20182019学年鲁科版高中物理选修33 第5章 热力学定律 单元测试

2019-2019学年鲁科版高中物理选修3-3 第5章 热力学定律 单元测试一、单选题1.下列说法中正确的是（ ） A.对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大B.气体内所有分子热运动动能的总和就是气体的内能C.要使气体分子的平均动能增大，外界必须向气体传热D.一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大2.如图，注射器内密封一部分气体，若针筒和活塞隔热性能良好，则缓慢向外移动活塞的过程中气体（ ） A.对活塞不做功B.对活塞做负功C.温度保持不变D.压强逐渐减小3.健身球是一个充满气体的大皮球，当人压向健身球上时，假设球内气体温度不变，则在这个过程中（） A.气体分子的平均动能增大B.气体的密度减小C.气体从外界吸收热量D.外界对气体做功4.把水和酒精混合后，用蒸发的方式又可以分开，然后液化恢复到原来的状态，这说明（） A.扩散现象没有方向B.将水和酒精分开时，引起了其他变化，故扩散具有方向性C.将水和酒精分开时，并没有引起化学变化，故扩散现象没有方向性D.用本题的实验，无法说明扩散现象是否具有方向性5.关于热力学定律，下列说法正确的是（ ） A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能从低温物体传到高温物体6.一定量的气体吸收热量，则该气体的（ ） A.内能一定增加B.内能可能减少C.压强一定增大D.温度一定升高二、多选题7.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体（可视为理想气体且质量不变），下列说法正确的是（ ） A.气体分子的平均动能减小B.气体的内能减小C.气泡的体积增大D.一定吸热8.下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是（ ） A.小草上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用B.分子间的距离为r0时，分子势能处于最小值C.微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动D.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的E.猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功9.下列叙述正确的有（ ） A.气体的压强越大，分子的平均动能越大B.自然界中所进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性C.第二类永动机违反了热力学第二定律D.温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大E.扩散现象与布朗运动都与温度有关三、填空题10.大量事实表明，自然界中的一切实际变化过程都具有_性朝某个方向的变化是可以自发发生的相反的过程却是受到限制的这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然过程的_逆性 11.热力学第二定律有两种常见的表述，一是：不可能使热量由_物体传递到_物体，而不引起其他变化；二是：不可能从单一热源_热量并把它全部用来_，而不引起其他变化 12.热力学第三定律的内容为：热力学零度_摄氏温度为T=27相对应的热力学温度为T=_K 四、解答题13.正常情况下，人的体温为37左右，而夏天有时气温可高达40 当气温高于人体温度时，人体还是能将热量散发出去，保持体内温度基本恒定这违反热力学第二定律吗？试作简单说明 14.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？五、综合题15.在压强p温度T的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：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，该气体从外界吸收热量为9J图线AC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过程，该气体对外界做功W1和其内能的增量U1； （2）从状态A到状态B过程，该气体内能的增量U2及其从外界吸收的热量Q2 答案解析部分一、单选题1.【答案】A 【解析】【解答】解：A、因为温度是分子热运动平均动能的标志，所以对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大；故A正确B、气体内所有分子热运动动能和分子势能的总和就是气体的内能故B错误C、改变内能有两种方式：做功和热传递，故知内能增加，可能从外界吸收热量，也可能外界对物体做功故C错误D、一定质量的气体，温度升高时，由气态方程 =c知，体积不一定增大，还与压强有关故D错误故选：A【分析】温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大；对于一定质量的气体可根据气态方程分析参量的变化，根据热力学第一定律分析能量的变化2.【答案】D 【解析】【解答】A、B、缓慢向外移动活塞的过程中气体的体积增大，对外做功，即气体对活塞做正功故A错误，B错误；C、针筒和活塞隔热性能良好，缓慢向外移动活塞的过程中，可以看做是准静态过程，气体对外做功的同时不能吸收热量，内能减小，温度降低故C错误；D、气体的体积增大，温度不变，由玻意耳定律：P1V1=P2V2 ， 可知气体的压强一定减小故D正确故选：D【分析】根据气体的体积增大，对外做功；体积减小，外界对气体做功根据理想气体的状态方程分析气体的状态的变化3.【答案】D 【解析】【解答】在人压向球的过程中，外界对球做功，气体的体积减小，故气体的密度增大；气体温度不变，故气体分子的平均动能不变；由于外界对气体做功，但气体温度不变，故内能不变；由热力学第一定律可知，气体对外放热；故ABC错误；D正确；故选：D【分析】根据人对气体所做功及气球的形状明确气体密度变化；由温度不变可知，内能不变；由热力学第一定律可知气体是否吸热4.