高中物理热力学定律练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．关于物体内能的变化
，下列说法中正确的是（ ）A．物体吸收了热量，它的内能可以减小B．物体的机械能变化时，它的内能也一定随着变化C．外界对物体做功，
它的内能一定增加D．物体既吸收热量，又对外界做功，它的内能一定不变2．一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做了的功，气体的内
能减少了，则下列各式中正确的是（ ）A． B． C． D． 3．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（ ）A．第
二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C．由热力学第一定律可知做功不一
定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是可能的
4．关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（?）A．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体B．把一枚针轻放在水面上
，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故C．木船浮在水面上是由于表面张力D．外界对物体做功，物体的内能一定增加5．下列说法
正确的是（?）A．射线、射线和射线是三种波长不同的电磁波B．根据玻尔理论可知，氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和不守恒
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先增大后减小D．只要对物体进行不断的冷却，就可以把物体的温度降为绝对零度6．关于能源，下列说
法正确的是（ ）A．根据能量守恒定律，我们不需要节约能源B．化石能源、水能和风能都是不可再生的能源C．华龙一号（核电技术电站）工
作时，它能把核能转化为电能D．能量的转化、转移没有方向性7．关于热现象，下列说法正确的是（?）A．固体很难被压缩，是因为分子间存在
斥力B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．气体吸热，其内能一定增加D．0°C水结成冰的过程中，其分子势能增加8．加气站储气罐中天
然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（ ）A．压强增大，内能减小B．压强减
小，分子热运动的平均动能增大C．吸收热量，内能增大D．对外做功，分子热运动的平均动能减小二、多选题9．下列关于热力学第二定律的理解
正确的是（?）A．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的B．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性C．从微观的角度看，热
力学第二定律表明一个孤立系统总是向无序度更大的方向发展D．没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机可以把燃料产生的内能全部转化为机
械能10．一定质量的理想气体，其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。对该气体，下列说法正确的是（
?）A．在状态B时的温度为173℃B．在状态C时的温度为27℃C．状态A与状态C相比，气体的内能相等D． 从状态A到状态C的过程中
放出热量E．从状态A到状态C的过程中传递的热量是200J11．一定质量理想气体的压强p随体积V变化规律如图所示，从状态A到B的过程
中（ ）A．气体温度保持不变B．外界对气体做功C．气体从外界吸收热量D．气体对器壁单位面积的平均作用力变大12．一定量理想气体经
历状态，其过程如图上的两条线段所示，则气体（?）A．对外做功值小于吸收的热量B．在状态b处的压强小于状态c处的压强C．过程气体分子
的数密度一直变小D．过程每一个气体分子的动能都减小三、填空题13．夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下受暴晒，车胎极易爆裂
，暴晒过程中可以认为内胎容积几乎不变。在爆裂前的过程中，气体吸热、温度升高，分子热运动加剧，压强增大，气体内能________（选
填“增大”、“减小”或“不变”）；在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。14．一定质
量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量J，气体对外界做功J，则该理想气体的内能增加了_____J；气体分子的平均动能______
_。（填“增大”、“减小”或“不变”）四、实验题15．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。（1）软木塞冲
出试管口时，水蒸气的内能_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）此过程中，水蒸气和软木塞之间的能量转化与热机的___
__冲程相同。16．“东方绿舟”内有一个绿色能源区，同学们可以在这里做太阳能和风能的研究性实验，某同学为了测定夏季中午单位面积上、
单位时间内获得的太阳能，制作了一个太阳能集热装置，实验器材有：①内壁涂黑的泡沫塑料箱一个，底面积为1平方米；②盛水塑料袋一个；③温
度计一个；③玻璃板一块（约1平方米），如图所示：假设图为一斜坡草地，太阳光垂直照射到草地表面，请将上述实验器材按实验设计要求画在图
中______；如果已知水的比热容c，被水吸收的热量Q与水的质量m、水温升高量△间的关系是，则为了测定中午单位面积上、单位时间内获
得的太阳能，除了需要测量m、外，还应测量的物理量是_____，本实验会有一定误差，试写出一条产生误差的主要原因：_________
_____。五、解答题17．查阅资料，简述“熵与负熵”。18．下列过程能自发地逆向进行吗？为什么？（1）热量从高温物体传递到低温物
体；（2）把不同温度的两种液体在绝热容器里进行混合；（3）两种不同的气体通过扩散成为一种均匀的混合气体；（4）在一绝热的容器里盛有
某种液体，不停地晃动液体，使液体的温度升高。19．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的图象如图所
