《第三章 热力学定律》试卷及答案_高中物理选择性必修 第三册_人教版_2024-2025学年.docxVIP

《第三章热力学定律》试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、一定质量的理想气体经历某一过程中，内能增加了400J，对外做功200J，则在这一过程中，气体（）

A、吸收了200J的热量

B、吸收了600J的热量

C、放出了200J的热量

D、放出了600J的热量

2、一定质量的理想气体在量热器中进行绝热膨胀过程，若该气体对外做了200J的功，则气体的内能（）

A、增加了200J

B、减少了200J

C、增加了400J

D、减少了400J

3、某一理想气体从初态P1、V1变化到末态P2、V2的过程中，外界对气体所做的功为W，气体放出的热量为Q。根据热力学第一定律，试判断下列哪个表述是正确的？

A.ΔU=W+Q

B.ΔU=W-Q

C.ΔU=Q-W

D.ΔU=0

4、一个热机的效率为50%，若该热机从高温热源吸收热量Q1，传递给低温热源的热量为Q2，则下列哪个表达式是正确的？

A.Q1=Q2/0.5

B.Q1=Q2/2.0

C.Q1=Q2*2.0

D.Q1=2*Q2

5、在一个绝热过程中，理想气体从状态A变化到状态B，如果在这个过程中气体对外做了功，则下列哪个说法正确？

A.气体的内能减少

B.气体的温度降低

C.气体的体积缩小

D.气体的压强增大

6、关于第二类永动机，以下哪种描述最准确？

A.它可以从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响

B.它违反了热力学第一定律

C.它可以无限期地工作而不需要任何能量输入

D.它违反了热力学第二定律

7、一个理想气体从初态P1、V1、T1经过等压过程变化到末态P1、V2、T2，再经过等温过程变化到末态P2、V2、T2，则下列说法中正确的是：

A、气体的内能不变

B、气体的内能增加

C、气体的内能减少

D、无法确定气体的内能变化

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、在热力学过程中，系统从外界吸收200焦耳的热量，同时对外做功150焦耳。根据热力学第一定律，下列说法正确的是：

A、系统的内能增加了100焦耳

B、系统的内能减少了100焦耳

C、系统的内能增加了50焦耳

D、系统的内能减少了250焦耳

2、在绝热膨胀过程中，一定量的理想气体的体积增加。下列描述正确的有：

A、气体对外做功

B、气体对外吸热

C、气体对外放热

D、气体的内能减少

3、在热机的做功循环中，以下说法正确的是（?）

A、每个热机循环都包括吸热、做功、放热三个过程

B、根据热力学第二定律，理想热机的效率不可能达到1

C、热机的低温热源温度越高，热机的效率越高

D、对于同一个热机，做同样多的功，高温热源的比热容越大，热机的效率越高

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目描述：

一个理想气体系统经历了一个准静态过程，在此过程中它从外界吸收了Q=500?J的热量，并对外做了

第二题

一、选择题（每小题6分，共18分）

1.下列关于热力学第一定律的描述中，正确的是（）

A.热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的应用

B.热力学第一定律只适用于理想气体

C.热力学第一定律说明热量不能直接转化为机械能

D.热力学第一定律揭示了内能和机械能之间的等价关系

2.一质量为m的物体从地面以速度v0竖直上抛，到达最高点时速度减为0，不计空气阻力。在这个过程中，下列说法正确的是（）

A.物体的机械能守恒

B.物体的内能增加

C.物体的内能减少

D.物体的内能不变

3.一个理想气体在等温过程中，体积膨胀，则下列哪个物理量一定减小？（）

A.压强

B.温度

C.内能

D.状态方程中的常数

二、解答题（每小题12分，共24分）

第二题：

一物体质量为m，温度为T，从地面以初速度v0竖直上抛，不计空气阻力。求：

（1）物体上升的最大高度h；

（2）物体上升到最高点时，物体的内能变化量ΔU。

第三题

【题目】

某实验小组在实验室中进行了一次关于气体的绝热膨胀实验。他们使用了一个绝热容器，里面有一部分理想气体。气体初始状态下处于高压状态，体积为V1。实验中，通过某种方式使气体发生绝热膨胀，最终气体的体积变为V2，V2V1。实验小组希望根据实验数据计算出气体膨胀后的温度变化和膨胀过程中所做功的大小。已知气体在初始状态下的温度为

【要求】

1.请推导出气体膨胀后的温度T2

2.求解气体在膨胀过程中所做的功W的表达式。

解析：

1.求解气体膨胀后的温度T

对于理想气体的绝热膨胀过程，可以应用绝热过程的公式，该公式可以从绝热条件出发推导得出：P

结合理想气体状态方程：P

可以通过等比关系得到：

n

其中，n是气体的摩尔