人教版高二物理选修《热学》选择题专项练习题

1 人教版高二物理选修人教版高二物理选修 3 3 热学热学 选择题专项练习题 含答案 选择题专项练习题 含答案 1 下列说法中正确的是 A 当分子间作用力表现为斥力时 分子势能随分子间距离的增大而增大 B 气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关 与分子的密集程度无关 C 食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 D 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离 液面分子间表现为引力 所以液体表面具有收 缩的趋势 2 下列关于布朗运动的说法 正确的是 A 布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动 B 布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 C 悬浮颗粒越大 同一时刻与它碰撞的液体分子越多 布朗运动越显著 D 当物体温度达到 0 C 时 物体分子的热运动就会停止 3 如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度和下的速率分布情况 下列说法正确的是 a T b T A ab TT B 随着温度升高 每一个气体分子的速率都增大 C 随着温度升高 气体分子中速率大的分子所占的比例会增加 D 若从到 气体的体积减小 气体一定从外界吸收热量 a T b T 4 由于分子间存在着分子力 而分子力做功与路径无关 因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能 如图所示为分子势能 Ep随分子间距离 r 变化的图象 取 r 趋近于无穷大时 Ep为零 通过功能关系可以从 分子势能的图象中得到有关分子力的信息 则下列说法正确的是 A 假设将两个分子从 r r2处释放 它们将开始远离 B 假设将两个分子从 r r2处释放 它们将相互靠近 2 C 假设将两个分子从 r r1处释放 它们的加速度先增大后减小 D 假设将两个分子从 r r1处释放 当 r r2时它们的速度最大 5 如图所示 一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上 活塞与气缸壁间的摩擦不计 气缸内封闭了 一定质量的气体 气体分子间的相互作用不计 现缓慢地逐渐向活塞上倒一定质量的沙土 忽略环境温 度的变化 在此过程中 A 气体的内能增大 B 气缸内分子的平均动能增大 C 单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数一定增多 D 因为外界对气体做了功 所以气体的温度是升高的 7 下列说法中正确的是 A 物体的温度升高时 其内部每个分子热运动的动能一定增大 B 气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的 C 物体的机械能增大 其内部每个分子的动能一定增大 D 分子间距离减小 分子间的引力和斥力一定减小 8 关于热现象 下列说法不正确的是 A 若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量 则气体分子的平均动能减小 B 悬浮在液体中的颗粒越小 温度越高 布朗运动越剧烈 C 液晶与多晶体一样具有各向同性 D 当分子间的引力与斥力平衡时 分子势能最小 9 下列改变物体内能的物理过程中 不属于对物体做功来改变物体内能的有 A 用锯子锯木料 锯条温度升高 B 阳光照射地面 地面温度升高 C 锤子敲击钉子 钉子变热 D 擦火柴时 火柴头燃烧起来 10 下列说法中正确的是 A 物体甲自发传递热量给物体乙 说明甲物体的内能一定比乙物体的内能大 B 温度相等的两个物体接触 它们各自的内能不变且内能也相等 C 若冰熔化成水时温度不变且质量也不变 则内能是增加的 D 每个分子的内能等于它的势能和动能之和 11 快递公司用密封性好 充满气体的塑料袋包裹易碎品 如图所示 假设袋内气体与外界没有热交换 当充气袋的四周被挤压时 3 A 外界对袋内气体做功 气体内能增大 温度升高 B 外界对袋内气体做功 气体内能减小 温度降低 C 袋内气体对外界做功 气体内能增大 温度不变 D 袋内气体对外界做功 气体内能减小 温度降低 12 下列说法正确的是 A 常温常压下 一定质量的气体 保持体积不变 压强将随温度的增大而增大 B 用活塞压缩气缸里的空气 对空气做功 3 5 105J 同时空气的内能增加了 2 5 105J 则空气从外界吸收 热量 1 105J C 物体的温度为 0 时 分子的平均动能为零 D 热量从低温物体传到高温物体是不可能的 13 下列说法中正确的是 A 当两分子间距离大于平衡距离 r0 时 分子间的距离越大 分子势能越小 B 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C 