【答案】B 【解析】【分析】从题中可明显看出，两者混合时是自动产生的，但两者分离时，要先加热后冷却，也就是说，向分离与向混合这两个方向的发展是可以通过过程是否自动完成、是否需要外加其他手段才能完成来区分的，因此，可以证明扩散是有方向性的。.故B正确，【点评】做本题关键是对题中的信息详加分析，得出扩散是有方向性的5.【答案】B 【解析】【解答】解：A、根据热力学第一定律，气体吸热的同时如果还对外界做功，其内能即温度不一定增大，故A错误；B、对气体做功可以改变其内能，故B正确；C、根据 ，可知p不变V增大，则T增大，需要吸热，故C错误；D、在外界做功的情况下热量可以从低温物体传递到高温物体，故D错误；故选：B【分析】明确热力学第一定律的基本内容，知道做功和热传递均可以改变物体的内能；理想气体不计分子势能，故温度是理想气体内能的标志，温度升高时，内能一定增大；根据热力学第二定律可知，热量可以自发地从高温物体传到高温物体，但也可以从低温物体传到高温物体，只不过要引起其他方面的变化6.【答案】B 【解析】【分析】一定量的气体吸收热量，根据热力学第一定律分析内能的变化气体吸收热量，压强不一定增大、温度不一定升高。A、B一定量的气体吸收热量，根据热力学第一定律分析可知，其内能不一定增加，也可能减小，还与做功情况有关故A错误，B正确。C、D气体吸收热量，压强不一定增大、温度不一定升高故CD错误。故选B。【点评】本题解答时要抓住改变内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律分析内能的变化。二、多选题7.【答案】C,D 【解析】【解答】解：气泡从湖底上升到湖面过程中，由于压强减小故体积增大，对外做功，W0，温度不变内能不变，分子平均动能不变，故内能的变化量U=0，根据热力学第一定律U=W+Q得Q0，即吸收热量CD符合题意，AB不符合题意；故答案为：CD【分析】气泡体积增大，故对外做功，但是其温度保持不变，所以气体要吸收热量，根据热力学第一定律求解即可。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体表面张力的作用，故A正确；B、当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，分子力的合力为零，而分力做功等于分子势能的减小量，故分子间的距离为r0时，分子势能处于最小值，故B正确；C、微粒的运动不是分子的运动，布朗运动是固体小颗粒的运动，间接反映分子无规则运动，故C错误；D、晶体各个方向上的物理性质表现为各向异性，即各个方向不同，故食盐晶体的物理性质沿各个方向不都是一样，故D错误；E、猛推活塞，密闭的气体被绝热压缩，故内能增加，温度升高，注意是外界对封闭气体做功，故E正确；故选：ABE【分析】露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用；布朗运动是固体小颗粒的运动，间接反映分子无规则运动；当分子间的距离大于r0，分子力表现为引力，当分子间的距离小于r0，分子力表现为斥力；晶体表现为各向异性；根据热力学第一定律可知气体绝热压缩要升温9.【答案】B,C,E 【解析】【解答】解：A、温度越高分子的平均动能越大，与压强无关故A错误；B、根据热力学第二定律，自然界中所进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故B正确；C、第二类永动机违反了热力学第二定律，故C正确；D、温度升高，平均动能增大，物体内的每一个分子的热运动速率不一定都增大，故D错误；E、扩散现象与布朗运动都与温度有关，温度越高，现象越明显，故E正确；故选：BCE【分析】温度是平均动能的标志，改变内能的方式有做功和热传递，自然界中所进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，扩散现象与布朗运动都与温度有关三、填空题10.【答案】方向；不可 【解析】【解答】解：根据热力学第二定律，扩散、热传递等现象与温度有关，是与热现象有关的宏观过程，具有方向性即朝某个方向的变化是可以自发发生的；而相反过程却不能自发进行，除非引起了其他方面的变化；即相反过程是不可逆的；故答案为：方向，不可【分析】一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，扩散、热传递等现象具有方向性11.【答案】低温；高温；吸收；做功 【解析】【解答】据热力学第二定律可知：不可能使热量由低温物体传递到 高温物体，而不引起其他变化；二是：不可能从单一热源 吸收热量并把它全部用来 做功，而不引起其他变化故答案为：低温；高温；吸收；做功【分析】据热力学第二定律有两种常见的表述解答即可12.【答案】是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到；300.15 【解析】【解答】热力学第三定律的内容为：热力学温度的零度是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到，为273.15；摄氏温度为T=27相对应的热力学温度为T=273.15+27=300.15K；故答案为：是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到；300.15【分析】根据热力学第三定律的内容和热力学温标与摄氏温标的概念与区别，便可解答此题，两者大小关系为T=273.15（K）+T四、解答题13.【答案】【解答】解：不违反热力学第二定律，热量由温度较低的人体传递给温度较高的周围环境的过程并非自发进行，而是依靠汗液蒸发实现的 【解析】【分析】热量能自发从高温物体传向低温物体，当从低温物体传向高温物体时要引起其它变化14.【答案】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】【解答】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答：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【分析】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的功而不产生其他影响五、综合题15.【答案】（1）解：从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，该气