2025年大學(xué)熱學(xué)（熱力學(xué)）上學(xué)期單元測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.關(guān)于熱力學(xué)第零定律，下列說法正確的是（）A.若A與B處于熱平衡，B與C處于熱平衡，則A與C不一定處于熱平衡B.熱平衡定律反映了處于熱平衡的物體具有相同的狀態(tài)參量C.熱力學(xué)第零定律是溫度計能夠用來測量溫度的基本原理D.一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的內(nèi)能2.一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，體積增大，則（）A.氣體分子的平均動能增大B.氣體分子的平均動能減小C.氣體分子的平均動能不變D.條件不足，無法確定3.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A.若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變B.若氣體的溫度不斷升高，其壓強(qiáng)也一定不斷增大C.若氣體溫度升高1K，其等容過程所吸收的熱量一定大于等壓過程所吸收的熱量D.在完全失重的狀態(tài)下，氣體的壓強(qiáng)為零4.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)絕熱過程到狀態(tài)B，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)C，最后經(jīng)等溫過程回到狀態(tài)A，如圖所示。則下列說法正確的是（）A.從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體的內(nèi)能增加B.從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體吸收熱量C.從狀態(tài)C到狀態(tài)A，氣體對外做功D.整個循環(huán)過程，氣體對外做功大于外界對氣體做功5.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A.A→B過程中，氣體對外界做功B.B→C過程中，氣體分子的平均動能增大C.C→D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D.D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化6.下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法正確的是（）A.布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B.當(dāng)分子間距離減小時，分子間斥力增大，引力減小C.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體D.物體的溫度越高，其內(nèi)能一定越大7.一定質(zhì)量的理想氣體，在某一過程中壓強(qiáng)p與體積V的變化關(guān)系如圖中直線ab所示，氣體先從a狀態(tài)沿直線變化到b狀態(tài)，再沿與V軸平行的直線變化到c狀態(tài)，已知a、b、c三個狀態(tài)的溫度分別為Ta、Tb、Tc，則下列說法正確的是（）A.Ta=TbB.Tb>TcC.Ta>TcD.無法確定8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b，在此過程中，其壓強(qiáng)（）A.逐漸增大B.逐漸減小C.始終不變D.先增大后減小9.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四段過程在p-V圖上都是直線段，其中ab的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，bc垂直于ab，而cd平行于ab。由圖可以判斷（）A.ab過程中氣體體積不斷減小B.bc過程中氣體體積不斷減小C.cd過程中氣體體積不斷增大D.da過程中氣體體積不斷增大10.一定質(zhì)量的理想氣體，由初始狀態(tài)A開始，按圖中箭頭所示的方向進(jìn)行了一系列狀態(tài)變化，最后又回到初始狀態(tài)A，其中BC的延長線通過原點(diǎn)O。下列說法正確的是（）A.由A到B氣體的內(nèi)能增加B.由B到C氣體放出熱量C.由C到A氣體對外界做功D.由A到B再到C，最后回到A，氣體吸收的熱量與放出的熱量相等二、多項選擇題（總共5題，每題4分，每題有多個正確答案，請將正確答案填入括號內(nèi)）1.下列說法正確的是（）A.溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均速率不同B.空調(diào)制冷說明熱量可以自發(fā)地由低溫物體傳遞給高溫物體C.影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距D.單晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的2.一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，體積增大，則（）A.氣體分子的平均動能增大B.氣體分子的平均動能減小C.氣體分子的密集程度減小D.氣體分子的密集程度增大3.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A.當(dāng)氣體溫度升高，氣體的壓強(qiáng)一定增大B.當(dāng)氣體溫度升高，氣體的內(nèi)能一定增大C.當(dāng)外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增大D.當(dāng)氣體在絕熱條件下膨脹，氣體的溫度一定降低4.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，最后變化到狀態(tài)A。下列說法正確的是（）A.A→B過程中，氣體吸收熱量B.B→C過程中，氣體內(nèi)能增加C.C→A過程中，氣體放出熱量D.整個循環(huán)過程中，氣體對外界做功為零5.