2025-2026学年高二下学期物理同步周测1 （第三章 热力学定律）

2025-2026学年度高二物理同步周测卷1 考试范围：选修三 第三章 热力学定律 一、单选题 1．下列说法正确的是（ ） A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 2．根据所学的热学的有关知识，判断下列说法中正确的是（　　） A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化成机械能 B．凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体 C．随着技术不断进步，制冷机可以使温度降到 D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行 3．能源在“两型”社会的建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则。下列用电方式中不属于科学、合理地节约用电的是（　　） A．家电尽量要长时间待机 B．用节能灯替换白炽灯 C．楼道、走廊照明灯采用声、光控制 D．定期清除冰箱内的冰、霜 4．下列说法中正确的是（　　） A．所有的能量守恒过程都能自发地发生 B．世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量 C．热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程 D．能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机 5．下列说法正确的是（   ） A．悬浮在空气中的PM2.5颗粒的运动是分子热运动 B．一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变，分子势能增大 C．由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，液体表面存在张力 D．在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，最终会减少饱和汽的压强 6．下列叙述中正确的是（　　） A．破镜难圆是因为分子间有斥力 B．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动 C．热量有可能自发地从低温物体传到高温物体 D．使一定质量的理想气体等压压缩，其内能一定减小 7．下列说法中正确的是（    ） A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．对一定质量的气体加热，其内能一定增加 C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，每个分子动能都增大 D．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动 8．在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，若机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，从高空客舱到机场地面（　　） A．瓶内气体的分子平均动能变大 B．瓶内气体放出热量 C．瓶内气体压强变小 D．瓶内气体的密度不变 二、多选题 9．下列说法正确的是（ ） A．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 B．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 D．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 E．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能不变 10．下列说法正确的是（　　） A．0 °C的冰与0 °C的水分子的平均动能相同 B．水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是因为表面张力 C．布朗运动就是悬浮在液体或者气体中固体颗粒做无规则运动 D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性 E．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃ 11．下列说法正确的是（　　） A．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都会变大 B．气体从外界吸收热量，气体的内能可能保持不变 C．晶体均有固定的熔点，但未必有规则的形状 D．第二类永动机不可能制成的根本原因，在于其违反了能量守恒定律 E．露珠呈球形是因为液体的表面张力的作用 12．下列说法正确的是（　　） A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B．一定质量的气体升高相同的温度，吸收的热量跟经历的过程有关 C．人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度 D．第二类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成 E．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 三、实验题 13．把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置。在玻璃管内引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等。如果不计大气压强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。 (1)改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积V与对应温度T的值，作出V-T图像如图所示。已知大气压强，则由状态a到状态b的过程中，气体对外做的功为___________J。若此过程中气体吸收热量70J，则气体的内能增加了___________J。 (2)已知1mol任何气体在压强，温度时，体积约为。瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol，体积，温度为。试估算瓶内空气的质量___________g（结果保留两位小数）。 14．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 pV乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 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、、，其对应坐标如图所示。 (1)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 (2)气体处于、状态时温度分别为和，则可知_____。（图中字母表示） (3)在的过程中，密封气体从外界吸收了热量_____（选填小于/等于/大于）气体对活塞做的功W。 四、解答题 15．如图所示，竖直放置的汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体。初始时，缸内气体的压强为，体积为，温度为，活塞被缸内的卡扣托住。现缓慢升高缸内气体温度，当气体温度达到时，活塞对卡扣的压力恰好减为零，然后继续缓慢升高缸内气体温度到，整个过程气体吸收的热量为且未漏气，整个过程活塞未脱离汽缸顶部，不计汽缸和活塞间的摩擦。求： (1)缸内气体在温度为时的体积； (2)整个过程气体内能的增加量。 16．如图所示，足够长的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S=0.2m2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，与活塞连接的轻杆的另一端固定在墙上。外界大气压强Pa，当气体温度T1=300K时，密闭气体的体积V1=0.03m3，现把气体温度缓慢升高到。求： (1)缸内气体温度为T2时的体积； (2)气体温度升高的过程中，内能的改变量是多少？ 17．一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度为－73°C，从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J．已知标准状态（1个大气压，273K）下1mol理想气体体积为22.4L，NA=6.0×1023mol-1．求： ① 气体在状态C的温度； ② 气体的分子个数（保留两位有效数字）； ③ 从状态A变化到状态C的过程中，气体与外界交换的热量Q． 18．为了监控锅炉外壁的温度变化，某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活塞密封在导热气缸内，活塞厚度不计，质量为m，横截面积为 S，开始时活塞距气缸底部的高度为H，缸内温度为 。当环境温度上升，活塞缓慢上移h，活塞上表面与a、b两触点恰好接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为p0，重力加速度为g，求： (1)该报警装置的报警温度； (2)若上述过程气体的内能增加，则气体吸收的热量Q为多少。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2025-2026学年度高二物理同步周测卷1 考试范围：选修三 第三章 热力学定律 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A B C D D B BCD ABC 题号 11 12 答案 BCE BCE 1．D 【知识点】阿伏加德罗常数及计算、布朗运动、理解内能的概念、热力学第二定律两种表述 【详解】布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故A错误；根据热力学第二定律可知热机不可以把吸收的能量全部转化为机械能而不引起其他的变化，故B错误；知道某物质的摩尔质量和密度，无法求出一个分子质量或体积，因此无法求出阿伏加德罗常数，故C错误；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，内能不同的物体，它们的温度可能相等，即分子热运动的平均动能可能相同，故D正确．