2024-2024学年粤教版高中物理选修3-3 第三章
热力学基础 单元测试
一、单选题
1.一定量的气体吸收热量，则该气体的（ ）
A. 内能一定增加 B. 内能可能减少 C. 压强一定增大 D. 温度一定升高 2.关于物体内能的变化，以下说法中正确的是（ ）
A. 物体吸收热量，内能一定增大 B. 物体对外做功，内能一定减小
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 3.以下说法正确的是（ ） A. 晶体都具有确定的熔点
B. 空气相对湿度大，就是空气中水蒸气含量高 C. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D. 空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量 4.关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是（ ）
A. 吸热的物体，其内能一定增加 B. 体积膨胀的物体，其内能一定减少 C. 放热的物体，其内能一定减少 D. 绝热压缩的物体，其内能一定增加
5.如图，注射器内密封一部分气体，若针筒和活塞隔热性能良好，则缓慢向外移动活塞的过程中气体（ ）
A. 对活塞不做功 B. 对活塞做负功 C. 温度保持不变 D. 压强逐渐减小 6.以下说法正确的是（ ）
A. 同一种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态 B. 一切自然过程总是沿着熵增大的方向进行 C. 温度降低，水的饱和汽压增大 D. 浸润与不浸润均不是分子力作用的表现 7.有一桶水温度是均匀的，在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面，气泡上升过程中逐渐变大，若不计气泡中空气分子的势能变化，则（ ）
A. 气泡中的空气对外做功，吸收热量 B. 气泡中的空气对外做功，放出热量 C. 气泡中的空气内能增加，吸收热量 D. 气泡中的空气内能不变，放出热量
二、多选题
8.下列说法正确的是（ ）
A. 露珠呈球形是由于表面张力所致 B. 布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性
C. 第二类永动机不违背热力学第一定律 D. 给自行车打气时气筒压下后反弹，不是由分子斥力造成的 E. 单晶体有固定的熔点，而多晶体没有固定的熔点 9.下列说法正确的是（ ）
A. 两个分子之间的作用力会随着距离的增大而减小
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B. 物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关
C. ﹣定质量的气体经历等容过程，如果吸热则其内能一定增加
D. 分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大 E. 物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换 10.下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是（ ） A. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 B. 能量耗散过程中能量不守恒
C. 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 D. 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 E. 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
三、填空题
11.大量事实表明，自然界中的一切实际变化过程都具有________性．朝某个方向的变化是可以自发发生的．相反的过程却是受到限制的．这时如果要使变化了的事物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，这就是自然过程的________逆性．
12.空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2×105J的功，同时空气的内能增加了1.5×105J ． 在这一过程中，空气________热（填“吸”、“放”等），热量为________J ．
13.一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气泡上升过程中，气泡内的气体________热量，内能________ ．
四、解答题
14.人在进行各种活动时，大量的体能会散失掉．如何收集人在活动时散失的体能，是人类开发新能源的一个研究方向．最近有报道，美国SRI国际公司已开发出具有充电功能的鞋子，这种鞋子的关键部分在于鞋跟，在其内安装一种特殊的弹性聚合物材料层，它的上、下两面分别用导线与一颗内置微型电池的两个电极相连．行走时，弹性材料层受到挤压与释放的反复作用，其两极之间的距离不断变化，从而产生电能．这种技术不断提高能否把人活动时所有散失的体能收集起来转化为电能，并说明理由．
五、综合题
15.在压强p﹣温度T的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收热量为9J．图线AC反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：
（1）从状态A到状态C过程，该气体对外界做功W1和其内能的增量△U1； （2）从状态A到状态B过程，该气体内能的增量△U2及其从外界吸收的热量Q2 ．
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答案解析部分
一、单选题 1.【答案】B
【解析】【分析】一定量的气体吸收热量，根据热力学第一定律分析内能的变化．气体吸收热量，压强不一定增大、温度不一定升高。
A、B一定量的气体吸收热量，根据热力学第一定律分析可知，其内能不一定增加，也可能减小，还与做功情况有关．故A错误，B正确。
C、D气体吸收热量，压强不一定增大、温度不一定升高．故CD错误。 故选B。
【点评】本题解答时要抓住改变内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律分析内能的变化。 2.【答案】C
【解析】【解答】A、根据热力学第一定律 题意；
B、物体对外做功，若物体吸热，则内能不一定减小，B不符合题意； C、物体吸收热量，同时对外做功，且两者相等时，内能不变，C符合题意； D、物体放出热量，同时对外做功，内能一定减小，D不符合题意； 故答案为：C.
