第三章-熱力學(xué)定律單元檢測卷(人教版2019選擇性必修第三冊)(原卷版)

高二物理選擇性必修第三冊第三章熱力學(xué)定律單元檢測卷班級姓名學(xué)號分?jǐn)?shù)（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。2．回答第I卷時(shí)，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時(shí)，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共60分）一、選擇題（共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1．如圖所示，現(xiàn)用活塞壓縮封閉在氣缸里的空氣，對空氣做了90J的功，同時(shí)空氣向外散熱21J，關(guān)于氣缸里空氣的內(nèi)能變化情況，下列說法正確的是（）A．內(nèi)能增加90J B．內(nèi)能增加69JC．內(nèi)能減小111J D．內(nèi)能減少21J2．下列說法中正確的是（）A．熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體B．氣體的擴(kuò)散過程具有方向性C．一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都具有方向性D．一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都不具有方向性3．下列關(guān)于熱學(xué)中的一些說法正確的是（）A．在一定條件下物體的溫度可以降到絕對零度B．第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第一定律C．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，兩個(gè)動能不同的分子相比，動能大的溫度高D．一定質(zhì)量理想氣體對外做100J的功，同時(shí)從外界吸收70J的熱量，則它的內(nèi)能減小30J4．電冰箱能夠不斷地把熱量從溫度較低的冰箱內(nèi)部傳給溫度較高的外界空氣，這說明了（）A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．熱量不可以從低溫物體傳到高溫物體C．熱量的傳遞過程不具有方向性D．在自發(fā)的條件下熱量的傳遞過程具有方向性5．從湖底形成的一個(gè)氣泡，緩慢上升到湖面。已知越接近水面，湖水的溫度越高，假設(shè)大氣壓不變，氣泡內(nèi)氣體視作理想氣體。氣泡緩慢上升過程中（）A．湖水對氣泡內(nèi)氣體做了正功 B．氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能增大C．氣泡內(nèi)氣體溫度升高導(dǎo)致放熱 D．氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變6．如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的球，分別浸沒在水和水銀的同一深度內(nèi)，A、B兩球用同一種材料制成，當(dāng)溫度稍微升高時(shí)，球的體積會明顯變大，如果開始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時(shí)緩慢升高同一值，兩球膨脹后，體積相等，仍浸沒在液體中，深度相同。則（）A．A球吸收的熱量較多B．B球吸收的熱量較多C．兩球吸收的熱量一樣多D．兩球?qū)ν庾龅墓σ粯佣?．蛟龍?zhí)柹顫撈髟趫?zhí)行某次實(shí)驗(yàn)任務(wù)時(shí)，外部攜帶一裝有氧氣的汽缸，汽缸導(dǎo)熱良好，活塞與缸壁間無摩擦且與海水相通。已知海水溫度隨深度增加而降低，則深潛器下潛過程中，下列說法正確的是（）A．每個(gè)氧氣分子的動能均減小B．氧氣放出的熱量等于其內(nèi)能的減少量C．氧氣分子單位時(shí)間撞擊缸壁單位面積的次數(shù)減少D．氧氣分子每次對缸壁的平均撞擊力減小8．17世紀(jì)70年代，英國賽斯特城的約翰·維爾金斯設(shè)計(jì)了一種磁力“永動機(jī)”，如圖所示，在斜坡頂上放一塊強(qiáng)有力的磁鐵，斜坡上端有一個(gè)小孔，斜面下有一個(gè)連接小孔直至底端的彎曲軌道，維爾金斯認(rèn)為：如果在斜坡底端放一個(gè)小鐵球，那么由于磁鐵的吸引，小鐵球就會向上運(yùn)動，當(dāng)小球運(yùn)動到小孔處時(shí)，它就要掉下，再沿著斜面下的彎曲軌道返回斜坡底端，由于有速度而可以對外做功，然后又被磁鐵吸引回到上端，到小孔處又掉下。下列關(guān)于維爾金斯“永動機(jī)”，正確的認(rèn)識應(yīng)該是（）A．滿足能量守恒定律，所以可能實(shí)現(xiàn)B．如果忽略斜面的摩擦，維爾金斯“永動機(jī)”一定可以實(shí)現(xiàn)C．如果忽略斜面的摩擦，鐵球質(zhì)量較小，磁鐵磁性又較強(qiáng)，則維爾金斯“永動機(jī)”可以實(shí)現(xiàn)D．違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能實(shí)現(xiàn)9．關(guān)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，下列說法中正確的是（）A．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹（對外做功）過程，氣體的內(nèi)能減少B．氣體向真空的自由膨脹是不可逆的C．第一類永動機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`背了能量守恒定律D．熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”10．