2025年專升本物理熱學(xué)模擬試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每小題3分，共30分。在每小題列出的四個選項中，只有一個是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。)1.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A等溫膨脹到狀態(tài)B，氣體吸收了熱量，則氣體分子勢能的變化情況是（）。A.增大B.減小C.不變D.無法確定2.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過等容過程，其壓強增大。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，氣體溫度的變化情況是（）。A.升高B.降低C.不變D.無法確定3.下列說法中，正確的是（）。A.物體的溫度越高，其分子熱運動的平均速率越大B.氣體的壓強是由氣體分子的重力引起的C.做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但兩者的本質(zhì)相同D.熱傳遞是自發(fā)地從溫度低的物體傳到溫度高的物體4.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)歷等溫壓縮到達狀態(tài)B，再經(jīng)歷等壓膨脹回到狀態(tài)C。在此過程中，氣體的內(nèi)能變化情況是（）。A.增大B.減小C.不變D.無法確定5.關(guān)于熱力學(xué)第一定律，下列說法中正確的是（）。A.物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加B.物體對外做功，其內(nèi)能一定減少C.系統(tǒng)內(nèi)能的增加量等于外界對系統(tǒng)做的功與系統(tǒng)吸收的熱量之和D.熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)6.下列過程中，系統(tǒng)的熵增加的是（）。A.理想氣體等溫膨脹B.理想氣體等溫壓縮C.理想氣體等壓降溫D.理想氣體等體升溫7.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)（P?,V?,T?）變化到狀態(tài)（P?,V?,T?），如果T?>T?，且氣體的內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體在此過程中（）。A.一定吸收了熱量B.一定對外做了功C.吸收的熱量小于對外做的功D.吸收的熱量大于對外做的功8.關(guān)于分子動理論，下列說法中錯誤的是（）。A.物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和B.氣體的壓強是大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的C.溫度是物體內(nèi)部分子熱運動激烈程度的宏觀體現(xiàn)D.分子間的相互作用力總是隨分子間距離的增大而增大9.兩個相同的容器，分別裝有質(zhì)量相等、溫度相同的空氣，用一隔板將容器分為兩部分。一側(cè)壓強為P，另一側(cè)壓強為2P?，F(xiàn)將隔板抽去，達到平衡后，空氣的溫度（）。A.變高B.變低C.不變D.無法確定10.下列說法中，正確的是（）。A.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述是等價的B.任何物體都具有內(nèi)能，但不能具有熱量C.熱機的效率可以達到100%D.熱傳導(dǎo)是一種不可逆過程二、填空題（每小題4分，共20分。請將答案填在題中的橫線上。）11.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A（P?,V?,T?）變化到狀態(tài)B（P?,V?,T?），如果V?>V?，且氣體的壓強減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，氣體溫度T?_______T?。（填“大于”、“小于”或“等于”）12.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一個等溫壓縮過程，外界對氣體做了100J的功，在此過程中，氣體_______熱量，氣體的內(nèi)能_______（填“增加”、“減少”或“不變”）。（填“吸收”或“放出”）13.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述是：不可能從單一熱源吸熱，使之完全變成有用的功，而不產(chǎn)生其他影響。14.分子動理論認(rèn)為，氣體的壓強取決于氣體分子的_______、_______和容器壁的_______。15.1摩爾理想氣體的內(nèi)能只取決于氣體的_______。三、計算題（共50分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題目，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）16.（10分）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A（P?=2atm，V?=10L，T?=300K）經(jīng)歷一等壓膨脹過程到達狀態(tài)B，體積變?yōu)閂?=20L。求：（1）氣體到達狀態(tài)B時的溫度T?是多少？（2）在此過程中，氣體吸收了多少熱量？（已知氣體常數(shù)R=8.31J/(mol·K)，1atm=1.013×10?Pa）17.（15分）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A（P?=3atm，V?=5L，T?=300K）經(jīng)過一個等溫過程膨脹到狀態(tài)B（V?=15L），然后經(jīng)過一個等體過程冷卻到狀態(tài)C（P?=1atm）。求：（1）氣體在狀態(tài)B時的壓強P?是多少？（2）氣體在等溫膨脹過程中吸收了多少熱量？（3）氣體在等體冷卻過程中放出了多少熱量？（已知氣體常數(shù)R=8.31J/(mol·K)，1atm=1.013×10?Pa）18.（25分）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A（P?=1atm，V?=10L，T?=300K）出發(fā)，經(jīng)過一個絕熱壓縮過程到達狀態(tài)B（P?=5atm），然后經(jīng)過一個等溫膨脹過程回到狀態(tài)C（V?=40L）。求：（1）氣體在狀態(tài)B時的體積V?是多少？（設(shè)理想氣體的比熱容比γ=1.4）（2）氣體在絕熱壓縮過程中，外界對氣體做了多少功？（3）氣體在等溫膨脹過程中吸收了多少熱量？（已知氣體常數(shù)R=8.31J/(mol·K)）試卷答案一、單項選擇題1.C2.A3.D4.C5.D6.A7.A8.D9.C10.A二、填空題11.小于12.放出；不變13.不可能從單一熱源吸熱，使之完全變成有用的功，而不產(chǎn)生其他影響14.數(shù)量；平均速率；面積15.溫度三、計算題16.（1）解：由理想氣體狀態(tài)方程P?V?=nRT?和P?V?=nRT?，且P?=P?，得T?=T?*(V?/V?)=300K*(20L/10L)=600K。（2）解：等壓過程中，氣體內(nèi)能變化ΔU=nCvΔT=n*(3/2)R*(T?-T?)=(P?V?/T?)*(3/2)R*(600K-300K)=(1.013×10?Pa*10×10?3m3/300K)*(3/2)*8.31J/(mol·K)*300K=1.25×103J。由熱力學(xué)第一定律Q=ΔU+W，且等壓過程W=PΔV=nR(T?-T?)，得Q=ΔU+nR(T?-T?)=1.25×103J+(1.013×10?Pa*10×10?3m3/300K)*8.31J/(mol·K)*300K=2.5×103J。氣體吸收了2.5×103J的熱量。17.（1）解：等溫過程T?=T?，由理想氣體狀態(tài)方程P?V?=P?V?，得P?=P?*(V?/V?)=3atm*(5L/15L)=1atm。（2）解：等溫過程氣體內(nèi)能變化ΔU=0。由熱力學(xué)第一定律Q=ΔU+W=W，等溫膨脹W=nRT?*ln(V?/V?)=P?V?*ln(V?/V?)=1.013×10?Pa*10×10?3m3*ln(15L/5L)=1.013×10?Pa*10×10?3m3*ln(3)≈1.01×103J*1.0986≈1.11×103J。氣體吸收了1.11×103J的熱量。（3）解：等體過程V?=V?，由理想氣體狀態(tài)方程P?/T?=P?/T?，得T?=T?*(P?/P?)=T?*(P?/P?)=300K*(1atm/1atm)=300K。等體過程W=0。由熱力學(xué)第一定律Q=ΔU+W，氣體內(nèi)能變化ΔU=nCvΔT=n*(3/2)R*(T?-T?)=n*(3/2)R*(300K-600K)=-n*(3/2)R*300K=-(P?V?/T?)*(3/2)R*300K=-(1atm*15L/300K)*(3/2)*8.31J/(mol·K)*300K/1.013×10?Pa=-(1.013×10?Pa*15×10?3m3/300K)*(3/2)*8.31J/(mol·K)*300K/1.013×10?Pa=-3.35×103J。Q=-3.35×103J+0=-3.35×103J。氣體放出了3.35×103J的熱量。18.（1）解：絕熱過程P?V??=P?V??，得V?=[P?V??/P?]^(1/?)=[1atm*(10L)^(1.4)/5atm]^(1/1.4)=[(10)^(1.4)/5]^(1/1.4)L≈[25.12]^(1/1.4)L≈6.34L。（2）解：絕熱過程Q=0。由熱力學(xué)第一定律ΔU=W，外界對氣體做功W=nCv(T?-T?)。由絕熱方程P?V??=P?V??和理想氣體狀態(tài)方程P?V?=nRT?，得T?=T?*(V?/V?)?=T?*(P?/P?)^(1-1/?)=300K*(5atm/1atm)^(1-1/1.4)=300K*(5)^(0.4/1.4)≈300K*(5)^0.2857≈300K*1.825≈547.5K。W=n*(3/2)R*(T?-T?)=(P?V?/RT?)*(3/2)R*(547.5K-300K)=(1atm*10L/300K)*(3/2)*(547.5K-300K)*8.31J/(mol·K)/1.013×10?Pa≈(1.013×10?Pa*10×10?3m3/300K)*(3/2)*247.5K/1.013×10?Pa*8.31J/(mol·K)=(1/30)*(3/2)*247.5/8.31≈0.0333*1.5*29.84/8.31≈0.05*29.84/8.31≈1.49/8.31≈0.18mol。W≈0.18mol*(3/2)*8.31J/(mol·K)*247.5K/1.013×10?Pa*1.013×10?Pa≈0.18*1.5*8.31*247.5J≈5.64×103J。外界對氣體做了約5.64×103J的功。（3）解：等溫過程T?=T?，由理想氣體狀態(tài)方程P?V?=nRT?和P?V?=nRT?，得P?V?