《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_教科版_2024-2025学年.docxVIP

二、多项选择题(本大题有3小题，每小题6分，共18分)

1、以下关于热力学第一定律的描述正确的是：

A.热力学第一定律表明能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

B.热力学第一定律的数学表达式为△U=Q+W,其中△U表示内能的变化，Q表

示热量，W表示功。

C.如果一个系统吸收了热量Q,同时对外做了W功，那么系统的内能变化△U一定大于Q。

D.热力学第一定律适用于所有热力学过程，包括等压、等温、绝热等不同过程。

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.热力学第二定律的克劳修斯表述指出，不可能将热量从单一热源吸收并完全转化为功而不引起其他变化。

C.热力学第二定律的开尔文-普朗克表述与克劳修斯表述等价。D.根据热力学第二定律，所有实际的热机效率都小于100%。

3、关于热力学第二定律，下列说法中哪些是正确的?(多选)A.热量可以自发地从低温物体传向高温物体。

B.在一个可逆过程中，系统的熵变等于零。

C.任何实际过程都是不可逆的。

D.第二类永动机是不可能实现的，因为它违反了能量守恒定律。E.绝对零度时，所有物质的熵为零。

/Q_c。所以正确答案是C。

3、一个封闭系统吸收了100焦耳的热量，并对外做了50焦耳的工作，则根据热力学第一定律，系统的内能变化量是多少?

A.50焦耳B.100焦耳C.150焦耳D.0焦耳

答案：A

解析：根据热力学第一定律，能量守恒原则表明一个系统吸收的热量等于其内能增加加上对外做的功。公式表达为(Q=△U+W),其中(@是系统吸收的热量，(△U)是系统内能的变化量，(W)是系统对外做的功。代入给定值(Q=100力和(W=50),可以解得(△U=Q-W=100J-50J=50)。因此，正确答案是A.

4、在绝热过程中，如果一个理想气体被压缩，那么下列哪个说法是正确的?

A.气体的温度会降低

B.气体的内能保持不变C.气体的温度会上升

D.没有热量交换，所以无法判断答案：C

解析：在绝热过程中，系统与外界没有热量交换((Q=の)。根据热力学第一定律(Q=△U+W),因为(Q=0,所以(△U=-1)。当理想气体被压缩时，外界对气体做正功((Wの),这会导致气体的内能增加((△Uの)。对于理想气体，内能仅依赖于温度，因此内能的增加意味着温度的升高。故选项C正确。

5、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△U可以表示为：

A.△U=Q-WB.△U=Q+WC.△U=Q+W/2D.△U=Q-W/2答案：A

解析：热力学第一定律表明，系统内能的变化等于系统从外界吸收的热量与系统对外做的功的代数和，即△U=Q-W。因此，正确答案是A。

6、一个理想气体的内能只与温度有关，若该气体的温度从T1升高到T2(T2T1),根据理想气体的内能公式，其内能变化△U为：

A.△U=(3/2)RT1-(3/2)RT2B.△U=(3/2)RT2-(3/2)RT1C.△U=(3/2)R(T2-T1)

D.△U=(3/2)R(T1-T2)答案：B

解析：对于理想气体，其内能U与温度T的关系是U=(3/2)nRT,其中n是气体的物质的量，R是理想气体常数。因此，内能的变化△U=(3/2)R(T2-T1)。所以正确答案是B。

7、一定质量的理想气体经历一个等温过程后，体积由(V)增加到(V?),若(V?=3V?),则该过程中气体对外做的功(W)与气体吸收的热量(@的关系为：

A.(W=

B.(W0

C.(WO

D.无法确定答案：A

解析：根据热力学第一定律，系统吸收的热量(0等于系统对外做的功(W)加上系统内能的变化(△U)。对于理想气体，在等温过程中，温度不变，因此内能变化(△U=の。所以有(Q=W+△U=W),即气体吸收的热量全部用于对外做功，故选项A正确。其他选项均不符合等温过程的能量守恒原则。

二、多项选择题(本大题有3小题，每小题6分，共18分)

1、以下关于热力学第一定律的描述正确的是：

A.热力学第一定律表明能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式。

B.热力学第一定律的数学表达式为△U=Q+W,其中△U表示内能的变化，Q表

示热量，W表示功。

C.如果一个系统吸收了热量Q,同时对外做了W功，那么系统的内能变化△U一定大于Q。

D.热力学第一定