《第4章 热力学定律》试卷及答案_高中物理选择性必修 第三册_沪教版_2024-2025学年.docxVIP

《第4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、一个理想气体在等温过程中，如果体积增大到原来的两倍，那么该气体的内能变化量为：

A.增加一倍

B.减少一半

C.保持不变

D.增加一半，然后减少一半

2、一个物体从外界吸收了热量Q，同时对外做了功W，根据热力学第一定律，物体的内能变化量ΔU可以表示为：

A.ΔU=Q+W

B.ΔU=Q-W

C.ΔU=Q/W

D.ΔU=W/Q

3、一个理想气体在等压膨胀过程中，其内能的变化量（）

A.增加

B.减少

C.不变

D.无法确定

4、下列关于热力学第一定律的表述中，正确的是（）

A.系统吸收的热量等于系统对外做的功与系统内能增加量之和

B.系统对外做的功等于系统吸收的热量与系统内能增加量之和

C.系统吸收的热量等于系统对外做的功与系统内能减少量之和

D.系统对外做的功等于系统吸收的热量与系统内能减少量之和

5、一个热机的效率为30%，若要使其效率提高到50%，在不改变工作物质的情况下，应该采取以下哪种措施？

A.提高工作物质的比热容

B.降低工作物质的比热容

C.提高工作物质的温度

D.降低工作物质的温度

6、根据热力学第二定律，下列哪种情况是不可能发生的？

A.一个热机可以将100%的热量转换为机械能

B.一个热机可以从单一热源吸收热量并完全转换为机械能

C.一个热机的低温热源温度高于高温热源温度

D.热量可以自发地从低温物体传递到高温物体

7、一个理想气体在等压过程中，其内能的变化量与下列哪个因素有关？

A.气体的温度变化量

B.气体的体积变化量

C.气体的压强变化量

D.气体的质量变化量

二、多项选择题（本大题有3小题，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.热力学第一定律表明能量不能从一种形式转化为另一种形式

B.热力学第一定律表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式

C.热力学第一定律表明热机的效率取决于吸收的热量和做功的多少

D.热力学第一定律表明热机必须从高温热源吸收热量才能工作

2、关于热力学第二定律，以下说法正确的是：

A.热力学第二定律表明热量不能自发地从低温物体传递到高温物体

B.热力学第二定律表明热机的效率不可能达到100%

C.热力学第二定律表明热量不能完全转化为功

D.以上所有说法都是热力学第二定律的正确描述

3、关于热力学第一定律，以下说法正确的是：

A.热力学第一定律可以表述为能量守恒定律。

B.系统吸收的热量等于系统内能的增加加上系统对外做的功。

C.热力学第一定律适用于所有宏观系统。

D.热力学第一定律不适用于微观系统。

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：

某理想气体经历一个等压过程，其体积从V1变为V2。已知该气体在初始状态和最终状态的温度分别为T1和T2，且T1T2。求该过程中气体对外做的功W以及气体吸收的热量Q。

第二题：

一个理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P是气体的压强，V是气体的体积，n是气体的物质的量，R是理想气体常数，T是气体的温度（单位为开尔文）。假设一个气体从初态P1、V1、T

（1）如果P1

（2）如果P1

（3）如果P1

第三题：

一、选择题（每小题4分，共16分）

关于热力学第一定律，以下说法正确的是（）

A.热力学第一定律揭示了内能与做功、热传递之间的转化关系

B.热力学第一定律说明内能的大小只与物体的温度有关

C.热力学第一定律表明热量不能直接转化为机械能

D.热力学第一定律揭示了能量守恒定律

一个物体吸收了热量Q，同时对外做了功W，根据热力学第一定律，该物体的内能变化ΔU为（）

A.ΔU=Q+W

B.ΔU=Q-W

C.ΔU=Q-W/2

D.ΔU=W-Q

一台热机在高温热源T1和低温热源T2之间工作，热机的效率η为（）

A.η=T1/(T1-T2)

B.η=T2/(T1-T2)

C.η=T1/T2

D.η=T2/T1

二、解答题（每小题10分，共30分）

第三题：

一、分析下列四个选项，判断其正确性，并简要说明理由。

（1）一个物体的内能增加，可能是因为它吸收了热量或者外界对它做了功。

（2）热力学第一定律告诉我们，热量不能直接转化为机械能。

（3）任何物体在任何温度下都具有内能。

（4）一个物体的内能减少，可能是因为它对外做了功或者放出了热量。

二、已知一理想气体的初始状态为P1、V1，温度为T1，现将气体等压压缩到体积V2，求气体的温度变化ΔT。

已