第三章 热力学定律 章末验收检测-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第三章热力学定律章末验收检测同步练习 2025-2026学年高二下学期人教版选择性必修三 一、单选题 1．下列关于热现象的描述正确的是（　　） A．根据热力学定律，热机的效率可以达到100% B．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的 C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同 D．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的 2．下面几幅图中，有关功与内能的说法中正确的是(    ) A．图1中迅速下压活塞，棉花会燃烧起来，说明热传递可以使物体的温度升高 B．图2中重物下落带动叶片转动，由于叶片向水传递热量而使水的温度升高 C．图3中降落的重物使发电机发电，电流对水做功使水的温度升高 D．做功和热传递都可以使物体的内能增加 3．下列生活实例中通过热传递改变物体内能的是（　　） A．野外生存中利用钻木取火 B．暖手宝可以使手变得暖和 C．搓搓手可以让手变得暖和 D．铁钉被锤子敲打后会升温 4．对两部分质量相等的同种理想气体、压强与体积倒数的关系图像分别为如图所示的、两条倾斜直线、则第一部分气体从状态A到状态B，以及第二部分气体从状态C到状态D，下列说法正确的是（　　） A．两部分气体分子的数密度均减小 B．两部分气体分子对容器壁单位面积上的作用力均减小 C．两部分气体均做等温变化 D．第二部分气体从状态C到状态D，气体分子的平均动能增大 5．根据热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．气体被缓慢压缩时，内能可能不变 B．对能源的过渡消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机” C．一定质量的理想气体，在压强减小、体积增大时，一定从外界吸收热量 D．一定质量的理想气体，在温度降低、体积增大时，一定从外界吸收热量 6．如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法不正确的是（　　） A．因质量相等，故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大 B．A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小 C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递 D．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态 7．如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c再回到状态a，其中，为等温过程，为等容过程，下列说法正确的是（  ） A．过程，气体和外界无热交换 B．过程，气体分子的速率均保持不变 C．过程，气体内能减小 D．过程外界对气体做的功与过程气体对外做功相等 二、多选题 8．如图所示，为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说法正确的是（　　） A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能 C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律 9．用两种不同的金属丝组成一个回路，触点1插在热水中，触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象。关于这一现象的正确说法是（    ） A．这一实验不违背热力学第二定律 B．在实验过程中，热水温度降低，冷水温度升高 C．在实验过程中，热水的内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能 D．在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能 10．如图所示是中国古代玩具饮水鸟的示意图，它的神奇之处是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，再“喝”一口水。P、Q是饮水鸟上两点，且，则在摆动过程中（　　） A．P点的线速度小于Q点的线速度 B．P点的角速度等于Q点的角速度 C．P点的向心加速度小于Q点的向心加速度 D．P、Q两点的线速度方向相反 三、实验题 11．晓萌同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，她在注射器中密封了一定质量的气体。 (1)下列实验操作中正确的是______。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 (2)晓萌同学在不同温度下进行了两次实验，得到的图象如图乙所示，由图可知一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比。进一步分析可知两次实验的温度大小关系为______（选填“＜”“＝”或“＞”）。 (3)在活塞压缩气体的过程中，气体温度保持不变，气体______（选填“吸热”“放热”或“既不吸热也不放热”）。 12．有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，（内装有理想气体）用玻璃管将C与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度。测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为。 (1)当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向______（填“上”或“下”）移动； (2)上述过程稳定后C内的理想气体内能______（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将______（填“吸热”或“放热”）。 (3)该温度计的刻度是均匀的，则______。（填“温度上高下低”或“温度上低下高”） 四、解答题 13．如图所示，一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C，气体在状态A时的压强，在B→C过程中，气体内能的变化量。求： (1)气体在状态B时的压强； (2)在B→C过程中，气体放出的热量Q。 14．一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸在盛有冰水混合物（即0℃）的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示．开始时，气体的体积为，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细砂，活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为137℃（大气压强为）． （1）求汽缸内气体最终的压强和体积； （2）在p-V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化（用箭头在图线上标出状态变化的方向）． 15．如图所示，在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体，活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为，气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升再次平衡。已知容器内气体内能变化量ΔU与温度变化量ΔT的关系式为，C为已知常数，大气压强恒为，重力加速度大小为g，所有温度为热力学温度。求 （1）再次平衡时容器内气体的温度。 （2）此过程中容器内气体吸收的热量。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B D A B C BC AB BD 11．(1)AC (2)＞ (3)放热 12．(1)下 (2) 减小 放热 (3)温度上高下低 13．(1) (2)520J 【详解】（1）根据题图可知，气体在过程中，体积保持不变，根据查理定律有 代入数据解得 （2）根据题图可知，在过程中，气体的压强不变，体积减小，外界对气体做的功 解得 根据热力学第一定律有 解得 14． （1）， ； （2） 【详解】（1）以汽缸内封闭气体为研究对象，则： 初态 中间态 ； 末态 气体先发生等温变化过程，根据玻意耳定律得 则得 气体后来发生了等压变化，根据盖•吕萨克定律得 则得 所以汽缸内气体最终的压强为，体积为． （2）气体先发生等温变化，P-V图象是双曲线，后发生等压变化，图线平行于V轴，作出图象如图： 15．（1）；（2） 【详解】（1）气体进行等压变化，则由盖吕萨克定律得 即 解得 （2）此过程中气体内能增加 气体对外做功大小为 由热力学第一定律可得此过程中容器内气体吸收的热量 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $