高中物理选修3-3专题练习 热力学定律(附答案)
【单元练】人教版高中物理选修3第三章【热力学定律】经典练习(含答案解析)
一、选择题1．关于元器件，下列说法错误的是（）A．太阳能电池板是将光能转化为电能B．电热水壶烧水是利用电流的热效应C．电容器是用来储存电荷的装置D．微波炉加热食物是利用电磁感应原理D 解析：DA．太阳能电池板是将光能转化为电能，选项A正确；B．电热水壶烧水是利用电流的热效应来工作的，选项B正确；C．电容器是用来储存电荷的装置，选项C正确；D．微波炉是利用微波让食物中的极性分子做受迫振动且发生共振，从而将电磁能转化为内能，选项D错误。
本题选错误的，故选D。
2．下列说法不正确的是（）A．饱和气压与热力学温度成正比B．一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律C．当分子间的引力与斥力平衡时，分子力一定为零，分子势能一定最小D．在任何自然过程中，一个孤立系统中的总熵不会减少A解析：A【分析】正确A．饱和汽的气压随温度而变。
温度越高，饱和汽的气压越大，但与热力学温度不成正比，故A错误，符合题意；B．一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功，并不违反热力学第二定律，因为热力学第二定律的前提是不引起其他变化，B选项中并没有限制，故B正确；C．当分子间的引力与斥力平衡时，如下图中0r处此时分子势能一定最小，故C正确；D．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，故D正确。
故选A。
3．一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能），在温度升高的过程中（）A．气体分子的平均动能可能不变B．外界一定对气体做功C．气体一定从外界吸收热量D．气体的内能一定增加D解析：DAD．理想气体不计分子势能，温度升高，分子平均动能增大，内能一定增加，故D正确，A错误；BC．内能增加，外界可能对气体做功，也可能气体从外界吸收热量，故BC错误。
故选D。
4．下列说法正确的是（）A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变C解析：C试题分析：做功和热传递都能改变内能；物体内能的增量等于外界对物体做的功和物体吸收热量的和，即：△U=Q+W．解：A、物体放出热量，若外界对物体做更多的功大于放出的热量，内能可能增加，故A 错误；B、物体对外做功，如同时从外界吸收的热量大于做功的数值，则内能增加，故B错误；C、物体吸收热量，同时对外做功W，如二者相等，则内能可能不变，若Q＞W，则内能增加，若W＞Q，则内能减少，故C正确；D、物体放出热量，Q＜0，同时对外做功，W＜0，则△U＜0，故内能一定减少，故D错误．故选C．【点评】热力学第一定律实质是能量守恒定律的特殊情况，要在理解的基础上记住公式：△U=W+Q，同时要注意符号法则的应用．5．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）．将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能，气缸和活塞间摩擦不计．则（）A．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体压强一定减小B．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体内能一定减小C．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小D．若拉动活塞使气缸内气体体积增大时，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力B 解析：B【解析】内部气体的压强为0mgp pS=+，则气体的压强不变；欧姆表读数变大，说明气体温度降低，根据理想气体状态方程PV/T＝C，体积减小，内能减小，故A错误，B正确；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，气体对外界做功，温度降低，故欧姆表读数将变大，故C错误；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则需加一定的力，是克服内外气压差做功，故D 错误；故选B．6．一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中ab与竖直轴平行，bc的延长线通过原点，cd与水平轴平行，da与bc平行，则下列说法错误．．的是A．ab过程中气体内能不变B．ab过程中气体体积减少C．bc过程中其体体积保持不变D．cd过程外界对气体做功B解析：B【解析】AB、ab过程气体发生等温过程，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律PV=C分析可知，气体的体积变大，故A正确，B错误；C、bc过程，连线过坐标原点，则bc过程中体积不变，故C正确；D、cd过程是等压变化，温度降低，由盖•吕萨克定律分析可知体积减小，外界对气体做功，故D正确；说法错误的故选B．【点睛】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律，关键是会看图象，从图象中提取有用的信息是一种重要的能力．7．如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出．气缸外部温度恒定不变，则A．缸内的气体压强减小，内能减小B．缸内的气体压强增大，内能减小C．缸内的气体压强增大，内能不变D．外界对气体做功，缸内的气体内能增加C解析：C试题分析：对活塞来说：0P S PS mg=+，则当m减小时，P增大；由于气体体积变大，则对外做功，W＜0，由于气体的温度不变，则△E=0，气体的内能不变，故选项C正确．考点：热力学第一定律；气体的压强.8．物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验证实了万有引力定律B．能量耗散说明能量在不停地减少，能量不守恒C．相对论的创立表明经典力学在一定范围内不再适用D．能量守恒说明人类不用担心能源的减少，不必节约能源C解析：CA．牛顿发现了万有引力定律，并通过月地检验证实了万有引力定律，故A错误；B．能量耗散是指能量的可利用率越来越少，但是仍然遵守能量守恒定律，故B错误；C．相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故C正确；D．能量守恒，但是随着可利用能源的使用，能量的可利用率越来越少，故要节约能源，故D错误。
高中物理 选修三(2019)第三章 热力学定律 章末复习 综合练习 单元练习(含答案)
热力学定律章末综合练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法正确的是（）A．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以它是制造不出来的B．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热C．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越不明显D．空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示2．根据热力学定律，下列说法正确的是（）A．第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成B．效率为100%的热机是不可能制成的C．电冰箱的工作过程表明，热量可以自发地从低温物体向高温物体传递D．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段3．如图所示，一定质量的理想气体经历的状态变化为a→b→c→a，其中纵坐标表示气体压强p、横坐标表示气体体积V，a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线。
则下列结论正确的是（）A．状态a→b，理想气体的内能减小B．状态b→c，单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变少C．状态b→c，外界对理想气体做正功D．状态c→a，理想气体的密度增大4．下列热现象说法正确的是A ．物体的温度越高，说明物体分子的平均动能越大B ．波涛汹涌的海水上下翻腾，说明水分子热运动剧烈C ．水凝结成冰，说明水分子的热运动已停止D ．空调制冷时，将热量从低温室内传到高温室外，说明热传递是随意的，不具有方向性5．下列叙述正确的是（ ）A ．外界对物体做功，物体的内能一定增加B ．热量不能由低温物体传递到高温物体C ．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大D ．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性6．如图所示，固定的气缸内由活塞B 封闭着一定质量的理想气体，在外力F 作用下，将活塞B 缓慢地向右拉动．在拉动活塞的过程中，假设气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，则下列说法正确的是A ．气体从外界吸热，内能增加B ．气体向外界放热，内能减少C ．气体对外界做功，气体压强变小D ．外界对气体做功，气体压强变小7．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。
最新人教版高中物理选修三第三章《热力学定律》测试题(有答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID：130338]“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。
关于能源与能量，下列说法正确的是（）A．因为能量守恒，所以不要节约能源B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造2．(0分)[ID：130334]下列说法中正确的是（）A．压缩气体也需要用力，这表明气体分子间存在着斥力B．若分子势能增大，则分子间距离减小C．分子间的距离增大时，分子间相互作用的引力和斥力都减小D．自然界中热现象的自发过程不一定沿分子热运动无序性增大的方向进行3．(0分)[ID：130329]一定质量的理想气体在某一过程中，气体对外界做功1.6×104J，从外界吸收热量3.8×104J，则该理想气体的（）A．温度降低，密度减小B．温度降低，密度增大C．温度升高，密度减小D．温度升高，密度增大4．(0分)[ID：130326]一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线，则气体从状态M到状态N的过程中A．温度保持不变B．温度先升高，后又减小到初始温度C．整个过程中气体对外不做功，气体要吸热D．气体的密度在不断增大5．(0分)[ID：130311]下列说法不正确．．．的是A．中国第一位进入太空的宇航员是杨利伟B．中国的卫星导航系统叫北斗导航系统C．能量是守恒的，我们不需要节约能源D．能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性．能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的．6．(0分)[ID：130304]重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)() A．压强增大,内能减小B．吸收热量,内能增大C．压强减小,分子平均动能增大D．对外做功,分子平均动能减小7．(0分)[ID：130296]一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p—V图像如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴，M、N在同一等温线上。
高中物理选修3-3专题练习--热力学定律(附答案)
专题十三热力学一、知识体系二、例题分析例1.如上图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是 ( )A. 在r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C. 当r等于r2时，分子间的作用力为零D. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功例2.做布朗运动实验，得到某个观测记录如图.图中记录的是 ( )A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线例3. 1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律.若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比.下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是 ( )例4. 如图所示，是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的p-T图像，已知气体在状态B时的体积是8 L，状态A时的体积是4 L，状态D时的体积为 L，求V C，并画出此过程的V-T图.例 5. (2010·江苏高考)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体.下列图像能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是（）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ的热量.在上述两个过程中，空气的内能共减小____kJ，空气______(选填“吸收”或“放出”)的总热量为___kJ.例6. 一定质量的理想气体从状态A到状态C的P-V图如图所示，则关于分子的平均动能，下列说法正确的是（）A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大例7.如右上图所示，一定质量的理想气体从状态A经B、C、D后回到A，请完成表格填空 .A→B B→C C→D D→A 过程名等压等压压强体积温度做功吸放热三、课后练习1. 