【分析】物体内能的变化根据热力学第一定律△U=W+Q结合选项分析求解。 3.【答案】A
【解析】【解答】A、晶体都具有确定的熔点；故A正确；B、在相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度；绝对湿度是指湿空气中水蒸汽的含量，绝对相对湿度大，就是空气中水蒸气含量高．故B错误；
C、物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加，故C不正确； D、空调机在制冷过程中，压缩机要消耗电能，产生一部分内能，所以从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故D错误； 故选：A．
【分析】晶体都具有确定的熔点；相对湿度是指湿空气中水蒸汽的分压力与相同温度压力下的饱和水蒸汽分压力之比，没有单位，用百分数表示，会随着湿空气的温度压力变化而变化．绝对湿度是指湿空气中水蒸汽的含量；根据热力学第一定律分析物体内能的变化；根据功能关系判定空调机工作过程中的能量的变化．
4.【答案】D
【解析】【解答】解：A、吸热的物体，根据热力学第一定律△U=W+Q，可知其内能不一定增加，还与做功情况有关，A不符合题意．
B、体积膨胀的物体，体积增大，分子势能不一定增大，温度的变化情况也未知，所以内能不一定减小，B不符合题意．
C、放热的物体，若外界对物体做功，而且功的数值大于热量的数值，根据热力学第一定律△U=W+Q，可知物体的内能增加，C不符合题意．
，若物体吸收热量，内能不一定增大，A不符合
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D、绝热压缩的物体，外界对物体做功，W＞0，Q=0，△U＞0，其内能一定增加，D符合题意． 故答案为：D
【分析】该题目根据热力学第一定律△U=W+Q，结合选项分析即可。 5.【答案】D
【解析】【解答】A、B、缓慢向外移动活塞的过程中气体的体积增大，对外做功，即气体对活塞做正功．故A错误，B错误；C、针筒和活塞隔热性能良好，缓慢向外移动活塞的过程中，可以看做是准静态过程，气体对外做功的同时不能吸收热量，内能减小，温度降低．故C错误；
D、气体的体积增大，温度不变，由玻意耳定律：P1V1=P2V2 ， 可知气体的压强一定减小．故D正确． 故选：D
【分析】根据气体的体积增大，对外做功；体积减小，外界对气体做功．根据理想气体的状态方程分析气体的状态的变化． 6.【答案】B
【解析】【解答】A、理论和实验证明非晶体具有不稳定状态，在适当的条件下会变成晶体，故A错误；B、热力学第二定律表明，一切自然过程总是沿着熵增大的方向进行，故B正确；
C、由于温度降低会减小蒸发速率，所以饱和蒸气压力随着温度的降低而降低；故温度降低，水的饱和汽压降低；故C错误；
D、放在洁净的玻璃板上的一滴水银，能够在玻璃板上滚来滚去，而不附着在上面．把一块洁净的玻璃片进入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银．这种现象才叫做不浸润，对玻璃来说，水银是不浸润液体；放在洁净的玻璃板上的一滴水，会附着在玻璃板上形成薄层．把一块洁净的玻璃片进入水里再取出来，玻璃表面会沾上一层水．这种现象叫做浸润．对玻璃来说，水是浸润液体；浸润与不浸润均是分子力作用的表现；故D错误； 故选：B．
【分析】热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力学过程中熵的微增量总是大于零． 7.【答案】A
【解析】【解答】气泡缓慢上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，由热力学第一定律
可得，气泡内能不变，同时对外做功，所以必须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功，A符合题意. 故答案为：A
【分析】物体内能为分子动能和分子势能的总和，不考虑分子势能变化，内能变化只对应分子动能变化即温度，温度不变则内能不变，气体膨胀对外做功，由热力学第一定律可知气体吸热。
要练说，得练看。看与说是统一的，看不准就难以说得好。练看，就是训练幼儿的观察能力，扩大幼儿的认知范围，让幼儿在观察事物、观察生活、观察自然的活动中，积累词汇、理解词义、发展语言。在运用观察法组织活动时，我着眼观察于观察对象的选择，着力于观察过程的指导，着重于幼儿观察能力和语言表达能力的提高。二、多选题 8.【答案】A，C，D
【解析】【解答】解：A、露球表面分子比较稀疏，分子间形成表面张力而使水球呈球形；故A正确；
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B、布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是固体小颗粒分子的运动；故B错误； C、第二类永动机并不违背热力学第一定律，但违背了热力学第二定律，故C正确； D、打气时会反弹是因为气体压强的原因，不是分子斥力的作用；故D正确； D、单晶体和多晶体均有固定的熔点，故E错误； 故选：ACD．
【分析】液面表面分子比较稀疏，分子间存在引力的作用； 布朗运动是固体小颗粒的运动，反应了液体分子的无规则运动；
第二类永动机并不违反能量守恒定律，跟热现象有关的宏观过程均具有方向性． 气体分子间距较大，一般不计分子间的相互作用力； 单晶体及多晶体均有固定的熔点． 9.【答案】C，D，E
【解析】【解答】解：A、两个分子之间的引力和斥力都会随着分子间距的增大而减小，但斥力减小的更快；对于分子合力，子间距小于平衡间距时，分子力表现为斥力，间距越小分子力越大；分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力，随着分子间距的增加，分子力先增加后减小；故A错误； B、物体的内能在宏观上与其温度、体积和物质的量有关，故B错误；
C、﹣定质量的气体经历等容过程，体积不变，故不对外做功，根据热力学第一定律，如果吸热则其内能一定增加，故C正确；
D、分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，即到达平衡位置时，分子势能最小，故a的动能一定最大，故D正确；
E、物质的状态（固、液、气三态）在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中会发生能量交换，故E正确； 故选CDE．
【分析】解答本题需掌握：①分子间距小于平衡间距时，分子力表现为斥力，间距越小分子力越大；分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力，随着分子间距的增加，分子力先③热力学第一定律公式：△U=W+Q．
10.【答案】A，D，E
【解析】【解答】解；A、第一类永动机既不消耗能量又能源源不断对外做功，违背了能量守恒定律，所以不可能制成．故A正确．
B、能量耗散过程中能量也守恒．故B错误．
C、电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是由于压缩机做功，并不违背了热力学第二定律．故C错误．
D、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性．故D正确．
E、根据热力学第二定律可知：气体不可能从单一热源吸热，并全部用来对外做功，而不引起其它变化；若引起外界变化则可以，故E正确 故选：ADE
【分析】第一类永动机违背了能量守恒定律．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，内能在转化为机械能的过程中要生热，所以要引起其它变化 三、填空题
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粤教版高中物理选修33 第三章 热力学基础 单元测试