故选D． 2．B 【知识点】热力学第二定律两种表述、热力学第三定律的内容 【详解】A．由热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，在有外界影响的情况下，内能可以全部转化为机械能，但不能自发地全部转化为机械能，故A错误； B．由热力学第二定律可知，凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体，B正确； C．是低温的极限，故制冷机不可以使温度降到，故C错误； D．若与热力学第二定律相违背，满足能量守恒定律的物理过程不能能自发进行，故D错误。 3．A 【详解】A．家电尽量不要长时间待机，待机浪费电，故不属于科学、合理地节约用电； B．用节能灯替换白炽灯，可节约电； C．楼道、走廊照明灯采用声、光控制，属于科学、合理地节约用电； D．定期清除冰箱里的冰、霜可以节约电能；可以节约用电。 本题选择不属于科学、合理地节约用电的，故选A。 【点睛】只本题结合生活中的实际考查物理问题，属于基础问题；明确只要能合理地减小能量消耗即属于节约用电。 4．B 【知识点】热力学第二定律两种表述 【详解】A．与热现象有关的能量守恒过程，还要满足热力学第二定律，才能自发地发生，A错误； B. 世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量，B正确； C. 热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是不可逆过程，C错误； D. 能的转化过程符合能量守恒定律，能量的形式发生改变，可以利用的能量越来越少，因此会发生能源危机，D错误。故选B。 5．C 【知识点】分子热运动的基本概念、液体的表面张力、饱和汽和饱和汽压、热力学第一定律的应用 【详解】A．PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的固体颗粒物，因此它的运动不属于分子热运动，选项A错误； B．一定质量的晶体在熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，但溶化过程要吸热，所以内能增大，选项B错误； C．由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，分子力体现为引力，液体表面存在张力，选项C正确； D．饱和汽压只与温度有关，选项D错误。 故选C。 6．D 【知识点】热力学第二定律两种表述 【详解】A．破镜难圆是因为分子间距很难达到分子之间的引力范围，选项A错误； B．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒分子的运动，选项B错误； C．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项C错误； D．使一定质量的理想气体等压压缩，则气体的温度一定降低，则其内能一定减小，选项D正确。故选D。 7．D 【知识点】热力学第一定律的应用、布朗运动、分子动能 【详解】A、布朗运动是悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的热运动，是液体分子无规则运动的反映，故A错误； B、根据热力学第一定律可知，对气体加热，若气体对外做功，其内能不一定增加，B错误； C、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能增大，并不是每个分子的动能越大，故C错误； D、扩散可以在固体、液体和气体中进行，说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动，故D正确． 8．B 【知识点】热力学第一定律的应用 【详解】A．机场地面温度与高空客舱内温度相同，则瓶内气体的分子平均动能不变，A错； B．瓶内气体的分子平均动能不变，内能不变，矿泉水瓶变瘪，外界对气体做功 根据 可知 瓶内气体放出热量，故B正确； C．根据 可知瓶内气体的压强变大，故C错误； D．瓶内气体体积减小，密度增大，故D错误。 故选B。 9．BCD 【知识点】热力学第一定律的应用、分子间的相互作用力和距离的的关系图像、分子势能 【详解】A．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得快，故A错误； B．100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，要吸热，由于温度不变，动能相同，所以分子之间的势能增加，故B正确； C．根据 可知， 由于压强不变，体积增大，则温度升高，所以气体内能增大，对外做功，则一定从外界吸热，故C正确； D．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，温度越高，速率越大的分子占的比例越大，故D正确； E．根据公式 等压膨胀过程中，体积增大，温度升高，气体分子平均动能增大，故E错误。 故选BCD。 【点睛】解决本题关键理解气体内能等于分子动能和势能之和，但理想气体不考虑分子间的势能，所以理想气体内能只取决于温度。 10．ABC 【知识点】布朗运动、影响分子热运动的因素、液体的表面张力、液晶、热机、制冷机 【详解】A．0 °C的冰与0 °C的水温度相同，分子平均动能相同，故A正确； B．水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是因为表面张力，故B正确； C．布朗运动就是悬浮在液体或者气体中固体颗粒做无规则运动，故C正确； D．液晶是一种特殊物质形态，它像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故D错误； E．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，而绝对零度也无法达到，故制冷机不可以使温度降到－273.15 ℃以下，故E错误。故选ABC。 11．BCE 【知识点】晶体和非晶体、液体的表面张力、理解热力学第一定律的表述和表达式、第二类永动机不可制成 【详解】A.温度升高分子的平均动能增大，但不是物体内每个分子的动能都会变大．A错误； B.根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，若同时对外做功，气体的内能可能保持不变．故B正确； C.晶体均有固定的熔点，单晶体有规则的形状，多晶体一般没有规则的形状．故C正确； D.第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律，故D错误； E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，露珠呈球形是因为液体的表面张力的作用．故E正确 12．BCE 【知识点】液体的表面张力、饱和汽和饱和汽压、热力学第一定律的应用、第二类永动机不可制成、熵和熵增加原理 【详解】A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行，所以A错误； B．气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低，在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高相同的温度，所吸收的热量与气体经历的过程有关，所以B正确； C．人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度，所以C正确； D．第二类永动机是不可能制成的，不是违反了能量守恒定律，因为它违反了热力学第二定律，所以D错误； E．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力，液体表面存在张力，所以E正确。故选BCE。 13．(1) (2) 【知识点】热力学第一定律的应用、阿伏加德罗常数及计算 【详解】（1）[1]由理想气体状态方程可知 整理得 由图像可知状态a到状态b的过程中，气体发生等压变化，故气体对外做的功为 [2]若此过程中气体吸收热量70J，则气体的内能增加 （2）瓶内空气体积，温度为 由理想气体状态方程得 解得 物质的量 故质量 【点睛】 14．(1)B (2) (3)大于 【知识点】热力学第一定律的应用、气体压强的微观意义、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 【详解】（1）A．在的过程中气体体积增大，活塞对密封气体做负功，故A错误； B．在的过程中是等温变化，温度不变，分子平均动能几乎不变，故B正确； C．在的过程中，气体压强减小，气体体积增大，分子数密度减小，温度不变，气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力减小，故C错误。 故选B。 （2）由图可知，a、c状态压强相等，根据盖吕—萨克定律有 解得 （3）在的过程中，最终体积增大，温度升高，可知气体对活塞做功，即；气体的内能增大，即；根据热力学第一定律 可知吸收的热量大于气体对活塞做的功W。 15．(1) (2)480J 【知识点】盖吕萨克定理的理解及初步应用、热力学第一定律的应用、查理定理的理解及初步应用 【详解】（1）活塞脱离卡扣之前为等容变化，有 解得 活塞脱离卡扣之后为等压变化过程，有 解得 （2） 外界对气体做的功为 根据热力学第一定律可知 16．(1) 0.05m3；(2)减少了 2000J 【详解】(1)气体做等压变化，由盖·吕萨克定律有 其中V1=0.03m3，T1=300K，T2=500K 解得 V2=0.05m3 (2)气体升温过程中外界对气体做功为 W=-p0（V2-V1）=-2000J 由热力学第一定律有 △U=W+Q 其中Q=0，故 △U=W=-2000J 即气体的内能减少了2000J。 17．①=267K ② N =1.1×1023个  ③吸收热量1100J 【详解】①由理想气体状态方程得： 代入数据得TC=267K； ②把A状态转化成标准状态 根据理想气体状态方程： 解得 V0 =4.1L 气体的分子个数 代入数据得：N =1.1×1023个； ③从状态A到状态B，图线与水平轴围成的面积为气体对外做的功，从状态B到状态C，体积不变，气体不做功，所以从状态A到状态C，气体做的功为：    可得： W=-900J 从状态A到状态C，由热力学第一定律得， 又有： 可得：Q=1100J  即吸收热量1100焦 18．