假如全世界60亿人同时数质量为1 mg水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，阿伏加德罗常数N A取6×1023 mol-1，则完成任务所需时间最接近 ( )A.1年B.100年C.1万年D.1百万年2.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是 ( )A.两铅块能被压合在一起B.钢绳不易被拉断C.水不容易被压缩D.空气容易被压缩3.分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则 ( )A.分子间引力随分子间距的增大而增大B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大4.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0表示斥力，F<0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，则下列选项中的图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中一定不正确的是（）5. 一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )A. ab过程中不断增加B. bc过程中保持不变C. cd过程中不断增加D. da过程中保持不变6. 如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是 ( )A.每个气体分子的速率都不变B.气体分子平均动能不变C.水平外力F逐渐变大D.气体内能减小7. 如图所示,A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态,当气体从状态A变化到状态B时( )A.体积必然变大B.有可能经过体积减小的过程C.外界必然对气体做功D.气体必然从外界吸热8.给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体 ( )A.从外界吸热B.对外界做负功C.分子平均动能减少D.内能增加9. 在如图所示汽缸中封闭着一定质量的理想气体，一重物用细绳经滑轮与缸中光滑的活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态(不计绳与活塞重力).如果将缸内气体的摄氏温度降低一半，则缸内气体的体积( )A.仍不变B.为原来的一半C.小于原来的一半D.大于原来的一半10.(2011·福建高考)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的（ )A.温度降低，密度增大B.温度降低，密度减小C.温度升高，密度增大D.温度升高，密度减小11. 对热力学第二定律的认识，下列说法错误的是( )A.热量能自发地从高温物体传递给低温物体B.热量不能从低温物体传递给高温物体C.由热力学第二定律可以判断宏观物理过程能否自发进行D.气体向真空膨胀的过程是有方向性的12. 如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度处，A、B两球是用同一种特殊的材料制作的，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相同，两球也不再上升，则( )A. A球吸收的热量多B. B球吸收的热量多C. A、B两球吸收的热量一样多D. 不能确定吸收热量的多少13. 如图所示，质量可忽略不计的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中，开始时活塞距汽缸底高度h1=0.40 m.现缓慢给气体加热，活塞上升到距离汽缸底h2=0.60 m处，已知活塞面积S=5.0×10-3 m2,大气压强p0=1.0×105 Pa,不计活塞与汽缸之间的摩擦.给气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=420 J的热量，则气体增加的内能ΔU多大？14.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27 ℃.则：①该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？例1、分子势能则是组成物质的分子间由于有相互作用力而具有由它们的相对位置决定的势能。
【单元练】(必考题)高中物理选修3第三章【热力学定律】经典练习(答案解析)
一、选择题1．下列例子中，通过热传递改变物体内能的是（ ）A ．火炉将水壶中的水煮开B ．汽车紧急刹车时轮胎发热C ．压缩气体放气后温度降低D ．擦火柴，火柴就燃烧A解析：AA ．火炉将水壶中的水煮开，是通过热传递改变水内能，故A 正确；B ．汽车紧急刹车时轮胎发热是通过摩擦做功改变物体内能，故B 错误；C ．压缩气体放气后温度降低是通过气体对外做功使自身内能减小，故C 错误；D ．擦火柴，火柴就燃烧是通过摩擦做功使物体内能增大，故D 错误。
故选A 。
2．一定质量的理想气体（分子力不计），体积由V 1膨胀到V 2，如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W 1，传递热量的值为Q 1，内能变化为∆U 1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W 2，传递热量的值为Q 2，内能变化为∆U 2。
则（ ） A ．W 1>W 2，Q 1<Q 2，∆U 1> ∆U 2B ．W 1>W 2，Q 1>Q 2，∆U 1> ∆U 2C ．W 1<W 2，Q 1=Q 2，∆U 1< ∆U 2D ．W 1=W 2，Q 1>Q 2，∆U 1> ∆U 2B解析：B在p − V 图象作出等压过程和等温过程的变化图线，如图所示根据图象与坐标轴所围的面积表示功，可知12W W > 第一种情况，根据pV C T=（常数）可知，气体压强不变，体积增大，因此温度升高，∆U 1> 0，根据热力学第一定律有 111ΔU Q W =-则有11Q W >第二种情况等温过程，气体等温变化，∆U 2= 0，根据热力学第一定律有222ΔU Q W =-则有22Q W =由上可得12ΔΔU U >，12Q Q >故选B 。
3．下列说法正确的是A ．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B ．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大C ．气体从外界吸收了热量，内能必定增加D ．在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能减少A解析：AA ．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故A 正确；B ．气体压强越大，温度不一定很高，所以气体分子的平均动能不一定越大，故B 错误； D ．气体从外界吸收了热量，但气体对外做功，根据U W Q ∆=+，则气体内能不一定增加，故C 错误；C ．在绝热过程中外界对气体做功，根据U W Q ∆=+得气体的内能必然增加，故D 错误；故选A ．4．下列改变物体内能的物理过程中，不属于对物体做功来改变物体内能的有（ ） A ．用锯子锯木料，锯条温度升高B ．阳光照射地面，地面温度升高C ．锤子敲击钉子，钉子变热D ．擦火柴时，火柴头燃烧起来B解析：B【解析】【分析】改变物体内能的方式有两种：做功与热传递；分析各种情景，确定改变内能的方式，然后答题．用锯子锯木料，需要克服摩擦阻力，属于做功的方式，阳光照射地面，是阳光热量传递给地面，属于热传递；用锤子敲击钉子，通过做功的方式使钉子的内能增加，钉子变热；擦火柴的过程有摩擦力做功，是通过做功方法改变物体内能的，故B 正确．5．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度．他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将( ) A ．逐渐有所升高B ．保持不变C ．开机时降低，停机时又升高D ．开机时升高，停机时降低A解析：A【解析】冰箱工作，会产生热量，即消耗电能，产生了内能，且房间与外界没有能量交换，所以房内温度会升高，A正确．6．一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p—V图像如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴，M、N在同一等温线上。
人教版2020年高中物理选修3-3第十章《 热力学定律》测试试题有解析
人教版2020年高中物理选修3-3测试题第十章热力学定律一、选择题（共15小题，其中1-8小题为单项选择题，9-15小题为多项选择题。
）1.下列说法中正确的是（）A. 物体甲自发传递热量给物体乙，说明甲物体的内能一定比乙物体的内能大B. 温度相等的两个物体接触，它们各自的内能不变且内能也相等C. 若冰熔化成水时温度不变且质量也不变，则内能是增加的D. 每个分子的内能等于它的势能和动能之和2.下列有关热力学第二定律的说法正确的是（）A. 气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程B. 第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C. 空调既能制冷又能制热，说明热传递不具有方向性D. 一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小3.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么下列说法正确的是()A. 外界对胎内气体做功，气体内能减小B. 外界对胎内气体做功，气体内能增大C. 胎内气体对外界做功，内能减小D. 胎内气体对外界做功，内能增大4.根据分子运动论，物体分子之间距离为r0时，分子所受的斥力和引力相等，以下关于分子势能的说法正确的是（）A. 当分子距离为r0时，分子具有最大势能；距离增大或减小时，势能都变小B. 当分子距离为r0时，分子具有最小势能；距离增大或减小时，势能都变大C. 分子距离越大，分子势能越大；分子距离越小，分子势能越小D. 分子距离越大，分子势能越小；分子距离越小，分子势能越大5.导热性能良好的气缸和活塞，密封一定质量的理想气体，气缸固定不动，保持环境温度不变，现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离，则这一过程中（）A. 外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变B. 缸内气体放出热量，内能增大C. 气缸内每个气体分子的动能保持不变D. 单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小6.对一些机械设备的科学性分析正确的是()A. 空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性B. 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律C. 即使科学技术有长足进步，将来的热机的效率也达不到100%D. 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律7.一定质量的某种气体，在不同温度下的气体热运动速率的统计分布图如图所示，下列说法正确的是()A. 状态①的温度高于状态②的温度B. 气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率C. 不计分子势能，气体在状态①时具有的内能较大D. 温度升高时每个分子运动的动能都增大8.下列说法正确的是（）A. 温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么它们分子的平均速率就相等B. 热力学第二定律可描述为：“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”C. 在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机D. 热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成9.一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p -T图象如图所示，下列判断正确的是()A. 过程ab中气体一定吸热B. 过程bc中气体既不吸热也不放热C. 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D. a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同10.下列有关热现象的说法正确的是（）A.分子力随分子间距离增大而增大B.没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能C.已知某物质的摩尔质量和密度，可求出阿伏加德罗常数D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同E.瓶中充满某理想气体，且瓶内压强高于外界压强，在缓慢漏气过程中内外气体的温度均不发生改变．则瓶内气体在吸收热量且分子平均动能不变11.下述做法不能改善空气质量的是()A. 以煤等燃料作为主要生活燃料B. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源C. 鼓励私人购买和使用汽车代替公交车D. 限制使用电动车E. 大量使用核能发电、风力发电和水力发电12.如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则()A. 气体体积膨胀，内能不变B. 气体分子势能减少，内能增加C. 气体分子势能增加，压强可能不变D. 气体分子势能可认为不变，气体分子的平均动能也不变E. Q中气体不可能自发地全部退回到P中13.下列说法中正确的是 .A. 布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动B. 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性C. 分子质量不同的两种气体温度相同,它们分子的平均动能可能不相同D. 当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小E. 一定质量的理想气体,吸热的同时外界对其做功,其内能一定增加14.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()A. 乙分子从a至b做加速运动，由b至c做减速运动B. 乙分子由a至c加速度先增大，后减小，到达c时加速度为零C. 乙分子由a至c做加速运动，到达c时速度最大D. 乙分子由a至b的过程中，分子力一直做正功E. 乙分子由b至d的过程中，分子力一直做负功15.下列说法正确的是()A. 铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能增大B. 物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大C. A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B 的内能D. A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同E. 两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度二、填空题16.如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭者一定质量的理想气体，气体的温度为T。
