2020-2021学年高中选择性必修第三册第三单元热力学定律达标检测卷A卷学生用

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1、2020-2021 学年第三单元热力学定律 达标检测卷 物物理理（A） 注意事项：注意事项： 1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并 将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目 的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一一、 选择题选择题(本题共本题共 12 小题小题， 每小题每小题 4 分分。 在每小题给出的四个选项中在每

2、小题给出的四个选项中， 第第 1 8 题只有一项符合题目要求题只有一项符合题目要求， 第第 912 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求。 全部选对的得全部选对的得 4 分分， 选对但不全的得选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1高温物体甲和低温物体乙发生热传递，最后达到热平衡，这个过程的实质 是() A甲把内能传给乙，最后甲、乙两者温度相等 B甲把内能传给乙，最后甲、乙两者内能相等 C甲把温度传给乙，最后甲、乙两者温度相等 D甲把温度传给乙，最后甲、乙两者内能相等 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

3、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 3对于永动机的认识，下列说法正确的是() A第一类永动机和第二类永动机都违背了能量守恒定律，所以都不可能制成 B 第一类永动机违背了能量守恒定律， 第二类永动机没有违背能量守恒定律， 因此，随着科学技术的迅猛发展，第二类永动机是可以制成的 C第一类永动机违反了热力学第一定律，第二类永动机违反了热力学第二定 律，它们都不可能制成 D两类永动机的实质和工作原理是相同的，都是人们的美好设想，是永远不 会实现的。 4下列哪个过程具有方向性() 热传导过程机械能向内

4、能的转化过程气体的扩散过程气体向 真空中的膨胀 ABCD 5对于自热米饭，很多人还不是很了解，自热米饭盒内有一个发热包，遇水 发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过 100 ，盖上盒盖便能 在 1015 分钟内迅速加热食品。自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵 塞，容易造成小型爆炸。有关自热米饭盒爆炸的说法，正确的是() A自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果 B在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体内能增加 C在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度降低 D自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增 大了 6如图所示，两个完全相同的金

5、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tA、tB，则() 此卷只装订不密封 班级姓名准考证号考场号座位号 AtAtBBtAtB CtAtBDtA、tB无法比较 7一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量 2.5104J，气体对外界 做功 1.0104J，则该理想气体的() A温度降低，密度增大B温度降低，密度减小 C温度升高，密度增大D温度升高，密度减小 8如图所示，a、b、c、d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状 态，图中 ad 平行于横坐标轴，ab 的延长线过原点，以下说法错误的是()

6、 A从状态 d 到 c，气体不吸热也不放热 B从状态 c 到 b，气体放热 C从状态 a 到 d，气体对外做功 D从状态 b 到 a，气体吸热 9关于气体的内能，下列说法正确的是() A质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C气体被压缩时，内能可能不变 D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 10关于热力学定律，下列说法正确的是() A气体吸热后温度一定升高 B对气体做功可以改变其内能 C理想气体等压膨胀过程一定放热 D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 11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

7、分，左边液面比右边液面高。现打开阀门 K，从打开阀门到两边液面 第一次平齐的过程中，液体向外放热为 Q，内能变化量为U，动能变化量为Ek； 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 得下列选项正确的是() AW10BW2W3Ek CW2W3QUDW3QU 12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，内能不变 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 DQ 中气体不可能自发地全部退回到

8、P 中 二二、非选择题非选择题(本题共本题共 6 小题小题，共共 52 分分。把答案填在题中的横线上或按题目要把答案填在题中的横线上或按题目要 求作答求作答。解答题应写出必要的文字说明解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤方程式和重要演算步骤，只写出最后答案只写出最后答案 的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13(6 分)蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来 实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质。某热机经过一个循环后，工质 从高温热源吸热 Q1，对外做功 W，又向低温热源放热

9、 Q2，工质完全恢复初始状态， 内能没有变化。根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W 三者之 间满足的关系是。热机的效率 1 W Q 不可能达到 100%，从能量转化的角 度，说明能不能完全转化为能而不产生其他影响。 14(8 分)如图所示，竖直放置的粗细均匀的 U 形管，右端封闭有一段空气柱， 两管内水银面高度差 h19 cm，封闭空气柱长度 L140 cm。为了使左、右两管中 的水银面相平(设外界大气压强 p076 cmHg，空气柱温度保持不变)，则： (1)需从左管的开口端再缓慢注入_cm 的水银柱，此时封闭端空气柱的长 度是_cm。 (2)注入水银过程中，外界对封闭空气