在空气中一定质量的 100 C 的水吸收热量后变成 100 C 的水蒸汽 则吸收的热量大于增加的内能 D 对一定质量的气体做功 气体的内能不一定增加 E 热量不可以从低温物体向高温物体传递 14 关于热现象 下列说法中正确的是 A 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动 这反映了液体分于运动的无规则性 B 扩散现象说明分子之间存在空隙 同时分子在永不停息地做无规则运动 C 自然界中所有宏现过程都具有方向性 D 可利用高科技手段 将流散的内能全部收集加以利用 而不引起其他变化 E 对大量事实的分析表明 不论技术手段如何先进 热力学零度最终不可能达到 15 下列说法中 表述正确的是 A 气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积 而不是该气体所有分子的体积之和 B 理论上 第二类永动机并不违背能量守恒定律 所以随着人类科学技术的进步 第二类永动机是有可 能研制成功的 C 外界对气体做功时 其内能可能会减少 D 给自行车打气 越打越困难主要是因为胎内气体压强增大 而与分子间的斥力无关 16 关于布朗运动 下列说法中正确的是 A 布朗运动是分子的运动 牛顿运动定律不再适用 4 B 布朗运动是分子无规则运动的反映 C 悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动 D 布朗运动的激烈程度跟温度有关 所以布朗运动也叫做热运动 E 布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关 17 下列说法中正确的是 A 只知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积 不能计算出阿伏加德罗常数 B 硬币或者钢针能够浮于水面上 是由于液体表面张力的作用 C 晶体有固定的熔点 具有规则的几何外形 物理性质具有各向异性 D 影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的 差距 E 随着科技的发展 可以利用高科技手段 将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他 变化 18 18 一定量的理想气体从状态 a 开始 经历三个过程 ab bc ca 回到原状态 其 p T 图象如图所示 下列判断正确的是 A 过程 ab 中气体一定对外做功 B 过程 bc 中气体既不吸热也不放热 C 过程 ca 中外界对气体所做的功小于气体所放的热 D b 和 c 两个状态中 容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 19 关于热现象和热学规律 下列说法正确的是 填正确答案标号 选对 1 个得 2 分 选对 2 个得 4 分 选对 3 个得 5 分 每选错 1 个扣 3 分 最低得分为 0 分 A 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数 就可以算出气体分子的体积 B 悬浮在液体中的固体微粒越大 布朗运动就越不明显 C 一定质量的理想气体 保持气体的体积不变 温度越高 压强越大 D 一定温度下 饱和汽的压强是一定的 E 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律和热力学第一定律 20 对于分子动理论和物体内的理解 下列说法正确的是 A 温度高的物体内能不一定大 但分子平均动能一定大 B 外界对物体做功 物体内能一定增加 C 当分子间的距离增大时 分子间作用力就一直减小 分子势能也一直减小 5 D 一般液体很难被压缩 说明分子间有斥力 21 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 A 气体如果失去了容器的约束就会散开 这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 B 一定量 100 的水变成 100 的水蒸气 其分子之间的势能增加 C 对于一定量的气体 如果压强不变 体积增大 那么它一定从外界吸热 D 如果气体分子总数不变 而气体温度升高 气体分子的平均动能增大 因此压强必然增大 22 封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态 A 变到状态 D 其体积 V 与热力学温度 T 的关系如图所示 由状态 A 变到状态 D 过程中 A 气体从外界吸收热量 内能增加 B 气体体积增大 单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C 气体温度升高 每个气体分子的动能都会增大 D 气体的密度不变 6 答案解析答案解析 1 D 解析 当分子间作用力表现为斥力时 随分子间距离的增大分子力做正功 