重庆一中高中物理选修三第三章《热力学定律》经典练习题(含答案)
一、选择题1．下列说法正确的是（）A．凡是能量守恒的过程就一定会发生B．摩擦生热的过程是不可逆的过程C．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机2．对于一定质量的理想气体，下列判断错误的是（）A．在等温变化过程中，系统与外界一定有热量交换B．在等容变化过程中，系统从外界吸收热量一定等于内能增量C．在等压变化过程中，内能增加，系统一定从外界吸收热量D．在绝热过程中，系统的内能一定不变3．下列说法正确的是（）A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变4．图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小5．下列说法正确的是A．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大C．气体从外界吸收了热量，内能必定增加D．在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能减少6．下列说法中不正确．．．的是A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B．对于温度相同的氧气与氢气，它们的分子平均速率不同C ．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部D ．压强不变时，一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸收的热量大于其增加的内能 7．如图所示，A 、B 为两相同的绝热气缸，用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体，活塞和杠杆质量不计，活塞和杠杆接触，忽略一切摩擦．O 为固定轴，且MO=NO ，将A 中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN 重新平衡，下列说法正确的是（ ）A ．B 中气体温度不变B ．B 中气体温度降低C ．A 中气体克服外力做功，外界对B 气体做功D ．A 中气体内能增加，B 中气体内能减少8．对于一定质量的理想气体，下列过程不可能发生的是（ ）A ．气体膨胀对外做功，温度升高，内能增加B ．气体吸热，温度降低，内能不变C ．气体放热，压强增大，内能增大D ．气体放热，温度不变，内能不变 9．将装有一定质量氧气的薄铝筒开口向下浸入20℃的水中，如图所示，缓慢推动铝筒，使其下降2m ，铝筒内氧气无泄漏，则铝筒在缓慢下降过程中，氧气（ ）A ．从外界吸热B ．对外界做正功C ．分子势能不变D ．内能减小10．下列说法正确的是（ ）A ．扩散现象的原因是分子间存在斥力B ．由于表面张力的作用，玻璃板上的小水银滴总是呈球形的C ．第二类永动机是不可能造成的，因为它违背了能量守恒定律D ．如果没有漏气、摩擦、机体的热量损失，热机的效率可以达到100%11．下列说法正确的是（ ）A ．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm 的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动属于分子热运动B ．当分子间的距离0r r 时，斥力等于引力，表现出合力为零，故分子势能为零C ．涉及热现象的宏观自然过程都具有方向性，是不可逆的D ．液晶的物理性质稳定，外界条件的变动不会引起液晶分子排列变化12．根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（ ）A ．功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功B ．热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体C．气体向真空的自由膨胀是不可逆的D．随着技术的进步，热机的效率可以达到100%13．如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少1000J，则A→B→C过程中气体对外界做的总功为（）A．1600J B．400J C．1000J D．600J14．如图所示为一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的p—T图，在由A变化到B 的过程中（）A．气体的密度一直变大B．气体的内能一直变大C．气体的体积一直减小D．单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数一直减少15．下列关于热现象和热力学规律的说法正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．物体的温度越高，其分子平均动能一定越大C．热量不可能从低温物体传到高温物体D．压缩气体需要用力，这是气体分子间斥力的宏观表现二、填空题16．一定质量的理想气体从初状态I变到末状态II的过程中，温度升高，压强增大，变化过程中p－T图像如图所示，由图像可知，初状态I的体积___________（填“小于”、“等于”或“大于”）末状态II的体积；初状态I的内能___________（填“小于”、“等于”或“大于”）末状态II的内能；初状态I变到末状态II气体___________（填“吸收”或“放出”）热量。
人教版 高中物理 选修3-3 第十章 热力学定律 寒假复习题含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-3 第十章热力学定律寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，A、B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度处，A、B两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高到同一值，两球膨胀后，体积相等，则()A．A球吸收的热量较多B．B球吸收的热量较多C．两球吸收的热量一样多D．无法确定2.下列说法中正确的是()A．从甲物体自发传递Q热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多QB．热机的效率从原理上讲可达100%C．因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的D．以上说法均不正确3.重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)()A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小4.下列说法正确的是()A．物体放出热量，温度一定降低B．物体内能增加，温度一定升高C．热量能自发地从低温物体传给高温物体D．热量能自发地从高温物体传给低温物体5.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是()A．机械能守恒B．能量正在消失C．只有动能和重力势能的相互转化D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒6.关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是()A．一定量的气体吸收热量，其内能一定增大B．不可能使热量由低温物体传递到高温物体C．若两分子间距离增大，分子势能一定增大D．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大7.如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计.置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E p(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零).现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡状态.经过此过程()A．E p全部转换为气体的内能B．E p一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C．E p全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D．E p一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能8.下列现象属于能量耗散的有()A．利用水能发电转化为电能B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C．电池的化学能转化为电能D．火炉把房子烤暖9.下列过程中可能发生的是 ()A．某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高D．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开10.下列各物体在所经历的过程中，内能没有增加的有()A．在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体B．水平飞行并射穿木块的子弹C．在绝热的条件下被压缩的气体D．在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.如图所示，汽缸内盛有定量的理想气体，汽缸壁是导热的，活塞与汽缸壁接触处是光滑的，但不漏气.在汽缸外部气体压强保持不变的前提下，缓慢地升高汽缸外部气体的温度.已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是()A．缸内气体从单一热源吸热，全部用来对外做功B．缸内气体从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功C．缸内气体从单一热源吸热，全部用来增加内能D．缸内气体从单一热源吸热，但并未全部用来增加内能12.(多选)下列过程中，可能实现的是()A．将海水温度自动下降时释放的内能全部转变为机械能B．利用海洋不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能变为机械能C．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来13.(多选)甲、乙两物体从距地面相同的高度处自由落下，假定落地后损失的机械能全部转化为物体的内能而使物体的温度升高，则甲、乙两物体温度升高的情况是()A．若甲、乙为同种物质，则质量较小的物体温度变化大B．若甲、乙为同种物质，则它们温度升高相同C．若甲、乙为不同种物质，则质量与比热容乘积小的物体温度变化大D．若甲、乙为不同种物质，则比热容小的物体温度变化大14.(多选)关于能源的利用，下列说法中正确的是()A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要B．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D．煤、石油和天然气的化学能归根结底来自太阳能第Ⅱ卷三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率是1.4 kW，今要用凹面镜制成的太阳灶烧水，并要使初温为20 ℃、质量为5 kg的水在1 200 s内沸腾，则太阳灶中凹面镜受光照面积的直径至少应该是多少？[设太阳灶的总效率为50%，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]16.将两块－10 ℃的冰块互相摩擦，两者之间摩擦力保持10 N，两者相对速度为0.9 m/s，若摩擦产生的能量全部被冰块吸收，问5 min后冰块增加的内能是多少？若改用煤油炉加热，需要燃烧多少煤油？(已知煤油炉的效率是30%，煤油的燃烧值为4.5×107J/kg)17.横截面积为3 dm2的圆筒内有0.6 kg的水，太阳光垂直照射了2 min，水温升高了1 ℃，设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少？(保留一位有效数字，设太阳与地球之间平均距离为1.5×1011m)18.如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的气柱长度为22 cm，现用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭的气柱长度变为 2 cm，人对活塞做功100 J，大气压强为p0＝1×105Pa，不计活塞的重力.问：(1)若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？(2)若以适当的速度压缩气体，气体向外散失的热量为20 J，则气体的内能增加多少？