20182019學(xué)年魯科版高中物理選修33 第5章 熱力學(xué)定律 單元測(cè)試

2019-2019學(xué)年魯科版高中物理選修3-3 第5章 熱力學(xué)定律 單元測(cè)試一、單選題1.下列說(shuō)法中正確的是（ ） A.對(duì)于同一種氣體，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大B.氣體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和就是氣體的內(nèi)能C.要使氣體分子的平均動(dòng)能增大，外界必須向氣體傳熱D.一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，分子間的平均距離一定增大2.如圖，注射器內(nèi)密封一部分氣體，若針筒和活塞隔熱性能良好，則緩慢向外移動(dòng)活塞的過(guò)程中氣體（ ） A.對(duì)活塞不做功B.對(duì)活塞做負(fù)功C.溫度保持不變D.壓強(qiáng)逐漸減小3.健身球是一個(gè)充滿氣體的大皮球，當(dāng)人壓向健身球上時(shí)，假設(shè)球內(nèi)氣體溫度不變，則在這個(gè)過(guò)程中（） A.氣體分子的平均動(dòng)能增大B.氣體的密度減小C.氣體從外界吸收熱量D.外界對(duì)氣體做功4.把水和酒精混合后，用蒸發(fā)的方式又可以分開(kāi)，然后液化恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，這說(shuō)明（） A.擴(kuò)散現(xiàn)象沒(méi)有方向B.將水和酒精分開(kāi)時(shí)，引起了其他變化，故擴(kuò)散具有方向性C.將水和酒精分開(kāi)時(shí)，并沒(méi)有引起化學(xué)變化，故擴(kuò)散現(xiàn)象沒(méi)有方向性D.用本題的實(shí)驗(yàn)，無(wú)法說(shuō)明擴(kuò)散現(xiàn)象是否具有方向性5.關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體6.一定量的氣體吸收熱量，則該氣體的（ ） A.內(nèi)能一定增加B.內(nèi)能可能減少C.壓強(qiáng)一定增大D.溫度一定升高二、多選題7.若一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變，則在此過(guò)程中關(guān)于氣泡中的氣體（可視為理想氣體且質(zhì)量不變），下列說(shuō)法正確的是（ ） A.氣體分子的平均動(dòng)能減小B.氣體的內(nèi)能減小C.氣泡的體積增大D.一定吸熱8.下列五幅圖分別對(duì)應(yīng)五種說(shuō)法，其中正確的是（ ） A.小草上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用B.分子間的距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能處于最小值C.微粒運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)D.食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向都是一樣的E.猛推活塞，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，外界對(duì)氣體做正功9.下列敘述正確的有（ ） A.氣體的壓強(qiáng)越大，分子的平均動(dòng)能越大B.自然界中所進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性C.第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律D.溫度升高，物體內(nèi)的每一個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都增大E.擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都與溫度有關(guān)三、填空題10.大量事實(shí)表明，自然界中的一切實(shí)際變化過(guò)程都具有_性朝某個(gè)方向的變化是可以自發(fā)發(fā)生的相反的過(guò)程卻是受到限制的這時(shí)如果要使變化了的事物重新恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，一定會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生無(wú)法消除的影響，這就是自然過(guò)程的_逆性 11.熱力學(xué)第二定律有兩種常見(jiàn)的表述，一是：不可能使熱量由_物體傳遞到_物體，而不引起其他變化；二是：不可能從單一熱源_熱量并把它全部用來(lái)_，而不引起其他變化 12.熱力學(xué)第三定律的內(nèi)容為：熱力學(xué)零度_攝氏溫度為T=27相對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度為T=_K 四、解答題13.正常情況下，人的體溫為37左右，而夏天有時(shí)氣溫可高達(dá)40 當(dāng)氣溫高于人體溫度時(shí)，人體還是能將熱量散發(fā)出去，保持體內(nèi)溫度基本恒定這違反熱力學(xué)第二定律嗎？試作簡(jiǎn)單說(shuō)明 14.太陽(yáng)能的特點(diǎn)是巨大、清潔、取之不盡如圖為箱式太陽(yáng)灶示意圖分析這種太陽(yáng)灶的原理思考人類有可能把輻射到地球上的能量全部轉(zhuǎn)化為電能嗎？五、綜合題15.在壓強(qiáng)p溫度T的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過(guò)程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對(duì)該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收熱量為9J圖線AC反向延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢(shì)能為零求：（1）從狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程，該氣體對(duì)外界做功W1和其內(nèi)能的增量U1； （2）從狀態(tài)A到狀態(tài)B過(guò)程，該氣體內(nèi)能的增量U2及其從外界吸收的熱量Q2 答案解析部分一、單選題1.