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第三章 熱力學定律 單元測試 -2024-2025學年高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．下列有關現象的描述或判斷正確的是（ ）
A．露珠通常呈現球狀，是水的表面張力作用的結果
B．氣體可以被壓縮，但又不能無限地被壓縮說明氣體分子間存在相互作用的斥力
C．懸浮在液體中的微小顆粒的無規則運動就是分子熱運動
D．在一個孤立的系統內，一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性減小的方向進行
2．如圖所示是焦耳研究熱與功之間關系的兩個典型實驗，那么從焦耳的這兩個實驗中可得出的結論是（　　）
A．系統狀態的改變只能通過傳熱來實現
B．機械能守恒
C．在各種不同的絕熱過程中，系統狀態的改變與做功方式無關，僅與做功數量有關
D．在各種不同的絕熱過程中，系統狀態的改變不僅與做功方式有關，還與做功數量有關
3．下列有關能量轉化規律的說法正確的是（　　）
A．能量通過做功可以產生，但不會憑空消失
B．之所以生活中倡導節能意識，是因為能量在轉化過程中總量是不守恒的
C．國家發改委提出“節能減排”標準，是因為能量在轉化過程中可利用性在降低
D．能量總量不變，故節能并沒有多大意義
4．一定質量的理想氣體由狀態A經狀態B變為狀態C，又由狀態C變為狀態A，其相應的V-T圖像如圖所示。已知理想氣體的內能與熱力學溫度成正比，氣體在狀態A時的內能為U。則（　　）
A．由狀態A至狀態B過程中，外界對氣體做正功
B．由狀態B至狀態C過程中，氣體對外界做功為120J
C．由狀態A至狀態B過程中，氣體吸收的熱量可能小于
D．由狀態C至狀態A過程中，氣體釋放的熱量大于U
5．一定質量的理想氣體，由狀態A經狀態B變為狀態C，其中過程為等壓變化，過程為等容變化。已知狀態A的溫度與狀態C的溫度相同，下列說法正確的是（　　）
A．過程氣體溫度升高，密度減小
B．過程外界對氣體做功，氣體溫度降低
C．過程氣體與外界的熱交換為0
D．過程氣體吸收的熱量小于過程氣體放出的熱量
6．一定質量的理想氣體從狀態A開始，經歷四個過程AB、BC、CD、DA回到原狀態，其p-V圖像如圖所示，其中DA段為雙曲線的一支。下列說法正確的是（　　）
A．A→B外界對氣體做功
B．B→C氣體對外界做功
C．C→D氣體從外界吸熱
D．D→A容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數變多
7．封閉在汽缸內一定質量的理想氣體由狀態A變到狀態D，其體積V與熱力學溫度T關系如圖所示，三點在同一直線上。則（　　）
A．由狀態A變到狀態B過程中，氣體放出熱量
B．由狀態B變到狀態C過程中，氣體從外界吸收熱量，內能增加
C．C狀態氣體的壓強小于D狀態氣體的壓強
D．D狀態時單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數比A狀態少
二、多選題
8．下列說法正確的是（　　）
A．在水的表面張力作用下，荷葉上的小露珠趨近于球形
B．各向同性的一定是非晶體
C．一定質量的理想氣體吸收熱量后內能一定增加
D．第一類永動機違背了能量守恒定律
9．下列有關熱現象的敘述中正確的是(　　)
A．機械能轉化為內能的實際宏觀過程是不可逆過程
B．氣體可以從單一熱源吸收熱量，全部用來對外做功
C．第二類永動機沒有違反能量守恒定律，但違反了熱力學第一定律
D．熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但是不可能不引起其它變化
10．根據熱力學第二定律可知，下列說法中正確的是（　　）
A．不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化
B．沒有冷凝器，只有單一的熱庫，能將從單一熱庫吸收的熱量全部用來做功，而不引起其他變化的熱機是可以實現的
C．制冷系統將冰箱里的熱量傳給外界較高溫度的空氣中，而不引起其他變化
D．不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化
三、實驗題
11．一定量的理想氣體從狀態a開始．經歷ab、bc、ca三個過程回到原狀態，其V-T圖象如圖所示．下列判斷正確的是
A．ab過程中氣體一定放熱
B．ab過程中氣體對外界做功
C．bc過程中氣體內能保持不變
D．bc過程中氣體一定吸熱
E．ca過程中容器壁單位面積受到氣體分子的撞擊力一定減小
12．一定質量的理想氣體，從初始狀態經狀態、、再回到狀態，其體積與溫度的關系如圖所示。圖中、和為已知量。
(1)從狀態到狀態，氣體經歷的是 過程（填“等溫”“等容”或“等壓”）；
(2)從到的過程中，氣體的內能 （填“增大”“減小”或“不變”）；
(3)從到的過程中，氣體對外 （填“做正功”“做負功”或“不做功”），同時 （填“吸熱”或“放熱”）；
(4)氣體在狀態時的體積 。
13．現代科學技術的發展與材料科學、能源的開發密切相關，下列關于材料、能源的說法正確的是 （填選項前的編號）
①化石能源為清潔能源
②納米材料的粒度在1-100μm之間
③半導體材料的導電性能介于金屬導體和絕緣體之間
④液晶既有液體的流動性，又有光學性質的各向同性
《第三章 熱力學定律 單元測試 -2024-2025學年高二下學期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C C D A D D AD ABD AD
1．A
【詳解】A．露珠通常呈現球狀，是水的表面張力作用的結果，A正確；
B．氣體可以被壓縮，但又不能無限地被壓縮說明分子之間有間距，當氣體分子間距被壓縮到最小，分子本身的大小就不可以壓縮了 因此不能被無限壓縮，B錯誤；
C．懸浮在液體中的微小顆粒的無規則運動間接反映并證明了分子熱運動，C錯誤；
D．根據熱力學第二定律一切自然過程總是沿著無序性增大的方向進行，D錯誤。
故選A。
2．C
【詳解】焦耳通過多次實驗，最后得到的結論是∶在各種不同的絕熱過程中，系統狀態的改變與做功方式無關，僅與做功數量有關。故選C。
3．C
【詳解】A．能量不會憑空產生也不會憑空消失；做功時也會消耗其他形式的能量；故A錯誤；
B．能量一定是守恒的；因為能量的品質會降低，所以要節約能源；故B錯誤；
CD．能量在轉化過程會由高品質能源轉化為低品質的能源，故可用性會降低；應注意節約能源；故C正確；D錯誤；
故選C。
4．D
【詳解】A．由狀態A至狀態B為等壓膨脹過程，外界對氣體做負功，A錯誤；
B．由狀態B至狀態C為等容過程，氣體對外界不做功，B錯誤；
C．由
解得
TA=200K
由
解得
UB=1.5U
UC=2U
由狀態A至狀態B外界對氣體做負功，根據熱力學第一定律可知，氣體吸收的熱量大于，C錯誤；
D．由狀態C至狀態A外界對氣體做正功，根據熱力學第一定律可知，氣體釋放的熱量大于U，D正確。
故選D。
5．A
【詳解】A．根據等壓變化有
可知，過程氣體體積增大，溫度升高，密度減小，所以A正確；
B．過程氣體體積增大，氣體對外界做功，氣體溫度升高，所以B錯誤；
C．過程氣體的溫度不變，氣體的內能不變，根據熱力學第一定律有
由于氣體膨脹對外界做功 ，則氣體從外界吸引熱量，所以C錯誤；
D．由于過程氣體從外界吸引熱量，則過程氣體吸收的熱量大于過程氣體放出的熱量，所以D錯誤；
故選A。
6．D
【詳解】A．A→B過程，氣體體積變大，氣體對外做功，故A錯誤；
B．B→C過程，氣體體積不變，氣體對外不做功，故B錯誤；
C．C→D過程，氣體壓強不變，體積減小，故氣體溫度降低，即外界對氣體做功，同時氣體內能減小，所以氣體向外界放熱，故C錯誤；
D．D→A過程為等溫變化，而氣體壓強變大，故單位面積單位時間，氣體撞擊器壁次數變多，故D正確。
故選D。
7．D