(活塞的横截面积S＝1 cm2)答案解析1.【答案】B【解析】A、B两球升高同样的温度，体积变化又相同，则二者内能的变化相同，而B球是处在水银中，B球膨胀时受到的压力大，对外做功多，因此B球吸收热量较多一些.2.【答案】D【解析】自发地进行热传递的条件是存在温度差，而不是内能差，甲物体传递热量给乙物体，说明甲物体的温度比乙物体高，选项A错.由热力学第二定律：“不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化.”可知，任何热机的效率都不可能达到100%，选项B错.关于能源危机，必须明白：①能源是提供能量的资源，如煤、石油等；②人们在消耗能源时，放出的热量，有的转化为内能，有的转化为机械能等，但最终基本上都转化成了内能，人们无法把这些内能收集起来再利用(能量耗散)，而可供利用的能源是有限的，不可能在短时间内再生，因此“能源危机”并非说明能量不守恒，选项C错，选项D对.3.【答案】B【解析】储气罐内气体体积及质量均不变，温度升高，气体从外界吸收热量，分子平均动能增大，内能增大，压强变大.因气体体积不变，气体对外界不做功，只有B正确.4.【答案】D【解析】物体放出热量，有可能同时外界对物体做功，温度不一定会降低；物体内能增加，可能是分子势能增加，分子动能可能不变，物体温度不一定会升高，故B错.C项违背自然规律，故错误.5.【答案】D【解析】自由摆动的秋千摆动幅度减小，说明机械能在减少，减少的机械能等于克服阻力、摩擦力做的功，增加了内能.6.【答案】D【解析】由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，一定量的气体吸收热量内能不一定增大，例如气体对外做功，且W>Q，那么内能将会减少，故A项错误；热力学第二定律的一种表述为：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，关键理解“而不引起其他变化”，如果“引起其他变化”，完全可以实现将热量从低温物体传递到高温物体，故B项错误；当r<r0时，分子力表现为斥力，当分子间距增大时，分子势能减小，故C项错误；根据分子引力、斥力随分子间距的变化规律知，D项正确.7.【答案】D【解析】以活塞为研究对象，设初状态气体压强为p1，活塞质量为m，截面积为S，末态时气体压强为p2，初态F弹>mg＋p1S，由题意可得末态位置必须高于初状态位置，否则不能平衡，则由ΔU ＝W(绝热)，W为正，ΔU必为正，因此气体温度升高，内能增加，活塞重力势能增加.末态时，由力的平衡条件知F弹′＝mg＋p2S，弹簧仍然具有一部分弹性势能，D正确.8.【答案】D【解析】能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的能不能称为能量耗散.本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等.只有当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新收集并加以利用，但本题没有告诉该光能用来做什么，故不能算能量耗散.火炉把房子烤暖后使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中，无法重新收集并加以利用，属于能量耗散.9.【答案】C【解析】根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的影响，但通过一些物理手段是可以实现的，故C项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他变化，故A项错；气体膨胀具有方向性，故B项错；扩散现象也有方向性，故D项错.10.【答案】A【解析】子弹在射穿木块的过程中，摩擦生热使内能增加；在绝热的条件下被压缩的气体，外界对气体做功，气体内能增加；运动的两个小球碰撞时损失的机械能转化为内能.11.【答案】BD【解析】汽缸壁是导热的，缓慢升高汽缸外部气体的温度，汽缸内封闭气体的温度随之升高，又因为理想气体的内能只与温度有关，所以封闭气体的内能增加，汽缸外部气体压强不变，同时，活塞与汽缸壁接触光滑且不漏气，由理想气体状态方程＝C知，温度升高，压强不变，体积必然增大，气体对外界做功.缸内气体是从单一热源吸热的，但并未全部用来做功，吸收的热量一部分转化为封闭气体的内能，一部分对外做功，正确选项为B、D.12.【答案】BC【解析】机械能可以全部转化为内能，而内能不可能全部转化为机械能而不产生其他影响，A错误；利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，符合热力学第二定律，B正确；在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高，C正确；一切与热现象有关的物理过程是有方向性的，D错误.13.【答案】BD【解析】同种物质组成的物体比热容相同.物体从H高处自由落下，则mgH＝cmΔt，即gH＝cΔt，可见温度变化与质量无关，只与物体的种类有关.14.【答案】BCD【解析】煤、石油和天然气是由古代的动植物在长期地质变迁中形成的.古代的动物食用植物，而植物是靠吸收太阳能生长的，所以说，煤、石油和天然气的化学能来自太阳能.目前人类使用的主要能源仍然是煤、石油和天然气.燃料燃烧时，化学能转化为内能，内能又可转化成机械能和电能.人类在生产和生活中需要各种形式的能，我们可以根据需要把能源的能量转化成各种形式的能，以供利用.所以，能源的利用过程实质上是能的转化和传递的过程.我国的煤和石油尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生.所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决能源问题的出路.15.【答案】1.6 m【解析】设凹面镜的直径为d m，在t＝1 200 s内太阳辐射到凹面镜的能量E＝Pt·S＝1 400×1 200××3.14d2J＝1.318 8×106d2J.根据能量守恒可知50%E＝cmΔt，1.318 8×106d2×50% J＝4.2×103×5×(100－20) J，得d≈1.6.16.【答案】2 700 J 2.0×10－4kg【解析】摩擦力做的功：W＝F f vt＝10×0.9×300 J＝2 700 JΔE＝W，故ΔE＝2 700 J，冰的内能增加2 700 J改用煤油炉加热，其传递给冰块的热量等于摩擦力做的功，故W＝ηqm，m＝＝kg＝2.0×10－4kg.17.【答案】4×1026W【解析】水温升高1 ℃所吸收的热量设为Q，则Q＝cmΔt＝4.2×103×0.6×1 J＝2.52×103J.设地球表面单位时间、单位面积上获得的热量为Q′，则Q′＝＝W/m2＝7.0×102W/m2.太阳向地球表面单位面积上发送能量的功率为P′＝＝≈1.56×103W/m2.以太阳与地球间距离为半径的球体的表面积为S′＝4πr2＝4×3.14×(1.5×1011)2m2≈2.8×1023m2，太阳的全部辐射功率为P＝P′S′＝1.56×103×2.8×1023W≈4×1026W.18.【答案】(1)1.1×106Pa(2)82 J【解析】(1)设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为S，l0＝22 cm，l＝2 cm，V0＝l0S，V＝lS，缓慢压缩，气体温度不变由玻意耳定律得p0V0＝pV解得p＝1.1×106Pa(2)大气压力对活塞做功W1＝p0S(l0－l)＝2 J人做功W2＝100 J由热力学第一定律得ΔU＝W1＋W2＋QQ＝－20 J解得ΔU＝82 J.。
最新人教版高中物理选修3-3第十章 热力学定律达标测试13及答案
达标测试(十三)(建议用时：45分钟)[业达标]1．下列说法正确的是( )A．外界对气体做功，气体的内能一定增大B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大．气体温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大D．做功和热传递对改变物体的内能是等效的E．温度是气体分子无规则运动平均动能的标志【解析】物体内能的变与做功和热传递两个因素有关．外界对气体做功，同时物体有可能向外界放出热量，内能有可能不变甚至减小，故A错；同，气体从外界吸收热量，同时也有可能对外界做功，气体的内能不一定增大，故B错；而温度是物体分子热运动平均动能的标志，气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大，故、D、E对．【答案】DE2．下列所述现象中属于利用热传导的方式传热的是 ( )A．冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷B．夏天，开空调后一段时间整个房间内温度降低．在地面上晒小麦D．冬天，用暖水袋暖手E．用金属柄的铁勺子舀沸腾的热水时烫手【解析】冬天，室外的铁块温度低，手温度高，用手拿铁块时，手上的热量直接通过热传导的方式传到铁块上．用暖水袋暖手，道同上．开空调后整个房间内温度降低，是空气通过对流的方式使热空气降温．晒小麦是依靠太阳热辐射吸收热量的，所以A、D、E正确．【答案】ADE3．(2016·长沙高二检测)关于温度、热量、内能，以下说法中不正确的是( )【导号：11200083】A．一个铁块的温度升高，其内能增大B．物体吸收热量，其温度一定升高．热量是热传递过程中物体内能变的量度D．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多E．温度总是从物体热的部分传递至冷的部分【解析】B选项中，物体吸收热量，温度不一定就升高，例如晶体熔、液体沸腾这些过程；D选项中热量是在热传递过程中传递能量的多少，是过程量，因此不能说物体含有热量；E选项中，在热传递的过程中，传递的是能量，不是温度，温度变是能量变的表象．【答案】BDE4．在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是( )A．一定是物体放出了50 J的热量B．一定是物体吸收了50 J的热量．一定是物体分子动能增加了50 JD．物体的分子平均动能可能不变E．物体的分子势能可能增加了50 J【解析】在外界不做功的情况下，系统内能的改变等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了相等能量的热量，故A错，B对；物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50 J并不一定是分子动能增加了50 J．物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50 J热量全部用增加分子势能．【答案】BDE5．器壁透热的汽缸放在恒温环境中，如图1015所示．汽缸内封闭着一定量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计．当缓慢推动活塞(忽略摩擦)Q向左运动的过程中，有下列说法：【导号：11200084】图1015①活塞对气体做功，气体的平均动能增加；②活塞对气体做功，气体的平均动能不变；③气体的单位体积内的分子增大，压强增大；④气体的单位体积内的分子增大，压强不变．⑤活塞对气体做功．气体的内能不变其中不正确的是( )A．①③B．①④．②③D．②④E．③⑤【解析】解决本题的关键是解缓慢推动活塞Q的物含义．推动活塞Q使活塞对气体做功，本气体的温度应升高，但是由于缓慢推动活塞，所以使气体增加的内能又以热量的形式释放到周围环境中，由于环境温度恒定，所以汽缸内气体的温度不变，气体的平均动能不变，忽略分子力时，气体的内能不变，①错误，②⑤正确．由于气体被压缩，气体单位体积内的分子增大，所以单位面积上汽缸受到气体分子的碰撞次增多，因此，气体的压强增大，③正确，④错误．【答案】ABD6．如图1016所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低．三句话正确的顺序是________．(填序号)图1016【解析】根据题意，因果顺序的进程为空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致．【答案】乙丙甲7．如图1017所示，A、B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则A球吸收的热量________B球吸收的热量．(填“大于”或“小于”或“等于”)【导号：11200085】图1017【解析】两球初、末态温度分别相同，初、末态体积也相同，所以内能增量相同，但水银中的B球膨胀时对外做功多，所以吸热较多．【答案】小于8．(2016·济南模拟)(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________转为内能．(2)某同做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，1小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起，如图1018，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度__________，体积________．图1018【解析】(1)钻木取火是通过做功方式把机械能转为内能的．(2)将烧瓶放进热水中，烧瓶内的气体吸热膨胀．【答案】(1)做功机械能(2)热量升高增大[能力提升]9．(2016·上海高二检测)如图1019所示，A、B两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法不正确的是( )图1019A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B．A管内水银的重力势能大于B管的．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量D．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同E．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同【解析】大气压对水银槽内的水银做相同的功，因为玻璃管内吸进的水银一样多，所以水银槽内的液面下降相同的高度，A管重心高于B管，A管内水银重力势能大于B管的，故A管内水银的内能增量小于B管的，B、正确．【答案】ADE10．如图10110所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气．