(1) (2) 【知识点】热力学第一定律的应用、盖吕萨克定理的理解及初步应用 【详解】（1）气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有 即 解得 （2）缸内气体压强 气体等压膨胀对外做功，则 根据热力学第一定律有 则 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高二物理同步周测卷1 考试范围：选修三 第三章 热力学定律 一、单选题 1．下列说法正确的是（ D ） A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 【知识点】阿伏加德罗常数及计算、布朗运动、理解内能的概念、热力学第二定律两种表述 【详解】布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故A错误；根据热力学第二定律可知热机不可以把吸收的能量全部转化为机械能而不引起其他的变化，故B错误；知道某物质的摩尔质量和密度，无法求出一个分子质量或体积，因此无法求出阿伏加德罗常数，故C错误；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，内能不同的物体，它们的温度可能相等，即分子热运动的平均动能可能相同，故D正确．故选D． 2．根据所学的热学的有关知识，判断下列说法中正确的是（　B　） A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化成机械能 B．凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体 C．随着技术不断进步，制冷机可以使温度降到 D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行 【知识点】热力学第二定律两种表述、热力学第三定律的内容 【详解】A．由热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，在有外界影响的情况下，内能可以全部转化为机械能，但不能自发地全部转化为机械能，故A错误； B．由热力学第二定律可知，凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体，B正确； C．是低温的极限，故制冷机不可以使温度降到，故C错误； D．若与热力学第二定律相违背，满足能量守恒定律的物理过程不能能自发进行，D错。 3．能源在“两型”社会的建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则。下列用电方式中不属于科学、合理地节约用电的是（　A　） A．家电尽量要长时间待机 B．用节能灯替换白炽灯 C．楼道、走廊照明灯采用声、光控制 D．定期清除冰箱内的冰、霜 【详解】A．家电尽量不要长时间待机，待机浪费电，故不属于科学、合理地节约用电； B．用节能灯替换白炽灯，可节约电； C．楼道、走廊照明灯采用声、光控制，属于科学、合理地节约用电； D．定期清除冰箱里的冰、霜可以节约电能；可以节约用电。 本题选择不属于科学、合理地节约用电的，故选A。 【点睛】只本题结合生活中的实际考查物理问题，属于基础问题；明确只要能合理地减小能量消耗即属于节约用电。 4．下列说法中正确的是（　B　） A．所有的能量守恒过程都能自发地发生 B．世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量 C．热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程 D．能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机 【知识点】热力学第二定律两种表述 【详解】A．与热现象有关的能量守恒过程，还要满足热力学第二定律，才能自发地发生，A错误； B. 世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量，B正确； C. 热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是不可逆过程，C错误； D. 能的转化过程符合能量守恒定律，能量的形式发生改变，可以利用的能量越来越少，因此会发生能源危机，D错误。故选B。 5．下列说法正确的是（  C  ） A．悬浮在空气中的PM2.5颗粒的运动是分子热运动 B．一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变，分子势能增大 C．由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，液体表面存在张力 D．在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，最终会减少饱和汽的压强 【知识点】分子热运动的基本概念、液体的表面张力、饱和汽和饱和汽压、热力学第一定律的应用 【详解】A．PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的固体颗粒物，因此它的运动不属于分子热运动，选项A错误； B．一定质量的晶体在熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，但溶化过程要吸热，所以内能增大，选项B错误； C．由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，分子力体现为引力，液体表面存在张力，选项C正确； D．饱和汽压只与温度有关，选项D错误。 故选C。 6．下列叙述中正确的是（　D　） A．破镜难圆是因为分子间有斥力 B．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动 C．热量有可能自发地从低温物体传到高温物体 D．使一定质量的理想气体等压压缩，其内能一定减小 【知识点】热力学第二定律两种表述 【详解】A．破镜难圆是因为分子间距很难达到分子之间的引力范围，选项A错误； B．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒分子的运动，B错误； C．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项C错误； D．使一定质量的理想气体等压压缩，则气体的温度一定降低，则其内能一定减小，选项D正确。故选D。 7．下列说法中正确的是（    ） A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．对一定质量的气体加热，其内能一定增加 C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，每个分子动能都增大 D．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动 【答案】D 【知识点】热力学第一定律的应用、布朗运动、分子动能 【详解】A、布朗运动是悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的热运动，是液体分子无规则运动的反映，故A错误； B、根据热力学第一定律可知，对气体加热，若气体对外做功，其内能不一定增加，故B错误； C、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能增大，并不是每个分子的动能越大，故C错误； D、扩散可以在固体、液体和气体中进行，说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动，故D正确． 8．在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了，若机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，从高空客舱到机场地面（B） A．瓶内气体的分子平均动能变大 B．瓶内气体放出热量 C．瓶内气体压强变小 D．瓶内气体的密度不变 【知识点】热力学第一定律的应用 【详解】A．机场地面温度与高空客舱内温度相同，则瓶内气体的分子平均动能不变，A错； B．瓶内气体的分子平均动能不变，内能不变，矿泉水瓶变瘪，外界对气体做功 根据 可知 瓶内气体放出热量，故B正确； C．根据 可知瓶内气体的压强变大，故C错误； D．瓶内气体体积减小，密度增大，故D错误。故选B。 二、多选题 9．下列说法正确的是（ BCD ） A．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 B．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 D．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 E．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能不变 【知识点】热力学第一定律的应用、分子间的相互作用力和距离的的关系图像、分子势能 【详解】A．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得快，故A错误； B．100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，要吸热，由于温度不变，动能相同，所以分子之间的势能增加，故B正确； C．根据 可知， 由于压强不变，体积增大，则温度升高，所以气体内能增大，对外做功，则一定从外界吸热，故C正确； D．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，温度越高，速率越大的分子占的比例越大，故D正确； E．根据公式 等压膨胀过程中，体积增大，温度升高，气体分子平均动能增大，故E错误。 故选BCD。 【点睛】解决本题关键理解气体内能等于分子动能和势能之和，但理想气体不考虑分子间的势能，所以理想气体内能只取决于温度。 10．下列说法正确的是（　ABC　） A．0 °C的冰与0 °C的水分子的平均动能相同 B．水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是因为表面张力 C．布朗运动就是悬浮在液体或者气体中固体颗粒做无规则运动 D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性 E．