示。已知该气体在状态A时的温度为：（1）求该气体在状态B、C时的温度；（2）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？参考答案
1．A【详解】AC．物体内能的变化与外界对物体做功（或物体对外界做功）、物体从外界吸热（或向外界放热）两种因素有关，即物体吸收热量
，也可以同时对外做功，其内能有可能不变甚至减小，受两者共同影响，无法单一决定，故A正确，C错误；B．物体的内能与物体的体积、温度等
因素有关，物体的机械能变化时，物体的速率或高度变化，但其体积和温度可能不变，也可能改变，则其内能可以增加、减小或不变，故B错误；D
．由A项可知物体既吸收热量，又对外做了功，它的内能可能保持不变，也可能减小，还可能增加，具体决定于做功和吸热的数值，故D错误。故选
A。2．B【详解】由热力学第一定律可知，外界对气体做功则为正值，气体内能减少则 为负值，代入热力学第一定律表达式得故选B。3．D【
详解】AB．第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机违反热力学第二定律。故AB错误；C．由热力学第一定律ΔU=W+Q可知做功不一
定改变内能，热传递也不一定改变内能，同时做功和热传递也不一定会改变内能。故C错误；D．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全
变成功是可能的，但会引起其他变化。故D正确。故选D。4．B【详解】A．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属属于多晶体，故A错
误；B．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故，故B正确；C．木船浮在水面上时，船的一部分已经浸入水
面以下，是由于受到水的浮力的缘故，与表面张力无关，故C错误； D．根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，外界对物体做功，物体的内能不
一定增加，故D错误。故选B。5．B【详解】A．射线、射线分别是高速氦原子核和高速电子流，射线是电磁波，A错误；B．根据玻尔理论可知
，氢原子核外电子跃迁过程中有光子辐射（吸收），故电子的电势能和动能之和不守恒，B正确；C．分子势能随着分子间距离的关系如图所示故分
子势能随着分子间距离的增大，不可能先增大后减小，C错误；D．对物体进行不断的冷却，物体的温度可以接近绝对零度，但无法达到，D错误。
故选B。6．C【详解】A．虽然能量是守恒的，但能被人们利用，方便使用的能源在减少，故我们仍需要节约能源，A错误；B．化石能源是不可
再生能源，水能和风能都是可再生的能源，B错误；C．华龙一号（核电技术电站）工作时，它能把核能转化为电能，C正确；D．有些能量的转化
、转移具有方向性，如机械能和内能的相互转化，D错误。故选C。7．A【详解】A．固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，A正确；B．布
朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，B错误；C．气体吸热，如果同时对外做功，根据热力学第一定律可知
其内能可能不变或减小，C错误；D．0°C水结成冰的过程中，需要放热，同时因为体积增大物体对外做功，根据热力学第一定律可知内能减小，
又因为温度不变，分子总的动能不变，所以可得总的分子势能减小，D错误。故选A。8．C【详解】AB．质量一定的气体，体积不变，当温度升
高时，有可知，温度升高，内能增加，分子平均动能增加，罐内气体的压强增大，AB错误；CD．温度升高，气体的内能增加，又因为气体的体积
不变，故对外不做功，根据可知，气体从外界吸收热量，C正确，D错误。故选C。9．AC【详解】A．根据热力学第二定律，一切与热现象有关
的宏观自然过程都是不可逆的，A正确;B．根据热力学第二定律，一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，热传递存在方向性，B错误；C．从
微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观
过程总是向无序度更大的方向发展，C正确；D．根据热力学第二定律，械能和内能的转化过程具有方向性：机械能可以全部转化成内能，内能却不
能全部转化成机械能，而不引起其他变化。即热机的效率不可能达到100％，D错误。故选AC。10．BCE【详解】A．该气体从状态A到状
态B为等容变化过程，根据代入数据解得A错误；B．气体从状态B到状态C为等压变化过程，根据代入数据解得B正确；C．气体在A状态和C状
态温度相等，所以状态A与状态C相比，气体的内能相等，C正确；D．从状态A到状态C的过程中，气体体积增大，对外做功，温度不变，内能必
变，根据热力学第一定律可知，气体从状态A到状态C的过程中吸热，D错误；E．根据热力学第一定律在整个过程中，从状态B到状态C的过程，
气体对外做功，则所以E正确。故选BCE。11．CD【详解】A．从状态A到B的过程中，气体的体积增大，压强增大，根据理想气体状态方程
可知气体温度升高，故A错误；BC．气体体积增大，表明气体对外做功，气体温度升高，说明内能增大，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收
热量，故B错误，C正确；D．因为压强变大，根据压强定义式可知，气体对器壁单位面积的平均作用力变大，故D正确。故选CD。12．AC【
详解】A．由图像可知，的过程气体温度升高，内能增大，体积增大，则气体对外做功，由热力学第一定律可知，对外做功值小于吸收的热量，故A
正确；B．气体状态方程结合的过程中温度降低体积增大，可知，压强减小，既在状态b处的压强大于状态c处的压强，故B错误；C．从的过程中
，气体体积一直增大，所以气体分子的数密度一直变小，故C正确；D．过程中，温度降低，气体分子的平均动能减小，但个别分子的动能可能增大
，故D错误。故选AC。13．???? 增大???? 减小【详解】[1]暴晒导致温度升高，气体内能增大。[2]车胎突然爆裂瞬间，时间
极短，以至于车胎内的气体没有来得及和外界进行热量交换，而引起车胎内气体内能变化的原因，只有气体对外做功这个因素，根据热力学第一定律
，气体内能减小。14． 增大【详解】[1][2]根据热力学第一定律得△U=Q+W=2.5×104J-1.0×104J=1.5×10
4J，△U＞0气体内能增加，气体温度一定升高；温度是分子的平均动能的标志，所以分子的平均动能一定增大；15．???? 变小????