用E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中的下列说法不正确的是( )【导号：11200087】图10110A．E甲不变，E乙减小B．E甲不变，E乙增大．E甲增大，E乙不变D．E甲增大，E乙减小E．甲中内能的增加量大于乙中内能的减少量【解析】本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况．对于甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能应减小；外力做的正功应等于甲、乙内能变量的代和，故E正确．【答案】AB11．如图10111所示，绝热隔板S把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，S与汽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和b气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体缓慢加热一段时间后，、b各自达到新的平衡状态．试分析、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变？【导号：11200088】图10111【解析】汽缸和隔板绝热，电热丝对气体加热，温度升高，压强增大，体积增大，内能增大；对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大．【答案】见解析12．某同想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面积S＝32 d2的保温圆筒，筒内装有质量为＝04 g的水，让太阳光垂直照射＝3 ，水升高的温度Δ＝22 ℃，已知水的比热容c＝42×103J/(g·℃)，地球半径为R＝6 400 ，试求出太阳向地球表面辐射能量的功率．【解析】水吸收的能量：Q＝cΔ＝42×103×04×22 J＝3 696 J太阳光在1 内垂直照射到S0＝1 2面积上的功率：P＝QS＝3 69632×10－2×3×60W＝64×102 W太阳辐射到地球表面上能量的功率：P′＝P×πR2S＝64×102×314×(6 400×103)2 W＝82×1016 W【答案】82×1016 W。
物理选修3-3课后训练：第十章4热力学第二定律含解析
课后训练1．热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程（）。
A．有的只遵守热力学第一定律B．有的只遵守热力学第二定律C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律D．所有的都遵守热力学第一、第二定律2．关于空调机，下列说法中正确的是（）。
A．制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体B．制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体C．冷暖空调机不论是制冷还是制暖时，热量总是从低温物体传到高温物体D．以上说法都不对3．下列说法中正确的是（）。
A．物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B．随着高科技的发展，绝对零度是可以达到的C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D．气体向真空的自由膨胀是可逆的4．下列说法中正确的是（)。
A．热传导的过程是有方向性的B．第二类永动机不可能制成，因为它违反了能量守恒定律C．第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性D．热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性5．根据热力学第二定律可知，下列说法中正确的是（）。
A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体C．没有外界的帮助,机械能可以全部转化为内能，但内能不可以全部转化为机械能D．没有外界的帮助,机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能6．下列说法中正确的是().A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的分子无规则运动的反映B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同7．下列关于热机的说法中，正确的是（)。
A．热机是把内能转化成机械能的装置B．热机是把机械能转化为内能的装置C．只要对内燃机不断进行革新,它可以把气体的内能全部转化为机械能D．即使没有漏气,也没有摩擦等能量损失,内燃机也不能把内能全部转化为机械能8。
高中物理选修3-3 第十章 热力学定律 能量守恒定律---精校 Word版含答案
10．答案：CD
7．答案：B
解析：由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相对位移的乘积为物体的内能即：U＝60×10 J＝600 J．由能量守恒定律可得：Ek＝W总－U＝80×10 J－600 J＝200 J，故B正确．
8．答案：已知水的比热C=4.2×103J／（Kg．K），水蒸气的温t0=100℃，设至少需要热量Q，Q=mC(t0- t)+mL=2×4.2×103×(100-50)+2×2.4×106=5.22×106J
C．物体放出热量，它的内能一定减少
D．外界对物体做功，物体的内能不一定增加
6．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（ ）A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
7．一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek，分别是( )A．U＝200 J，Ek＝600 JB．U＝600 J，Ek＝200 J
C．U＝600 J，Ek＝800 JD．U＝800 J，Ek＝200 J
8．在大气压为1.013×105Pa的条件下，要使m=2.0kg、t=50℃的水全部变成水蒸气，至少需要多少热量？(水的汽化热取L=2.4×106J/Kg)
9．从10m高空由静止开始下落的水滴，在下落过程中，水滴重力势能的42 %转化为水的内能使水的温度升高，则水滴落下后温度升高℃。（已知水的比热容c= 4.2×103来自/kg·℃，g=10m/s2）
5．答案：AD
【单元练】人教版高中物理选修3第三章【热力学定律】经典测试(含答案解析)
一、选择题1．随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，油价的不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一。
下列有关能量转化的说法正确的是（）A．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能B．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行C．可以直接利用空气中的内能，减少“温室效应”D．物体吸收热量，物体的内能可能减小D解析：DA．内燃机工作时，燃料不可能全部燃烧、尾气要带走部分热量、零件之间存在摩擦生热，发动机本身需要散热等等，使得发动机不可能将所有内能转化为机械能，故A错误；B．由于能量的转移和转化具有方向性，满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发地进行故B错误；C．空气中的内能并不能直接被利用，如果需要利用，则需要热泵，例如空调，空气能热水器等，都需要热泵工作同时消耗电能，引起了其他变化，故C错误；D．根据热力学第一定律，改变内能的方式有两种：做功和热传递，外界对物体做功，若物体同时向外放热，则物体的内能有可能减少，故D正确。
故选D。
2．下列说法中正确的是（）A．压缩气体也需要用力，这表明气体分子间存在着斥力B．若分子势能增大，则分子间距离减小C．分子间的距离增大时，分子间相互作用的引力和斥力都减小D．自然界中热现象的自发过程不一定沿分子热运动无序性增大的方向进行C解析：CA．压缩气体也需要用力是为了克服气体内外的压强的差。
不能表明气体分子间存在着斥力。
故A错误；B．当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小，斥力做负功分子势能增大，当分子表现为引力时，分子力随距离增加先增大后减小，间距减小，引力做正功，分子势能减小，故B错误；C．分子间同时存在引力和斥力，都随着距离的增加而减小，随着距离的减小而增加，故C 正确；D．热力学第二定律的内容可以表述为：一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故D错误。
高考物理一轮复习 选修3-3 3 热力学定律与能量守恒练习(含解析)-人教版高三选修3-3物理试题
热力学定律与能量守恒考点一热力学第一定律的理解和应用【典例1】一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？【通型通法】1.题型特征：热力学第一定律的应用。
2.思维导引：气体的内能仅与状态有关，气体返回到原状态，整个过程中气体内能变化为零。
【解析】(1)由热力学第一定律可得ΔU=W+Q=-120J+280J=160J，气体的内能增加了160J。
(2)气体从状态2回到状态1的过程中内能的减少量应等于从状态1到状态2的过程中内能的增加量，如此从状态2到状态1的内能应减少160J，即ΔU′=-160J，又Q′=-240J，根据热力学第一定律得：ΔU′=W′+Q′，所以W′=ΔU′-Q′=-160J-(-240J)=80J，即外界对气体做功80J。
答案：(1)增加了160J (2)外界对气体做功80J1.热力学第一定律ΔU=Q+W：(1)符号法如此。
符号W Q ΔU(2)三种特殊情况。
2.做功和热传递的区别与联系：看能的性质能的性质发生了变化能的性质不变变化情况联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是一样的【加固训练】(多项选择)如下列图，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两局部。
a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。
抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。
在此过程中( )A.气体对外界做功，内能减少B.气体不对外界做功，内能不变C.气体压强变小，温度降低D.气体压强变小，温度不变E.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少【解析】选B、D、E。
a内气体向真空膨胀，不对外界做功，故A错误；又因容器绝热，Q=0，由热力学第一定律知，ΔU=0，故B正确；稀薄气体可看作理想气体，内能不变，如此温度不变，由玻意耳定律知压强减小，故C错误，D、E正确。
2020年秋人教版高中物理选修3-3第十章 热力学定律测试含答案
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-3第十章热力学定律测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.关于热力学定律，下列说法正确的是()A．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高2.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小，空气一定()A．从外界吸热B．内能增大C．向外界放热D．内能减小3.如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则()A．气体体积膨胀，内能增加B．气体分子势能减小，内能增加C．气体分子势能增加，压强可能不变D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中4.对一定量的气体，下列说法正确的是()A．在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功B．在压强不断增大的过程，外界对气体一定做功C．在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加D．在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变5.下列说法正确的是()A．汽油是一种清洁能源B．水能是可再生能源C．利用核能对环境的影响比利用煤、石油还要大D．氢气作为新型燃料最突出的缺点是空气中氢气的含量太少6.关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是()A．液体分子的无规则运动称为布朗运动B．物体的温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．气体的温度升高，气体的压强一定增大7.关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是()A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量，其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变8.在光滑水平面上停放一木块，一子弹水平射穿木块.对此过程，下列说法中正确的是() A．摩擦力(子弹与木块间)对木块做的功等于木块动能的增加量B．摩擦力对木块做的功完全转化为木块的内能C．子弹减少的机械能等于子弹与木块增加的内能D．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与内能之和9.能源问题关乎国家建设和社会发展，下列关于能量和能源的说法中正确的是()A．人类在历史的进程中不断地开发和利用新能源，创造了新的能量B．自然界的能量是守恒的，我们没有必要节约能源C．在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少D．能源耗散说明能量在转化过程中具有方向性10.