高中物理人教版（2019）选择性必修第三册 第三章热力学定律-练习 （含答案）

第三章热力学定律-练习高二物理人教版（2019）选择性必修第三册一、单选题1．下列说法的正的是（）A．热量不会从低温物体传给高温物体B．机械能可以完全转化为内能，而内能不可能完全转化为机械能C．可以从单一热库吸收热量，使之完全变为功D．能源是取之不尽、用之不竭的2．文艺复兴时期，意大利的达·芬奇曾设计过一种转轮，利用隔板的特殊形状，使一边重球滚到另一边距离轮心远些的地方，并认为这样可以使轮子不停地转动，如图所示。下列说法正确的是（）A．该设计可以使转轮在无外力作用下顺时针转动变快B．该设计可以使转轮在无外力作用下逆时针转动变快C．该设计可以在不消耗能源的情况下不断地对外做功D．该设计中使转轮成为永动机的设想是不可能实现的3．封闭在气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，O、A、D三点在同一直线上，则（）A．由状态B变到状态C过程中，气体对外放热，内能不变B．气体在D状态和在A状态时的单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数相等C．C状态时气体的压强小于D状态时气体的压强D．在D状态与A状态时相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等4．如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，则下列错误的是（）A．a的体积增大了，压强变小了B．b的温度升高了C．加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈D．a增加的内能大于b增加的内能5．下列关于做功和传热的说法中，正确的是（）A．做功和传热都能引起系统内能的改变B．只要外界对物体做功，物体的内能就一定改变C．传热的条件是物体间存在内能差D．做功和传热改变物体内能的实质是一样的6．下列说法正确的是（）A．根据热力学第二定律可知，低温物体不能传递热量给高温物体B．扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动C．竹节虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D．气体温度升高，其每个分子的动能都增大7．能源利用的过程实质上是（）A．能量的消失过程B．能量创造过程C．能量的转化和转移过程D．能量的转化传递并且逐渐消失的过程8．物理观念是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华，下列说法正确的是（）A．相同质量的同种理想气体在相同压强和相同温度下的密度相等B．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒做无规则运动的体现C．绝热过程中，外界压缩气体，对气体做功，气体的内能可能减少D．若体积为V的氮气中每个氮气分子的体积为，则此部分氮气所含氮气分子的个数为9．下列现象中，通过传热的方法来改变物体内能的是（）A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高C．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加D．打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加10．下列说法正确的是（）A．若A、B两物体接触但没有热传递，则两物体所包含的热量相等B．做功和热传递的共同点是都能使系统内能改变C．一物体先后经几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2.则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量D．高温物体内能多，低温物体内能少11．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来，其原因是（）A．违反了能量守恒定律B．在任何条件下内能不可能转化成机械能，只有机械能才能转化成内能C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能全部转化成机械能是有条件的D．以上说法均不正确12．如图所示，水平固定不动、导热性能良好的汽缸内用活塞封闭着一定质量的空气，外界温度恒定，开始时活塞静止，现在施加外力使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出汽缸），忽略气体分子间的相互作用，则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是（）A．汽缸内气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功B．汽缸内气体分子的平均动能变小C．汽缸内气体的压强不变D．由于温度没变，热量不可以从相同温度的物体传到另一相同温度的物体二、填空题13．如图所示，用一绝热的轻质活塞2将一定质量的理想气体封闭在开口向上的绝热汽缸内，轻质活塞1与2通过一轻质弹簧连接，两活塞之间为真空，活塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不计，若在活塞1的上表面放一质量为m的物块，系统保持稳定。现换一质量为M的物块，其中，使活塞1缓慢向下移动，则此过程中气体的温度___________（填“升高”“降低”或“不变”）；物块M重力所做的功及大气压力做的功之和___________（填“大于”“等于”或“小于”）气体内能的变化量。14．拔火罐是中医传统养生疗法之一。以罐为工具，将点燃的火源放入罐内加热，然后移走火源并迅速将罐开口端紧压在皮肤上，罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。假设罐内封闭气体质量不变，可以看作理想气体。与刚压在皮肤上的时刻对比，罐“吸”到皮肤上经一段时间后，罐内气体的内能_____________（填“增大”“减小”或“不变”），此过程气体___________（填“吸”或“放”）热。三、实验题15．在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下操作：A．在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积；B．在装有水、水面撒有适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形状稳定；C．将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上；D．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径。①其中操作不合理的步骤是_____；②实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是_____；A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B．有助于测量一滴油酸的体积C．对油酸溶液起到稀释作用D．有助于油酸的颜色更透明便于识别③已知油酸酒精溶液中油酸体积占比例为k，n滴油酸溶液体积为V，一滴油酸溶液形成油膜的面积为S，则油酸分子的直径为_____。四、解答题16．根据热力学第二定律解释以下过程能否发生。（1）打开杯盖后，杯中的茶水会自动变得更热。（2）蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能。（3）空调通电后热量从温度较低的室内流向温度较高的室外。五、判断题17．依据下面情境，判断下列说法对错。如图所示为第一类永动机的设计图，它违背了能量守恒定律。第二类永动机违背了热力学第二定律，即从单一热源吸收的热量不可能完全变成功而不产生其他影响。（1）物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变。()（2）做功改变物体内能的过程是内能与其他形式的能相互转化的过程。()（3）自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明能量正在消失。()（4）热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。()（5）一定质量的理想气体向真空中自由膨胀，体积增大，对外做功，熵增加。()参考答案：1