精品解析：第三章 热力学定律 单元测试 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第三章 热力学定律（单元测试） 一、选择题 1. 下列宏观过程不能用热力学第二定律解释的是（　　） A. 大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开 B. 将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开 C. 冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，内能不会自发地转化为机械能而动起来 D. 随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100% 2. 如图所示，左边表示高温物体中的分子，右边表示低温物体中的分子，两物体接触后，热量从高温物体向低温物体传递，导致高温物体中的分子运动减慢，低温物体中的分子运动加快，直到两物体达到相同的中间温度为止。这个过程中整个系统的无序程度（　　） A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 无法判断 3. 2022年4月16号上午，神舟13号飞船在内蒙古东风着陆场顺利降落，气闸舱是实验舱中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。气闸舱的工作原理简化图如图所示，座舱A充满一定质量的理想气体，座舱B内为真空。打开阀门K，气体会自发扩散至B中，气体最终达到平衡，整个系统不漏气且与外界没有热交换，下列说法正确的是（　　） A. 平衡后，气体系统的熵值在减小 B. 座舱A中气体自发扩散过程中，气体对外做功，内能减小 C. 平衡后，座舱B中气体可能自发的全部回到座舱A中 D. 平衡后，气体分子单位时间内，与器壁单位面积的碰撞次数减少 4. 一定质量的理想气体，从初状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图所示。图中TA、VA和TD为已知量，则下列说法正确的是（　　） A. 从A到B的过程中，气体向外放热 B. 从B到C的过程中，气体吸热 C. 从D到A的过程中，单位时间撞击到单位面积器壁上的分子数增多 D. 气体在状态D时的体积 5. 关于能量和能源，下列说法中正确的是（　　） A. 化石能源清洁能源；水能是可再生能源 B. 能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性 C. 在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源 D. 能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了 6. 下列关于热力学第二定律的理解正确的是（ ） A. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 B. 空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 C. 从微观的角度看，热力学第二定律表明一个孤立系统总是向无序度更大的方向发展 D. 没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机可以把燃料产生的内能全部转化为机械能 7. 如图所示，电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 冷凝器向环境散失的热量一定大于蒸发器从冰箱内吸收的热量 B. 该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递 C. 制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体 D. 制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子平均动能都降低 8. 一定质量薄壁绝热汽缸，内壁光滑，用绝热活塞封闭一定量的理想气体，初始时汽缸开口向下竖直放置，系统处于静止状态，如图所示。将汽缸缓慢转动90°过程中（汽缸不漏气且与活塞不脱离），缸内气体（　　） A. 内能一定增大 B 对外界一定做正功 C. 分子平均动能一定增大 D. 速率大的分子数占总分子数比例一定减小 二、非选择题：本题共4小题 9. “东方绿舟”内有一个绿色能源区，同学们可以在这里做太阳能和风能的研究性实验，某同学为了测定夏季中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，制作了一个太阳能集热装置，实验器材有：①内壁涂黑的泡沫塑料箱一个，底面积为1平方米；②盛水塑料袋一个；③温度计一个；③玻璃板一块（约1平方米），如图所示： 假设图为一斜坡草地，太阳光垂直照射到草地表面，请将上述实验器材按实验设计要求画在图中______； 如果已知水比热容c，被水吸收的热量Q与水的质量m、水温升高量△间的关系是，则为了测定中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了需要测量m、外，还应测量的物理量是_____，本实验会有一定误差，试写出一条产生误差的主要原因：______________。 10. 一定质量的理想气体缓慢地经过一个逆时针循环过程，在图中这一循环过程是一个椭圆，点为该椭圆中心，如图所示。试求： （1）此气体若处在与椭圆中心点所对应的状态时，其温度为，那么，该气体经过循环过程中椭圆上的A点时，其温度是多少？ （2）这一循环过程是吸热过程还是放热过程？吸收或放出的热量是多少？（提示：椭圆面积公式，其中a、b分别是椭圆的半长轴和半短轴，取3.14） 11. 如图所示，一