人教版高中物理选修33第十章《热力学定律》单元检测题（解析版）

热力学定律单元检测题一、单选题 1.如图所示容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面为空气，大气压恒定.A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热.原先A中的水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡.在这个过程中()A 大气压力对水做功，水的内能增加B 水克服大气压力做功，水的内能减少C 大气压力对水不做功，水的内能不变D 大气压力对水不做功，水的内能增加2.下列各物体在所经历的过程中，内能没有增加的有()A 在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体B 水平飞行并射穿木块的子弹C 在绝热的条件下被压缩的气体D 在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动3.理想气体在等压变化中 ()A 一定对外做正功B 外界一定对气体做正功C 若温度升高，一定对外做正功D 可能既不对外做功，外界也不对气体做功4.作为新能源，从环保角度来看，氢气具有的突出特点是()A 在自然界里存在氢气 B 氢气轻，便于携带C 燃烧氢气无污染 D 氢气燃烧发热量高5.如图所示，将完全相同的A、B两球，分别浸没在初始温度相同的水和水银的同一深度处，已知A、B两球用同一种特殊的材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显地变大.现让两种液体的温度同时缓慢地升高到同一值，发现两球膨胀后，体积相等.若忽略绳子、水和水银由于温度的变化而引起的体积膨胀，则以下判断正确的是()A 因为同一深度处水的压强较小，所以A球膨胀过程中对外做的功较多B 因为同一浓度处水银的压强较大，所以B球膨胀过程中内能增加较多C 膨胀过程中，A球吸收的热量较多D 膨胀过程中，B球吸收的热量较多6.如图所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定的高度，则下面有关能量的转化的说法中正确的是()A 子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B 子弹的动能转变成了沙箱和子弹的热能C 子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能D 子弹的一部分动能转变成沙箱和子弹的内能，另一部分动能转变成沙箱和子弹的机械能7.下列关于热现象的描述正确的是()A 根据热力学定律，热机的效率可以达到100%B 做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C 温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D 物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的8.某同学用橡皮塞塞紧饮料瓶，并用打气筒向饮料瓶内打气，装置如图所示.当压强增大到一定程度时，橡皮塞冲出，发现饮料瓶内壁中有水蒸气凝结，产生这一现象的原因是饮料瓶中气体()A 体积增大，压强减小B 动能增大，温度升高C 对外做功，温度降低D 质量减少，温度降低9.“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰.1体积“可燃冰”可贮载100200体积的天然气.下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是()A “可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源B “可燃冰”是一种比较洁净的能源C “可燃冰”提供了水可能变成油的例证D “可燃冰”的主要可燃成分是甲烷10.电动打气筒的压缩机在一次压缩过程中，活塞对空气做了3.0105J的功，同时空气的内能增加了5104J.下列说法正确的是()A 空气从外界吸收的热量是0.5105JB 空气对外界放出的热量是2.5105JC 空气从外界吸收的热量是3.5105JD 空气对外界放出的热量是3.5105J11.一定质量的气体，从状态A变化到另一个状态B的过程中，内能增加了160 J，则下列关于内能变化的可能原因的说法中不可能的是()A 从A到B的绝热过程中，外界对气体做功160 JB 从A到B的单纯热传递过程中，外界对气体传递了160 J的热量C 从A到B过程中吸热280 J，并对外做功120 JD 从A到B过程中放热280 J，外界对气体做功120 J12.下列关于物体内能变化的说法，正确的是()A 一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变B 一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加C 一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加D 一定质量的物体在体积保持不变的过程中，内能一定不变二、多选题 13. 下列关于做功和热传递的说法中正确的()A 做功和热传递的实质是相同的B 做功和热传递可以同时发生C 做功和热传递在改变物体内能上是等效的D 做功和热传递是对同一过程中的两种说法14. 