人教版高中物理选修第十单元热力学定律单元测试（二）Word版含答案.docx

此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ ‎2018-2019学年高二下学期第十单元训练卷 物 理 （二）‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 一、单选题 ‎1．下列说法中正确的是（　　）‎ A．外界对一物体做功，此物体的内能一定改变 ‎ B．机械能完全转化为内能是不可能的 C．将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变 ‎ D．一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少 ‎2．如图所示，水平放置的密封气缸内的气体被一坚直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．气缸壁和隔板均绝热．初始时隔板静止，左右两边气体温度相等，现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源．当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（　　）‎ A．右边气体温度升高，左边气体温度不变       ‎ B．左右两边气体温度都降低 C．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 D．左边气体压强增大 ‎3．小红和小明打乒乓球不小心把乒乓球踩扁了，小明认真观察后发现表面没有开裂，于是把踩扁的乒乓球放在热水里泡一下，基本恢复了原状．乒乓球内的气体可视为理想气体，对于乒乓球恢复原状的过程，下列描述中正确的是（　　）‎ A．内能变大，球内气体对外做正功的同时吸热        ‎ B．内能变大，球内气体对外做正功的同时放热 C．内能变大，球内气体对外做负功的同时吸热        ‎ D．内能变小，球内气体对外做负功的同时放热 ‎4．下列说法中正确的是（　　）‎ A．分子之间的距离减小，分子势能一定增大 B．物体温度升高了，说明物体一定从外界吸收了热量 C．一定质量的0℃的水变成0℃的冰，其内能一定减少 D．物体从外界吸收热量的同时，外界对物体做功，物体的温度一定升高 ‎5．对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度降低时，下列说法中正确的是（　　）‎ A．气体一定向外界放出热量 B．气体一定对外界做功 C．气体的内能可能增加 D．气体分子的平均动能一定减小 ‎6．一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了800J的功，气体的内能减少了200J，则下列说法正确的是（　　）‎ A．W＝ 800J， ΔU＝ -200J， Q＝ -1000J B．W＝ -800J， ΔU＝ -200J， Q＝ 600J C．W＝ 800J， ΔU＝ -200J， Q＝ 600J D．W＝ -800J， ΔU＝ 200J， Q＝ 1000J 二、多选题 ‎7．下列说法不正确的是（　　）‎ A．1kg的O℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些 B．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，但内能却不能全部转化为机械能 C．热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”‎ D．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”‎ ‎8．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则（　　）‎ A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量 B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量 C．达到热平衡时，铜块的温度T＝‎ D．达到热平衡时，两者的温度相等 ‎9．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 ‎10．关于下列四幅图的说法，正确的是（　　）‎ A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理 B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹 C．丙图为大量气体分子热运动的速率分布图线，图中两条曲线对应的温度T1大于T2‎ D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小 三、解答题 ‎11．一定质量的气体从外界吸收‎2.6×‎10‎‎5‎J的热量，内能增加‎4.2×‎10‎‎5‎J，是气体对外做功还是外界对气体做功？做多少焦耳的功？若气体所吸收热量‎2.6×‎10‎‎5‎J不变，但内能只增加‎1.6×‎10‎‎5‎J，情况又如何？‎ ‎12．太阳能的特点是巨大、清洁、取之不尽．如图为箱式太阳灶示意图．分析这种太阳灶的原理．思考人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗？‎ ‎13．在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化：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，该气体从外界吸收的热量为9J，图线AC的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的过程，外界对该气体做的功和气体内能的增量；‎ ‎（2）从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量及其从外界吸收的热量 ‎14．如图所示，一足够高的圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，气体的温度为T1。现在活塞上放置一个质量为2m的物块（图中未画出），活塞下降了0.2h达到稳定，气体温度为T2再通过气缸内的电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞缓慢向上移动1.2h达到稳定，此时气体的温度为T3已知大气压强为P0。重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦和理想气体的重力势能。求：‎ ‎(i)温度值t与t1的比值；‎ ‎(ii)加热过程中气体的内能增加量。