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃ 【知识点】布朗运动、影响分子热运动的因素、液体的表面张力、液晶、热机、制冷机 【详解】A．0 °C的冰与0 °C的水温度相同，分子平均动能相同，故A正确； B．水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是因为表面张力，故B正确； C．布朗运动就是悬浮在液体或者气体中固体颗粒做无规则运动，故C正确； D．液晶是一种特殊物质形态，它像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故D错误； E．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，而绝对零度也无法达到，故制冷机不可以使温度降到－273.15 ℃以下，故E错误。故选ABC。 11．下列说法正确的是（　BCE　） A．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都会变大 B．气体从外界吸收热量，气体的内能可能保持不变 C．晶体均有固定的熔点，但未必有规则的形状 D．第二类永动机不可能制成的根本原因，在于其违反了能量守恒定律 E．露珠呈球形是因为液体的表面张力的作用 【知识点】晶体和非晶体、液体的表面张力、理解热力学第一定律的表述和表达式、第二类永动机不可制成 【详解】A.温度升高分子的平均动能增大，但不是物体内每个分子的动能都会变大．A错误； B.根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，若同时对外做功，气体的内能可能保持不变．故B正确； C.晶体均有固定的熔点，单晶体有规则的形状，多晶体一般没有规则的形状．故C正确； D.第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律，故D错误； E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，露珠呈球形是因为液体的表面张力的作用．故E正确 12．下列说法正确的是（　BCE　） A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B．一定质量的气体升高相同的温度，吸收的热量跟经历的过程有关 C．人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度 D．第二类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成 E．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 【知识点】液体的表面张力、饱和汽和饱和汽压、热力学第一定律的应用、第二类永动机不可制成、熵和熵增加原理 【详解】A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行，所以A错误； B．气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低，在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高相同的温度，所吸收的热量与气体经历的过程有关，所以B正确； C．人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度，所以C正确； D．第二类永动机是不可能制成的，不是违反了能量守恒定律，因为它违反了热力学第二定律，所以D错误； E．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力，液体表面存在张力，所以E正确。故选BCE。 三、实验题 13．把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置。在玻璃管内引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等。如果不计大气压强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。 (1)改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积V与对应温度T的值，作出V-T图像如图所示。已知大气压强，则由状态a到状态b的过程中，气体对外做的功为___________J。若此过程中气体吸收热量70J，则气体的内能增加了___________J。 (2)已知1mol任何气体在压强，温度时，体积约为。瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol，体积，温度为。试估算瓶内空气的质量___________g（结果保留两位小数）。【答案】(1) (2) 【知识点】热力学第一定律的应用、阿伏加德罗常数及计算 【详解】（1）[1]由理想气体状态方程可知 整理得 由图像可知状态a到状态b的过程中，气体发生等压变化，故气体对外做的功为 [2]若此过程中气体吸收热量70J，则气体的内能增加 （2）瓶内空气体积，温度为 由理想气体状态方程得 解得 物质的量 故质量 14．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 pV乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 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、、，其对应坐标如图所示。 (1)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 (2)气体处于、状态时温度分别为和，则可知_____。（图中字母表示） (3)在的过程中，密封气体从外界吸收了热量_____（选填小于/等于/大于）气体对活塞做的功W。【答案】(1)B (2) (3)大于 【知识点】热力学第一定律的应用、气体压强的微观意义、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 【详解】（1）A．在的过程中气体体积增大，活塞对密封气体做负功，故A错误； B．在的过程中是等温变化，温度不变，分子平均动能几乎不变，故B正确； C．在的过程中，气体压强减小，气体体积增大，分子数密度减小，温度不变，气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力减小，故C错误。故选B。 （2）由图可知，a、c状态压强相等，根据盖吕—萨克定律有 解得 （3）在的过程中，最终体积增大，温度升高，可知气体对活塞做功，即；气体的内能增大，即；根据热力学第一定律 可知吸收的热量大于气体对活塞做的功W。 四、解答题 15．如图所示，竖直放置的汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体。初始时，缸内气体的压强为，体积为，温度为，活塞被缸内的卡扣托住。现缓慢升高缸内气体温度，当气体温度达到时，活塞对卡扣的压力恰好减为零，然后继续缓慢升高缸内气体温度到，整个过程气体吸收的热量为且未漏气，整个过程活塞未脱离汽缸顶部，不计汽缸和活塞间的摩擦。求： (1)缸内气体在温度为时的体积； (2)整个过程气体内能的增加量。 【答案】(1) (2)480J 【知识点】盖吕萨克定理的理解及初步应用、热力学第一定律的应用、查理定理的理解及初步应用 【详解】（1）活塞脱离卡扣之前为等容变化，有 解得 活塞脱离卡扣之后为等压变化过程，有 解得 （2） 外界对气体做的功为 根据热力学第一定律可知 16．如图所示，足够长的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S=0.2m2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，与活塞连接的轻杆的另一端固定在墙上。外界大气压强Pa，当气体温度T1=300K时，密闭气体的体积V1=0.03m3，现把气体温度缓慢升高到。求： (1)缸内气体温度为T2时的体积； (2)气体温度升高的过程中，内能的改变量是多少？ 【答案】(1) 0.05m3；(2)减少了 2000J 【详解】(1)气体做等压变化，由盖·吕萨克定律有 其中V1=0.03m3，T1=300K，T2=500K 解得 V2=0.05m3 (2)气体升温过程中外界对气体做功为 W=-p0（V2-V1）=-2000J 由热力学第一定律有△U=W+Q 其中Q=0，故 △U=W=-2000J 即气体的内能减少了2000J。 17．一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度为－73°C，从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J．已知标准状态（1个大气压，273K）下1mol理想气体体积为22.4L，NA=6.0×1023mol-1．求： ① 气体在状态C的温度； ② 气体的分子个数（保留两位有效数字）； ③ 从状态A变化到状态C的过程中，气体与外界交换的热量Q． 【答案】①=267K ② N =1.1×1023个  ③吸收热量1100J 【详解】①由理想气体状态方程得： 代入数据得TC=267K； ②把A状态转化成标准状态 根据理想气体状态方程： 解得 V0 =4.1L 气体的分子个数 代入数据得：N =1.1×1023个； ③从状态A到状态B，图线与水平轴围成的面积为气体对外做的功，从状态B到状态C，体积不变，气体不做功，所以从状态A到状态C，气体做的功为：   可得： W=-900J 从状态A到状态C，由热力学第一定律得， 又有： 可得：Q=1100J  即吸收热量1100焦 18．为了监控锅炉外壁的温度变化，某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活塞密封在导热气缸内，活塞厚度不计，质量为m，横截面积为 S，开始时活塞距气缸底部的高度为H，缸内温度为 。当环境温度上升，活塞缓慢上移h，活塞上表面与a、b两触点恰好接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气压强恒为p0，重力加速度为g，求： (1)该报警装置的报警温度； (2)若上述过程气体的内能增加，则气体吸收的热量Q为多少。 