3.3能量守恒定律3.4热力学第二定律-2022-2023高二物理课后培优分级练（人教版 2019选择性必修第三册）

3.3能量守恒定律3.4热力学第二定律 ( 课后培优练 级练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．水火箭是同学们喜爱的动手动脑科普玩具，发射最高世界记录为。如图所示，被压缩的高压空气膨胀使水从水火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，饮料瓶受到反作用力而快速上升，短时间内不考虑热传递。在此过程中（　　） A．外界对气体做功 B．气体的内能全部转化为机械能 C．气体的温度降低，每一个气体分子的速率都将减小 D．单位时间内容器内壁单位面积受到气体分子的撞击次数将减小 2．（多选）关于能量和能量守恒，下列表述正确的是（　　） A．能量可以从一种形式转化为另一种形式 B．能量可以从一个物体转移到另一个物体 C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭 D．满足能量守恒定律的物理过程一定能自发进行 E．第一类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律 3．“奋斗号”潜水器2020年成功坐底马里亚纳海沟，标志着我国载人深潜技术已达世界领先水平。现利用固定在潜水器体外的一个密闭气缸做验证性实验：如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低，则此过程中理论上被封闭的气体（　　） A．从外界吸热 B．压强与潜水器下潜的深度成正比 C．体积与潜水器下潜的深度成反比 D．单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多 4．（多选）为了保证乘客的安全，通常情况下在进入火车站前应对旅客携带的物品安检，安检时将物品无初速度地放到沿水平方向向右传送的运输带一端，已知运输带以恒定的速度匀速传动，如图甲所示，整个过程中物品的速度随时间的变化规律如图乙所示。物品可视为质点，且质量为，运输带两端相距，经测量该物品在运输带上留下了一条长为的划痕，重力加速度g取。则下列说法正确的是（　　） A．整个过程中，物品始终受到向右的摩擦力 B．物品与运输带间的动摩擦因数为0.25 C．运输带对物品摩擦力的冲量大小为 D．整个过程因传送该物品多消耗的电能为 5．（多选）长为L的细线一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，现让小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，A、B分别为小球运动过程中的最高点与最低点位置，如图所示。某时刻小球运动到A位置时，细线对小球的作用力，此后当小球运动到最低点B位置时，细线对小球的作用力，则小球从A运动到B的过程中（已知g为重力加速度，小球从A至B的过程所受空气阻力大小恒定），下列说法中正确的是（　　） A．从A运动到B的过程中，小球所受的合外力方向总是指向圆心 B．小球在最高点A位置时速度 C．从A运动到B的过程中，小球机械能减少 D．从A运动到B的过程中， 小球克服空气阻力做功为 6．（多选）细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示。使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，下列说法正确的是（　　） A．小球机械能不守恒 B．小球能量正在消失 C．小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化 D．总能量守恒，但小球的机械能减少 7．（多选）如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上，使其缓慢上升。环境温度保持不变，大气压不变，系统始终处于平衡状态。在活塞上升过程中（　　） A．气体体积逐渐增大，内能增加 B．气体压强逐渐减小，内能不变 C．气体压强逐渐增大，放出热量 D．气体对外界做功，吸收热量 8．（多选）如图所示，某医用氧气生产工厂要将氧气瓶M中氧气分装到瓶N中，两瓶的容积相同，阀门K打开前瓶N已抽成真空。现将阀门K打开，当两瓶内氧气的压强相等时再关闭阀门。两瓶、阀门及连接管都看作绝热，瓶中的氧气看作理想气体且不计连接管的容积，对此次分装过程以下说法正确的是（    ） A．氧气自发地由M向N的流动过程是不可逆的 B．分装完毕后M中氧气的压强为分装前的 C．分装完毕后氧气分子热运动的平均速率减小 D．分装完毕后两瓶内氧气的总内能减小 9．（多选）如图所示，一个壁厚可以不计、质量为M的导热汽缸放在光滑的水平地面上，活塞的质量为m，面积为S，内部封有一定质量的气体。已知活塞不漏气，摩擦不计，外界大气压强为p0，现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是（　　） A．气体分子平均动能不变 B．利用此气体的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以算出气体分子体积 C．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律 D．气体分子每秒撞击器壁单位面积的分子数减少 10．如图所示，一定质量的理想气体由状态经过等压变化到达状态，再从状态经过等容变化到达状态。状态与状态温度相等。则：气体在状态的温度______在状态的温度（选填“小于”“等于