第三章 热力学定律 专项强化训练 Word版含解析

2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第三册
专项强化（三）热力学定律
1.以下关于热运动的说法正确的是( )
A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B.水凝结成冰后，水分子的热运动停止
C.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大
2.关于气体的内能和热力学定律，下列说法正确的是( )
A.对气体做功可以改变其内能
B.质量和温度都相同的气体，内能一定相同
C.热量不可能从低温物体传到高温物体
D.一定量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量
E.一定量的理想气体，温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大
3.给一定质量、温度为0 ℃的水加热，在水的温度由0 ℃上升到4 ℃的过程中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”。某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在相互作用的势能。在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的。关于这个问题，下列说法中正确的是( )
A.水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功
B.水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功
C.水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功
D.水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功
4.下列说法正确的是(?? )
A.液体中悬浮小颗粒的无规则运动称为布朗运动
B.液体分子的无规则运动称为布朗运动
C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加
D.物体对外界做功,其内能一定减少
5.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）( )
A.内能增大，放出热量 B.内能减小，吸收热量
C.内能增大，对外界做功 D.内能减小，外界对其做功
6.如图所示，一绝热容器被隔板K隔成两部分.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.外界对气体做功，内能增加
C.气体压强变小，温度降低 D.气体压强变小，温度不变
7.下列说法正确的是(?? )
A.随着科技的发展,永动机是可以制成的
B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了
C.“既让马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律,因而是不可能的
D.有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以凭空产生
8.在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门,冰箱正常工作,过一段时间房间内的温度将(?? )
A.降低???????B.升高???????C.不变???????D.无法确定
9.关于第二类永动机，下列说法中正确的是( )
A.它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律
B.它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律
C.它不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律
D.它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律
10.下列关于内能与热量的说法中，正确的是( )
A.马铃薯所含热量高
B.内能越大的物体热量也越多
C.热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
D.热量总是从温度高的物体传向温度低的物体
答案以及解析
1.答案：C
解析：本题考查对分子动理论的理解。水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A错误；无论处于何种状态，物体内的分子都在永不停息地做无规则运动，B错误；水的温度越高，水分子的平均速度越大，热运动越剧烈，C正确；水的温度升高，水分子的平均速率增大，但并非每一个水分子的运动速率都增大，D错误。
2.答案：ADE
解析：改变内能的方式有做功和传热，对气体做功可以改变其内能，故A正确。理想气体的内能与物质的量、温度有关，质量相等的气体的物质的量不一定相等，内能不一定相等，如质量相等的氢气与氧气，故B错误。根据热力学第二定律可知，热量可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，如空调，故C错误。一定量的理想气体在等温膨胀过程中，温度不变，内能不变，膨胀过程中，对外做功，根据热力学第一定律，气体一定吸收热量，故D正确。一定量的理想气体温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大，故E正确。
3.答案：D
解析：本题考查对分子动能和分子势能的理解。温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大；由题意可知，在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的，说明水分子之间的相互作用力对水分子做负功，即吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功，D正确。
4.答案：A
解析：悬浮在液体中的固体小微粒的无规则运动称为布朗运动,A正确,B错误.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,C、D错误.
5.答案：D
解析：不计分子势能时，气体的内能由温度决定，当温度降低时，内能减小。塑料瓶变扁，内部气体体积减小，外界对它做了功，根据热力学第一定律，它会放出热量，故D正确。
6.答案：D
解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，，稀薄气体向真空扩散没有做功，，根据热力学第一定律可知，内能不变，故A、B错误；气体的内能不变，则温度不变，稀薄气体扩散，体积增大，由可知压强必然减小，故C错误，D正确.
7.答案：C
解析：永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以对外做大量的功的装置，历史上曾出现过各式各样的所谓的永动机的发明，结果都以失败告终，原因就是违背了能量的转化和守恒定律，所以永动机是永远不可能制成的，A错。太阳辐射到宇宙空间的能量没有消失，而是转化成了别的能量，B错,马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源是食物中储存的生物能，C对。所谓的“全自动”手表内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走动，D错。
8.答案：B
解析：冰箱消耗电能使冰箱内外发生热量交换而达到内部制冷,把冰箱与房间看做一个系统,打开冰箱门后,冰箱与房间内的热交换发生在系统内,不引起总能量的变化,但系统消耗电能增加了系统的总能量,根据能量的转化与守恒定律知,冰箱正常工作时,增加的系统能量转化为内能使房间的温度升高。故选项B正确,ACD错误。
9.答案：C
解析：第一类永动机违反了热力学第一定律，即能量守恒定律，不可能实现；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，即能量的转化具有方向性，故C正确.
10.答案：D
解析：热量是过程量，只有在涉及能量的转移时才有意义，不能说物体具有多少热量，故A、B错误；两物体之间热量的流向只与它们的温度有关，与它们的内能无关，且热量总是从高温物体传向低温物体，故C错误，D正确。