第三章 单元检测卷(三) 热力学定律-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（教科版）

单元检测卷(三)　热力学定律 (满分：100分　时间：90分钟) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。) 1．自然界中进行的热现象的宏观过程(　　) A．有的只遵守热力学第一定律 B．有的只遵守热力学第二定律 C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律 D．所有的都遵守热力学第一、第二定律 D　[热力学第一、第二定律是热力学的基本定律，对所有涉及热现象的宏观过程都成立，故选项D正确，A、B、C错误。] 2．下列关于物体内能变化的说法，正确的是(　　) A．一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变 B．一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加 C．一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加 D．一定质量的物体在体积保持不变的过程中，内能一定不变 C　[晶体在熔化过程中吸热，却没有对外做功，故内能增加，A错误；一定质量的气体在膨胀过程中，可能吸热，也可能不吸热，还有可能放热，但一定对外做功，内能不一定增加，B错误；物体热膨胀一定是吸收了热量，对外做的功不一定小于吸收的热量，内能不一定增加，C正确；物体体积不变，温度可以改变，内能随之变化，D错误。] 3．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 C　[活塞移动过程中，汽缸内气体对外界做功W＝Fx＝pSh＝10 J，根据热力学第一定律有ΔU＝Q＋(－W)＝60 J－10 J＝50 J，故C正确。] 4．一种叫作“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应。一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的。只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10 kV～20 kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体。上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是(　　) A．化学能转化为电能 B．内能转化为电能 C．光能转化为电能 D．机械能转化为电能 D　[转化前要消耗机械能，转化后得到了电能，所以为机械能转化为电能，D正确。] 5．(2021·山东卷)如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮。上浮过程中，小瓶内气体(　　) A．内能减少 B．对外界做正功 C．增加的内能大于吸收的热量 D．增加的内能等于吸收的热量 B　[由题意知，越靠近瓶口水的温度越高，则小瓶上升靠近瓶口的过程中温度也升高，则小瓶内气体的温度升高，由于一定量的理想气体的内能仅与温度有关，可知小瓶内气体的内能增大，故A错误；设大气压强为p0，小瓶内气体的压强为p，小瓶内气体下侧到水面的高度差为h，则小瓶内气体的压强p＝p0＋ρgh，其中ρ为水的密度，小瓶上升的过程中小瓶内气体下侧到水面的高度差减小，则小瓶内气体的压强减小，由理想气体的状态方程＝C，可知小瓶上升的过程中小瓶内气体的体积增大，则小瓶内气体对外界做正功，故B正确；气体的内能增大，则ΔU为正，气体对外做功，则W为负，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可知小瓶内气体增大的内能小于小瓶内气体吸收的热量，故C、D错误。] 6．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中有一定质量的理想气体，B为真空(如图甲)，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图乙)，这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法错误的是(　　) A．自由膨胀过程中，气体分子做无规则热运动 B．自由膨胀前后，气体的压强减小 C．自由膨胀前后，气体的温度不变 D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分 D　[气体分子一直在做无规则热运动，即使在自由膨胀过程中也是如此，故A正确；自由膨胀过程中由于不受阻力作用，因此气体不做功，由于容器绝热，因此Q＝0，由ΔU＝Q＋W可知，气体内能不变，因此温度也不变，故C正确；自由膨胀后，温度不变，体积变大，由pV＝C可知，压强变小，故B正确；凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故D错误。] 7．一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图像如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c下气体的压强，下列判断正确的是(　　) A