高中物理选修3-3第十章《热力学定律》单元测试

物理选修3-3第十章《热力学定律》单元测试

1.下列说法：正确的是.

A.由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的大小

B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

C.分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子问斥力随分子间距离的增大而减小

D.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体

2.下列说法正确的是（）

A.气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行

B.对于一定质量的理想气体，若单位体枳内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定

增大

C.气体的压强是由气体分子间斥力产生的

D.热量不可能从分子平均动能小的物体传递到分子平均动能大的物体

3.能源短缺和环境恶化指的是（）

①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件卜.，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫

能源短缺

②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，燃炭资

源也不可能永续，这叫能源短缺

③煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚存在空气中污染空

气，使环境恶化

④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了成分使环境恶化

A.①③B.①④C.②③D.②④

4.关于能量耗散，下列说法中正确的是（)

A.能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了

B.能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性

C能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低

了

D.能量不可能耗散，能量守恒定律反映r自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性

5.下列说法正确的是（）

A.当两个分子间的距离小于平衡跖离时，分子间的作用力表现为引力

B.物体的内能是物体中所有分夕热运动动能之和

C要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源

D.热机不可能把从单一热源吸收的热量全部转化为机械能，而不引起其他变化

6.氢能是一种既高效乂干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。

我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向

产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括（）

①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行

A.①②B.①③C.③④D.②④

7.二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究

控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中，将

一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自山压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，

气体体积减为原来的一半.若不计温度的变化，也不计分子间的作用力.则此过程中

A.封闭气体的压强将变为原来的2倍B.封闭气体分子的平均动能增人

C.封闭气体将从海水那里吸热D.封闭气体的内能将增加

8.某同学熨天上体育课时把放在空调教室里的篮球带出去玩，不久会发现

A.球变硬了些，吸收热量，内能变大

B.球变软了些，吸收热量，内能不变

C.球变硬了些，温度升高，压强不变

D•球没有发生变化

9.关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是（）

A.扩散现象是物体分r•热运动的宏观表现

B.每一个分子都有势能和动能，两者之和就是分子内能

c.只有•热传递才能改变物体的内能

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D.物体的动能和重力势能也是其内能的一部分

10.一定质量的理想气体初始状态为(Po,Vo),分别经过三个不同的过程变到末状态(Po,2Vo).

①等温膨胀变为2Vo,再等容升压到(Po,2Vo),总共吸收热量为Ql;

②等压膨胀到(Po,2V0),吸收的热量为Q2;

③先等容降压到0.5P。，再等压膨胀到2Vo,最后等容升压到(Po,2Vo),总共吸收热量Q3；

则Qi、Q2、Q3的大小关系是()

A.Q1=Q2=Q1

B.QAQAQa

C.Q2>QI>Q3

D.QAQAQI

11.对下列物理现象的描述，正确的是()

A.()℃的冰和()℃的铁块的分广平均功能相同

B.装有气体的密闭容器自由下落时气体压强将减小

c.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有•方向性

D.第二类永动机不可能制成，因为它违反了能量守恒定律

E.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

12.下列说法中正确是()

A.气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果

B.物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大

C.一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量

D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的

E.饱和汽压与分子数密度有关，与温度无关

13.下列说法正确的是()

A.布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在永不停息地做无规则运动

B.气体的温度升高，个别气体分子运动的速率可能减小

C.对于-•定种类的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占百分比

是确定的

D.若不计气体分子间相互作用，一定质量气体温度升高、压强降低过程中，•定从外界吸收

热量

E.密闭容器中有一定质量的理想气体，当其在完全失重状态下，气体的压强为零

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14.所示的皮筋轮子发动机将一结实而富有弹性的条形材料(塑料或薄纸板)，围成一个直径为

30cm的环，用一些皮筋固定在这个环和中心轴之间.该中心轴可以在两个支架上做摩擦很

小的转动.如果轮子的一边接近一个热源，如一电灯，接收了更多热量的皮筋就会变短，迫

使轮子变成椭圆形，重心不再位于旋转轴上，这就迫使轮子转动，其他的皮筋接近电灯，轮

子持续变形就保证了运动无休止地进行下去.分析上述发动机能实现吗？(该皮筋受热形变

后不能自发地恢复原状)

15.在•个标准大气压下，1kg冰在0C时吸收336kJ的热量后变成同温度的水，外界同时对

23

系统做了llkJ的功，阿伏伽德罗常数NA=6.0xl0mor',水的摩尔质量

M=18g*mor।.问

(1)此过程中系统的内能变化了多少？

(2)1kg冰所含的分子数为多少？(结果保留2位有效数字)

16.质量例=200g的木块，静止在光滑水平面上，质量〃1=20g的铅弹(铅的比热容c=126J/(kg・C))

以水平速度v(>=500m/s射入木块，当它射出木块时速度变为v1=3O3m/s..木块的速度20m/s.若

这一过程中损失的机械能全部转化为内能，其中42%被子弹吸收而使其升温，对铅弹穿过

木块过程，求：

(1)子弹克服摩擦力做的功.

(2)摩擦力对木块做的功.

(3)产生的总热量.

(4)子弹升高的温度.

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物理选修3-3第十章《热力学定律》测试答案

1.下列说法：正确的是.