【答案】A 【解析】【解答】解：A、因?yàn)闇囟仁欠肿訜徇\(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以對(duì)于同一種氣體，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大；故A正確B、氣體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和就是氣體的內(nèi)能故B錯(cuò)誤C、改變內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，故知內(nèi)能增加，可能從外界吸收熱量，也可能外界對(duì)物體做功故C錯(cuò)誤D、一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，由氣態(tài)方程 =c知，體積不一定增大，還與壓強(qiáng)有關(guān)故D錯(cuò)誤故選：A【分析】溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大；對(duì)于一定質(zhì)量的氣體可根據(jù)氣態(tài)方程分析參量的變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析能量的變化2.【答案】D 【解析】【解答】A、B、緩慢向外移動(dòng)活塞的過(guò)程中氣體的體積增大，對(duì)外做功，即氣體對(duì)活塞做正功故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、針筒和活塞隔熱性能良好，緩慢向外移動(dòng)活塞的過(guò)程中，可以看做是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，氣體對(duì)外做功的同時(shí)不能吸收熱量，內(nèi)能減小，溫度降低故C錯(cuò)誤；D、氣體的體積增大，溫度不變，由玻意耳定律：P1V1=P2V2 ， 可知?dú)怏w的壓強(qiáng)一定減小故D正確故選：D【分析】根據(jù)氣體的體積增大，對(duì)外做功；體積減小，外界對(duì)氣體做功根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程分析氣體的狀態(tài)的變化3.【答案】D 【解析】【解答】在人壓向球的過(guò)程中，外界對(duì)球做功，氣體的體積減小，故氣體的密度增大；氣體溫度不變，故氣體分子的平均動(dòng)能不變；由于外界對(duì)氣體做功，但氣體溫度不變，故內(nèi)能不變；由熱力學(xué)第一定律可知，氣體對(duì)外放熱；故ABC錯(cuò)誤；D正確；故選：D【分析】根據(jù)人對(duì)氣體所做功及氣球的形狀明確氣體密度變化；由溫度不變可知，內(nèi)能不變；由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w是否吸熱4.【答案】B 【解析】【分析】從題中可明顯看出，兩者混合時(shí)是自動(dòng)產(chǎn)生的，但兩者分離時(shí)，要先加熱后冷卻，也就是說(shuō)，向分離與向混合這兩個(gè)方向的發(fā)展是可以通過(guò)過(guò)程是否自動(dòng)完成、是否需要外加其他手段才能完成來(lái)區(qū)分的，因此，可以證明擴(kuò)散是有方向性的。.故B正確，【點(diǎn)評(píng)】做本題關(guān)鍵是對(duì)題中的信息詳加分析，得出擴(kuò)散是有方向性的5.【答案】B 【解析】【解答】解：A、根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸熱的同時(shí)如果還對(duì)外界做功，其內(nèi)能即溫度不一定增大，故A錯(cuò)誤；B、對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能，故B正確；C、根據(jù) ，可知p不變V增大，則T增大，需要吸熱，故C錯(cuò)誤；D、在外界做功的情況下熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，故D錯(cuò)誤；故選：B【分析】明確熱力學(xué)第一定律的基本內(nèi)容，知道做功和熱傳遞均可以改變物體的內(nèi)能；理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能，故溫度是理想氣體內(nèi)能的標(biāo)志，溫度升高時(shí)，內(nèi)能一定增大；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到高溫物體，但也可以從低溫物體傳到高溫物體，只不過(guò)要引起其他方面的變化6.【答案】B 【解析】【分析】一定量的氣體吸收熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析內(nèi)能的變化氣體吸收熱量，壓強(qiáng)不一定增大、溫度不一定升高。A、B一定量的氣體吸收熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析可知，其內(nèi)能不一定增加，也可能減小，還與做功情況有關(guān)故A錯(cuò)誤，B正確。C、D氣體吸收熱量，壓強(qiáng)不一定增大、溫度不一定升高故CD錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)評(píng)】本題解答時(shí)要抓住改變內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析內(nèi)能的變化。二、多選題7.【答案】C,D 【解析】【解答】解：氣泡從湖底上升到湖面過(guò)程中，由于壓強(qiáng)減小故體積增大，對(duì)外做功，W0，溫度不變內(nèi)能不變，分子平均動(dòng)能不變，故內(nèi)能的變化量U=0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=W+Q得Q0，即吸收熱量CD符合題意，AB不符合題意；故答案為：CD【分析】氣泡體積增大，故對(duì)外做功，但是其溫度保持不變，所以氣體要吸收熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解即可。8.