故分子势能减小 故 A 错 误 气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度都有关 故 B 错误 食盐是单晶体 单晶 体的某些物理性质可能具有各向异性 所以食盐晶体的物理性质沿各个方向不一定都是一样的 故 C 错 误 但由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离 液面分子间表现为引力 所以液体表面具 有收缩的趋势 故 D 正确 故选 D 2 A 解析 布朗运动反映的是液体分子的无规则运动 不是液体分子的无规则运动 故 A 正确 B 错 误 布朗运动与悬浮颗粒的大小有关 颗粒也大 布朗运动越不明显 故 C 错误 分子的运动是永不停 息的 当物体温度达到时 物体分子的热运动不会停止 故 D 错误 故选 A 0 3 C 解析 由图可知 b 的分子的速率较大的分子数比较多 则 b 的分子的平均动能一定比较大 由于温度 是分子的平均动能的标志 所以 故 A 错误 温度是分子的平均动能的标志 是大量分子运动的 ab TT 统计规律 温度升高时 气体分子中速率大的分子所占的比例会增加 但不是每一个气体分子的速率都 增大 故 B 错误 C 正确 从到气体的体积减小 则外界对气体做正功 结合可知气体的内 a T b T ab TT 能增大 而做功与热传递都可以改变物体的内能 所以从到气体的体积减小 气体不一定从外界吸 a T b T 收热量 故 D 错误 故选 C 4 D 解析 由图可知 两个分子从处的分子势能最小 则分子之间的距离为平衡距离 分子之间的作 2 rr 用力恰好为 0 结合分子之间的作用力的特点可知 当分子间距离等于平衡距离时 分子力为零 分子势 能最小 所以假设将两个分子从处释放 它们既不会相互远离 也不会相互靠近 故 AB 错误 由 2 rr 于 可知分子在处的分子之间的作用力表现为斥力 分子之间的距离将增大 分子力做正功 12 rr 1 rr 分子的速度增大 当分子之间的距离大于时 分子之间的作用力表现为引力 随距离的增大 分子力 2 r 做负功 分子的速度减小 所以当时它们的速度最大 此时分子力先减小后增大 故加速度先减小 2 rr 后增大 故 C 错误 D 正确 故选 D 5 C 解析 金属气缸导热性能良好 由于热交换 气缸内封闭气体温度与环境温度相同 向活塞上倒一定 质量的沙土时气体等温度压缩 温度不变 气体的内能不变 故 AD 错误 温度不变 气体分子的平均 动能不变 平均速率不变 等温压缩时 根据玻意耳定律得知 压强增大 则单位时间内撞击气缸壁单 位面积上的分子数增多 故 B 错误 C 正确 选 C 6 C 解析 扩散现象和布朗运动都与温度有关 扩散现象是热运动 布朗运动是固体颗粒的运动 不是热 运动 选项 A 错误 晶体熔化时吸收热量 但是温度不变 则分子平均动能不变 选项 B 错误 根据分 7 子力随分子距离的变化关系可知 两分子从无限远处逐渐靠近 直到不能再靠近为止的过程中 分子间 相互作用的合力先变大 后变小 再变大 选项 C 正确 饱和汽压的大小与温度有关 在温度不知道的 情况下 不能简单地说未饱和汽的压强一定大于饱和汽的压强 故 D 错误 故选 C 7 B 解析 物体的温度升高时 其内部分子的平均动能变大 并非每个分子热运动的动能都增大 选项 A 错误 气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的 选项 B 正确 宏观物体的机械能 与微观分子的动能无关 选项 C 错误 分子间距离减小 分子间的引力和斥力都增大 选项 D 错误 故 选 B 8 C 解析 A 气体膨胀的过程中对外做功 若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量 根据热力学第 一定律可知 气体的内能减小 温度降低 所以气体分子的平均动能减小 故 A 正确 B 根据布朗运动的特点可知 悬浮在液体中的颗粒越小 温度越高 布朗运动越剧烈 故 B 正确 C 液晶的部分性质具有各向异性 故 C 错误 D 当 0时 分子力体现引力 当 r 的增加时 分子力做负功 则 增加 当时 分子力体现rr P E 0 rr 斥力 当 r 的减小时 分子力做负功 则增加 所以当时 最小 故 D 正确 P E 0 rr P E 9 B 解析 改变物体内能的方式有两种 做功与热传递 分析各种情景 确定改变内能的方式 用锯子锯木料 需要克服摩擦阻力 属于做功的方式 阳光照射地面 是阳光热量传递给地面 属于热 传递 用锤子敲击钉子 通过做功的方式使钉子的内能增加 钉子变热 擦火柴的过程有摩擦力做功 是通过做功方法改变物体内能的 故 B 正确 10 C 解析 热量能自发的铀高温物体传向低温物体 物体甲自发传递热量给物体乙 说明甲物体的温度一 定比乙物体的温度高 A 错误 物体的内能和温度以及质量有关系 温度相同 质量不一定相同 内能 不一定相等 B 错误 冰属于晶体 熔化过程温度不变 且吸热 即内能增加 C 正确 组成物质的所有 分子动能与分子势能之和是物体的内能 