【答案】(1)(2) 【知识点】热力学第一定律的应用、盖吕萨克定理的理解及初步应用 【详解】（1）气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有 即 解得 （2）缸内气体压强气体等压膨胀对外做功，则根据热力学第一定律有 则 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年度高二物理同步周测卷1 考试范围：选修三第三章热力学定律 一、单选题 1.下列说法正确的是（) A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 2.根据所学的热学的有关知识，判断下列说法中正确的是( A.机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化成机械能 B.凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物 体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体 C.随着技术不断进步，制冷机可以使温度降到-300°C D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行 3.能源在“两型社会的建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则。下 列用电方式中不属于科学、合理地节约用电的是() A.家电尽量要长时间待机 B.用节能灯替换白炽灯 C.楼道、走廊照明灯采用声、光控制D.定期清除冰箱内的冰、霜 4.下列说法中正确的是() A.所有的能量守恒过程都能自发地发生 B.世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量 C.热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程 D.能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机 5.下列说法正确的是() A.悬浮在空气中的PM2.5颗粒的运动是分子热运动 B.一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变，分子势能增大 C.由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，液体表面存在张力 D.在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，最终会减少饱和汽的压强 6.下列叙述中正确的是() A.破镜难圆是因为分子间有斥力 试卷第1页，共6页 B.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动 C.热量有可能自发地从低温物体传到高温物体 D.使一定质量的理想气体等压压缩，其内能一定减小 7.下列说法中正确的是() A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.对一定质量的气体加热，其内能一定增加 C.物体的温度越高，分子热运动越剧烈，每个分子动能都增大 D.扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动 8.在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变 瘪了，若机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，从高空客舱到机场地面() A.瓶内气体的分子平均动能变大 B.瓶内气体放出热量 C.瓶内气体压强变小 D.瓶内气体的密度不变 二、多选题 9.下列说法正确的是() A.当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 B.一定量100℃的水变成100C的水蒸气，其分子之间的势能增加 C.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 D.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 E.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能不变 10.下列说法正确的是() A.0C的冰与0C的水分子的平均动能相同 B.水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是因为表面张力 C.布朗运动就是悬浮在液体或者气体中固体颗粒做无规则运动 D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性 E.尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到一293℃ 11.下列说法正确的是() A.物体的温度升高，物体内每个分子的动能都会变大 B.气体从外界吸收热量，气体的内能可能保持不变 C.晶体均有固定的熔点，但未必有规则的形状 D.第二类永动机不可能制成的根本原因，在于其违反了能量守恒定律 试卷第2页，共6页 E.露珠呈球形是因为液体的表面张力的作用 12.下列说法正确的是() A.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B.一定质量的气体升高相同的温度，吸收的热量跟经历的过程有关 C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度 D.第二类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成 E。液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 三、实验题 13.把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置。在玻璃管内 引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等。如果 不计大气压强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。 V/103m3 2.5 ---b a 水 (1)改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积V与对应温度T的值，作出T图像如图所示。 已知大气压强p。=1×10Pa,则由状态a到状态b的过程中，气体对外做的功为 J。 若此过程中气体吸收热量70J,则气体的内能增加了 J。 (2)已知1ol任何气体在压强p。=1×10Pa,温度t。=0c时，体积约为，=22.4L。瓶内空 气的平均摩尔质量M29g/mol,体积？=2.24L,温度为t=17C。试估算瓶内空气的质量 g(结果保留两位小数)。 14.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15为小明完成，操作序号59为 小曹完成。 注射器 压强传感器 试卷第3页，共6页 操作序号 3 6 P 9 压强 185.1 131.6 102.4 84.2 71.1 88.9 114.5 164.6 244.5 p/kPa 体积 9 11 13 11 9 5 V/cm3 pV乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 将表格数据绘制成右侧p-V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α、b、c,其对应坐标如图所示。 p ② ① D2 b O V (1)在a→b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 (2汽体处于a、c状态时温度分别为☑和工，则可知行 。(图中字母表示) (3)在a→b→c的过程中，密封气体从外界吸收了热量2（选填小于/等于/大于）气体 对活塞做的功W。 试卷第4页，共6页 四、解答题 15.如图所示，竖直放置的汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体。初始时，缸内气体的压 强为2×10Pa,体积为400mL,温度为300K,活塞被缸内的卡扣托住。现缓慢升高缸内气 体温度，当气体温度达到450K时，活塞对卡扣的压力恰好减为零，然后继续缓慢升高缸内 气体温度到900K,整个过程气体吸收的热量为600J且未漏气，整个过程活塞未脱离汽缸顶 部，不计汽缸和活塞间的摩擦。求： (1)缸内气体在温度为900K时的体积： (2)整个过程气体内能的增加量。 16.如图所示，足够长的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S=0.22的光滑绝热薄活 塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，与活塞连接的轻杆的另一端固定在墙上。外界大气 压强p。=1.0×10Pa,当气体温度T=300K时，密闭气体的体积V=0.03m3,现把气体温度 缓慢升高到T,=500K。求： 777777777777777777777 (1)缸内气体温度为T时的体积： (2)气体温度升高的过程中，内能的改变量是多少？ 试卷第5页，共6页 17.一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度 为一73C,从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J.已知标准状态(1个大 气压，273K)下1mol理想气体体积为22.4L,W4=6.0×1023mol1.求： 个p(×10Pa) A 0 2 /(×103m3 ①气体在状态C的温度： ②气体的分子个数（保留两位有效数字）： ③从状态A变化到状态C的过程中，气体与外界交换的热量Q. 18.为了监控锅炉外壁的温度变化，某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定 质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活塞密封在导热气缸内，活塞厚度不计，质量为 ,横截面积为S,开始时活塞距气缸底部的高度为H,缸内温度为T。当环境温度上升， 活塞缓慢上移h,活塞上表面与α、b两触点恰好接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气 压强恒为po,重力加速度为g,求： 电源，今报警器 (1)该报警装置的报警温度； (2)若上述过程气体的内能增加△U,则气体吸收的热量Q为多少。 