第三章 热力学定律 单元检测（基础卷）-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第三章热力学定律单元检测同步练习（基础卷） 2025-2026学年高二下学期人教版选择性必修三 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．某气体的摩尔体积为，每个气体分子的体积为，则阿伏加德罗常数 B．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 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减小 D．如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100% 2．能源利用的过程实质上是（　　） A．能量的消失过程 B．能量创造过程 C．能量的转化和转移过程 D．能量的转化传递并且逐渐消失的过程 3．关于热现象和热学规律，下列说法中不正确的是（　　） A．第一类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律 B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 C．用活塞压缩汽缸里的气体，外界对气体做功2.0×105J，同时气体向外界放出热量0.5×105J，则气体内能增加了1.5×105J D．一定质量的理想气体温度升高1K，其等容过程中吸收的热量大于等压过程吸收的热量 4．1912年,英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室,结构如图所示,在圆筒容器中加入少量酒精,使云室内充满酒精饱和蒸汽,迅速向下拉动活塞,下说法正确的是（   ） A．室内气体温度降低,酒精饱和蒸汽压降低 B．室内气体温度升高,酒精饱和蒸汽压降低 C．室内气体温度降低,酒精饱和蒸汽压升高 D．室内气体温度升高,酒精饱和蒸汽压升高 5．热现象过程中不可避免地出现能量耗散现象。所谓能量耗散是指在能量转化过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是（　　） A．能量耗散说明能量不守恒 B．能量耗散现象告诉我们内能可以全部转化为其他形式的能 C．能量耗散过程中能量仍守恒，只是能量的转化有方向性 D．待科技发达到一定程度可消除能量耗散现象，就可以制造成这样的机器 6．在一个与外界没有热交换的房间里打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将如何变化（　　） A．降低 B．升高 C．不变 D．无法确定 7．列车运行的平稳性与车厢的震动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减震。空气弹簧主要由活塞、汽缸及汽缸内封闭的一定质量的气体构成，乘客上下车及剧烈颠簸均能引起车厢震动，从而引起缸内气体的状态变化。列车沿某路段行驶时，缸内气体（视为理想气体）从A状态经B状态变化到C状态，图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．气体从A状态变化到B状态的过程中，缸内气体内能减小 B．气体从A状态变化到B状态的过程中，缸内气体向外界释放热量 C．缸内气体处于A状态时的温度大于处于C状态时的温度 D．气体从A状态变化到C状态的过程中，气体对外做的功小于吸收的热量 二、多选题 8．如图所示，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态，则（   ） A．到过程，气体内能减少 B．到过程，气体对外界做正功 C．到过程，气体从外界吸收热量 D．经过一次循环过程，气体从外界吸收热量 9．关于热现象和内能，下列说法正确的是__________． A．做功和热传递都能改变物体的内能 B．外界对气体做了功，则气体的温度一定升高 C．一定质量的气体，体积不变时，温度越高，内能越大 D．温度升高，物体内分子的平均动能一定增加 10．某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（　　） A．状态a和c在同一条等温线上 B．在a→b过程中增加的内能在数值上等于abefa所围的“面积” C．在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量 D．b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能 三、实验题 11．一定质量的理想气体，从初始状态经状态、、再回到状态，其体积与温度的关系如图所示。图中、和为已知量。 (1)从状态到状态，气体经历的是________过程（填“等温”“等容”或“等压”）； (2)从到的过程中，气体的内能________（填“增大”“减小”或“不变”）； (3)从到的过程中，气体对外________（填“做正功”“做负功”或“不做功”），同时________（填“吸热”或“放热”）； (4)气体在状态时的体积________。 12.使用注射器和压强传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。下表为小明和小曹同学对同一空气样本测得的实验数据，操作序号1~5为小明完成，操作序号5~9为小曹完成。 操作序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 185.1 131.6 102.4 84.2 71.1 88.9 114.5 164.6 244.5 体积 5 7 9 11 13 11 9 7 5 乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 （1）分析表格的数据可知___________（选填：A．小明    B．小曹）的操作有错误。 （2）错误的原因可能是___________。 将表格数据绘制成右侧图像，曲线①对应小明的操作，曲线②对应小曹的操作，在曲线上找到气体的三个状态、c，其对应坐标如图所示。 （3）在的过程中__________ A．活塞对密封气体做正功 B．分子平均动能几乎不变 C．气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力增大 （4）气体处于a、c状态时温度分别为和，则可知___________。（用图中字母表示） （5）在的过程中，密封气体从外界吸收了热量___________（选填：A．小于、B．等于、C．大于）气体对活塞做的功。 四、解答题 13．一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其有关数据如p-T图象甲所示。若气体在状态A的温度为tA=-73℃，在状态C的体积为Vc=0.6L。A→B过程吸收热量为150J。已知一定质量的理想气体，内能的变化量与温度的变化量成正比，求： （1）根据图象提供的信息，计算图中VA的值； （2）在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C．如果需要计算才能确定坐标值，请写出计算过程。 （3）B→C过程，气体从外界吸收的热量为多少？ 14．如图所示,理想气体作图示的循环,其中2→3过程是绝热过程，3→1过程是等温过程，若2→3过程中气体对外界做功150J，3→1过程中外界对气体做功100J，试问： （1）全过程气体对外做功为多少？ （2）1→2过程中气体吸收的热量为多少？ 15．如图所示，“工”字型支架A固定在水平地面上，支架上端为一截面积的圆柱形活塞，活塞与质量导热圆柱形汽缸B间封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。已知环境温度，封闭气体的长度，外界大气压强。 (1)环境温度时，求封闭气体的压强p； (2)当环境温度缓慢变为时，汽缸的机械能减少，气体内能减少，求： ①环境温度； ②判断该过程汽缸内气体是吸热还是放热？求热量的大小Q。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D A C B D ACD ACD BC 11． 等容 不变 做负功 放热 12． B 气体的温度升高，即环境温度升高 B 大于 13．（1）0.4L；（2） ；（3）120J 【详解】(1)状态A的热力学温度 TA=t+273=-73+273=200（K） 由图甲可知：A至B为等压过程，B至C为等容过程．对A至C，由理想气体状态方程有： 解得 (3)由盖•吕萨克定律 解得 因为B至C为等容过程，所以VC=VB=0.6m3，图象如图所示． （3）从A到B压强不变，体积增大 气体对外做功 则由热力学第一定律可知 即 解得 k=1．2J/K 从B到C体积不变，则W=0，则 ∆UBC=QBC 即 QBC=k∆TBC=1.2(400-300)J=120J 即B→C过程，气体从外界吸收的热量为120J。 14．（1）50J；（2）150J 【详解】（1）1到2过程是等容过程，气体不对外界做功,外界也不对气体做功；全过程只有2到3过程和3到1过程做功，全过程气体对外做功 （2）2→3过程是绝热过程, 气体对外界做功150 J,内能减小150J； 3→1过程是等温过程,内能不变，外界对气体做功100 J,气体向外放热100J； 1→2过程，内能要恢复原来的内能，需要吸收的热量150J。 15．(1) (2)①；②气体对外放热； 【详解】（1）分析汽缸的受力得 解得 （2）①汽缸机械能减少，由 解得 封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律得 解得 ②汽缸对气体做的功为 由热力学第一定律得 联立，解得 所以，气体对外放热，热量的大小。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $