2020-2021學年高二下學期物理人教版 (2019) 選擇性必修第三冊第三章熱力學定律檢測卷

人教版(2019)高中物理選修三第三章《熱力學定律》檢測卷一、選擇題（本題有8小題，每小題4分，共32分）．一定質量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)A→B、B→C兩個過程變化到狀態(tài)C，其p-V圖像如圖所示。已知氣體在狀態(tài)A時溫度為27℃，以下判斷正確的是（ ）A．氣體在A→B過程中對外界做的功為2.0×104JB．氣體在B→C過程中可能吸熱C．氣體在狀態(tài)B時溫度為900℃D．氣體在A→C過程中吸收熱量．如圖所示為熱氣機的一個理想循環(huán)的V-T圖像，一定質量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再次回到狀態(tài)A，完成一個循環(huán)過程。則（ ）A．該熱機的效率可以達到100%B．氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體放熱C．氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，氣體的壓強減小D．氣體從狀態(tài)C變化到狀態(tài)D的過程中，氣體分子單位時間內碰撞容器壁的次數(shù)增多．下列現(xiàn)象可以用熱力學第一定律解釋的是（ ）A．兩物體接觸后，熱量自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體BC．葉片攪拌絕熱容器中的水，引起水溫升高D．利用能源的過程中會發(fā)生“能量耗散”現(xiàn)象．如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)ABCDAA→B和C→DB→CD→A為等容過程。關于該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A．A→B過程中，氣體吸收熱量B．B→C過程中，氣體分子的平均動能減小C．C→D過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化．如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔成 兩部分。已知a內有一定量的稀薄氣體，內為真空。抽開隔板K后，a內氣體進入b，最終達到平衡狀態(tài)，在此過程中（ ）A．氣體對外界做功，內能減少B．外界對氣體做功，內能增加C．氣體壓強變小，溫度降低D．氣體壓強變小，溫度不變．如圖，一開口向上的導熱氣缸內。用活塞封閉了一定質量的理想氣體，活塞與氣缸壁間無在活塞下降過程中（）A．氣體體積逐漸減小，內能增加B．氣體壓強逐漸增大，內能變大C．氣體壓強逐漸增大，吸收熱量D．如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側充有理想氣體，隔板右側與絕熱活塞之將氣體壓回到原來的體積。假設整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法不正確的是（）A．氣體自發(fā)擴散前后內能相同B．氣體在被壓縮的過程中內能增大C．在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功對外做功為W2

Q

18．一定質量的理想氣體分別經(jīng)歷8．一定質量的理想氣體分別經(jīng)歷過程，氣體對外做功為和兩個變化過程，如圖所示。Q；過程，氣體A．氣體吸熱，B．氣體吸熱，C．氣體放熱，D．氣體放熱，二、多選題（本題有A．氣體吸熱，B．氣體吸熱，C．氣體放熱，D．氣體放熱，．下列說法中正確的是（ ）A．相互間達到熱平衡的兩物體的內能一定相等B．民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點燃的紙片放入火罐內，當紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上。其原因是火罐內的氣體體積不變時，溫度降低，壓強減小C．空調既能制熱又能制冷，說明在不自發(fā)的條件下，熱傳遞可以逆向D．自發(fā)的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的．如圖，導熱的氣缸固定在水平地面上，用活塞把一定質量的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸內壁光滑?