章末强化练(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（粤教版2019）

章末强化练(三)热力学定律 (时间：90分钟　满分：100分) [对应学生用书P122] 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．某同学用橡皮塞塞紧饮料瓶，并用打气筒向饮料瓶内打气，装置如图所示．当压强增大到一定程度时，橡皮塞冲出，发现饮料瓶内壁中有水蒸气凝结，产生这一现象的原因是饮料瓶中气体(　　) A．体积增大，压强减小 B．动能增大，温度升高 C.对外做功，温度降低 D．质量减少，温度降低 C　[由题意知，因瓶内气体膨胀，对外界做功，故橡皮塞冲出，W＜0.又因时间很短，可得吸放热Q≈0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得ΔU＜0，所以内能减小，温度降低，故选C.] 2．如图所示，在紫铜管内滴入乙醚，盖紧管塞．用手拉住绳子两端迅速往复拉动，管塞会被冲开．管塞被冲开前(　　) A.外界对管内气体做功，气体内能增大 B．管内气体对外界做功，气体内能减小 C．管内气体内能不变，压强变大 D．管内气体内能增加，压强变大 D　[绳克服与金属管间的摩擦做功，使管壁内能增加，温度升高．通过传热，乙醚的内能增大，温度升高，直至沸腾，管塞会被冲开．管塞被冲开前管内气体内能增加，压强变大，故选D.] 3．图中的四个图像是一定质量的气体，按不同的方法由状态a变到状态b，则反映气体变化过程中从外界吸热的是(　　) D　[A项中体积减小，外界对气体做功，压强变大，气体做等温变化，温度不变内能不变，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可以得知Q为负值，气体一定向外界放热，A项错误；B项中体积和压强都在减小，外界对气体做功，根据理想气体状态方程＝c，温度一定减小，内能减小，Q＝ΔU－W，Q为负值，气体向外放热，B项错误；C项中压强与温度成正比，气体发生等容变化，体积不变，外界做功为零，温度减小，说明内能减小，气体对外界放热，所以C项错误；D项为等温变化，内能不变，压强减小，体积一定增大，气体对外界做功，W为负值，Q一定为正值，气体吸热，所以D项正确．] 4．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，汽缸内气体对外界做功：W＝Fx＝pSh＝5×104×10×10－4×0.2 J＝10 J，由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化：ΔU＝Q＋(－W)＝(60－10)J＝50 J．汽缸内的气体内能增加了50 J，故C正确，A、B、D错误．] 5.如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙．现将活塞缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随内能的增加而升高，则在移动P的过程中(　　) A．外力对乙做功；甲的内能不变 B．外力对乙做功；乙的内能不变 C．乙传递热量给甲；乙的内能增加 D．乙的内能增加；甲的内能不变 C　[由于甲乙系统和外界是绝热的，因此不能和外界进行热交换Q＝0，甲乙内能的变换只能通过外界做功引起，当活塞缓慢地向B移动一段距离时，乙气体体积减小，外界对乙做功，其内能增加，温度升高，然后通过隔板B将热量传递给甲一部分，最终甲乙内能都增加，故A、B、D错误，C正确．] 6．下列关于热学现象和热学规律说法正确的是(　　) A．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体 B．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子势能增加 C．物体的温度为0 ℃时，物体分子的平均动能为零 D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功3.0×105 J，同时空气的内能增加了2×105 J，则空气从外界吸收热量1×105 J B　[根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，故A错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气要吸收热量，而由于温度不变，故分子平均动能不变，分子总动能不变，则其分子势能增加，故B正确；分子在永不停息地做无规则运动，则当物体的温度为0 ℃时，物体分子的平均动能不为零，故C错误；根据热力学第一定律，用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功3.0×105 J，同时空气的内能增加了2.0×105 J，则空气向外界放出热量1.0×105 J，故D错误．] 7.如图所示，一个内壁光滑、绝热的汽缸固定在地