(练习)章末综合测评(3) 热力学定律-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

章末综合测评(三)　热力学定律 一、选择题(共10小题，1～7题为单选题，8～10 题为多选题) 1．(2022·重庆缙云教育联盟月考)关于内能，下列说法正确的是(　　) A．两物体质量和温度都相同，则内能也相同 B．物体吸收热量，内能一定增加 C．功可以全部转化为热，热不可以全部转化为功 D．热量自发地从高温物体传递到低温物体的过程是不可逆的 2．(2022·北京海淀区高二下期末)“二氧化碳跨临界直冷制冰”是北京冬奥会的“中国方案”，图甲中国家速滑馆5 000 m2的冰面全由它制成，冰面温差可控制在±0.5 ℃以内。其制冰过程可简化为如图乙所示的循环过程，其中横轴为温度T，纵轴为压强p；过程A→B：一定量的二氧化碳在压缩机的作用下变为高温高压的超临界态(一种介于液态和气态之间，分子间有强烈相互作用的特殊状态)；过程B→C：二氧化碳在冷凝器中经历一恒压过程向外放热而变成高压液体；过程C→D：二氧化碳进入蒸发器中蒸发，进而使与蒸发器接触的水降温而凝固；过程D→A：二氧化碳经历一恒压过程回到初始状态。下列说法正确的是(　　) A．过程A→B中，每个二氧化碳分子的动能都增大 B．过程B→C中，二氧化碳始终遵循理想气体的实验定律 C．过程D→A中，若二氧化碳可看作理想气体，则该过程中二氧化碳将吸热 D．整个循环过程中，热量从低温水向高温二氧化碳传递，违反热力学第二定律 3．一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时对外放热40 J，气体内能的增量ΔU为(　　) A．60 J　　　　 B．－60 J C．－140 J D．140 J 4．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体(　　) A．对外做正功，分子的平均动能减小 B．对外做正功，内能增大 C．对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做负功，内能减小 5．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 6．(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 7．(2022·北京模拟预测)如图所示，一定量的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态b和c。下列说法正确的是(　　) A．在a→b过程中气体对外界做功 B．在b→c过程中气体对外界做功 C．在a→b过程中气体的内能逐渐变大 D．在b→c过程中气体的内能逐渐变小 8．如图所示，某厂家声称所生产的空气能热水器能将热量从空气吸收到储水箱。下列说法错误的是(　　) A．热量可以自发地从空气传递到储水箱内 B．空气能热水器的工作原理违反了能量守恒定律 C．空气能热水器的工作原理违反了热力学第二定律 D．空气能热水器能够不断地把空气中的热量传到水箱内，但必须消耗电能 9．(2022·重庆模拟预测)如图所示为某同学设计的一个简易温度计，一根透明吸管插入导热良好的容器，连接处密封，在吸管内注入一小段油柱，外界大气压保持不变。将容器放入热水中，观察到油柱缓慢上升，下列说法正确的是(　　) A．气体对外做的功小于气体吸收的热量 B．气体对外做的功等于气体吸收的热量 C．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力增大 D．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力大小不变 10．(多选)一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA这四段过程在p-T图像中都是直线，其中CA的延长线通过坐标原点O，下列说法正确的是(　　) A．A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变 B．C→D的过程中，气体对外界做功，分子的平均动能减小 C．C→D过程与A→B过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同 D．D→A过程与B→C过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同 二、非选择题(本题共5小题) 11．一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340 J的热量，并对外做功120 J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做