9 第三章 热力学定律 章末检测卷（三）-【百汇大课堂·物理学习测试卷】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

（2)从A到B，外界对气体做功W=pΔV=900J解得V_3=0.81V 根据热力学第一定律ΔU=W+Q，可知活塞下降过程中，外界对气体做的功为 Q=ΔU-W=-1200J W=p_2(V_2-V_3） 即气体放出热量1200J。 12.答案：(1)能看作理想气体927℃（2)减少35kJ 已知汽缸内气体吸收的热量Q=--50 解析：(1)由于密闭容器内气体的温度不太低，压强不由热力学第一定律得汽缸内气体内能的变化量为 太大，可以将这样的实际气体看作理想气体。 ΔU=W+Q 初状态：b_1=p_0T_1=300K解得ΔU=-0.2p_0V。 末状态：p_2=4p_0章末检测卷(三） 根据查理定律有，一杂 1.D解析：由理想气体状态方程及图像可知气体做等容 变化，体积不变，外界对气体不做功。C错误；温度升高， 解得T_2=1200K，所以t_2=927℃。分子热运动的平均动能增大，体积不变，单位时间内碰 （2)由热力学第一定律ΔU=Q+W撞单位面积器壁的分子数增多，B错误，D正确；温度升 解得ΔU=-20kJ-15kJ=-35kJ高，内能增加，ΔU>0；由前面分析知，W=0；根据热力 所以气体的内能减少35kJ。学第一定律ΔU=Q+W得Q≥0，即气体从外界吸收热 13.答案：(137℃（2)20J量，A错误。 解析：(1)由题意知，一定质量的理想气体在汽缸中发2.C解析：能量的耗散会导致能量品质的降低，A错误； 生的是等压变化，由盖-吕萨克定律得煤炭、石油等化石能源不是清洁可再生能源，是不可再 (27+273)K=1生能源，B错误；一切与热现象有关的宏观自然过程都 是不可逆的，具有方向性，能量的转化也具有方向性，C 代入数据解得T=310K，则t=(310-273)℃=37℃ 正确；各种形式的能量向内能的转化，都是向无序性增 （2)题述过程中气体等压膨胀对外界做功，即有 大的方向发展，即无序程度小的状态向无序程度大的状 W=-p_0·ΔV=-p_0(S·Δh) 态转化，D错误。 代入数据得W=-10J 又气体从外界吸收热量30J，有Q=30J 3.D解析：在改变物体内能方面，做功和热传递两种方 由热力学第一定律得ΔU=W＋Q 法是等价的。若只表明其中一种方式，则无法准确判断 代入数据解得ΔU=20J。 物体内能的变化，A，C错误，D正确；一定质量的理想气 14.答案：(1)0.9V（2)-0.2p_0V 体，内能只与温度有关，B错误。 解析：(1)设活塞的质量为m，活塞的横截面积为S，当B解析：机械能可以完全转化为内能，但相反的过程 汽缸的倾角为37°时，汽缸内气体的压强为 不可能自发进行而不产生其他影响，A错误；根据热力 学第二定律可知，不可能从单一热库吸收热量，使之全 os37∘ 部变成功，而不产生其他影响，若从单一热源吸收的热 p_1=p_o+mgs 气体的体积V_1=V量全部变成功，会产生其他影响，B正确；第二类永动机 不可能制成，是因为违背了热力学第二定律，但并未违 当汽缸水平时，汽缸内气体的压强p_2=2p_o=p_o+s 背能量守恒定律，C错误；在产生其他影响下，热量可以 解得p_1=1.8p_0从低温物体传到高温物体，D错误。 汽缸从倾斜转至水平的过程中，由玻意耳定律得5.D解析：根据理想气体状态方程可知，当体积减小时， 温度不一定升高，A错误；当温度降低时，气体的内能减 解得V_2=0.9V 小，ΔU<0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知，因 （2)降温过程中，汽缸内气体的压强不变，由盖-吕萨克为做功情况不确定，所以气体不一定向外界放热，B错 定律误；气体压强是由气体分子对器壁的持续频繁碰撞产生 的，C错误；气体的温度发生变化，分子热运动的平均动 17— 能发生变化，分子对器壁的撞击力发生变化，要使压强 但违背热力学第二定律，因此第二类永动机也不可能制 保持不变，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子个数 造出来，C错误；理想气体等温膨胀吸收的热量全部用 N必然变化，D正确。 于对外做功，说明内能全部转化为机械能并引起其他变 6.B解析：从A到B为等温膨胀，从B到C为等压膨胀， 化，不违反热力学第二定律，D错误。 故从A经B再到C的过程中气体体积一直在增大，质 10.CD解析：处于热平衡的两物体其温度相同，但是内 量不变，故密度一直减小，A错误，B正确；从A到B气 能不一定相等，A错误；当分子间距离增大时，斥力、引 体温度不变，内能不变，△U=0,体积变大，气体对外做 力都减小，只不过斥力减小得快，若分子间距离从小于 功，W<0,由热力学第一定律△U=Q十W可知Q>0, 平衡距离开始增大，则分子间作用力先减小到零后增 即该过程气体从外界吸热；从B到C气体温度升高，内 大最后减小，B错误；做功、热传递在改变系统内