，F(xiàn)用水平外力F 作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動一段距離，在此過程中環(huán)境溫度保持不變，則下列說法正確的是（ ）A．水平外力F 逐漸增大B．水平外力F 做的功等于氣體內能的增加C．單位時間碰撞氣缸壁單位面積的分子數(shù)減少D．氣體是從單一熱源吸熱，并且全部用來對外做功E.活塞克服大氣壓力做功數(shù)值上等于氣體從外界吸收的熱量．如圖所示，水平地面上放置一個導熱性能良好的氣缸，氣缸內用活塞封閉著一定質量的理想氣體，一條輕細繩一端連接在活塞上，另一端繞過兩個光滑的定滑輪后連接在一個可施拉力的傳感器上，傳感器由計算機控制，開始時活塞和氣缸均靜止?，F(xiàn)通過計算機對活塞施拉力，讓活塞緩慢向上移動，發(fā)現(xiàn)活塞始終沒有被從氣缸中拉出，周圍環(huán)境溫度不變，不計切摩擦，則在拉動活塞的過程中，下列說法正確的是 。A．氣缸內氣體對活塞單位時間內碰撞的次數(shù)先減少后不變B．氣缸對地面的壓力先不變后逐漸減小到零C．缸內氣體對外做功，氣體從外界吸收熱量D．缸內氣體從外界吸收熱量，分子勢能增加E.傳感器施加的拉力最大值與氣缸、活塞和缸內氣體的總重力大小相等．一定質量的理想氣體從狀態(tài) 可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達狀態(tài) ，其 圖象如圖所示，在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換：在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化經(jīng)歷等壓變化，則下列說法正確的是（ ）A．在1過程中氣體的溫度始終不變BB．狀態(tài)的溫度比狀態(tài)的溫度高C．氣體經(jīng)歷過程1對外做的功大于氣體經(jīng)歷過程2對外做的功D．氣體經(jīng)歷過程2時，一直在放熱13．一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的13．一定質量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的圖象如圖所示，氣體分子在單位時間內撞擊容器上單位面積的次數(shù)用表示，則 AB過程中放出的熱量 在B C過程中吸收的熱量。（填“大于”、“小于”或“等于子在單位時間內撞擊容器上單位面積的次數(shù)用表示，則 AB．一定質量的理想氣體，從狀態(tài)M開始，經(jīng)狀態(tài)N，Q回到原狀態(tài)M。其p-V圖像如圖所示，其中QM平行于橫軸。NQ平行于縱軸，M、N在同一等溫線上。氣體從狀態(tài)M到狀態(tài)N的過程中溫度 （選填“升高”、“降低”、“先升高后降低”或“先降低后升高”）；氣體從狀態(tài)N到狀態(tài)Q的過程中 （選填“吸收”或“放出”）熱量；氣體從狀態(tài)Q到狀態(tài)M的過程中外界對氣體所做的功 （選填“大于”、“等于”或“小于”）氣體從狀態(tài)M到狀態(tài)N的過程中氣體對外界所做的功。．如圖所示，天平的左盤有一裝有一定質量水銀的水銀槽，用支架固定一豎直絕熱細管，細管上部分封閉有一定質量的理想氣體，下端開口并插入水銀槽中，右盤放砝碼，初始狀態(tài)平平衡。則當外界大氣壓強稍增大時，天平右盤將 （填“上升”“下降”或“不動”），細管上部的理想氣體的內能將 （填“增大”“減小”或“不變”），溫度將 （降低”或“不變）。．吸盤掛鉤的工作原理如圖甲、乙所示。使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上（如圖甲吸盤中的空氣被擠出一部分。然后將鎖扣扳下（如圖乙），讓鎖扣以盤蓋為依托把吸盤向外拉出，這樣吸盤就會牢牢地被固定在墻壁上。若氣體可視為理想氣體，在拉起吸盤的過程中，吸盤內氣體的溫度始終不變，則在拉起吸盤后，吸盤內氣體的壓強與拉起前的相比 （填“增大”“不變”或“減小”），吸盤內空氣的密度 （填“大于”“等于”或“小于”）外界空氣的密度，吸盤內氣體的內能 （填“增大”“不變”或“小”），此過程中吸盤內的氣體要 （填“吸收”或“放出”）熱量。．一圓筒形汽缸豎直放置在水平地面上。一質量為m，橫截面積為S的活塞將一定量的理想氣體封閉在汽缸內，活塞可沿汽缸內壁無摩擦滑動。當活塞靜止時，活塞與汽缸底部距離h，如圖（a）所示。已知大氣強為p0，重力加速度為g?，F(xiàn)把汽缸從圖（a）狀態(tài)緩慢轉到圖（b）狀，在此過程中氣體溫度不變，則圖（b）狀態(tài)下氣體體積為 。從圖（b）狀態(tài)開始給汽缸加熱，使活塞緩慢向外移動距離l，如圖（c）所示。