2025年大学大二（物理学）热学综合测试试题及答案

2025年大学大二（物理学）热学综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）请将答案填在下列表格中（本部分共6题，每题5分）|题号|1|2|3|4|5|6||----|----|----|----|----|----|----||答案|||||||1.一定量的理想气体，经历某过程后，它的温度升高了。则根据热力学定律可以断定（）A.该理想气体系统在此过程中吸了热B.在此过程中外界对该理想气体系统做了正功C.该理想气体系统的内能增加了D.在此过程中理想气体系统既从外界吸了热，又对外做了正功2.一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转，当工作物质为气体时，热机效率为42%，若改用液体工作物质，则其效率应当（）A.减少B.增加C.不变D.无法判断3.对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外做的功三者均为负值（）A.等体降压过程B.等温膨胀过程C.绝热膨胀过程D.等压压缩过程4.已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（）A.先增大后减小B.先减小后增大C.单调变化D.保持不变5.一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程到状态B，再经等容过程到状态C，最后经等温过程回到状态A，如图所示。其中，AB为双曲线的一部分，BC平行于V轴，CA平行于p轴。则（）A.从状态A到状态B，气体的内能增加B.从状态B到状态C，气体吸收热量C.从状态C到状态A，气体对外做功D.整个循环过程中，气体吸收的热量等于对外做的功6.如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小第II卷（非选择题共70分）7.（10分）一定量的理想气体，由状态A经B、C到D，其中A→B为等温变化，B→C为等体变化，C→D为等压变化，已知VA=1.0×10^-3m³，TA=300K，pB=2.0pA，pC=pB，pD=pA。求：（1）气体在状态B时的体积VB；（2）气体在状态C时的温度TC；（3）气体在状态D时的体积VD。8.（15分）一气缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞与气缸壁的摩擦不计，气缸导热良好。开始时气缸开口向上竖直放置，活塞处于静止状态，如图所示。现将气缸缓慢地转到开口向下竖直放置，在此过程中，气体的内能如何变化？气体是吸热还是放热？简要说明理由。9.（15分）一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是（）A.若p1=p2，V1=2V2，则T1=T2B.若p1=p2，V1=V2，则T1=T2C.若p1=2p2，V1=2V2，则T1=T2D.若p1=2p2，V1=V2，则T1=T210.（20分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。已知TA=300K，求：（1）气体在状态B时的温度TB；（2）从状态A到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？11.（20分）一定质量的理想气体，由初始状态A开始，经历了A→B→C→A的循环过程，其p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度TA=300K，求：（1）气体在状态B和状态C时的温度TB和TC；（2）整个循环过程中气体对外做的功W；（3）整个循环过程中气体吸收的热量Q。答案：1.C2.C3.D4.B5.B6.A7.（1）由等温变化pAVA=pBVB，可得VB=VA/2=5.0×10^-4m³；（2）由等体变化pB/TB=pC/TC，可得TC=pC/pB×TB=300K；（3）由等压变化VC/TC=VD/TD，可得VD=VC×TD/TC=2.0×10^-3m³。8.气体内能不变。因为理想气体内能只与温度有关，温度不变则内能不变。气体放热。气缸缓慢转动，气体对外做功，根据热力学第一定律，内能不变，对外做功则气体放热。9.D10.（1）由等压变化VA/TA=VB/TB，可得TB=600K；（2）从A到C过程，气体体积增大对外做功，温度升高内能增大，根据热力学第一定律，气体吸热。Q=W+ΔU，W=p(V2-V1)，ΔU=νCv(T2-T1)，代入数据可得Q=300J。11.（1）由pAVA/TB=pBVB/TB，可得TB=60