试卷第6页，共6页 2025-2026学年度高二物理同步周测卷1 考试范围：选修三第三章热力学定律参考答案 题号 1 2 4 5 6 8 10 答案 D B B C D D BCD ABC 题号 11 12 答案 BCE BCE 1.D 【知识点】阿伏加德罗常数及计算、布朗运动、理解内能的概念、热力学第二定律两种表述 【详解】布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故A错误：根据热 力学第二定律可知热机不可以把吸收的能量全部转化为机械能而不引起其他的变化，故B 错误；知道某物质的摩尔质量和密度，无法求出一个分子质量或体积，因此无法求出阿伏加 德罗常数，故C错误：物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，内能不同的物 体，它们的温度可能相等，即分子热运动的平均动能可能相同，故D正确.故选D. 2.B 【知识点】热力学第二定律两种表述、热力学第三定律的内容 【详解】A,由热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，在有外界影响的情况下， 内能可以全部转化为机械能，但不能自发地全部转化为机械能，故A错误： B.由热力学第二定律可知，凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中， 热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体，B正确； C.-273.15°C是低温的极限，故制冷机不可以使温度降到-300C,故C错误； D.若与热力学第二定律相违背，满足能量守恒定律的物理过程不能能自发进行，故D错误。 3.A 【详解】A.家电尽量不要长时间待机，待机浪费电，故不属于科学、合理地节约用电： B.用节能灯替换白炽灯，可节约电： C.楼道、走廊照明灯采用声、光控制，属于科学、合理地节约用电： D.定期清除冰箱里的冰、霜可以节约电能；可以节约用电。 本题选择不属于科学、合理地节约用电的，故选A。 【点睛】只本题结合生活中的实际考查物理问题，属于基础问题；明确只要能合理地减小能 量消耗即属于节约用电。 4.B 答案第1页，共6页 【知识点】热力学第二定律两种表述 【详解】A.与热现象有关的能量守恒过程，还要满足热力学第二定律，才能自发地发生， A错误： B.世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量，B正确： C.热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是不可逆过程，C错误： D.能的转化过程符合能量守恒定律，能量的形式发生改变，可以利用的能量越来越少，因 此会发生能源危机，D错误。故选B。 5.C 【知识点】分子热运动的基本概念、液体的表面张力、饱和汽和饱和汽压、热力学第一定律 的应用 【详解】A.PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的固体颗粒物，因此它的运动不属于 分子热运动，选项A错误： B.一定质量的晶体在熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，但溶化过程要吸热， 所以内能增大，选项B错误： C.由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，分子力体现为引力，液 体表面存在张力，选项C正确： D.饱和汽压只与温度有关，选项D错误。故选C。 6.D 【知识点】热力学第二定律两种表述 【详解】A.破镜难圆是因为分子间距很难达到分子之间的引力范围，选项A错误： B.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒分子的运动，选项B 错误； C.根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项C错误； D.使一定质量的理想气体等压压缩，则气体的温度一定降低，则其内能一定减小，选项D 正确。故选D。 7.D 【知识点】热力学第一定律的应用、布朗运动、分子动能 【详解】A、布朗运动是悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的热运动，是液体分子无 规则运动的反映，故A错误； B、根据热力学第一定律可知，对气体加热，若气体对外做功，其内能不一定增加，B错误： 答案第2页，共6页 C、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体的温度越高，分子热 运动越剧烈，分子的平均动能增大，并不是每个分子的动能越大，故C错误； D、扩散可以在固体、液体和气体中进行，说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地 做无规则运动，故D正确 8.B 【知识点】热力学第一定律的应用 【详解】A.机场地面温度与高空客舱内温度相同，则瓶内气体的分子平均动能不变，A错： B.瓶内气体的分子平均动能不变，内能不变，矿泉水瓶变瘪，外界对气体做功W>0 根据△U=W+Q可知Q<0瓶内气体放出热量，故B正确： C.根据D”=C可知瓶内气体的压强变大，故C错误： D.瓶内气体体积减小，密度增大，故D错误。故选B。 9.BCD 【知识点】热力学第一定律的应用、分子间的相互作用力和距离的的关系图像、分子势能 【详解】A.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得快，故A错误： B.100C的水变成100℃的水蒸气，要吸热，由于温度不变，动能相同，所以分子之间的 势能增加，故B正确： C.根据△U=W+Q可知，由于压强不变，体积增大，则温度升高，所以气体内能增大， 对外做功，则一定从外界吸热，故C正确： D.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，温度越高，速率越大的分子 占的比例越大，故D正确； B,根据公式？（等压膨胀过程巾，体积带大，温度升高，气体分子平均动能培大，故卫 错误。故选BCD。 【点睛】解决本题关键理解气体内能等于分子动能和势能之和，但理想气体不考虑分子间的 势能，所以理想气体内能只取决于温度。 10.ABC 【知识点】布朗运动、影响分子热运动的因素、液体的表面张力、液晶、热机、制冷机 【详解】A.0C的冰与0C的水温度相同，分子平均动能相同，故A正确： B.水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是因为表面张力，故B正确： C.布朗运动就是悬浮在液体或者气体中固体颗粒做无规则运动，故C正确； 答案第3页，共6页 D.液晶是一种特殊物质形态，它像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似， 具有各向异性，故D错误： E.尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，而绝对零度也无法达到，故制冷机 不可以使温度降到一273.15C以下，故E错误。故选ABC。 11.BCE 【知识点】晶体和非晶体、液体的表面张力、理解热力学第一定律的表述和表达式、第二类 永动机不可制成 【详解】A温度升高分子的平均动能增大，但不是物体内每个分子的动能都会变大.A错误： B根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，若同时对外做功，气体的内能可能保持 不变.故B正确： C晶体均有固定的熔点，单晶体有规则的形状，多晶体一般没有规则的形状.故C正确； D.第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律， 故D错误； E液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，露珠呈球 形是因为液体的表面张力的作用.故E正确 12.BCE 【知识点】液体的表面张力、饱和汽和饱和汽压、热力学第一定律的应用、第二类永动机不 可制成、熵和熵增加原理 【详解】A.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行， 所以A错误： B.气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低， 在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高相同的温度， 所吸收的热量与气体经历的过程有关，所以B正确： C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度，所以C正确： D.第二类永动机是不可能制成的，不是违反了能量守恒定律，因为它违反了热力学第二定 律，所以D错误； E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力，液体表面 存在张力，所以E正确。故选BCE。 13.(1) 50 20 (2)2.73 【知识点】热力学第一定律的应用、阿伏加德罗常数及计算 答案第4页，共6页2025-2026学年度高二物理同步周测卷1 考试范围：选修三第三章热力学定律 一、单选题 1.下列说法正确的是(D) A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 【知识点】阿伏加德罗常数及计算、布朗运动、理解内能的概念、热力学第二定律两种表述 【详解】布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故A错误；根据热 力学第二定律可知热机不可以把吸收的能量全部转化为机械能而不引起其他的变化，故B 错误；知道某物质的摩尔质量和密度，无法求出一个分子质量或体积，因此无法求出阿伏加 德罗常数，故C错误；物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，内能不同的物 体，它们的温度可能相等，即分子热运动的平均动能可能相同，故D正确.故选D 2.根据所学的热学的有关知识，判断下列说法中正确的是(B) A.机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化成机械能 B.凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能够从高温物 体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体 C.随着技术不断进步，制冷机可以使温度降到-300°C D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行 【知识点】热力学第二定律两种表述、热力学第三定律的内容 【详解】A.由热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，在有外界影响的情况下， 内能可以全部转化为机械能，但不能自发地全部转化为机械能，故A错误； B.由热力学第二定律可知，凡与热现象有关的自发的宏观过程都具有方向性，在热传递中， 热量能够从高温物体传递给低温物体，但不能自发地从低温物体传递给高温物体，B正确： C.-273.15°C是低温的极限，故制冷机不可以使温度降到-300°C,故C错误： D.若与热力学第二定律相违背，满足能量守恒定律的物理过程不能能自发进行，D错。 3.能源在“两型社会的建设中有着重要的意义，节约用电应成为现代公民的行为准则。下 列用电方式中不属于科学、合理地节约用电的是(A) A.家电尽量要长时间待机 B.用节能灯替换白炽灯 试卷第1页，共10页 C.楼道、走廊照明灯采用声、光控制D.定期清除冰箱内的冰、霜 【详解】A.家电尽量不要长时间待机，待机浪费电，故不属于科学、合理地节约用电： B.用节能灯替换白炽灯，可节约电： C.楼道、走廊照明灯采用声、光控制，属于科学、合理地节约用电： D.定期清除冰箱里的冰、霜可以节约电能：可以节约用电。 本题选择不属于科学、合理地节约用电的，故选A。 【点睛】只本题结合生活中的实际考查物理问题，属于基础问题；明确只要能合理地减小能 量消耗即属于节约用电。 4.下列说法中正确的是(B) A.所有的能量守恒过程都能自发地发生 B.世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量 C.热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程 D.能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机 【知识点】热力学第二定律两种表述 【详解】A,与热现象有关的能量守恒过程，还要满足热力学第二定律，才能自发地发生， A错误： B.世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量，B正确： C.热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是不可逆过程，C错误； D.能的转化过程符合能量守恒定律，能量的形式发生改变，可以利用的能量越来越少，因 此会发生能源危机，D错误。故选B。 5.下列说法正确的是(C) A.悬浮在空气中的PM2.5颗粒的运动是分子热运动 B.一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变，分子势能增大 C.由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，液体表面存在张力 D.在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，最终会减少饱和汽的压强 【知识点】分子热运动的基本概念、液体的表面张力、饱和汽和饱和汽压、热力学第一定律 的应用 【详解】A.PM2.5是指空气中直径小于等于2.5微米的固体颗粒物，因此它的运动不属于 分子热运动，选项A错误： B.一定质量的晶体在熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，但溶化过程要吸热， 试卷第2页，共10页 所以内能增大，选项B错误； C.由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，分子力体现为引力，液 体表面存在张力，选项C正确： D.饱和汽压只与温度有关，选项D错误。故选C。 6.下列叙述中正确的是(D) A.破镜难圆是因为分子间有斥力 B.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动 C.热量有可能自发地从低温物体传到高温物体 D.使一定质量的理想气体等压压缩，其内能一定减小 【知识点】热力学第二定律两种表述 【详解】A.破镜难圆是因为分子间距很难达到分子之间的引力范围，选项A错误： B.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒分子的运动，B错误： C.根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项C错误； D.使一定质量的理想气体等压压缩，则气体的温度一定降低，则其内能一定减小，选项D 正确。故选D。 7.下列说法中正确的是() A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.对一定质量的气体加热，其内能一定增加 C.物体的温度越高，分子热运动越剧烈，每个分子动能都增大 D.扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动 【答案】D 【知识点】热力学第一定律的应用、布朗运动、分子动能 【详解】A、布朗运动是悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的热运动，是液体分子无 规则运动的反映，故A错误； B、根据热力学第一定律可知，对气体加热，若气体对外做功，其内能不一定增加，故B错 误； C、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体的温度越高，分子热 运动越剧烈，分子的平均动能增大，并不是每个分子的动能越大，故C错误； D、扩散可以在固体、液体和气体中进行，说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地 做无规则运动，故D正确， 试卷第3页，共10页 8.在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变 瘪了，若机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，从高空客舱到机场地面(B) A.瓶内气体的分子平均动能变大 B.瓶内气体放出热量 C.瓶内气体压强变小 D.瓶内气体的密度不变 【知识点】热力学第一定律的应用 【详解】A.机场地面温度与高空客舱内温度相同，则瓶内气体的分子平均动能不变，A错： B.瓶内气体的分子平均动能不变，内能不变，矿泉水瓶变瘪，外界对气体做功W>0 根据△U=W+Q可知Q<0瓶内气体放出热量，故B正确： C.根据D”=C可知瓶内气体的压强变大，故C错误： T D.瓶内气体体积减小，密度增大，故D错误。故选B。 二、多选题 9.下列说法正确的是(BCD) A.当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 B.一定量100C的水变成100C的水蒸气，其分子之间的势能增加 C.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 D.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 E.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能不变 【知识点】热力学第一定律的应用、分子间的相互作用力和距离的的关系图像、分子势能 【详解】A.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得快，故A错误； B.100℃的水变成100℃的水蒸气，要吸热，由于温度不变，动能相同，所以分子之间的 势能增加，故B正确： C.根据△U=W+Q可知，由于压强不变，体积增大，则温度升高，所以气体内能增大， 对外做功，则一定从外界吸热，故C正确； D.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，温度越高，速率越大的分子 占的比例越大，故D正确： E.根据公式元三￠等压膨胀过程中，体积增大，温度升高，气体分子平均动能增大，故E 错误。故选BCD。 【点睛】解决本题关键理解气体内能等于分子动能和势能之和，但理想气体不考虑分子间的 势能，所以理想气体内能只取决于温度。 试卷第4页，共10页 10.下列说法正确的是(ABC) A.0C的冰与0C的水分子的平均动能相同 B.水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是因为表面张力 C.布朗运动就是悬浮在液体或者气体中固体颗粒做无规则运动 D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性 E.尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到一293℃ 【知识点】布朗运动、影响分子热运动的因素、液体的表面张力、液晶、热机、冷机 【详解】A.0C的冰与0C的水温度相同，分子平均动能相同，故A正确； B.水黾可以停在水面上、叶面上的露珠呈球形都是因为表面张力，故B正确： C.布朗运动就是悬浮在液体或者气体中固体颗粒做无规则运动，故C正确： D.液晶是一种特殊物质形态，它像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似， 具有各向异性，故D错误： E.尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，而绝对零度也无法达到，故制冷机 不可以使温度降到一273.15C以下，故E错误。故选ABC。 11.下列说法正确的是（BCE) A.物体的温度升高，物体内每个分子的动能都会变大 B.气体从外界吸收热量，气体的内能可能保持不变 C.晶体均有固定的熔点，但未必有规则的形状 D.第二类永动机不可能成的根本原因，在于其违反了能量守恒定律 E。露珠呈球形是因为液体的表面张力的作用 【知识点】晶体和非晶体、液体的表面张力、理解热力学第一定律的表述和表达式、第二类 永动机不可制成 【详解】A温度升高分子的平均动能增大，但不是物体内每个分子的动能都会变大.A错误； B根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，若同时对外做功，气体的内能可能保持 不变.