第3章 热力学定律 综合测评（Word教师用书）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

第三章综合测评 (时间：75分钟　满分：100分) 一、选择题(共11道题，每题4分，共44分．第1～7小题为单选题，第8～11题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分) 1．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来．其原因是(　　) A．这违反了能量守恒定律 B．在任何条件下内能都不可能转化为机械能，只有机械能转化为内能 C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的 D．以上说法均不正确 答案　C 解析　机械能和内能可以相互转化，但必须通过做功来实现，由热力学第二定律可知，内能不可能全部转化成机械能，同时不引起其他变化，选项C正确． 2．为抗击疫情，某校每天都要用喷雾剂(装一定配比的84消毒液)对教室进行全面喷洒．如图所示是某喷水壶示意图．未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄B，打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴处喷出．储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则(　　) A．充气过程中，储气室内气体内能不变 B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大 C．喷水过程中，储气室内气体吸热 D．喷水过程中，储气室内气体压强不变 答案　C 解析　充气过程中，储气室内气体质量增大，温度不变，平均动能不变，但内能增大，选项A、B错误；喷水过程中，液体液面下降，气体体积增大，储气室内气体压强减小，气体对外做功，而温度不变，由热力学第一定律知储气室内气体吸热，选项C正确，D错误． 3．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是(　　) A．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律 B．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律 C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，传热也不一定改变内能，但同时做功和传热一定会改变内能 D．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，从单一热库吸收热量，完全变成功也是可能的 答案　D 解析　第一类永动机违反能量守恒定律，选项A错误；第二类永动机违反热力学第二定律，选项B错误；由热力学第一定律可知，当W≠0，Q≠0时，由ΔU＝W＋Q知，ΔU可以等于0，选项C错误；由热力学第二定律可知，热量从低温物体传向高温物体或从单一热库吸收热量完全变成功是可能的，但一定会产生其他影响，选项D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重物m相连并处于静止状态，此时活塞到缸口的距离h＝0.2 m，活塞面积S＝10 cm2，封闭气体的压强p＝5×104 Pa，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＝60 J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．70 J B．60 J C．50 J D．10 J 答案　C 解析　活塞移动过程中，汽缸内气体对外界做功W＝Fx＝pSh＝5×104×10×10－4×0.2 J＝10 J，由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化量ΔU＝(－W)＋Q＝－10 J＋60 J＝50 J，则汽缸内的气体内能增加了50 J，选项C正确，A、B、D错误． 5．下列说法正确的是(　　) A．对物体做功不可能使物体的温度升高 B．一个由不导热的材料做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室，甲室中装有一定质量的温度为T的气体，乙室为真空，如图所示，提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为T C．空调作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以空调的工作是不遵循热力学第二定律的 D．从单一热源吸收热量，使之全部变成有用的机械能是不可能的 答案　B 解析　对物体做功可能使物体的内能增加，温度升高，选项A错误；提起隔板后，气体向真空自由膨胀，不对外做功，W＝0且Q＝0，则内能不变，温度不变，仍为T，选项B正确；在一定条件下，热量可以由低温物体传到高温物体，但会引起其他变化，所以制冷机的工作遵循热力学第二定律，选项C错误；从单一热源吸热，并使之全部变成有用的机械能是可能的，只是会引起其他变化，选项D错误． 6．如图所示，A、B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度处，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高到同一值，两球膨胀后，体积相等，则(　　) 　 A．A球吸收的热量较多 B．B球吸收的热量较多 C．两球吸收的热量一样多 D．无法确定 答案　B 解析　A、B两球升高同样的温度，体积变化又相同，则二者内能的变化相同，而B球是处在水银中的，B球膨胀时受到