‎ ‎2018-2019学年高二下学期第十单元训练卷 物 理（二）答 案 ‎1．D ‎【解析】外界对一物体做功，若物体同时放出了热量，内能也不一定增加，故A错误；机械能可能完全转化为内能，但是在不引起其他变化的情况下内能不可能完全转化为机械能，故B错误；根据热力学第一定律，将热量传给一个物体，但同时物体对外界做功，则物体的内能有可能不变，故C错误；根据热力学第一定律，一定量气体对外做功，但同时将热量传给气体，则气体的内能不一定减少，故D正确。故选D。‎ ‎2．D ‎【解析】当电热丝通电后，右侧的气体温度升高气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，又因左侧气体为绝热过程，由热力学第一定律知内能增加，气体的温度升高。所以两边气体温度都升高。故AB均错误；电热丝放出的热量等于右边气体内能的增加量与对外做功之差，所以右边气体内能的增加值为电热丝放出的热量减去对左边的气体所做的功，故C错误。利用PVT‎=C为一常数知，左边的气体压强增大。故D正确。‎ ‎3．A ‎【解析】乒乓球内的气体受力膨胀，故对外做功，故W＜0；气体温度升高，故内能增加，故ΔU＞0；根据热力学第一定律公式ΔU=W+Q，Q＞0，即吸收热量；故A正确，BCD错误。‎ ‎4．C ‎【解析】分子间距离增大时分子势能不一定变大，当分子之间的距离小于r0时，分子间距离增大时分子势能减小，故A错误；物体温度升高了，说明物体可能从外界吸热或外界对物体做了功，故B错误；一定质量的0℃的水变成0℃的冰的过程中要放出热量，其内能一定减少，故C正确；物体从外界吸收热量的同时，外界对物体做功，则内能一定增大，但内能取决于温度和体积，故温度不一定升高，故D错误；‎ ‎5．D ‎【解析】气体温度降低，内能减小，其原因可能是气体对外界做功，并不一定向外界放出热量，故A错误；温度降低，可能是向外界放出热量，但气体一定对外界做功，故B错误；温度降低，分子的平均动能变小，忽略分子间的相互作用力，则不考虑分子势能，故内能变小，故C错误；温度是气体分子的平均动能的标志，因气体温度降低，气体分子的平均动能一定减小；故D正确。‎ ‎6．A ‎【解析】一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了800J的功，气体的内能减少了200J，则：‎ W=800J‎、ΔU=-200J，据ΔU=Q+W可得：Q=-1000J。故A项正确，BCD三项错误。‎ ‎7．BD ‎【解析】1kg的0℃的冰熔化成0℃的水要吸收热量，则1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些，选项A正确；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，同时不引起其他变化，故B错误；热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”，选项C正确；根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；故热力学第二定律可描述为“不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体”，故D错误；此题选择不正确的选项，故选BD.‎ ‎8．AD ‎【解析】一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止，而热量是热传递过程中内能的变化量相等，故AD正确， B错误．根据热平衡方程，解得，故 C错误。所以AD正确，BC错误。‎ ‎9．ADE ‎【解析】铁块熔化成铁水的过程中，虽然温度不变，但要吸热，所以内能增大，A正确；机械运动的速度增大与分子热运动的动能无关，故B错误；热量从物体A传到物体B，这说明物体A的温度高于物体B的温度，C错误；A、B两物体的温度相同时，只能说A和B的分子平均动能相同，内能可能不同，并且由于A和B的分子质量可能不同，分子平均速率也可能不同，D正确；由热平衡的定义知，E正确。‎ ‎10．AD ‎【解析】甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理，选项A正确； 乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线不是它们做布朗运动的轨迹，而是颗粒在不同时刻的位置，选项B错误；温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图T2腰粗，速率大的分子比例最大，温度最高，选项C错误； 丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小为零，分子势能也最小，选项D正确；故选AD.‎ ‎11．外界对气体做功‎1.6×‎10‎‎5‎J；气体对外界做功为‎-1.0×‎10‎‎5‎J ‎【解析】由热力学第一定律可知：‎ΔU=W+Q 解得：W=4.2×‎10‎‎5‎J-2.6×‎10‎‎5‎J=1.0×‎10‎‎5‎J，外界对气体做功；‎ 同理，解得：W‎'‎‎=1.6×‎10‎‎5‎J-2.6×‎10‎‎5‎J=-1.0×‎10‎‎5‎J，负号表示气体对外界做功；‎ 则外界对气体做功‎1.6×‎10‎‎5‎J；气体对外界做功‎-1.0×‎10‎‎5‎J ‎12．太阳灶吸收太阳能转化为水的内能，人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，因为违反了热力学第二定律 ‎【解析】热力学第二定律告诉我们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．黑色涂层吸收太阳辐射，使得太阳能转化为水的内能，使箱体内的水温上升．人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，热力学第二定律告诉我们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．所以违反了热力学第二定律．‎ ‎13．（1）9J（2）9J，3J ‎【解析】（1）从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，该气体对外界做功，根据热力学第一定律有，内能的增量 ‎（2）从状态A到状态B过程，体积减小，温度升高，该气体内能的增量，根据热力学第一定律有 从外界吸收的热量 ‎14．（1）（2）Q-1.2h（p0S+3mg）‎ ‎【解析】（1）设开始时气体的压强为P1，对活塞由平衡条件得：P1S=mg+P0S，则：…①‎ 在活塞上放置2m的物块稳定后，设气体的压强为P2，则：P2S=（m+2m）g+P0‎ 所以：…②‎ 由理想气体的状态方程：‎ 联立得：‎ ‎（2）加热过程中气体对外做功为：W=（p0S+3mg）△h=（p0S+3mg）•1.2h 由热力学第一定律知内能的增加量为：△U=Q-W=Q-1.2h（p0S+3mg）‎