根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是()A．为了节约能源，可将汽车行驶中散失的内能全部收集起来，再作为汽车运动的能源B．电冰箱制冷是因为电冰箱能自发地将内部热量传递给外界C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发地进行二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.下列说法中正确的是()A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有间隙B．物体的温度升高时，其分子平均动能增大C．气体绝不可能从单一热源吸收热量全部转化为有用功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12.(多选)一定质量的气体封闭在绝热的汽缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量有(不计气体分子势能) ()A．气体体积B．气体分子密度C．气体内能D．气体分子的平均动能13.(多选)下列所述现象中属于利用热传导的方式来传热的是()A．冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷B．夏天，开空调一段时间后整个房间内温度降低C．在地面上晒小麦D．冬天，用暖水袋暖手14.(多选)关于热传递的下列说法中正确的是()A．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体B．热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体C．热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化D．只有通过热传递的方式，才能使物体的温度发生变化三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.一个透热良好的汽缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下压活塞，对气体做了2 000 J的功，稳定后容器中2 kg的水温度升高了0.2 ℃.假设盛水容器绝热，问：压缩前后缸内气体的内能变化了多少？[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]16.从10 m高空由静止开始下落的水滴，在下落的过程中，水滴重力势能的40%转化为水的内能使水的温度升高，则水滴落下后温度升高多少？[水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)，g取10 m/s2且不变]17.如图所示，导热材料制成的横截面积相等、长度均为45 cm的汽缸A、B，通过带有阀门的管道连接.初始时阀门关闭，厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧，在A内充满压强pA＝2.8×105Pa的理想气体，B内充满压强pB＝1.4×105Pa的理想气体，忽略连接汽缸的管道体积，室温不变，现打开阀门，求：(1)平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强；(2)自打开阀门到平衡，B内气体是吸热还是放热(简要说明理由).18.如图所示，体积为V，内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体，p0和T0分别为大气的压强和温度.已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求：(1)汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；(2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q.答案解析1.【答案】B【解析】绝对零度只能无限趋近，永远无法达到，A错误；物体从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功，只不过会引起其他变化，B正确；内能的变化决定于做功和热传递两个方面，单纯吸收热量或者对物体做功，物体的内能都不一定增加，C、D错误.2.【答案】C【解析】由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项B、D均错.热力学第一定律ΔU＝W＋Q，因为在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中W取正号，ΔU＝0，所以Q为负，即气体向外放热，故选项A错，C对.正确答案为C.3.【答案】D【解析】气体向真空自由膨胀的过程中，外界不对系统做功，整个系统与外界又没有热交换，故系统内能不变；此过程中，分子力表现为引力且做负功，分子势能增加，分子动能减少，温度降低；由理想气体状态方程＝C知，体积增大，温度降低，所以压强减小；由热力学定律第二定律知，气体向真空的自由膨胀过程是不可逆的，所以Q中气体不可能自发地全部退回到P中.4.【答案】A【解析】气体体积增大时，一定对外做功，A正确；而压强与做功、体积与内能均无关，所以B、C错误；气体与外界没有发生热量交换过程中，内能有可能改变，有可能不变，还要看做功情况，所以D错误.5.【答案】B【解析】石油燃烧会产生大量的二氧化碳和二氧化硫等气体，前者产生温室效应，后者造成酸雨，所以汽油不是清洁能源，A选项错误；水能的来源可追溯到太阳能，它是可以再生的，B选项正确；利用煤、石油等常规能源对环境的影响要比利用核能这种新能源大得多，所以提倡核能的应用，C 选项错误；氢气作为新型燃料的优点有：制取方便(用水就可以)、无污染、效能高，缺点是相对来说不够安全，D选项错误.6.【答案】B【解析】布朗运动是固体小颗粒在液体分子的无规则撞击下的无规则运动，而不是液体分子的运动，但是可以反映液体分子的无规则运动，选项A错；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子热运动的平均动能增大，选项B对；改变内能的方式有两种，即做功和热传递，只是从外界吸收热量，无法判断内能变化，选项C错；气体温度升高，根据＝，可知在不明确体积变化的情况下无法判断压强变化，选项D错.7.【答案】B【解析】温度变化时，物体的分子平均动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递.由热力学第一定律可知B正确，C、D错.8.【答案】A【解析】对木块由动能定理可判断出选项A正确，子弹克服摩擦力做功而减少的机械能，转化为木块、子弹的内能和木块的动能，故B、C、D均错，故选A.9.【答案】D【解析】人类在不断地开发和利用新能源，但是能量不能被创造，也不会消失，故A错误；自然界的能量是守恒的，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源，故B错误；在利用能源的过程中，由于能量是守恒的，能量在数量上并没有减少，故C错误；根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行具有方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确．10.【答案】D【解析】热力学第二定律告诉我们，一切宏观热现象都是有方向的，故汽车行驶中散失的内能不可能再全部收集起来作为汽车运动的能源，故A错误；电冰箱制冷并不是因为电冰箱能自发地将内部热量传递给外界，而是要耗电，故B错误；布朗运动是悬浮的固体小颗粒的无规则运动，故C错误；宏观热现象是有方向的，故满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发地进行，故D正确。
高二物理人教版选修3-3第十章 热力学定律单元练习题(含详细答案)
第十章热力学定律一、单选题(1.一定质量的理想气体，在某一状态变化过程中，气体对外界做功8 J，气体内能减少12 J，则在该过程中()A．气体吸热4 JB．气体放热4 JC．气体吸热20 JD．气体放热20 J2.关于一定质量的气体，下列叙述正确的是()A．气体体积增大时，其内能一定减少B．外界对气体做功，气体内能一定增加C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．气体温度升度，其分子平均动能一定增加3.下列现象属于能量耗散的有()A．利用水能发电转化为电能B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C．电池的化学能转化为电能D．火炉把房子烤暖4.一个孤立的热力学系统处于非平衡态和平衡态相比()A．处于非平衡态比处于平衡态有序B．处于平衡态比处于非平衡态有序C．处于非平衡态和处于平衡态有序程度相同D．有序程度要根据其他情况来定5.汽车关闭发动机后，沿斜面匀速下滑的过程中()A．汽车的机械能守恒B．汽车的动能和势能相互转化C．汽车的机械能转化成内能，汽车的总能量减少D．汽车的机械能逐渐转化为内能，汽车的总能量守恒6.下列说法正确的是()A．热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B．电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成相同大小的电流C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功D．冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律7.关于内能的变化，以下说法正确的是()A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变8.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．违背了能量守恒定律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，内能转化成机械能是有条件的D．以上说法均不正确9.如图所示，活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中，活塞上堆放细沙，活塞处于静止，现逐渐取走细沙，使活塞缓慢上升，直到细沙全部取走.若活塞与汽缸之间的摩擦可忽略，则在此过程中()A．气体对外做功，气体温度可能不变B．气体对外做功，内能一定减少C．气体压强可能增大，内能可能不变D．气体从外界吸热，内能一定增加10.下列叙述中不正确的是 ()A．市区禁止摩托车通行是为了提高城区空气质量B．无氟冰箱的使用会使臭氧层受到不同程度的破坏C．大气中CO2含量的增多是引起温室效应的主要原因D．“白色污染”是当前环境保护亟待解决的问题之一二、多选题11.(多选)关于宏观态与微观态，下列说法正确的是()A．同一系统，在不同“规则”下，其宏观态可能不同B．宏观态越有序，其对应的微观态数目就越多C．一个宏观态往往对应有多个微观态，对应的微观态越多，这个宏观态的无序度越大D．一个宏观态可能是另一宏观态对应的微观态12.(多选)下列对能量耗散理解正确的是()A．能量耗散说明能量在不断减少B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性13.(多选)下列说法中正确的是()A．如果取水平地面为零势能面，则静止在水平地面上的物体的机械能和内能都为零B．如果取水平地面为零势能面，则静止在水平地面上的物体的机械能为零，内能不为零C．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，如果使容器突然停止运动，则气体的温度要升高D．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，如果使容器突然停止运动，则气体的温度保持不变三、计算题14.如图所示，一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始时活塞被螺栓K固定.现打开螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB＝h，大气压强为p0，重力加速度为g，且周围环境温度保持不变.求：(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p；(2)整个过程中通过缸壁传递的热量Q.15.已知无烟煤的热值约为3.2×107J/kg，一块蜂窝煤约含煤250 g，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).若煤完全燃烧释放出的热有60%被水吸收，求一块蜂窝煤完全燃烧后可将多少水从10 ℃加热到100 ℃？(保留三位有效数字).16.质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态Ⅰ向气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化的关系如图所示.单位时间所吸收的热量可看做不变.(1)以下说法正确的是________.A.在区间Ⅱ，物质的内能不变B.在区间Ⅲ，分子间的势能不变C.从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加D.在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大(2)在区间Ⅲ，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高________(选填“变快”“变慢”或“快慢不变”).请说明理由.四、填空题17.(1)从6台原装计算机和5台组装计算机中任意选取4台，其中原装和组装各2台的概率是________.(2)a、b两个分子分配在容器A、B里共有________个微观态，每个微观态出现的几率为________.那么N个分子分配在l个容器中，共有________个微观态，每个微观态出现的几率为________.18.关于气体的内能，下列说法正确的是________.A.质量和温度都相同的气体，内能一定相同B.气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C.气体被压缩时，内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加19.