【答案】A,B,E 【解析】【解答】解：A、小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用，故A正確；B、當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，分子力的合力為零，而分力做功等于分子勢(shì)能的減小量，故分子間的距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能處于最小值，故B正確；C、微粒的運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，間接反映分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、晶體各個(gè)方向上的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，即各個(gè)方向不同，故食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向不都是一樣，故D錯(cuò)誤；E、猛推活塞，密閉的氣體被絕熱壓縮，故內(nèi)能增加，溫度升高，注意是外界對(duì)封閉氣體做功，故E正確；故選：ABE【分析】露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用；布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，間接反映分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；當(dāng)分子間的距離大于r0，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)分子間的距離小于r0，分子力表現(xiàn)為斥力；晶體表現(xiàn)為各向異性；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w絕熱壓縮要升溫9.【答案】B,C,E 【解析】【解答】解：A、溫度越高分子的平均動(dòng)能越大，與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界中所進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，故B正確；C、第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，故C正確；D、溫度升高，平均動(dòng)能增大，物體內(nèi)的每一個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)速率不一定都增大，故D錯(cuò)誤；E、擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都與溫度有關(guān)，溫度越高，現(xiàn)象越明顯，故E正確；故選：BCE【分析】溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，自然界中所進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都與溫度有關(guān)三、填空題10.【答案】方向；不可 【解析】【解答】解：根據(jù)熱力學(xué)第二定律，擴(kuò)散、熱傳遞等現(xiàn)象與溫度有關(guān)，是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程，具有方向性即朝某個(gè)方向的變化是可以自發(fā)發(fā)生的；而相反過(guò)程卻不能自發(fā)進(jìn)行，除非引起了其他方面的變化；即相反過(guò)程是不可逆的；故答案為：方向，不可【分析】一切自發(fā)進(jìn)行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程，都具有方向性，擴(kuò)散、熱傳遞等現(xiàn)象具有方向性11.【答案】低溫；高溫；吸收；做功 【解析】【解答】據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：不可能使熱量由低溫物體傳遞到 高溫物體，而不引起其他變化；二是：不可能從單一熱源 吸收熱量并把它全部用來(lái) 做功，而不引起其他變化故答案為：低溫；高溫；吸收；做功【分析】據(jù)熱力學(xué)第二定律有兩種常見(jiàn)的表述解答即可12.【答案】是宇宙所能無(wú)限接近的絕對(duì)零度，此溫度不可達(dá)到；300.15 【解析】【解答】熱力學(xué)第三定律的內(nèi)容為：熱力學(xué)溫度的零度是宇宙所能無(wú)限接近的絕對(duì)零度，此溫度不可達(dá)到，為273.15；攝氏溫度為T=27相對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度為T=273.15+27=300.15K；故答案為：是宇宙所能無(wú)限接近的絕對(duì)零度，此溫度不可達(dá)到；300.15【分析】根據(jù)熱力學(xué)第三定律的內(nèi)容和熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的概念與區(qū)別，便可解答此題，兩者大小關(guān)系為T=273.15（K）+T四、解答題13.【答案】【解答】解：不違反熱力學(xué)第二定律，熱量由溫度較低的人體傳遞給溫度較高的周圍環(huán)境的過(guò)程并非自發(fā)進(jìn)行，而是依靠汗液蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的 【解析】【分析】熱量能自發(fā)從高溫物體傳向低溫物體，當(dāng)從低溫物體傳向高溫物體時(shí)要引起其它變化14.【答案】太陽(yáng)灶吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，人類不可能把輻射到地球上的能量全部轉(zhuǎn)化為電能，因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第二定律 【解析】【解答】黑色涂層吸收太陽(yáng)輻射，使得太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，使箱體內(nèi)的水溫上升人類不可能把輻射到地球上的能量全部轉(zhuǎn)化為電能，熱力學(xué)第二定律告訴我們不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響所以違反了熱力學(xué)第二定律答：太陽(yáng)灶吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，人類不可能把輻射到地球上的能量全部轉(zhuǎn)化為電能，因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第二定律【分析】熱力學(xué)第二定律告訴我們不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響五、綜合題15.【答案】（1）解：從狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程，氣體發(fā)生等容變化，該氣