第三章热力学定律单元检测卷（B卷）-高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第三章热力学定律单元检测卷（B卷）一、单项选择题1．关于能源和能量，下列说法正确的有（）A．自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭．B．能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能量在不断减少．C．能量耗散遵循能量守恒定律．D．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造．2．关于永动机、热力学定律和能量守恒定律的讨论，下列叙述正确的是（）A．第二类永动机违反了能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的D．做功和热传递都可以改变物体的内能，从能量转化或转移的观点来看，这两种改变方式是没有区别的3．临近期末天气炎热，某公交司机发现中午时车胎内的气压高于清晨时的气压，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．胎内气体对外界做功，内能减小B．胎内气体对外界做功，内能增大C．外界对胎内气体做功，气体内能减小D．外界对胎内气体做功，气体内能增大4．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船发射成功，顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。已知飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”。因此将飞船此设施专门做成了一个舱，叫“气闸舱”，其原理如图所示，相通的舱A、B之间装有阀门K，指令舱A中充满气体（视为理想气体），气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换，打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡，则舱内气体（）A．体积变大，气体对外做功B．体积变大，气体分子势能增大C．体积变大，温度升高，内能增加D．体积变大，气体分子单位时间内对单位面积的舱壁碰撞的次数将减少5．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（）A．气体在a状态时的体积大于在b状态时的体积B．气体在状态a时的内能小于它在状态c时的内能C．在过程da中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功D．在过程ab中气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，违背了热力学第二定律6．A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是（）A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同二、多项选择题7．关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是（）A．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，这种现象叫作能量耗散B．能量在转化过程中变少的现象叫能量耗散C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量的数量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的能源变成不便于利用的能源，而自然界的能量是守恒的D．能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的8．关于一定质量的气体，下列叙述正确的是（）A气体吸收的热量可以完全转化为功B气体体积增大时，其内能一定减少C气体从外界吸收热量，其内能一定增加D外界对气体做功，气体内能可能减少9．如图是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置。具体制作方法如下：在大号“可乐瓶”中注入半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气（忽略气体的分子势能），将其装入“可乐瓶”中。通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖。设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同。当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是（）A．快速挤压时，瓶内气体压强变大B．快速挤压时，瓶内气体温度不变C．快速挤压时，瓶内气体体积不变D．缓慢挤压时，气球下降10．一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其图像如图所示。下列说法正确的有（）A．的过程中，气体对外界做功 B．的过程中，气体释放热量C．的过程中，气体压强不变 D．的过程中，气体内能增加三、填空题11．空气弹簧其貌不扬，看起来就像个黑色救生圈，但它在列车行驶中的减震作用不可小觑。空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封一定质量的气体构成。当乘客登上列车时，汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若汽缸内气体视为理想气体，则在气体被压缩的过程中，气体的平均分子动能___________（填“增大”、“减小”或“不变”），气体的压强___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。12．一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。(1)下列对理想气体的理解，正确的有_____A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能_____（选填“增大”“减小”或“不变”），活塞对该气体所做的功_____（选填“大于”“小于”或“等于”）3.4×104J。(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压。已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，则此时气室中气体的分子数为_____。（计算结果保留一位有效数字）四、解答题13．如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，到缸底的距离为H，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过一段时间后，活塞停在B点，。已知大气压强为p0，重力加速度为g，环境温度保持不变。（1）求下落前，缸内封闭气体的压强p1；（2）求整个过程中通过缸壁传递的热量Q。14．可视为质点的鱼在进食时经常会吐泡泡，可通过泡泡的大小判断出鱼的位置。假设鱼在水面下某深度处吐出一个泡泡，泡泡的体积，此处水的热力学温度，当泡泡缓慢上升至水面时，泡泡的体积，已知水面的热力学温度，大气压强恒为，水的密度，取重力加速度大小，泡泡内的气体视为理想气体。（1）简要说明该泡泡在上升的过程中是向外界放热还是从外界吸热；（2）求鱼到水面的距离。15．如图所示，粗细均匀的U形管两臂足够长且竖直，管内有水银（图示阴影部分），右管开口，左管封闭一定质量的理想气体，环境温度为时左、右两水银面等高，左管气柱长度为。已知外界大气压强恒为，不考虑温度变化对水银的影响。（1）若环境温度缓慢升高到，求此时左、右两水银面的高度差；（2）若环境温度保持在不变，向右管中逐渐加入水银，使左管中气柱长度变回求右管中加入水银柱的长度L。参考答案1．C2．C3．B4．D5．C6.B7．AC8.AD9．AD10．BC11．

增大

增大12．

AD

增大

等于

5×102413．【解析】（1）活塞停在B点时，根据平衡条件可得封闭气体的压强为封闭气体经历等温变化，根据玻意耳定律有解得（2）由于气体的温度不变，则内能的变化量为零，根据热力学第一定律可知气体对外界放出的热量等于外界对气体做功，即14．【解析】（1）根据热力学第一定律有由于泡泡内的气体温度升高，故泡泡内的气体