自发的过程总是倾向于出现较多________对应的宏观态，因此自发的过程总是从________向着________发展的.20.两只相同的容器中装有相同质量、相同温度和相同压强的同种气体，如图所示，A中活塞可以自由无摩擦地移动，B是密闭容器，现同时在同样条件下，对两容器加热，当它们吸收了相同的热量后，A容器中气体的内能__________(填“等于”“大于”或“小于”)B容器中气体的内能.21.(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做的功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×105J.试问：此压缩过程中，气体________(填“吸收”或“放出”)的热量等于________ J.(2)若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(填“A”“B”或“C”)，该过程中气体的内能________(填“增加”“减少”或“不变”).答案解析1.【答案】B【解析】改变内能的方式有两种，即热传递和做功，气体内能变化ΔU＝W＋Q，即－12 J＝－8 J ＋Q，可得Q＝－4 J，即气体放热4 J，选项B对.2.【答案】D【解析】做功和热传递是改变物体内能的两种方式，气体体积增大时，可能同时从外界吸收热量，其内能不一定减少；气体从外界吸收热量，可能同时对外做功，其内能不一定增加，同理，外界对气体做功，气体内能不一定增加，选项A、B、C错误.温度是分子平均动能的量度，气体温度升度，其分子平均动能一定增加，选项D正确.3.【答案】D【解析】能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的能不能称为能量耗散.本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等.只有当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新收集并加以利用，但本题没有告诉该光能用来做什么，故不能算能量耗散.火炉把房子烤暖后使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中，无法重新收集并加以利用，属于能量耗散.4.【答案】A【解析】平衡态说明各处一样，没有差别，而无序意味着各处都一样、没有差别，所以，处于平衡态比处于非平衡态无序.5.【答案】C【解析】汽车能匀速下滑，一定受阻力作用，汽车克服阻力做功，机械能转化为内能，一部分内能散发出去，汽车的总能量减少.6.【答案】C【解析】热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性，故A错；功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的，故B错；冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有违背热力学第二定律.7.【答案】C【解析】根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，物体内能的变化与做功及热传递两个因素均有关，物体吸收热量，内能也不一定增大，因为物体可能同时对外做功，故内能有可能不变或减少，A 错，物体对外做功，还有可能吸收热量、内能可能不变或增大，B错，C正确；放出热量，同时对外做功，内能一定减少，D错误.8.【答案】C【解析】不同形式的能量可以相互转化，机械能可以转化为内能，在一定的条件下，内能也能转化为机械能，能量的转化都是通过做功来实现的.9.【答案】A【解析】由于汽缸是导热的，则可以与外界进行热交换，细沙减少时，气体膨胀对外做功，可能由于与外界进行热交换吸热使内能不变.10.【答案】B【解析】市区禁止摩托车通行是为了减少尾气和废气的排放，从而改善空气质量；氟利昂可造成大气臭氧层空洞，所以推广无氟冰箱；CO2是温室效应的罪魁祸首；“白色污染”亟待解决；故本题的选项为B项.11.【答案】ACD【解析】12.【答案】BD【解析】在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象叫能量耗散.能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙中的能量既没有减少，也没有消失，它从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故A、C错，B、D对. 13.【答案】BC【解析】内能与零势能面的选取无关，重力势能与零势能面的选取有关，重力势能为零的静止物体机械能为零，但内能永不为零，A错误，B正确；绝热容器停止运动，内部气体的机械能转化为内能，温度升高，C正确，D错误.14.【答案】(1)p＝p0＋(2)(p0S＋mg)h【解析】(1)设封闭气体的压强为p，活塞受力平衡由p0S＋mg＝pS得p＝p0＋(2)由于气体的温度不变，则内能的变化ΔE＝0由热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q，Q＝－(p0S＋mg)h，气体放热.整个过程中通过缸壁传递的热量为(p0S＋mg)h.15.【答案】12.7 kg【解析】煤完全燃烧放出的能量为：Q1＝3.2×107×250×10－3J＝8×106J由题意Q1×60%＝cmΔt，且Δt＝(100－10) ℃＝90 ℃，解得m＝12.7 kg.16.【答案】(1)BCD(2)变快【解析】(1)因为该物质一直吸收热量，体积不变，不对外做功，所以内能一直增加，A错误，D 正确；又因为区间Ⅱ温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量全部转化为分子势能，物体的内能增加，理想气体没有分子力，所以理想气体内能仅与温度有关，分子势能不变，B正确；从区间Ⅰ到区间Ⅲ，分子运动的无序程度增大，物质的熵增加，D正确.(2)根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W根据理想气体的状态方程有＝C可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W<0，ΔU1＝Q－|W|；体积不变的条件下，W＝0，ΔU2＝Q；所以ΔU1<ΔU2，体积不变的条件下温度升高变快.17.【答案】(1)(2)4lN【解析】(1)从6台原装和5台组装计算机中任意选取4台，共有C C＋C C＋C C＋C＋C 种选法，其中各占2台的选法有C C种，则概率为＝＝.(2)将A，B容器看作一个孤立系统，则每种分配情况可看作一个微观态，如下表：那么共有4个微观态，每个微观态出现的几率为，依次推广，可知N个分子在l个容器中共有lN 个微观态，每种微观态出现的几率为.18.【答案】CDE【解析】质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相同，但是不同的气体，其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子总动能不一定相同，A错误；宏观运动和微观运动没有关系，所以宏观运动速度大，内能不一定大，B错误；根据＝C可知，如果等温压缩，则内能不变；等压膨胀，温度增大，内能一定增大，C、E正确；理想气体的分子势能为零，所以理想气体的内能与分子平均动能有关，而分子平均动能和温度有关，D正确.19.【答案】微观态有序无序【解析】热力学第二定律表明热传递、扩散等宏观过程可以自发地向无序更大的方向发展，自发的过程总是倾向于出现较多微观态对应的宏观态，因此自发的过程总是从有序向着无序发展的.20.【答案】小于【解析】A气体吸收热量后，温度升高，体积变大，对外做功，吸收的热量并没有全部增加气体的内能；而B气体吸收的热量全部增加了气体的内能，故A容器中气体的内能小于B容器中气体的内能.21.【答案】(1)放出 5.0×104(2)C增加【解析】(1)由热力学第一定律得Q＝ΔU－W＝1.5×105J－2.0×105J＝－5.0×104J即气体放热5.0×104J.(2)C中表示等压变化，由题图知气体温度升高，内能增加.。
(人教版)上海高中物理选修三第三章《热力学定律》经典习题(答案解析)
一、选择题1．随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，油价的不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一。
下列有关能量转化的说法正确的是（）A．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能B．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行C．可以直接利用空气中的内能，减少“温室效应”D．物体吸收热量，物体的内能可能减小2．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。
关于能源与能量，下列说法正确的是（）A．因为能量守恒，所以不要节约能源B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造3．一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能），在温度升高的过程中（）A．气体分子的平均动能可能不变B．外界一定对气体做功C．气体一定从外界吸收热量D．气体的内能一定增加4．下列说法中正确的是（）A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的D．因违背能量守恒定律而不能制成的机械称为第二类永动机5．一定质量的理想气体在某一过程中，气体对外界做功1.6×104J，从外界吸收热量3.8×104J，则该理想气体的（）A．温度降低，密度减小B．温度降低，密度增大C．温度升高，密度减小D．温度升高，密度增大6．一定质量的理想气体，由初始状态A开始，状态变化按图中的箭头所示方向进行，最后又回到初始状态A，对于这个循环过程，以下说法正确的是（）A．由A→B，气体的分子平均动能增大，放出热量B．由B→C，气体的分子数密度增大，内能减小，吸收热量C．由C→A，气体的内能减小，放出热量，外界对气体做功D．经过一个循环过程后，气体内能可能减少，也可能增加7．下列说法正确的是A．物体吸收热量，其温度一定升高B．热量只能从高温物体向低温物体传递C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式8．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）．将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能，气缸和活塞间摩擦不计．则（）A．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体压强一定减小B．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体内能一定减小C．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小D．若拉动活塞使气缸内气体体积增大时，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力9．如图所示，在紫铜管内滴入乙醚，盖紧管塞．用手拉住绳子两端迅速往复拉动，管塞会被冲开．管塞被冲开前（）A．外界对管内气体做功，气体内能增大B．管内气体对外界做功，气体内能减小C．管内气体内能不变，压强变大D．管内气体内能增加，压强变大10．如图所示，A、B为两相同的绝热气缸，用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体，活塞和杠杆质量不计，活塞和杠杆接触，忽略一切摩擦．O为固定轴，且MO=NO，将A中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN重新平衡，下列说法正确的是（）A．B中气体温度不变B．B中气体温度降低C．A中气体克服外力做功，外界对B气体做功D．A中气体内能增加，B中气体内能减少11．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。
高中物理选修3-3第十章热力学定律习题(带答案)
第十章热力学定律知识点总结第一节功和内能一．焦耳的实验1818年12月24日生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。
1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。
焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。
1．绝热过程：系统只通过对外界做功或外界对它做功而不与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。
2．焦耳的实验及结论(1)热功当量实验热量以卡为单位时与功的单位焦耳之间的数量关系,相当于单位热量的功的数量,叫做热功当量，即1卡=4.1840焦耳在测定热功当量的实验中，重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升。
焦耳的多次实验测量表明，只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值就相同，即系统的状态变化是相同的。
(2)通过电流的热效应给水加热在通过电流的热效应给水加热的实验中，多次实验结果表明，对同一个系统，如果过程是绝热的，只要所做的电功相等，则系统温度上升的数值是相同的，即系统的状态变化相同。
（3）实验结论：要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关二．功与系统内能改变的关系（绝热过程，用U表示内能；W表示功）1.做功可以改变系统的内能①外界对系统做功，系统的内能增加②系统对外界做功，系统的内能减少。
2.功是系统内能转化的量度△U＝U2－U1 =W3.实质:其他形式的能与内能的相互转化4.国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳( J )需要注意的几个问题：①做功与内能的变化做功改变物体内能的过程是将其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程，做功使物体内能发生变化时，内能改变了多少用做功的数值来量度。