做功【详解】（1）[1] 软木塞冲出试管口时, 水蒸气对软木塞做功，使得软木塞的机械能增加，根据能量守恒定律，水蒸气的内能转化为
软木塞的机械能，所以其内能减小。（2）[2]此过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，热机的做功冲程是气缸内燃气燃烧，体积膨胀，
推动活塞往下运动，也是内能转化为机械能。所以，水蒸气与软木塞之间的能量转化与热机的做功冲程相同，都是内能转化为机械能。16．???
? 见解析???? 时间T 太阳能没有全部被水吸收（或水吸收的太阳能有一部分损失等）【详解】[1]这是测定夏季中午太阳能的研究性实
验。告诉了实验器材、实验环境（斜坡草地）、实验原理，根据研究性要求设计实验，并明确测量物理量，指出实验中产生误差的主要原因，实验图
示如图所示[2]需要测定单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了测量水的质量、温度升高的高度，还需测量太阳照射的时间T。[3]产生
误差的主要原因：太阳能没有全部被水吸收，或水吸收的太阳能还有一部分损失等。17．见解析【详解】1850年，克劳修斯首次提出熵的概念
，熵可以用来表达一个系统无序程度，系统从有序向无序的发展过程中熵在增加。在物理学中，不与外界进行物质和能量交换的系统叫做孤立系统。
在自发过程中，系统总是自发地向无序方向发展，即一个孤立系统的熵值总是不断减小的，这就是熵增加原理。负熵即熵减少，是系统有序化、组织
化、复杂化状态的一种量度。1929年，匈牙利裔美国科学家齐拉德首次提出了“负熵”这个经典热力学中从未出现过的概念和术语。1940年
，薛定谔跨界写了本生物学著作——《生命是什么》，在这本书中他提出了生物就是负熵的过程。生命体是开放系统，是不可逆的非热力学平衡体系
。而平衡态是无序的，非平衡态则是有序的根源，薛定谔形容为“生命是依赖负熵为生存”的。物理学采用“熵函数”来描述系统的无序化或有序化
程度，熵值增长就意味着系统的无序化提高或有序化降低，熵值减少就意味着系统的无序化降低或有序化提高。从系统的外界输入“负熵”可抵消系
统的熵值增长，从而维持和发展系统的有序化。由此可见：从物理学角度来看，人类社会的一切生产与消费实际上就是“负熵”的创造与消耗；从在
社会学角度来看，人类社会的一切生产与消费实际上就是“价值”的创造与消耗。因此“负熵”与“价值”之间存在着某种必然的联系。18．（1
）不可以自发逆向进行，见解析；（2）不可以自发逆向进行，见解析；（3）不可以自发逆向进行，见解析；（4）不可以自发逆向进行，见解析
【详解】（1）根据热力学第二定律热量可以自发地从高温物体传递到低温物体，但不可以自发地从低温物体传递到高温物体。（2）把不同温度的
两种液体在绝热容器里可以自发地进行混合，但不可以自发地又分开，因为其该宏观现象具有方向性。（3）两种不同的气体通过可以自发地扩散成为一种均匀的混合气体，但不可以自发地从一种均匀的混合气体分离成两种气体，因为其该宏观现象具有方向性。（4）在一绝热的容器里盛有某种液体，不停地晃动液体，使液体的温度升高，但是不可以自发地逆向进行，因为其该宏观现象具有方向性。19．（1），；（2）吸热【详解】（1）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，发生等容变化，则有已知该气体在状态A时的温度为解得即该气体在状态B时的温度为从B到C过程发生等压变化，则有解得即该气体在状态C时的温度为（2）该气体从状态A到状态C的过程中，体积增大，气体对外做功，则有而气体内能不变，则根据热力学第一定律有可得故该气体从状态A到状态C的过程中是吸热。试卷第11页，共33页答案第11页，共22页试卷第11页，共33页答案第11页，共22页 |
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