高中物理 第三章 热力学定律 课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)
1. 如图所示为一定质量的理想气体状态变化的V－T图像。

已知在状态A时的压强为p0，则（）
A．状态C时的压强为2p0
B．B→C过程中气体从外界吸热
C．A→B过程中外界对气体做功p0V0
D．A→B过程中单个分子对容器壁的平均撞击力不变
2. 一定质量的理想气体，从状态A经B、C变化到状态D的状态变化过程p-V图像如图所示，AB与横轴平行，BC与纵轴平行，ODC在同一直线上。

已知A状态温度为400K，从A状态至B状态气体吸收了320J的热量，下列说法不正确的是（）
A．A状态的内能大于C状态的内能
B．D状态的温度为225K
C．从A状态至D状态整个过程中，气体对外做功62.5J
D．从A状态到B状态的过程中，气体内能增加了240J
3. 下列说法正确的是（）
A．德国物理学家克劳修斯在研究热机时提出：不可能从单一热库吸热使之完全变成功，而不产生其它影响
B．一个孤立系统的总熵可以增加
C．不浸润现象中附着层内液体分子的间距小于液体内部分子的间距
D．晶体可以转化为非晶体，非晶体不可以转化为晶体
4. 下列说法正确的是（）
A．第二类永动机不能被制成，是因为违背了能量守恒定律
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可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
5. 下列说法正确的是（）
A．太空飞船中的小水珠呈球形，是液体表面张力作用的结果
B．天然水晶在熔化过程中分子平均动能变大
C．地面附近的一个氢气球在快速上升过程中，随着外界压强减小，球内气体的体积增大，温度升高
D．液晶材料像液体一样具有流动性，但不具备晶体各向异性的特征
6. “回热式热机”热循环过程可等效为如图所示的曲线，、为等温过程，
、为等容过程．对于一定质量的理想气体，在热循环过程中（）
A．a状态气体温度比c状态低
B．，两过程气体放出、吸收的热量相等
C．整个循环过程，气体对外放出热量
D．d状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比c状态少
7. 对热力学第二定律理解，正确的是（）
A．热力学第二定律是从另一个侧面阐述能量守恒定律
B．若消除热机的漏气、摩擦和热量损耗，热机效率可以达到
C．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部
转化为机械能
D．熵是系统内分子运动无序性的量度，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的
状态发展
8. 关于内能的概念，下列说法正确的是（）
A．若把氢气和氧气看作理想气体，则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气
和氧气具有相等的内能
B．相同质量0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能小
C．物体吸收热量后，内能一定增加
D．一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能
9. 如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B
的两边分别盛有气体甲和乙，现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，已知气体的
温度随其内能的增加而升高，则在移动P的过程中（）
A．外力对乙做功，甲的内能不变
B．外力对甲做功，甲的内能增加
C．乙传递热量给甲，乙的内能减少
D．甲吸热，乙放热，甲、乙内能都增加
10. 关于热力学定律，下列说法正确的是（）
A．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
11. 如图所示，密封的矿泉水㼛中，一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气，可看做理想气体。

现用手挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；
松开矿泉水瓶后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中小瓶内气体温度保持不变，则上浮过程中小瓶内气体（）
A．体积不变，内能不变
B．体积不变，内能减少
C．体积增大，对外界做正功
D．对外界做正功，并放出热量
12. 下列说法中正确的是（）
A．就改变物体内能来说做功和热传递是两种相同的方式
B．只要制造出足够小的温度计就能测出个别分子的温度
C．要使变化了的系统重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响D．两种不同的液体在一个容器中能够自发地混合，然后又自发地各自分开
二、多选题(选择题)
13. 某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环可视为由两个绝热过程和两个等容过程组成。

如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（）
A．在a→b的过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
B．在状态a和c时气体分子的平均动能可能相等
C．在b→c的过程中，单位时间内撞击汽缸壁的分子数增多
D．在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量
14. 理想气体在真空中绝热膨胀时
A．气体对外界做功B．气体内能不变
C．气体温度降低D．分子热运动的无序性增大
15. 下列叙述中正确的是( )
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大C．一定质量的理想气体在等压压缩过程中，外界对气体所做的功小于气体放出的热量
D．一定质量的理想气体在绝热膨胀过程中，气体温度一定降低
E．同种物质能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，在一定条件下非晶体可以转化晶体
三、解答题
16. 如图所示，一根足够长的粗细均匀的玻璃管竖直放置，用一段长为19cm的水银柱封闭一段长8cm的空气柱，已知大气压强为Pa（相当于76cmHg），封闭气体的温度为27℃，玻璃管的横截面积为，对该装置分别进行下列三种操作，请根据要求进行解答。

(1)若将玻璃管缓慢转至水平位置，整个过程温度保持不变，求空气柱的长度；
(2)若保持玻璃管不动，封闭气体从外界吸收5J的热量使温度缓慢升高到42℃，求气体内能的变化量；
(3)若将玻璃管的上端封闭后，再将封闭的两部分气体升高相同的温度，请推导水
银柱的移动方向。

17. 一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度为－73°C，从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J．已知标准状态（1个大气压，273K）下1mol理想气体体积为22.4L，N A=6.0×1023mol-1．求：
① 气体在状态C的温度；
② 气体的分子个数（保留两位有效数字）；
③ 从状态A变化到状态C的过程中，气体与外界交换的热量Q．。