下列关于第二类永动机的说法中正确的是()A 第二类永动机违背了能量守恒定律B 第二类永动机的效率是100%C 第二类永动机是指能够把吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机D 第二类永动机违背了热力学第二定律15. 下列有关能量转化的说法中错误的是()A 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他的变化B 只要对内燃机不断改进，就可以使内燃机的效率达到100%C 满足能量守恒定律的物理过程都能自发的进行D 外界对物体做功，物体的内能必然增加16. 下列说法正确的是()A 如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布的概率，则B分布更无序B 如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布，则A分布更无序C 大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布，则该过程是可逆的D 大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布，则该过程是不可逆的17. 对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是 ()A 不考虑分子间的相互作用力和分子势能B 在绝热膨胀过程中，内能不变C 温度升高时一定是从外界吸收了热量D 体积不变，压强减小时，物体一定向外界放出了热量三、计算题 18.一辆汽车的发动机输出功率为66.15 kW，每小时消耗柴油14 kg，请计算发动机的效率.(柴油的燃烧值为4.3107J/kg)19.内壁光滑的导热汽缸竖直浸入在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105Pa、体积为2.0103m3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半.(1)求汽缸内气体的压强；(2)若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体做功145 J，封闭气体吸收还是放出热量？热量是多少？20.一个飞行速度是500 m/s的子弹，当它射入物体时，产生热量的一半被子弹吸收，则子弹升高的温度是_.子弹是铜质的，铜的比热为390 J/(kg)答案解析1.【答案】D【解析】大气压力对左面A的水做正功，而对B中水做负功；A内水面下降，体积减小，与B内上升增加的体积相同，因此大气压力对水做功的代数和为零；水的重心降低重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加，故选D.2.【答案】A【解析】子弹在射穿木块的过程中，摩擦生热使内能增加；在绝热的条件下被压缩的气体，外界对气体做功，气体内能增加；运动的两个小球碰撞时损失的机械能转化为内能.3.【答案】C【解析】由理想气体方程知，当气体温度升高时体积变大，即V0.又气体对外界做的功为WFlVpV0，故气体一定对外界做正功.4.【答案】C【解析】氢气燃烧产生水，不会对环境产生污染.5.【答案】D【解析】A、B两球所处的环境初末状态一致，故两球的体积增量和温度增量均相同，所以内能增量相同，选项B错误.但A球位于水中，B球位于水银中，由于同一深度处水的压强较小，故A球膨胀过程中对外做功较少，选项A错误，由UWQ的关系可知，B球膨胀过程中对外做功较多，故B球膨胀过程中吸收热量较多，选项D正确.6.【答案】D【解析】子弹在射入沙箱瞬间，要克服摩擦阻力做功，一部分动能转变成沙箱和子弹的内能，另一部分动能转变成沙箱和子弹的机械能.7.【答案】C【解析】根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，A错.做功是通过能量转化改变系统内能的，而热传递是通过能量的转移改变系统内能的，B错.根据热力学定律，温度相同是达到热平衡的标准，C正确.单个分子的运动是无规则的，但大量分子的运动具有统计规律，D错.8.【答案】C【解析】由题意知，因瓶内气体膨胀，对外界做功，故橡皮塞冲出，W0.又因时间很短，可得吸放热Q0，根据热力学第一定律UWQ，得U0，U不一定大于0，即内能不一定增加，D错.16.【答案】AD【解析】一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布的概率，则说明B分布更无序一些，A正确，B错误.大量分子的集合自发的运动过程是不可逆的，D正确，C错误.17.【答案】AD【解析】由理想气体的特点可知A对；体积变化是做功的标志，体积增大，表示对外做功，体积减小表示外界对气体做功，绝热膨胀，显然内能减少，B错；温度升高，内能增加，可能是吸热，也可能是外界对物体做功，C错；V不变，由常量，p减小，T减小，内能减少，由于V不变，W0，物体不对外界做功，所以内能减少，一定是向外界放出了热量，D对.18.【答案】39.5%【解析】发动机每小时做的功WPt66 1503 600 J2.38108J.完全燃烧14 kg柴油放出的热量Q总mq144.3107J6.02108J.所以100%39.5%.19.【答案】(1)2.0105Pa(2)