下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法正確的是（）A.液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征B.當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越小C.氣體的溫度升高時，分子的熱運(yùn)動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的壓強(qiáng)一定增大D.一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加三勞判斷題（總共10題，每題2分，請判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”）1.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積。（）2.氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動能、分子的密集程度有關(guān)。（）3.布朗運(yùn)動是液體分子的運(yùn)動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動（）4.分子間同時存在引力和斥力，當(dāng)分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小。（）5.溫度越高，分子熱運(yùn)動的平均動能越大。（）6.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化。（）7.一定質(zhì)量的理想氣體，在等溫膨脹過程中，氣體對外界做功，內(nèi)能不變。（）8.對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，壓強(qiáng)增大體積減小。（）9.液晶是一種特殊的物質(zhì)，它既具有液體的流動性，又具有晶體的光學(xué)各向異性。（）10.氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子間的吸引和排斥產(chǎn)生的。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答下列問題）1.簡述熱力學(xué)第二定律的兩種表述，并說明它們之間的等效性。2.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫膨脹過程，試分析該過程中氣體內(nèi)能、對外做功和吸收熱量的情況。3.什么是飽和汽壓？影響飽和汽壓的因素有哪些？五、計算題（總共2題，每題15分，請寫出必要的計算過程和答案）1.一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)的壓強(qiáng)為2atm，體積為1L，溫度為27℃。先使其等溫膨脹到體積為2L，然后等容升溫到溫度為127℃，最后等壓壓縮回到初始狀態(tài)。求：（1）氣體在等溫膨脹過程中對外界做的功；（2）氣體在等容升溫過程中吸收的熱量；（3）氣體在整個循環(huán)過程中對外界做的凈功。2.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷AB、BC、CA三個過程回到初始狀態(tài)A。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)為p0，體積為V0，溫度為T0。在AB過程中，氣體做等壓膨脹，體積變?yōu)?V0；在BC過程中，氣體做等溫膨脹，體積變?yōu)?V0；在CA過程中，氣體做等容變化回到狀態(tài)A。求：（1）氣體在狀態(tài)B時的溫度；（2）氣體在BC過程中吸收的熱量；（3）氣體在CA過程中壓強(qiáng)的變化量。答案：一、選擇題1.C2.C3.A4.A5.B6.C7.B8.A9.B10.A二、多項選擇題1.ACD2.AC3.BD4.AC5.AD三、判斷題1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.×四、簡答題1.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響。兩種表述是等效的，可通過反證法證明，如果克勞修斯表述不成立，那么開爾文表述也不成立；反之，如果開爾文表述不成立，克勞修斯表述也不成立。2.等溫膨脹過程中，氣體內(nèi)能不變。因為溫度不變，分子平均動能不變，理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)。根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，內(nèi)能不變，即△U=0，氣體膨脹對外做功W＞0，所以氣體吸收熱量Q＞0，且吸收的熱量等于對外做的功。3.在密閉容器中的液體不斷蒸發(fā)，液面上的蒸汽也不斷地凝結(jié)，當(dāng)這兩個同時存在的過程達(dá)到動態(tài)平衡時，宏觀的蒸發(fā)也停止了，這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽；飽和汽的壓強(qiáng)叫做飽和汽壓。影響飽和汽壓的因素有：液體的種類、溫度。溫度越高，飽和汽壓越大。五、計算題1.（1）等溫膨脹過程，根據(jù)W=nRTln(V2/V1)，p1V1=nRT1，可得n=p1V1/RT1=2×1/(0.082×300)mol，W=nRT1ln(2/1)=2×1×300ln2J≈415.9J。（2）等容升溫過程，W=0，根據(jù)Q=△U=nCv△T，Cv=3R/2，△T=100K，可得Q=n×3R/2×100=2×1×300/2×100J=30000J。（3）整個循環(huán)過程，內(nèi)能不變，△U=0，W凈=Q凈，等溫膨脹吸收熱量Q1=W1=415.9J，等容升溫吸收熱量Q2=30000J，等壓壓縮外界對氣體做功W3=p1△V=2×(1-2)×101.325J=-202.65J，W凈=Q凈=Q1+Q2-W3=415.9+30000-202.65J=30213.25J。2.（1）AB過程等壓膨脹，根據(jù)V1/T1=V2/T2，可得