自熱鍋因其便于加熱和方便攜帶，越來越受到戶外驢友的歡迎。自熱鍋內(nèi)有一個(gè)發(fā)熱包，遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生大量熱能，不需要明火，溫度可超過100℃，能在15分鐘內(nèi)迅速加熱食品。自熱鍋的蓋子上有一個(gè)透氣孔，如果透氣孔堵塞，容易造成小型爆炸。對于這種現(xiàn)象下列說法正確的是（）A．自熱鍋爆炸前，鍋內(nèi)氣體溫度升高 B．自熱鍋爆炸前，鍋內(nèi)氣體內(nèi)能增加C．自熱鍋爆炸時(shí)，鍋內(nèi)氣體溫度降低 D．自熱鍋爆炸時(shí)，鍋內(nèi)氣體內(nèi)能增加11．一定質(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，其變化過程的圖像如圖所示，AB的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，BC平行于T軸，CA平行于p軸。已知該氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積為，在狀態(tài)C時(shí)的體積為，則下列說法正確的是（）A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減小B．從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中外界對氣體做的功為200JC．從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中氣體從外界吸收的熱量為200JD．從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B和狀態(tài)C，最后又回到狀態(tài)A，在整個(gè)過程中氣體從外界吸收的熱量大于向外界放出的熱量12．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)三個(gè)過程后回到初始狀態(tài)A，其圖像如圖所示，下列說法正確的是（??）A．過程中，氣體溫度先降低后升高 B．過程中，氣體內(nèi)能先增大后減小C．過程中，外界對氣體做功 D．一個(gè)循環(huán)過程中，氣體放出熱量第II卷（非選擇題共40分）二、計(jì)算題（滿分40分，其中15題8分，16題8分，17題12分，18題12分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）13．某地強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速約為，設(shè)空氣密度為，現(xiàn)有一橫截面積的風(fēng)車（風(fēng)車車葉轉(zhuǎn)動形成的圓面面積為），能利用該強(qiáng)風(fēng)進(jìn)行發(fā)電，并將其動能的轉(zhuǎn)化為電能。（1）利用上述已知量計(jì)算發(fā)電功率的表達(dá)式；（2）發(fā)電功率大小約為多少？（保留一位有效數(shù)字）14．如圖所示，體積為2V、內(nèi)壁光滑的圓柱形絕熱汽缸有一絕熱活塞，活塞的質(zhì)量和厚度均可忽略不計(jì)。汽缸內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)和溫度分別為p0和T0。初始時(shí)，活塞恰好位于汽缸的中部P位置，此時(shí)氣體體積為V。現(xiàn)通過電熱絲給封閉氣體緩慢加熱，活塞由P位置移動到頂部Q位置，繼續(xù)加熱，氣體的溫度上升到。已知?dú)怏w內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為常數(shù)且大于零，容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的。求：（1）溫度達(dá)到2.4T0時(shí)，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)；（2）在活塞上升過程中，汽缸內(nèi)氣體吸收的熱量。15．為做好新冠疫情的常態(tài)化防控工作，工作人員每天對校園進(jìn)行嚴(yán)格的消毒，某噴霧消毒桶裝置簡化圖如圖甲所示，通過打氣筒使空氣壓入密閉消毒桶內(nèi)，從而將桶中的消毒液從噴霧口壓出，噴霧管的噴霧口與噴霧消毒桶頂部等高，忽略噴霧管的體積。消毒桶高為H=66cm，橫截面積S=0.1m2。某次噴灑消毒液前，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1=4×105Pa，體積V=15L。打氣筒每次可向桶內(nèi)充入壓強(qiáng)p0=1×105Pa，體積V0=1.5L的空氣。打開閥門K，可向外噴灑消毒液，直到桶內(nèi)氣體壓強(qiáng)降為p0=1×105Pa，將不再對外噴灑消毒液。（噴液和打氣過程中，所有氣體可視為理想氣體且溫度保持不變）（1）為噴出桶內(nèi)全部液體，應(yīng)至少先向桶內(nèi)打氣多少次？（2）打開閥門K，可向外噴灑消毒液。噴灑過程中p-V圖像如圖乙所示，估算桶內(nèi)氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)b過程中從外界吸收的熱量Q？（其中圖線ab與橫軸所圍成的面積約為73個(gè)小方格）16．如圖甲為一種新型減振器—氮?dú)鉁p振器，氣缸中充入稀有氣體后，減振器具有良好的韌性，操作時(shí)不容易彈跳，且可以防止減震器在高溫高壓損壞。它的結(jié)構(gòu)簡圖如圖乙所示。氣缸活塞截面大小為50cm2，質(zhì)量為1kg；氣缸缸體外壁導(dǎo)熱性良好，彈簧勁度系數(shù)為k=200N/mm。現(xiàn)在為了測量減震器的性能參數(shù)，將減震器豎直放置，沖入氮?dú)膺_(dá)到5個(gè)大氣壓