第十章 热力学定律

章末检测

(时间：90分钟　满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)

1．在下列现象中不是通过做功使物体内能改变的是(　　)

A．用打气筒给自行车打气时，筒壁温度升高

B．冬天太阳下的人会觉得温暖

C．铁锤打铁块，使铁块温度升高

D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉一些

答案　BD

2．某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么(　　)

A．外界对胎内气体做功，气体内能减小

B．外界对胎内气体做功，气体内能增大

C．胎内气体对外界做功，内能减小

D．胎内气体对外界做功，内能增大

答案　D

解析　中午，车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，D项正确．

3．2015年12月1日，习近平主席在巴黎气候大会上强调我国目前已成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国．关于能量和能源，下列说法正确的是(　　)

A．由于开发了新能源，所以能量的总量在不断增加

B．煤和石油燃烧会污染空气，应停止开发和使用

C．能量耗散说明自然界的总能量在不断减少

D．不同形式的能量之间可以相互转化

答案　D

解析　即使开发了新能源，能量的总量也不会不断增加，只会在各种形式的能之间相互转化，故A错误．虽然煤和石油燃烧会污染空气，但是在目前我们应综合利用开发，还不能完全停止开发和利用，故B错误．能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，但能的总量并没有消失，故C错误．根据能量守恒定律可知不同形式能量之间可以相互转化，故D正确．

4．景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体，在此压缩过程中(　　)

图1

A．气体温度升高，压强不变

B．气体温度升高，压强变大

C．气体对外界做正功，气体内能增加

D．外界对气体做正功，气体内能减少

答案　B

解析　外界对气体做正功，其内能增加，温度升高，分子热运动加剧、体积变小，单位体积内分子的密集程度增加，故其压强变大．正确选项为B.

5．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)

A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变

B．若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大

C．若气体温度升高1 K，其等容过程所吸收的热量一定大于等压过程所吸收的热量

D．在完全失重状态下，气体的压强为零

答案　A

解析　一定质量的理想气体的内能仅与温度有关，若气体的压强和体积都不变，则温度不变，其内能也一定不变，A正确；由＝C知，气体的温度不断升高，压强不一定增大，B错误；根据热力学第一定律有ΔU＝Q＋W，气体温度升高1 K，ΔU相同，等容过程W＝0，等压过程，体积增大，则W<0，故等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量，C错误；气体的压强是由于分子频繁撞击器壁而产生的，与是否失重无关，D错误．

6. 固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略．假设汽缸壁的导热性能很好，外界环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图2所示，则在拉动活塞的过程中，关于汽缸内气体的下列结论，正确的是(　　)

图2

A．气体对外做功，气体内能减小

B．气体对外做功，气体内能不变

C．外界对气体做功，气体内能不变

D．气体向外界放热，气体内能不变

答案　B

解析　用力F缓慢拉活塞时，气体膨胀，对外做功，但由于汽缸的导热性很好，环境温度又不变，气体会从外界吸收热量而保持与环境温度相同，因而气体的内能不变，故B选项正确．

7．一木块沿斜面向下滑，下列说法正确的是(　　)

A．不管斜面是否光滑，下滑过程中重力对木块做了功，它的内能将增大

B．若斜面光滑且不计空气阻力，木块滑到斜面底部时，速度增大，内能也将增大

C．若斜面粗糙，木块在重力作用下虽速度增大，但它的内能并不改变

D．若斜面粗糙，木块的机械能减小，而它的内能将增大

答案　D

解析　斜面光滑且不计空气阻力时，木块下滑过程中机械能守恒，内能不变；斜面粗糙，木块下滑时要克服摩擦力做功，故木块的机械能减小，由能量守恒定律知它的内能将增大，故D正确．

8．如图3所示，是一定质量的理想气体从状态A经B至C的p－图线，则在此过程中(　　)

图3

A．气体的内能改变

B．气体的体积增大

C．气体向外界放热

D．气体对外界做功

答案　C

解析　由题图可以看出，图线延长线过原点，所以A→B→C的变化过程为等温过程，内能不变．因为在此过程中，气体体积是变小的，所以，外界对气体做功，又因为气体内能不变，由热力学第一定律可知：气体向外界放热．

9. 如图4所示，水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在汽缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．汽缸壁和隔板均绝热．初始时隔板静止，左、右两边气体温度相等．现给电热丝提供一较弱电流，通电一段时间后切断电源．当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比(　　)

图4

A．右边气体温度升高，左边气体温度不变

B．左、右两边气体温度都升高

C．左边气体压强增大

D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量

答案　BC

解析　当电热丝通电后，右边气体温度升高气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，根据热力学第一定律，左边气体内能增加，气体的温度升高，压强增大，选项B、C正确，选项A错误．右边气体内能的增加量为电热丝产生的热量减去对左边的气体所做的功，选项D错误．

10. 如图5所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧(绳未画出)，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)，现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡状态．经过此过程(　　)

图5

（江苏专版）2018版高中物理第十章热力学定律章末检测新人教版选修3 - 3