章末综合测评3　热力学定律—-2024新教材人教版（）高中物理选择性必修第三册同步检测[003].docVIP

专注：心无旁骛，万事可破

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专注：心无旁骛，万事可破

章末综合测评(三)热力学定律

(时间：90分钟分值：100分)

1．(4分)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．管内气体内能增大，压强变大

D[克服绳与金属管间的摩擦做功，使管壁内能增大，温度升高。通过热传递，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大，压强变大。选项D正确。]

2．(4分)如图所示，两个完全相同的金属球A和B，其中A球放在不导热的水平面上，B球用不导热的细线悬挂起来，现供给两球相同的热量，它们的温度分别升高了ΔtA、ΔtB，则()

A．ΔtA＞ΔtB B．ΔtA＜ΔtB

C．ΔtA＝ΔtB D．ΔtA、ΔtB无法比较

B[两球受热后体积都要增大，A球因为放在不导热的水平面上，受热膨胀后，重心升高，重力做负功，根据能量守恒定律可知，A球吸收的热量一部分转化成自身的内能，使温度升高，另一部分需要克服重力做功，使重力势能增加；对于B球，同样要受热膨胀，膨胀时重心下降，重力做正功，同样由能量守恒定律可知，B球吸收的热量和重力做的功都要转化成自身的内能，从而使温度升高，由以上分析可知，B球增加的内能要比A球多，B球的温度升高得多，所以有ΔtA＜ΔtB，B正确。]

3．(4分)对热力学第二定律的理解，下列说法正确的是()

A．热量不能由低温物体传给到高温物体

B．外界对物体做功，物体的内能必定增加

C．永动机不可能制成，是因为违反了热力学第二定律

D．不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化

D[根据热力学第二定律，热量不能自发地由低温物体传给高温物体，但在一定条件下，热量可以由低温物体传给高温物体，例如电冰箱的工作过程，选项A错误；根据热力学第一定律，物体内能的变化取决于吸收或放出的热量和做功的正负两个因素，选项B错误；永动机违反能量守恒定律，选项C错误；选项D是热力学第二定律的表述形式之一，选项D正确。]

4．(4分)关于能量和能源，下列说法正确的是()

A．化石能源是清洁能源，水能是可再生能源

B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造

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少，但能量品质降低了

D[化石能源在燃烧时放出SO2、CO2等气体，形成酸雨和温室效应，破坏生态环境，不是清洁能源，选项A错误；能量是守恒的，但能量品质会下降，故要节约能源，选项B、C错误，D正确。]

5．(4分)如图所示的两端开口的U形管中，盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高。现打开阀门K，从打开阀门的两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q，内能变化量为ΔU，动能变化量为ΔEk；大气对液体做功为W1，重力做功为W2，液体克服阻力做功为W3，由功能关系可得①W1＝0；②W2－W3＝ΔEk；③W2－W3＝Q＝ΔU；④W3－Q＝ΔU，其中，正确的是()

A．①②③ B．①②④

C．②③ D．①③

B[由动能定理可知W2－W3＋W1＝ΔEk，其中W1＝p·ΔV左－p·ΔV右＝0，可知①②正确。由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝W3－Q，可知④正确，③错误。综合以上分析可知B正确。]

6．(4分)如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则()

A．气体体积膨胀，内能增加

B．气体分子势能减少，内能增加

C．气体分子势能增加，压强可能不变

D．Q中气体不可能自发地全部退回到P中

D[气体的膨胀过程没有热交换，可以判断Q＝0；由于容器Q内为真空，所以气体是自由膨胀，虽然体积变大，但是气体并不对外做功，即W＝0；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，由以上可以判断该过程ΔU＝0，即气体的内能不变，选项A、B错误；由于气体分子间的作用力表现为引力，所以气体体积变大时分子引力做负功，分子势能增加，由此进一步推断分子动能减小，温度降低；体积变大、温度降低，则气体压强变小，选项C错误；宏观过程中的热现象都是不可逆的，选项D正确。]

7．(4分)(多选)关于内能和机械能的说法中不正确的是()