故B正确： C晶体均有固定的熔点，单晶体有规则的形状，多晶体一般没有规则的形状.故C正确： D.第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律， 故D错误； E液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，露珠呈球 形是因为液体的表面张力的作用.故E正确 试卷第5页，共10页 12.下列说法正确的是(BCE) A.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B.一定质量的气体升高相同的温度，吸收的热量跟经历的过程有关 C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度 D.第二类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成 E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 【知识点】液体的表面张力、饱和汽和饱和汽压、热力学第一定律的应用、第二类永动机不 可制成、熵和熵增加原理 【详解】A.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行， 所以A错误： B.气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低， 在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高相同的温度， 所吸收的热量与气体经历的过程有关，所以B正确： C.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度，所以C正确： D.第二类永动机是不可能制成的，不是违反了能量守恒定律，因为它违反了热力学第二定 律，所以D错误： E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力，液体表面 存在张力，所以E正确。故选BCE。 三、实验题 13.把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置。在玻璃管内 引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等。如果 不计大气压强的变化，利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。 /103m 2.5 2 T/K (1)改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积V与对应温度T的值，作出V-T图像如图所示。 已知大气压强p。=1×10Pa,则由状态a到状态b的过程中，气体对外做的功为 若此过程中气体吸收热量70J,则气体的内能增加了 J。 试卷第6页，共10页 (2)已知1mol任何气体在压强p。=1×10Pa,温度t。=0C时，体积约为。=22.4L。瓶内空 气的平均摩尔质量29gmol,体积Y=2.24L,温度为t,=17c。试估算瓶内空气的质量 g(结果保留两位小数)。【答案】(1) 50 20(2)2.73 【知识点】热力学第一定律的应用、阿伏加德罗常数及计算 【详解】(1)[]由理想气体状态方程可知”=c整理得y=CT 由图像可知状态α到状态b的过程中，气体发生等压变化，故气体对外做的功为 W=p,△V=1.0×103×(2.5×103-2×10-3）J=50J [2]若此过程中气体吸收热量70J,则气体的内能增加△U=70J-50J=20J (2)瓶内空气体积V=2.24L,温度为T=(17+273)K=290K 由理想气体状态方程得 -Y2 解得5=织=21L 物质的量n= 2.11 -mol=0.094mol故质量l=M=0.094×29g=2.73g 22.4 14.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59为 小曹完成。 注射器 压强传感器 操作序号 2 3 4 6 7 P 9 压强 185.1 131.6 102.4 84.2 71.1 88.9 114.5 164.6 244.5 p/kPa 体积 5 9 11 13 11 9 > 5 V/cm3 pV乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 将表格数据绘制成右侧p-V图像，曲线①对应小明的操作， 曲线②对应小曹的操作，在曲 试卷第7页，共10页 线上找到气体的三个状态a、b、c,其对应坐标如图所示。 a ② ① p2 0 VI V3 (1)在a→b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、c状态时温度分别为和T,】 。(图中字母表示) (3)在a→b→c的过程中，密封气体从外界吸收了热量Q(选填小于/等于/大于)气体 对活塞做的功W。【答案】(1)B( )V (3)大于 【知识点】热力学第一定律的应用、气体压强的微观意义、探究等温情况下一定质量气体压 强与体积的关系 【详解】(1)A.在α→b的过程中气体体积增大，活塞对密封气体做负功，故A错误； B.在α→b的过程中是等温变化，温度不变，分子平均动能几乎不变，故B正确： C.在α→b的过程中，气体压强减小，气体体积增大，分子数密度减小，温度不变，气体 分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力减小，故C错误。故选B。 （2)由图可知，4、c状态压强相等，根据盖吕一萨克定律有工了 L-k 解得召、上 T V (3)在α→b→c的过程中，最终体积增大，温度升高，可知气体对活塞做功，即W<0: 气体的内能增大，即△U>0;根据热力学第一定律△U=W+Q 可知吸收的热量Q大于气体对活塞做的功W。 试卷第8页，共10页 四、解答题 15.如图所示，竖直放置的汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体。初始时，缸内气体的压 强为2×10Pa,体积为400mL,温度为300K,活塞被缸内的卡扣托住。现缓慢升高缸内气 体温度，当气体温度达到450K时，活塞对卡扣的压力恰好减为零，然后继续缓慢升高缸内 气体温度到900K,整个过程气体吸收的热量为600J且未漏气，整个过程活塞未脱离汽缸顶 部，不计汽缸和活塞间的摩擦。求 (1)缸内气体在温度为900K时的体积： (2)整个过程气体内能的增加量。 【答案】(1)800mL (2)480J 【知识点】盖吕萨克定理的理解及初步应用、热力学第一定律的应用、 查理定理的理解及初步应用 【详解】(1)活塞脱离卡扣之前为等容变化，有 : 解得2，=买=3x10Pa 活塞脱离卡扣之后为等压变化过程，有行：行 V:_V 解得V= V五=800mL (2)△V=V3-V=400nL 外界对气体做的功为W=-P2△V=-120J 根据热力学第一定律可知△U=Q+W=600J+(-120J=480J 16.如图所示，足够长的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S=0.2m2的光滑绝热薄活 塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，与活塞连接的轻杆的另一端固定在墙上。外界大气 压强p。=1.0×10Pa,当气体温度T=300K时，密闭气体的体积V=0.03m3,现把气体温度 缓慢升高到T,=500K。求： (1)缸内气体温度为T时的体积： (2)气体温度升高的过程中，内能的改变量是多少？ 【答案】(1)0.05m3:(2)减少了2000J 【详解】(1)气体做等压变化，由盖·吕萨克定律有 K-K 其中V0.03m3,T=300K,T=500K解得V=0.05m3 (2)气体升温过程中外界对气体做功为W=-p('2-)=-2000J 由热力学第一定律有 △U=W+Q 其中Q=0,故△U=W=2000J 即气体的内能减少了2000J。 17.一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度 为一73C,从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J.已知标准状态(1个大 试卷第9页，共10页 气压，273K)下1mol理想气体体积为22.4L,N4=6.0×1023mol1.求： ①气体在状态C的温度： ↑p(×10Pa) ②气体的分子个数（保留两位有效数字）： 3 B ③从状态A变化到状态C的过程中，气体与外界交换的热量Q. 【答案】①T=267K②N=1.1×1023个③吸收热量1100J 卫p'4=p' ×103m3) 【详解】①由理想气体状态方程得： T 代入数据得Tc=267K: ②把A状态转化成标准状态根据理想气体状态方程：D,上_P, 解得Vo=4.1L 气体的分子个数N=二N 代入数据得：N=1.1×1023个： ③从状态A到状态B,图线与水平轴围成的面积为气体对外做的功，从状态B到状态C, 体积不变，气体不做功，所以从状态A到状态C,气体做的功为：W=-P("-') 可得：W=-900J从状态A到状态C,由热力学第一定律得，△U=Q+W又有：△U=200J 可得：Q=1100J即吸收热量1100焦 18.为了监控锅炉外壁的温度变化，某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图。一定 质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的活塞密封在导热气缸内，活塞厚度不计，质量为 ,横截面积为S,开始时活塞距气缸底部的高度为H,缸内温度为T。当环境温度上升， 活塞缓慢上移h,活塞上表面与α、b两触点恰好接触，报警器报警。不计一切摩擦，大气 压强恒为po,重力加速度为g,求： 电源 今报警器 (1)该报警装置的报警温度； (2)若上述过程气体的内能增加△U,则气体吸收的热量Q为多少。 【答案】a)但+x②AU+(n,S+g)h H 【知识点】热力学第一定律的应用、盖吕萨克定理的理解及初步应用 SH S(H+h) 【详解】(1)气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有 即 T T 解得工=H+7 (2)缸内气体压强p=卫，+”g气体等压膨胀对外做功，则 H S W=-p△V=-pSh=-(PS+g)h根据热力学第一定律有△U=W+Q 则Q=△U-W=△U+(P,S+g)h 试卷第10页，共10页