对单个分子不能谈内能 故 D 错误 11 A 解析 充气袋四周被挤压时 气体的体积减小 外界对气体做功 故气体对外界做负功 由于没有热 交换 根据热力学第一定律得知气体的内能增大 气体温度升高 故 A 正确 BCD 错误 故选 A 12 A 解析 根据可知常温常压下 一定质量的气体 保持体积不变 压强将随温度的增大而增大 PV C T 选项 A 正确 根据热力学第一定律 用活塞压缩气缸里的空气 对空气做功 3 5 105J 同时空气的内能增 加了 2 5 105J 则空气向外界放出热量 1 105J 选项 B 错误 物体的温度为 0 时 分子的平均动能不 为零 选项 C 错误 根据热力学第二定律 热量从低温物体传到高温物体是可能的 但要引起其他的变 8 化 选项 D 错误 故选 A 13 BCD 解析 A 当两分子间距离大于平衡距离 r0时 分子间的距离增大 分子力做负功 分子势能增加 A 错误 B 液体表面张力的作用会使表面积最小 所以叶面上的小露珠呈球形 B 正确 C 由于液体变 成气体体积变大 要对外做功 由热力学第一定律知 吸收的热量大于增加的内能 C 正确 D 对一定 质量的气体做功时 气体可能对外放热 气体的内能不一定增加 D 正确 E 根据热力学第二定律 热 量不能自发地从低温物体传到高温物体 如果有外界作用 热量可以从低温物体向高温物体传递 E 错误 故选 BCD 14 ABE 解析 A 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动 是布朗运动 这反映了液体分于运 动的无规则性 故 A 正确 B 扩散现象说明分子之间存在空隙 同时分子在永不停息地做无规则运动 故 B 正确 C 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 但不涉及热现象的宏观过程不一定具有方向性 故 C 错误 D 由热力学第二定律可知 不可能从单一热源吸热而不产生其他影 故 错误 E 对大量事实的分析表明 不论技术手段如何先进 热力学零度最终不可能达到 故 E 正确 故选 ABE 15 ACD 解析 气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积 而不是该气体所有分子的体积之和 主要是因为气体分子间空隙很大 故 A 正确 理论上 第二类永动机并不违背能量守恒定律 第二类永 动机无法制成 违反热力学第二定律 故 B 错误 外界对气体做功时 如果同时向外界放热 内能可能 减少 故 C 正确 给自行车打气 越打越困难主要是因为胎内气体压强增大 与分子间的斥力无关 故 D 正确 所以 ACD 正确 B 错误 16 BCE 解析 A 布朗运动是悬浮在液体中粒子的运动 这些粒子不是微观粒子 牛顿运动定律仍适用 故 A 错误 B C 悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动 固体小颗粒做布朗运动说明了液 体分子不停的做无规则运动 故 B C 正确 D 布朗运动反映的是分子的热运动 其本身不是分子的热 运动 故 D 错误 E 布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关 体积和质量越小 布朗运动越 剧烈火 故 E 正确 故选 BCE 17 ABD 解析 A 固体 液体的分子间距比较小 但气体分子间距较大 故液体 固体可用摩尔体积除以分子 体积求得阿伏加德罗常数 但气体不能 选项 A 正确 B 硬币或者钢针能浮于水面上 是由于液体表面张力的作用 选项 B 正确 C 晶体分为单晶体和多晶体 多晶体物理性质具有各向同性 选项 C 错误 9 D 空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距影响蒸发快慢 选项 D 正确 E 根据热力学第二定律可知 与热现象有关的宏观过程具有方向性 故不能将散失的能量重新聚集利用 而不引起其他变化 选项 E 错误 18 CD 解析 由图示可知 ab 过程 气体压强与热力学温度成正比 则气体发生等容变化 气体体积不变 气体不对外做功 故 A 错误 由图示图象可知 bc 过程气体发生等温变化 PV C bc 过程体积增大 对外做功 温度不变 则气体内能保持不变 由热力学第一定律知 bc 过程吸热 故 B 错误 过程 ca 中 温度降低 体积减小 则内能减小 外界对气体所做的功小于气体所放的热 故 C 正确 b 和 c 两个状态 中 温度相同 分子平均动能相同 体积不同 分子密度不同 则容器壁单位面积单位时间内受到气体 分子撞击的次数不同 故 D 正确 故选 CD 19 BCD 解析 A 只要知道液体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数 则摩尔体积除以阿伏伽德罗常数就是液体分子 的体积 但此处是气体 所以不对 故 A 错误 B 悬浮在液体中的固体微粒越小 来自各方向的撞击抵 消的越少 则布朗运动就越明显 故 B 正确 C 一定质量的