A.由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的大小

B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

C.分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小

D.根据热力学第二定律nJ■知，热量不可能从低温物体传到高温物体

【答案】B

2.下列说法正确的是（）

A,气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进吁

B.对于一定质量的理想气体，若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定

增大

C.气体的压强是由气体分子间斥力产牛的

D.热量不可能从分子平均动能小的物体传递到分子平均动能大的物体

【答案】B

3.能源短缺和环境恶化指的是（）

①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫

能源短缺

②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资

源也不可能永续，这叫能源短缺

③煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚存在空气中污染空

气，使环境恶化

④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了成分使环境恶化

A.①③B.①④C.②③D.②④

【答案】D

4.关于能量耗散，下列说法中正确的是（）

A.能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了

B.能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性

C.能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低

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-X

:

D.能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性

【答案】C

5.下列说法正确的是（）

A.当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用力表现为引力

B.物体的内能是物体中所有分子热运动动能之和

C.要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源

D.热机不可能把从单一热源吸收的热量全部转化为机械能，而不引起其他变化

【答案】D

6.氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。

我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向

产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括（）

①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行

A.①②B.①③C.③④D.②④

【答案】A

7.二氧化碳是导致“温室效应”的主耍原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究

控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中，将

一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，

气体体积减为原来的一半.若不计温度的变化，也不计分子间的作用力.则此过程中

A.封闭气体的压强将变为原来的2倍B.封闭气体分子的平均动能增人

C.封闭气体将从海水那里吸热D.封闭气体的内能将增加

【答案】A

8.某同学夏天上体育课时把放在空调教室里的篮球带出去玩，不久会发现

A.球变硬了些，吸收热量，内能变大

B.球变软了些，吸收热量，内能不变

C.球变硬了些，温度升高，压强不变

D.球没有发生变化

【答案】A

9.关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是（）

A.扩散现象是物体分子热运动的宏观表现

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B.每一个分子都有势能和动能，两者之和就是分子内能

C.只有热传递才能改变物体的内能

D.物体的动能和重力势能也是其内能的一部分

【答案】A

10.•定质量的理想气体初始状态为（Po,Vo）,分别经过三个不同的过程变到末状态（Po,2Vo）.

①等温膨胀变为2V。，再等容升压到（Po,2Vo）,总共吸收热量为QK

②等压膨胀到（P。，2V0）,吸收的热量为Q；,

③先等容降压到0.5P。，再等压膨胀到2Vo,最后等容升压到（Po,2Vo）,总共吸收热量Q3；

则Qi、Q2、Q3的大小关系是（）

A.QI=Q2=QI

B.QI>Q2>Q3

C.Q2>QI>Q?

D.Q3>Q2>Ql

【答案】c

11.对下列物理现象的描述，正确的是（）

A.0℃的冰和0℃的铁块的分子平均功能相同

B.装有气体的密闭容器自由下落时气体压强将减小

C.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

D.第二类永动机不可能制成，因为它违反了能量守恒定律

E.气体刈器壁的压强就是人量气体分子作用在器壁单位面积1工勺平均作用力

【答案】AC

12.下列说法中正确是（）

A.气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果

B.物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大

C.一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量

D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的

E.饱和汽压与分子数密度有关，与温度无关

【答案】ACD

13.下列说法正确的是（）

A.布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在永不停息地做无规则运动

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B.气体的温度升高，个别气体分子运动的速率可能减小

C.对于--定种类的大量气体分子，在一定温度时，处于一定速率范围内的分子数所占百分比

是确定的

D.若不计气体分子间相互作用，•定质量气体温度升高、压强降低过程中，一定从外界吸收

热量

E.密闭容器中有一定质量的理想气体，当其在完全失重状态下，气体的压强为零

【答案】BCD

14.所示的皮筋轮子发动机将一结实而富有弹性的条形材料(塑料或薄纸板)，围成一个直径为

30cm的环，用一些皮筋固定在这个环和中心轴之间.该中心轴可以在两个支架上做摩擦很

小的转动.如果轮子的一边接近一个热源，如一电灯，接收了更多热量的皮筋就会变短，迫

使轮子变成椭圆形，重心不再位于旋转轴上，这就迫使轮子转动，其他的皮筋接近电灯，轮

子持续变形就保证了运动无休止地进行下去.分析上述发动机能实现吗？(该皮筋受热形变

后不能自发地恢复原状)

电灯

8EZ)

【答案】这实际上是一架第二类永动机，希望从单一热源吸收能量并把它全部用来做功，而

不引起其他变化.轮子变形后，重心偏移，开始带动“机器”转动.随着轮子不同部位的靠近，

轮子不断收缩变形，最后达到不可再变的程度，此时发动机不再运动.要使它继续运动，必

须通过外界的能量使轮子重新恢复原状，但这违背/设计的初衷，即从单一热源吸收热量把

它全部用来做功.所以这台发动机是不可制成的，它违背了热力学第二定律.

15.在•个标准人气压下，【kg冰在0C时吸收336kJ的热量后变成同温度的水，外界同时对

系统做了llkJ的功，阿伏伽错罗常数NA=6.0XI02W＞水的摩尔质量

M=18g.问

(I)此过程中系统的内能变化了多少？

(II)lkg冰所含的分了•数为多少？(结果保留2位有效数字)

【答案】(l)347kJ(2)3.3xlO25^

【解析】(gV=W+Q=ll+336=347kJ(2)N=nN,A=个

】6质量^2(J0g的木块，静止在光滑水平面上，质量*2Qg的铅弹(铅的比热容

c=126J/(kg•C))以水平速度vo=5OOm/s射入木块，当它射出木块时速度变为n=300m/s..木块

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的速度20m/s.若这一过程中损失的机械能全部转化为内能，其中42%被子弹吸收而使其升

温，对铅弹穿过木块过程，求