外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少。
②压缩气体，外界对气体做了功，气体的内能增加，气体内能的增加量等于外界对气体做的功的多少；气体膨胀，是气体对外界做功，气体内能减小，气体内能的减少量等于气体膨胀对外做的功的多少。
【单元练】人教版高中物理选修3第三章【热力学定律】习题(含答案解析)
一、选择题1．气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化是A．减小20 J B．增大20 J C．减小220 J D．增大220 J B解析：B由热力学第一定律得：△U=W+Q=-100J+120J=20J则气体内能增加了20J故选B。
．2．对于一定质量的理想气体，下列判断错误的是（）A．在等温变化过程中，系统与外界一定有热量交换B．在等容变化过程中，系统从外界吸收热量一定等于内能增量C．在等压变化过程中，内能增加，系统一定从外界吸收热量D．在绝热过程中，系统的内能一定不变D解析：DA．在等温变化过程中，理想气体的内能不变，当体积发生变化时，气体做功，根据热力学第一定律可知，气体系统与外界一定有热量交换，故A正确，不符合题意；B．在等容变化过程中，不做功，根据热力学第一定律可知，系统从外界吸收热量一定等于内能增量，故B正确，不符合题意；C．在等压变化过程中，内能增加，即温度升高，根据盖·吕萨克定律可知，体积增大，故气体对外做功，根据热力学第一定律可知，系统一定从外界吸收热量，且吸收的热量大于对外做的功，故C正确，不符合题意；D．在绝热过程中，系统与外界没有热交换，但气体可以做功，故系统的内能可以改变，故D错误，符合题意。
故选D。
3．某校开展探究性课外活动，一名同学用右图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的变化关系。
该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内装理想气体，并将汽缸固定不动，但缸内活塞可自由滑动且不漏气，他把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。
他把沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，由此可确定（）A．外界对气体做功，内能增大B．外界对气体做功，温度计示数不变C．气体体积减小，温度计示数减小D．外界对气体做功，温度计示数增大B解析：B因细沙慢慢漏出，沙桶重力减少，活塞上移，外界对气体做功，因汽缸导热性能良好，细沙是慢慢漏出，外部环境温度又不变，故此过程汽缸内气体及时向外界放热而保持缸内气体温度不变，因此B正确，ACD错误。
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专题十三热力学一、知识体系二、例题分析例1.如上图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是 ( )A. 在r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C. 当r等于r2时，分子间的作用力为零D. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功例2.做布朗运动实验，得到某个观测记录如图.图中记录的是 ( )A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线例3. 1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律.若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比.下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是 ( )例4. 如图所示，是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的p-T图像，已知气体在状态B时的体积是8 L，状态A时的体积是4 L，状态D时的体积为 L，求V C，并画出此过程的V-T图.例 5. (2010·江苏高考)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体.下列图像能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是（）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ的热量.在上述两个过程中，空气的内能共减小____kJ，空气______(选填“吸收”或“放出”)的总热量为___kJ.例6. 一定质量的理想气体从状态A到状态C的P-V图如图所示，则关于分子的平均动能，下列说法正确的是（）A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大例7.如右上图所示，一定质量的理想气体从状态A经B、C、D后回到A，请完成表格填空 .A→B B→C C→D D→A 过程名等压等压压强体积温度做功吸放热三、课后练习1. 假如全世界60亿人同时数质量为1 mg水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，阿伏加德罗常数N A取6×1023 mol-1，则完成任务所需时间最接近 ( )A.1年B.100年C.1万年D.1百万年2.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是 ( )A.两铅块能被压合在一起B.钢绳不易被拉断C.水不容易被压缩D.空气容易被压缩3.分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则 ( )A.分子间引力随分子间距的增大而增大B.分子间斥力随分子间距的减小而增大C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大4.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0表示斥力，F<0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，则下列选项中的图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中一定不正确的是（）5. 一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )A. ab过程中不断增加B. bc过程中保持不变C. cd过程中不断增加D. da过程中保持不变6. 如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是 ( )A.每个气体分子的速率都不变B.气体分子平均动能不变C.水平外力F逐渐变大D.气体内能减小7. 如图所示,A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态,当气体从状态A变化到状态B时( )A.体积必然变大B.有可能经过体积减小的过程C.外界必然对气体做功D.气体必然从外界吸热8.给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体 ( )A.从外界吸热B.对外界做负功C.分子平均动能减少D.内能增加9. 在如图所示汽缸中封闭着一定质量的理想气体，一重物用细绳经滑轮与缸中光滑的活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态(不计绳与活塞重力).如果将缸内气体的摄氏温度降低一半，则缸内气体的体积( )A.仍不变B.为原来的一半C.小于原来的一半D.大于原来的一半10.(2011·福建高考)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的（ )A.温度降低，密度增大B.温度降低，密度减小C.温度升高，密度增大D.温度升高，密度减小11. 对热力学第二定律的认识，下列说法错误的是( )A.热量能自发地从高温物体传递给低温物体B.热量不能从低温物体传递给高温物体C.由热力学第二定律可以判断宏观物理过程能否自发进行D.气体向真空膨胀的过程是有方向性的12. 如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度处，A、B两球是用同一种特殊的材料制作的，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相同，两球也不再上升，则( )A. A球吸收的热量多B. B球吸收的热量多C. A、B两球吸收的热量一样多D. 不能确定吸收热量的多少13. 如图所示，质量可忽略不计的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中，开始时活塞距汽缸底高度h1=0.40 m.现缓慢给气体加热，活塞上升到距离汽缸底h2=0.60 m处，已知活塞面积S=5.0×10-3 m2,大气压强p0=1.0×105 Pa,不计活塞与汽缸之间的摩擦.给气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=420 J的热量，则气体增加的内能ΔU多大？14.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27 ℃.则：①该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？例1、分子势能则是组成物质的分子间由于有相互作用力而具有由它们的相对位置决定的势能。
分子势能的大小与分子间的距离有关，即与物体的体积有关。
分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是做负功有关。
1、当分子间的距离r＞r0时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离的增大，分子力做负功，所以分子势能随分子间距离的增大而增大；2、当分子间的距离r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，随着分子间距离的减小，分子力做负功，所以分子势能随分子间距离的减小而增大；3、当分子间的距离r=r0时，分子间作用力合力为零，此时分子势能最小；4、若取无穷远处（即分子间距r≥10r0时，此时分子间作用力可忽略不计）分子势能为零，则分子势能Ep与分子间距r的关系图象如图所示。
•分子力曲线与分子势能曲线的对比：分子势能与分子间距离有关。
当改变分子间距离时，分子力做功，分子势能也随之改变。
当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大。
结合分子势能图像，可以更清楚地理解。
(1)当r>r0时，分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因而分子势能随分子间距离的增大而增大。
(2)当r<r0时，分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离增大时，分子力做正功，因而分子势能随分子间距离的增大而减小。
(3)当r≥10r0(数量级为10一9m)时，分子间的作用力可以忽略。
如果选取此时的分子势能为零，那么分子势能与分子间距离的关系可用下图表示。
注意，当r=r0时，分子势能最小。
分子势能最小并不等同于分子势能为零。
分子势能有正负，这里的正负号表示大小，不表示方向。
例2、A、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误．B、布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误．C 、对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度-时间图线，故C 项错误．D 、任意两点间的位置的连线，故D 对． 故选D ． 例3、D1、气体分子间有很大的空隙。
气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍；2、气体分子之间的作用力十分微弱。
在处理某些问题时，可以把气体分子看作没有相互作用的质点；3、气体分子除了相互碰撞或者碰撞器壁外，不受力的作用，可以再空间自由移动，因而气体可以充满它所能达到的空间。
4、气体分子运动的速率很大，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒。
离这个数值越远，分子数越少，表现出“中间多，两头少”的统计分布规律。
5、对大量气体分子，由统计方法知，在任一时刻气体分子沿各个方向运动的数目是均等的。
例5(1)由玻意耳定律知pV=C,p 与 成正比，选B.(2)根据热力学第一定律ΔU=W+Q ，第一阶段W 1 ="24" kJ ，ΔU 1 =0,所以Q 1 ="-24" kJ ，故放热；第二阶段W 2 =0，Q 2 ="-5" kJ ，由热力学第一定律知，ΔU 2 ="-5" kJ ，故在上述两个过程中，空气的内能共减少ΔU=ΔU 1 +ΔU 2 ="-5" kJ ；两过程共放出热量Q=Q 1 +Q 2 =-29 kJ ，故空气放出的总热量为29 kJ.14、解：（1）对于理想气体A →B ： ∴B →C ：∴（2）A →C ：由温度相等得（3）A →C 的过程中是吸热1、水的摩尔质量为18克/摩尔，故1克水为摩尔；故一克水的分子个数为：n=60亿=6×109；60亿人数，每人每小时数5000个，需要的时间是：t= 6.02×1023186×109×5000≈1.11×109小时≈11万年 故选：C ．118 N A184、5、A 、从P-T 图象知道ab 过程中，温度不变，压强减小，根据气体状态方程=C ，所以体积不断增加，故A 正确．B 、由于bc 的延长线通过原点，根据气体状态方程 =C ，、所以从P-T 图象知道bc 过程中，体积保持不变，故B 正确．C 、从P-T 图象知道cd 过程中，温度减小，压强不变，根据气体状态方程 =C ， 所以体积不断减小，故C 错误．D 、连接Od ，Oa ，则Oa 、Od 都是定质量理想气体的等容线，根据气体状态方程=C 得： p T = C V，依据p-T 图中等容线的特点（斜率越大，气体体积越小），比较Od ，Oa 图线的斜率即可得出V a ＞V d ，所以da 过程中体积增大．故D 错误． 故选AB ． 6、PV TPV TPV TPV T。