若此過程中氣內能增量為△U，則氣體吸收的熱量應為 。．一定質量的理想氣體從狀態(tài)M出發(fā)，經(jīng)狀態(tài)N、P、Q回到狀態(tài)M，完成一個循環(huán)其體積一溫度圖像（ 圖像）如圖所示，其中 、 平行T軸， 、平行V軸。則氣體從M到N的過程中壓強 （填“增大”、“減小”或“不變”），能 （填“增大”、“減小”或“不變”）；氣體從N到P過程吸收的熱量 （填“大于”、“等于”或“小于”）從Q到M過程放出的熱量；氣體從P到Q過程對外界所做的功 （填“大于”、“等于”或“小于”）從M到N過程外界對氣體所做的功。四、實驗題（本題有1小題，共4分）．把一個小燒瓶和一根彎成直角的均勻玻璃管用橡皮塞連成如圖所示的裝置.,將一定質量的空氣密封在容器內,.如果不計大,利用此裝置可以研究燒瓶內空氣的體積隨溫度變化的關系.,下列說法中正確的有.A,,B,瓶內氣體分子的動能都增大C,D,,可視為理想氣體改變燒瓶內氣體的溫度,測出幾組體積V與對應溫度T的值,作出V-T圖象如圖所示.已知大氣壓強p0=1×105Pa,則由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中,氣體對外做的功為 J.若此程中氣體吸收熱量60J,則氣體的內能增加了 J.1molp0=1×105Pa,t0=0,V0=22.4L.瓶M=29g/mol,V1=2.24L,T1=25.試估算瓶內空氣的質量.五、解答題（本題有3小題，每小題8分，共24分）1abcd11p1＝2×105Pa4T4＝600K4132的延O，其它參數(shù)如圖所示．(ⅰ)求氣體在狀態(tài)2時的壓強p2；(ⅱ)若氣體沿直線從狀態(tài)1直接變化到狀態(tài)3，求氣體對外界做的功。．一定質量的理想氣體從狀態(tài)ABCVT圖像如圖所示。求：NBd；加量為，氣體在該過程中吸收的熱量Q。ApAB加量為，氣體在該過程中吸收的熱量Q。．如圖所示，一定質量的理想氣體由狀態(tài)AB100JBC80J.AVA＝0.2m3TA＝200KTB＝400KCTC＝200K。求：（1）BVB；（2）AC過程中氣體對外做功和狀態(tài)ApA；（3）該氣體在某狀態(tài)體積為V，密度為 ，摩爾質量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA則氣體的分子數(shù)為多少？參考答案．D【詳解】A．氣體在A→B過程中壓強不變體積增大，氣體對外界做功，氣體對外界做的功A錯誤；B．氣體在B→C過程中體積不變，壓強減小，溫度降低內能減小，由熱力學第一定律可知氣體一定放熱，B錯誤；C．氣體在A→B過程，由可得氣體在狀態(tài)B時溫度為C錯誤；DA→CAC同，由熱力學第一定律DD。．B【詳解】A．根據(jù)熱力學第二定律可知，任何熱機的效率都不可以達到100%，選項A錯誤；BABB正確；C．根據(jù)則V-T線中該狀態(tài)與原點連線的斜率倒數(shù)與壓強成正比，可知氣體從狀態(tài)AC過程中，氣體的壓強變大，選項C錯誤；DCD氣體數(shù)密度減小，則氣體分子單位時間內碰撞容器壁的次數(shù)減小，選項D錯誤。故選B。3．C【詳解】A．根據(jù)熱力學第二定律，兩物體接觸后，熱量自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，A錯誤；B錯誤；CC正確；D．根據(jù)熱力學第二定律，利用能源的過程中會發(fā)生“能量耗散”DC。4．C【詳解】A．因為A→B律有溫度不變，則內能不變，故氣體一定放出熱量，故A錯誤；B．因為B→C為等壓過程，由于體積增大，由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體溫度升高，內能增加，故氣體分子的平均動能增大，故B錯誤；C．C→D壓強變小說明單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少，故C正確；D．D→A為等容過程，體積不變，壓強變小，由可知，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故氣體分子的速率分布曲線會發(fā)生變化，故錯誤。C5D【詳解】=0，根據(jù)熱力學第一定律可知A=0，根據(jù)熱力學第一定律可知AB錯誤；CD．氣體的內能不變，則溫度不變，稀薄氣體擴散，體積增大，由減小，故C錯誤，D正確。6．D故選6．D