10、做_(选填“正功”或“负功”)，气体将 _(选填“吸热”或“放热”)。 15(6 分)制冷机是一种利用工作物质，使热量从低温物体传到高温物体的装 置，通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状 态。夏天，将房间一台正在工作的电冰箱的门打开，这是否可以降低室内的平均温 度？为什么？ 16(10 分)气缸内封闭了一定质量、压强为 p1.0105Pa、体积为 V2.0 m3 的理想气体，现使气体保持压强不变，体积缓慢压缩至 V1.0 m3，此过程气体向 外界释放了 Q1.2105J 的热量，则： (1)压缩过程外界对气体做了多少功？ (2)气体内能变化了多少？ 17 (10

11、分)一太阳能空气集热器， 底面及侧面为隔热材料， 顶面为透明玻璃板， 集热器容积为 V0，开始时内部封闭气体的压强为 p0。经过太阳曝晒，气体温度由 T0300 K 升至 T1350 K。 (1)求此时气体的压强。 (2)保持 T1350 K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到 p0。求集热 器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。 判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是 放热，并简述原因。 18(12 分)一定质量的气体从外界吸收了 4.2105J 的热量，同时气体对外做 了 6105J 的功，问： (1)物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？ (2)分子势能是增加还是减少？ (3)分子

12、的平均动能是增加还是减少？ 2020-2021 学年第三单元热力学定律 达标检测卷 物物 理（理（A）答）答 案案 一一、 选择题选择题(本题共本题共 12 小题小题， 每小题每小题 4 分分。 在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中， 第第 1 8 题只有一项符合题目要求题只有一项符合题目要求， 第第 912 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求。 全部选对的得全部选对的得 4 分分， 选对但不全的得选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分) 1 【答案】A 【解析】宏观上甲的温度降低，乙的温度升高，因而有的同学会错误地认为甲 物体向乙物体传递了温度，而实质上

13、是甲将内能传递给了乙，因而 C、D 错误；热 传递完成后，最后甲、乙两物体达到热平衡，即两者温度相同，并不是内能相等， B 错误，A 正确。 2 【答案】D 【解析】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。D 正确。 3 【答案】C 【解析】第一类永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，第二类永动机 不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，内能在转化为机械能的过程中要 生热，所以要引起其他变化。这两类永动机都不可能制成，故 ABD 错误，C 正确。 4 【答案】D 【解

14、析】 这四个过程都是与热现象有关的宏观过程， 根据热力学第二定律可知， 它们都是不可逆的，具有方向性。 5 【答案】C 【解析】 自热米饭盒爆炸前， 盒内气体温度升高， 由分子动理论知， 体积不变， 气体分子间作用力忽略不计，分子间的作用力不变，故 A 错误；根据热力学第一 定律，爆裂前气体温度升高，内能增大，突然爆裂的瞬间气体对外界做功，其内能 减少，温度也会有所下降，故 B 错误，C 正确；自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度 升高，分子平均动能增加，但并不是每一个气体分子速率都增大，故 D 错误。 6 【答案】B 【解析】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

15、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tAtB。 7 【答案】D 【解析】由热力学第一定律UWQ，Q2.5104J，W1.0104J，可知 U 大于零，气体内能增加，温度升高，A、B 错；气体对外做功，体积增大，密 度减小，C 错，D 对。 8 【答案】A 【解析】从状

16、态 d 到 c，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小， 所以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故 A 错；气体 从状态 c 到状态 b 是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气 体的内能还要减小(降温)就一定要伴随放热的过程，故 B 对；气体从状态 a 到状态 d 是一个等压升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，C 正确；气体从 状态 b 到状态 a 是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大， 而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸 热，故 D 对。 9 【答案】CD 【解析】 气体的内能在宏观上由物质的量、 温度和体积决定， 质量相同的气体， 物质的量不一定相同，A 错误；若是理想气体，不考虑分子势能，其内能由物质的 量和温度共同来决定； 若是一定质量的理想气体， 其内能仅由温度来决定， D 正确； 气体整体运动的速度对应气体的宏观动能，属于机械能，B 错误；改变内能有两种 方式做功和热传递，气体被压缩时，外界对气体做功，但气体吸、放热情况