高中物理选择性必修第三册课后习题 第3章 热力学定律 第三章过关检测 (2).docVIP

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第三章过关检测

(时间:90分钟满分:100分)

一、选择题(共10题。第1~7题为单项选择题,每题4分;第8~10题为多项选择题,每题6分,共46分)

1.一定质量的理想气体在某一过程中压强p=1.0×105Pa保持不变,体积增大100cm3,气体内能增加了50J,则此过程()

A.气体从外界吸收50J的热量

B.气体从外界吸收60J的热量

C.气体向外界放出50J的热量

D.气体向外界放出60J的热量

答案:B

解析:气体体积增大100cm3,所以气体对外界做功W=pV=1.0×105×100×10-6J=10J,而气体内能增加了50J,根据ΔU=W+Q,可知气体吸收热量Q=60J,故选项B正确,A、C、D错误。

2.下图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,在蒸发器中的制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是()

A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外

B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能

C.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律

D.电冰箱的工作原理违反热力学第二定律

答案:B

解析:由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非有外界的影响,电冰箱把热量从低温物体传到高温物体,需要压缩机的帮助并消耗电能,选项B正确,A、D错误。热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化或内能转移的规律,是能量守恒定律的具体表现,适用于所有的热学过程,故选项C错误。

3.一定质量的理想气体,体积由V1膨胀到V2,如果是通过等压过程实现,做功为W1、传递热量为Q1、内能变化为ΔU1;如果是通过等温过程实现,做功为W2、传递热量为Q2、内能变化为ΔU2,则下列关系式正确的是()

A.W1W2,Q1Q2,ΔU1ΔU2

B.W1W2,Q1Q2,ΔU1=ΔU2

C.W1W2,Q1=Q2,ΔU1=ΔU2

D.W1W2,Q1=Q2,ΔU1=ΔU2

答案:A

解析:等压过程中气体膨胀,对外做功时力的大小不变,而等温过程中气体膨胀,压强减小,对外做功的力减小,所做的功小于等压过程做的功,W1W2;等压过程中温度升高,气体内能增大,而在等温过程中,气体内能不变,则ΔU1ΔU2;等压过程气体对外做的功多,内能增大得多,所以等压过程中气体吸收的热量多,Q1Q2。故选项A正确。

4.如图所示,汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞通过定滑轮与一质量为m的重物相连并处于静止状态,此时活塞到缸口的距离h=0.2m,活塞面积S=10cm2,封闭气体的压强p=5×104Pa。现通过电热丝对缸内气体加热,使活塞缓慢上升直至缸口。在此过程中封闭气体吸收了Q=60J的热量,假设汽缸壁和活塞都是绝热的,活塞质量及一切摩擦力不计,则在此过程中气体内能的增加量为()

A.70J B.60J

C.50J D.10J

答案:C

解析:活塞移动过程中,汽缸内气体对外界做功W=Fs=pSh=10J,根据热力学第一定律有ΔU=Q+(-W)=60J-10J=50J,故选项C正确。

5.某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置,研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中车胎内气体内能的变化情况,车胎内气体温度随时间变化的情况如图所示。可获取的信息是()

A.从开始打气到打气结束的过程中,由于气体对外做功,内能迅速增大

B.打气结束到拔出气门芯前,由于气体对外做功,内能缓慢减少

C.拔掉气门芯后,气体冲出对外做功,内能急剧减少

D.放气后静置一段时间,由于再次对气体做功,气体内能增大

答案:C

解析:从开始打气到打气结束的过程中外界对车胎内气体做功,故选项A错误;打气结束到拔出气门芯前,由于热传递,车胎内气体温度下降,故选项B错误;拔掉气门芯后车胎内气体冲出对外界做功,气体内能急剧减少,故选项C正确;放气后静置一段时间,由于热传递,车胎内气体温度上升,故选项D错误。

6.一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化,相应的两条等温线如图所示,T2对应的图线上有A、B两点,表示气体的两个状态。下列说法正确的是()

A.温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大

B.A到B的过程中,气体内能增加

C.A到B的过程中,气体向外界放出热量

D.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少

答案:D

解析:因为T1T2,温度为T1时气体分子的平均动能比T2时小,选项A错误;A到B的过程中,气体的温度不变,气体内能不变,选项B错误;A到B的过程中,气体的温度不变,气体内能不变,