可知壓強必然【詳解】外力使活塞緩慢下降的過程中，由于溫度保持不變，則氣體的內能保持不變，氣體的體積逐漸氣體體積減小，氣體的壓強增大，由以上分析可知DABC錯誤。故選D。7．C【詳解】AC．氣體自由膨脹，不對外做功，又是絕熱氣缸，沒有熱傳遞，故內能不變，A正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；BD．氣體被壓縮的過程，外界對氣體做功，氣體內能增大，BD正確，不符合題意。故選C。8．A【詳解】相同，故兩過程氣體吸熱，且。p V圖象中，圖線所包圍的面積為氣體對外所做的功，所以 ，根據(jù)熱力學第一律，由于兩過程的初末狀態(tài)pV乘積相同由理想氣體方程可得初末狀態(tài)溫度相同，則氣體內能相同，故兩過程氣體吸熱，且。故選A。9．BCD【詳解】A．相互間達到熱平衡的兩物體的溫度相同，內能不一定相等，故A錯誤；B．火罐內氣體壓強小于大氣壓強，所以火罐能“吸”在皮膚上，故B正確；C低溫物體傳遞到高溫物體，在有外界做功的條件下熱傳遞可以逆向，故C正確；DD正確。故選BCD。10．ACD【詳解】A．氣體等溫膨脹，根據(jù)玻意耳定律其中C為定值，可知氣壓不斷減小，故內外氣體的壓力向左變大，故F逐漸變大，故A正確；B．因為在此過程中，環(huán)境溫度保持不變，且氣缸導熱，故內能不變，B錯誤；C強的微觀意義可知，單位時間碰撞氣缸壁單位面積的分子數(shù)減少，故C正確；D．氣體是從單一熱源吸熱，內能不變，由熱力學第一定律可得可得吸收的熱量等于氣體對外做得功，但是引起了其它變化（外力F做功），以的，不違反熱力學第二定律，故D正確；E．根據(jù)能量守恒定律，可知活塞克服大氣壓力做功數(shù)值上等于水平外力FE錯誤；故選ACD。11．ACE【詳解】AE．由于氣缸導熱，緩慢拉動活塞時缸內氣體溫度不變，氣體分子平均動能不變，活塞上移時，氣體體積增大，溫度不變而壓強減小，當繩的拉力增大到等于氣缸、活塞和缸內氣體的總AE正確；B．氣缸對地面的壓力先減小后為零，B錯誤；CC正確；DDACE。．BC【詳解】AB．1過程中與外界無熱量交換，故Q=0，根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q可知△U=W1W0，故△U0AB正確；C．經(jīng)過1過程和2過程，氣體對外做功均等于圖像與坐標軸圍成的“面積”大小，如圖示，由圖像可知S1>S2，則經(jīng)歷過程1時對外做的功大于經(jīng)歷過程2時對外做功，故C正確。D．過程2先發(fā)生等容變化，做功W=0，壓強p減小，根據(jù)查理定律可知，溫度降低，內能減小△U＜0，根據(jù)熱力學第一定律可得Q=△U＜0U0W0，根據(jù)熱力學第一定律可知，熱量Q02D錯誤；故選BC。．大于小于【詳解】[1]由理想氣體狀態(tài)方程得強大于狀態(tài)氣體壓強，則，而氣體壓強與氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)和分子碰撞力有關，則。[2]強大于狀態(tài)氣體壓強，則，而氣體壓強與氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)和分子碰撞力有關，則。[2]氣體在過程中放出的熱量為，在過程中吸收的熱量為，到△

，則從 到 到 過根據(jù)圖象可知根據(jù)圖象可知是等容變化，在狀態(tài)和狀態(tài)分子數(shù)密度相同，在狀態(tài)氣體壓解得所以氣體在過程中放出的熱量小于在所以氣體在過程中放出的熱量小于在過程中吸收的熱量?！驹斀狻勘绢}考查p-V圖像，目的是考查學生的推理能力根據(jù)。p-V圖像的等溫線可知，氣體從狀態(tài)MN的過程中溫度先升高后降低；NQ結合熱力學第一定律可知，該過程氣體吸收熱量；QMQM的過程中外界對氣體所做的功大于氣體從狀態(tài)MN的過程中氣體對外界所做的功。．下降增大升高【詳解】[1]天平稱的是水銀槽和槽中的水銀的質量，而管中的水銀受大氣壓強所產(chǎn)生的向上的力、封閉理想氣體壓強產(chǎn)生的向下的力和自身的重力而保持平衡，大氣壓強稍增大時，進入細管中的水銀質量增加，使水銀槽中的水銀質量減小，水銀槽及槽中的水銀所受的重力減小，故左盤上升，右盤下降；[2][3]Q+W可知，細管上部理想氣體內能增大，溫度升高。．減小小于不變吸收【詳解】可知吸盤內氣體的壓強減小。氣體的質量不變，但體積增大，所以其密度減小。變，所以氣體的內能不變。17．=WQ17．【詳解】a圖中氣體的壓強體積圖b中氣體壓強p2=p0，體積V2，根據(jù)玻意耳定律解得從圖（b）狀態(tài)開始給汽缸加熱，使活塞緩慢向外移動距離l，則氣體對外做功根據(jù)熱力學第一定律解得18．增大不變等于大于【詳解】[1][2]由理想氣體狀態(tài)方程可知氣體從M到N過程中壓強增大，Ｍ到N過程溫度不