第三册 热力学定律 章末检测（Word版含答案）

《热力学定律》章末检测试题
（满分100分，答题时间75分钟）
一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28.0分）
1．下列说法正确的是（　　）
A．一定质量的理想气体吸热时，其温度一定升高
B．第一类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．一定质量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而减少
2．水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（ ）
A．压强变大 B．对外界做功
C．对外界放热 D．分子平均动能变大
3．一定质量的理想气体（分子力不计），体积由V1膨胀到V2，如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为 U1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为 U2。则（　　）
A．W1>W2，Q1 U2
B．W1>W2，Q1>Q2， U1> U2
C．W1D．W1=W2，Q1>Q2， U1> U2
4．图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是（ ）
A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律
B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律
C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律
D．ABC三种说法都不对
5．如图所示，绝热的容器内封闭一定质量的气体（不考虑分子间的相互作用力，外界大气压恒定），用电阻丝对其加热时，绝热活塞缓慢地无摩擦地上升，下列说法正确的是
A．活塞上升，气体体积增大，温度降低
B．电流对气体做功，气体又对外做功，气体内能可能不变
C．电流对气体做功一定大于气体对外做功
D．气体体积增大，单位时间内打到器壁单位面积的分子数减少，气体压强一定减小
6．如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞（质量为）与容器用良好的隔热材料制成。活塞横截面积为，大气压为，另有质量为的物体从活塞上方的点自由下落到活塞上，并随活塞一 起到达最低点而静止，在这一过程中，容器内空气内能的改变量，外界对容器内空气所做的功与物体及活塞的重力势能的变化量的关系是（ ）
A．
B．，
C．，
D．，
7．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中（　　）
A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强变大，温度降低
多选题（本大题共3小题，共18.0分）
8．如图所示，绝热容器被绝热隔板K1，卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄气体，且压强pbA．只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少
B．只打开隔板K1，b中气体不做功，内能不变
C．只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变
D．只打开卡销K2，b中气体对外做功，内能减小
9．如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的气体（不考虑分子间的作用力），用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是（　　）
A．单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少
B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少
C．电流对气体做功，气体对外做功，其内能一定增加
D．电流对气体做的功一定大于气体对外做功
10．根据热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．吸收了热量的物体，其内能也不一定增加
B．随着科技的发展，效率为100%的热机是可能制成的
C．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
D．不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
三、填空题（本大题共2小题，共10分）
11．某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度．
12．一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到A，体积V与温度T的关系如图所示。图中、和为已知量。
(1)从状态A到B，气体经历的是_______（选填“等温”，“等容”，或“等压”）过程。
(2)从B到C的过程中，气体的内能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
(3)从C到D的过程中，气体对外界_______（选填“做正功”“做负功”或“不做功”），同时 ________（选填“吸热”或“放热”）。
四、计算题（本大题共4小题，共44分）
13．许多居民都在自家的楼顶上安装了太阳能热水器.该热水器的聚热面积约为，若每天接受太阳直射的时间为4h，设太阳单位时间垂直辐射到地面单位面积的能量为.太阳能的20%转化为水的内能，计算这个热水器最多能使200kg的水温度升至多少？（设水温的初始值为20℃）
14．一定质量的理想气体，在初始状态A时，体积为，压强为，温度为。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终返回到原来状态A，其变化过程的图，如图所示。其中CA延长线过坐标原点，B、A点在同一竖直线上。求：
(1)该理想气体在状态B时的压强；
(2)该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中，气体向外界放出的热量；
(3)若气体在A状态时的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则气体单位体积内分子数n为多少？
15．如图，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底的距离为，当气体从外界吸收热量后，活塞缓慢上升后再次平衡。
(1)外界空气的温度是多少？
(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？
14．如图所示，质量为M、内部高为H的绝热气缸内部带有加热装置，用绝热活塞封闭一定质量的理想气体。气缸顶部有挡板，用绳将活塞悬挂在天花板上。已知气缸的底面积为S，活塞质量为m。开始时缸内理想气体温度为300K，活塞到气缸底部的距离为0.5H。用电流强度为I的电流通过图中阻值为R的电阻丝缓慢加热时间t后，气缸内气体的温度升高到700K。已知大气压强恒为p0，重力加速度为g。忽略活塞和气缸壁的厚度，不计一切摩擦。求：
(1)当温度从300K升高到700K的过程中，缸内气体内能的增加量；
(2)温度为700K时缸内气体的压强。
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参考答案
1.C 2.B 3.B 4.C 5.C 6.C 7.B 8.BC 9.ACD 10. ACD
11．低于 大于
12．等容 不变 做负功 放热
13．56℃
14．(1)；(2)2p0V0；(3)
15．(1)；(2) Q-（mg+p0S）d
16．(1)；(2)答案第1页，共2页
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