人教版高中物理选择性必修第3册课后习题 第三章 热力学定律 第三章测评.docVIP

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第三章测评

(时间:75分钟满分:100分)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.(江苏扬州模拟)关于内能,下列说法正确的是 ()

A.物体的内能包括物体运动的动能

B.0℃的水结成冰的过程中温度不变,内能减小

C.提起重物,因为提力做正功,所以物体内能增大

D.摩擦冰块使其融化是采用热传递的方式改变物体的内能

答案B

解析内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和,不包括物体运动的动能,故A错误;0℃的水结成冰的过程中温度不变,但放出热量,内能减小,B正确;提起重物,提力做正功,但增加的是物体的机械能,故C错误;摩擦冰块使其融化是采用做功的方式改变内能,故D错误。

2.下列宏观过程不能用热力学第二定律解释的是()

A.大米和小米混合后小米能填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开

B.将一滴红墨水滴入一杯清水中,会均匀扩散到整杯水中,经过一段时间,墨水和清水不会自动分开

C.冬季的夜晚,放在室外的物体随气温的降低,不会由内能自发地转化为机械能而动起来

D.汽车热机的效率不会达到100%

答案A

解析热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律,A不属于热现象。

3.(北京模拟)关于一定量的气体,下列说法正确的是 ()

A.气体吸热,内能一定增大

B.气体对外做功时,其内能一定减小

C.一定量的某种理想气体在等压压缩过程中,内能一定增加

D.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加

答案D

解析根据热力学第一定律ΔU=Q+W知,内能的增量ΔU由Q和W共同决定,物体吸收热量Q,但做功W不确定,所以其内能不一定增加,故A错误;同理,气体对外做功时,热量传递Q不确定,其内能也不一定减小,故B错误;根据理想气体状态方程pVT=C可知,一定量的某种理想气体在等压压缩过程中,气体的温度一定降低,而一定量的理想气体的内能仅仅与温度有关,所以其内能一定减少,故C错误;根据理想气体状态方程pV

4.(山东肥城模拟)如图所示,某种洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。设封闭空气温度不变,若洗衣缸内水位升高,则细管内被封闭的空气()

A.单位时间内撞击容器壁单位面积的次数增多

B.分子运动的平均动能增大

C.既不从外界吸热,也不对外放热

D.一直对外做正功

答案A

解析当洗衣机的水位升高时,封闭的空气的压强增大,由于气体的温度保持不变,根据玻意耳定律可知气体压强和体积成反比,所以气体的体积要减小,细管内被封闭的空气分子数密度增大;又因为单位时间内撞击容器壁单位面积的次数与分子数密度、分子平均速率有关,在温度不变(分子平均速率不变)的情况下,单位时间内撞击容器壁单位面积的次数增多,故A正确。温度是分子平均动能的标志;细管内被封闭的空气温度不变,分子运动的平均动能不变,故B错误。细管内被封闭的空气体积减小,外界对气体正功,气体对外界做负功,故D错误。对于细管内被封闭的空气,外界对其正功,即W0,而温度不变,ΔU=0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q0,即气体对外放热,故C错误。

5.(山东高密模拟)如图所示,在研究功与内能改变的关系时,将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部,用力向下压活塞,可以将易燃物点燃。关于该实验,下列说法正确的是()

A.筒内气体在被压缩的同时从外界迅速吸收热量,导致气体温度升高

B.只要最终筒内气体压强足够大,筒内易燃物就会被点燃

C.实验中易燃物被点燃是活塞与筒壁间摩擦生热导致的

D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快

答案D

解析在用力向下压活塞的过程中,对筒内气体做功,把机械能转化为内能,筒内气体温度升高,达到易燃物的燃点,易燃物被点燃,故A、B、C错误;该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快,因为速度慢了的话,会使筒内气体与外界发生热交换,从而使筒内温度达不到易燃物的燃点,故D正确。

6.热力学第二定律常见的表述方式有两种,其一,不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化;其二,不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。第一种表述方式可以用右图来表示,根据你对第二种表述的理解,如果也用类似的示意图来表示,你认为下列示意图中正确的是()

答案B

解析由题图可知,使热量由低温物体传递到高温物体必伴随着制冷机的做功,即引起其他变化;对于第二种方式,热机工作时,从高温物体吸收热量,只有一部分用来对外做功,转变为机械能,另一部分热量要排放给低温物体,故B正确,A、C、D错误。

7.(天津宁河区模拟)气闸舱是空间站中供航天员进入太空或由