均动能一定减小；故 D 正确。6A【解析】一定质量的气体在某

13、一过程中，外界对气体做了 800J 的功，气体的内能减少了 200J，则：、 ，据 可得： 。故 A 项正确，W=800JU =-200JU =Q+W Q=-1000JBCD 三项错误。7BD【解析】1kg 的 0的冰熔化成 0的水要吸收热量，则 1kg 的 0的冰比1kg 的 0的水的内能小些，选项 A 正确；第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，故B 错误；热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”，选项 C 正确；根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；故热力

14、学第二定律可描述为“不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体”，故 D 错误；此题选择不正确的选项，故选 BD.8AD【解析】一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止，而热量是热传递过程中内能的变化量相等，故 AD 正确， B 错误根据热2平衡方程 12cmTcT铜 铁 ，解得 12cT铜 铁铜 铁 ，故 C 错误。所以 AD 正确，BC 错误。9ADE【解析】铁块熔化成铁水的过程中，虽然温度不变，但要吸热，所以内能增大，A 正确；机械运动的速度增大与分子热运动的动能无关，故 B 错误；热量从物体 A

15、 传到物体 B，这说明物体 A 的温度高于物体 B 的温度，C 错误；A、B 两物体的温度相同时，只能说 A 和 B 的分子平均动能相同，内能可能不同，并且由于A 和 B 的分子质量可能不同，分子平均速率也可能不同，D 正确；由热平衡的定义知，E 正确。10AD【解析】甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理，选项A 正确；乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线不是它们做布朗运动的轨迹，而是颗粒在不同时刻的位置，选项 B 错误；温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图 T2腰粗，速率大的分子比例最大，温度最高，选项 C 错误；丁图中分子间距离为 r

16、0时，分子间作用力 F 最小为零，分子势能也最小，选项 D 正确；故选 AD.11外界对气体做功 ；气体对外界做功为1.6105J -1.0105J【解析】由热力学第一定律可知： U =W+Q解得： ，外界对气体做功；W=4.2105J-2.6105J=1.0105J同理，解得： ，负号表示W=1.6105J-2.6105J=-1.0105J气体对外界做功；则外界对气体做功 ；气体对外界做功1.6105J -1.0105J12太阳灶吸收太阳能转化为水的内能，人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，因为违反了热力学第二定律【解析】热力学第二定律告诉我们不可能从单一热源取热使之完全转换为有用

17、的功而不产生其他影响黑色涂层吸收太阳辐射，使得太阳能转化为水的内能，使箱体内的水温上升人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，热力学第二定律告诉我们不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响所以违反了热力学第二定律13（1）9J（2）9J，3J【解析】（1）从状态 A 到状态 C 过程，气体发生等容变化，该气体对外界做功 0W，根据热力学第一定律有 11UWQ ，内能的增量 19UQJ（2）从状态 A 到状态 B 过程，体积减小，温度升高，该气体内能的增量19UJ，根据热力学第一定律有 22从外界吸收的热量 223QJ14（1） 0435mgPS（2）Q-1.2h（p 0S+3mg）【解析】（1）设开始时气体的压强为 P1，对活塞由平衡条件得：P1S=mg+P0S，则： 10gS 在活塞上放置 2m 的物块稳定后，设气体的压强为 P2，则：P 2S=（m+2m）g+P 0所以： 203m 由理想气体的状态方程： 210. hPST联立得： 01243 5gTm（2）加热过程中气体对外做功为：W=（p 0S+3mg）h=（p 0S+3mg）1.2h由热力学第一定律知内能的增加量为：U=Q-W=Q-1.2h（p 0S+3mg）