【詳解】A．氣體從狀態A到狀態B體積不變，發生的是等容變化，氣體不做功
溫度升高，內能增加
根據熱力學第一定律
知
氣體吸收熱量，故A錯誤；
B．由狀態B變到狀態C的過程中，溫度不變，內能不變
體積變大，氣體對外界做功，根據熱力學第一定律
知
氣體吸收熱量，故B錯誤；
C．氣體從C到D發生等容變化，根據查理定律知，所以C狀態氣體的壓強大于D狀態氣體的壓強，故C錯誤；
D．A點和D點在過原點的連線上，說明氣體由A到D壓強不變，體積增大，分子的密集程度減小，狀態D溫度高，分子的平均動能大，狀態A和狀態D壓強相等，根據壓強的微觀解釋可知，D狀態時單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數比A狀態少，故D正確。
故選D。
8．AD
【詳解】A．水的表面張力表現為引力效果，因此在水的表面張力作用下，荷葉上的小露珠趨近于球形，故A正確；
B．非晶體與多晶體均表現為各向同性，因此各向同性的可能是非晶體，也可能是多晶體，故B錯誤；
C．根據熱力學第一定律有
一定質量的理想氣體吸收熱量、同時又對外做功后，氣體的內能可能增加，可能減小，還可能不變，故C錯誤；
D．第一類永動機這種機器不消耗任何能量，卻可以源源不斷的對外做功，其違背了能量守恒定律，故D正確。
故選AD。
9．ABD
【詳解】A．根據熱力學第二定律知，機械能轉化為內能的實際宏觀過程是不可逆過程，故A正確；
B．在外界的影響下，氣體可以從單一熱源吸收熱量，全部用來對外做功，故B正確；
C．第二類永動機沒有違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律，故C錯誤；
D．根據熱力學第二定律知，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但是不可能不引起其它變化，故D正確。
故選ABD。
10．AD
【詳解】AB．熱力學第二定律揭示了與熱現象有關的物理過程的方向性，機械能和內能的轉化過程具有方向性，機械能可以全部轉化為內能，而內能要全部轉化為機械能必須借助外部的幫助，即會引起其他變化，A正確，B錯誤；
CD．熱傳遞過程也具有方向性，熱量能自發地從高溫物體傳給低溫物體，但是熱量要從低溫物體傳到高溫物體，必然要引起其他變化（外界對系統做功），C錯誤，D正確。
故選AD。
11．ADE
【詳解】A. 由圖示圖象可知，ab過程氣體發生等溫變化，氣體內能不變，體積減小，外界對氣體做功，由熱力學第一定律△U=Q+W可知，氣體放出熱量，故A正確，B錯誤；由圖象可知，bc過程氣體體積不變而溫度升高，氣體內能增大，氣體不做功，由熱力學第一定律可知，氣體吸收熱量，故C錯誤，D正確；ca過程中，溫度降低，分子熱運動的平均動能減小；體積增大，而分子數密度減小，故氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力減小，故E正確。
故選ADE.
12． 等容 不變 做負功 放熱
【詳解】(1)[1]由題圖可知，從狀態到狀態，氣體體積不變，是等容變化。
(2)[2]從到是等溫變化，即分子平均動能不變，對理想氣體來說內能不變。
(3)[3][4]從到氣體體積減小，外界對氣體做正功
所以氣體對外做負功；同時溫度降低，說明內能減小，由熱力學第一定律
可知氣體放熱。
(4)[5]從到是等壓變化，由
得
13．③
【詳解】①．化石能源燃燒時產生二氧化碳，造成溫室氣體效應；煤炭和石油中含有硫，燃燒時產生二氧化硫等物質使雨水的酸度增高等等，說明化石能源不是清潔能源；①錯誤；
②．納米材料的粒度在1-100nm，而不是1-100μm，②錯誤；
③．半導體材料的導電性能介于金屬導體和絕緣體之間，③正確；
④．液晶既有液體的流動性，又有光學性質的各向異性（不是同性），④錯誤。
故選③。

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