章末综合检测(三) 热力学定律（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

章末综合检测(三)　热力学定律 (满分：100分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．在下列现象中不是通过做功使物体内能改变的是(　　) A.用打气筒给自行车打气时，筒壁温度升高 B.钻木取火 C.铁锤打铁块，使铁块温度升高 D.夏天在室内放几块冰，室内会变凉一些 D　解析：活塞与筒壁发生摩擦，摩擦力做功使筒壁温度升高；钻木取火是通过做功改变物体内能的；铁锤打铁块是做功过程；室内放上冰块是通过传热的方式来改变室内温度的。 2．一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 C　解析：由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q＝－100 J－40 J＝－140 J，C正确。 3．关于能量的转化，下列说法正确的是(　　) A.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行 B.不但能量的总量保持不变，而且能量的可利用性在逐步提高 C.空调机既能制热又能制冷，说明传热不存在方向性 D.热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化 D　解析：根据热力学第二定律，满足能量守恒定律的物理过程不一定都能自发地进行，A错误；能量在转化过程中会由高品质的能源转化为低品质的能源，故可利用性会降低，B错误；空调机既能制热又能制冷，但是要耗电，即传热有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体，热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化，C错误，D正确。 4．如图所示，导热性良好的汽缸内密封的气体(可视为理想气体)在等压膨胀过程中，下列关于气体的说法正确的是(　　) A.气体内能可能减少 B.气体会向外界放热 C.气体吸收的热量大于对外界所做的功 D.气体分子的平均动能将减小 C　解析：气体等压膨胀，根据＝C知T升高，气体分子的平均动能将增大，D错误；理想气体的内能只与温度有关，温度升高则内能增大，A错误；体积增大，则气体对外界做功，即W<0，又内能增加，根据热力学第一定律知气体一定吸热，即Q>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W>0，得Q>|W|，B错误，C正确。 5．根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法正确的是(　　) A.机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能 B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体 C.尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃ D.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来 A　解析：机械能可以全部转化为内能，而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，A正确；凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在传热中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，B错误；尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机也不能使温度降到－293 ℃，只能无限接近－273.15 ℃，C错误；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，D错误。 6．一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C两个过程变化到状态C，其p-V图像如图所示。已知气体在状态A时温度为27 ℃，以下判断正确的是(　　) A.气体在A→B过程中对外界做的功为2.0×104 J B.气体在B→C过程中可能吸热 C.气体在状态B时温度为900 ℃ D.气体在A→C过程中吸收热量 D　解析：气体在A→B过程中，压强不变体积增大，气体对外界做功W＝pA(VB－VA)＝1.5×105×(0.3－0.1)J＝3.0×104 J，A错误；气体在B→C过程中体积不变，压强减小，温度降低内能减小，由热力学第一定律可知气体一定放热，B错误；气体在A→B过程，有＝，解得气体在状态B时温度为TB＝900 K＝627 ℃，C错误；气体在A→C的过程，由理想气体状态方程可知＝，解得TA＝TC，故A和C两状态气体内能相同，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体对外界做功并且吸收热量，D正确。 7．二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深度处，气体体积减小为原来的一半，温度逐渐降低。此过程中(　　) A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功 B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大 C.封闭的二氧化碳气