2025高中物理《課時(shí)作業(yè)》人教版選擇性必修第3冊(cè)分層作業(yè)(十二)

2025高中物理《課時(shí)作業(yè)》人教版選擇性必修第3冊(cè)分層作業(yè)(十二)分層作業(yè)(十二)熱力學(xué)第二定律A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.[2022·上海閔行高二期末]關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的方向性，下列說法正確的是()A．凡是能量守恒的過程就一定會(huì)發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化B．摩擦生熱的過程是不可逆過程C．由于能量的轉(zhuǎn)化過程遵守能量守恒定律，所以不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)D．空調(diào)既能制熱又能制冷，說明傳熱不存在方向性2．關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是()A．滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進(jìn)行B．空調(diào)機(jī)既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性C．熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體而不發(fā)生其他變化D．自然界中能量的總量保持不變，而且能量的可利用性在逐步提高3．關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是()A．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆過程B．對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加C．不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體4．(多選)下列哪些現(xiàn)象能夠發(fā)生，并且不違背熱力學(xué)第二定律()A．打開一杯熱茶的杯蓋后，茶會(huì)自動(dòng)變得更熱B．蒸汽機(jī)把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C．桶中渾濁的泥水在靜置一段時(shí)間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動(dòng)分離D．電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體5．(多選)關(guān)于熱力學(xué)兩大定律，下列說法正確的是()A．熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律是相互獨(dú)立的B．熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等效的C．由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，傳熱也不一定改變內(nèi)能，但同時(shí)做功和傳熱一定會(huì)改變內(nèi)能D．由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱庫吸收熱量，完全變成功也是可能的B級(jí)關(guān)鍵能力提升練6.一輛汽車沿著長為9.2km的平直公路勻速行駛，開完全程共耗時(shí)6min，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為1800N，共消耗汽油1kg(汽油的熱值q＝4.6×107J/kg).則：(1)汽車行駛的速度是多少千米每小時(shí)？(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的功率為多少瓦？(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多大？分層作業(yè)(十八)核力與結(jié)合能A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.科學(xué)研究表明，自然界存在四種基本相互作用．我們知道分子之間也存在相互作用的引力和斥力，那么分子力實(shí)質(zhì)上是屬于()A．引力相互作用B．電磁相互作用C．強(qiáng)相互作用和弱相互作用的共同作用D．四種基本相互作用的共同作用2．關(guān)于原子核中的核力與結(jié)合能，下列說法正確的是()A．核力是短程力，作用范圍在10－10m內(nèi)，核力比庫侖力小得多B．原子核中，質(zhì)子與質(zhì)子間有核力，質(zhì)子與中子間沒有核力C．結(jié)合能是指由核子構(gòu)成原子核時(shí)而具有的能量D．比結(jié)合能越大，表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固3．(多選)愛因斯坦提出了質(zhì)能方程，揭示了質(zhì)量與能量的關(guān)系，關(guān)于質(zhì)能方程E＝mc2，下列說法正確的是()A．質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化B．當(dāng)物體向外釋放能量時(shí)，其質(zhì)量必定減少，且減少的質(zhì)量Δm與釋放的能量ΔE滿足ΔE＝Δmc2C．物質(zhì)的核能可用mc2表示D．mc2是物體具有的總能量4．雷蒙德·戴維斯因研究來自太陽的電子中微子(νe)而獲得了2002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．他探測中微子所用的探測器的主體是一個(gè)貯滿615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．電子中微子可以將一個(gè)氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)氬核，其核反應(yīng)方程式為νe＋eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(17))Cl→eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(18))Ar＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e，已知eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(17))Cl核的質(zhì)量為36.95658u，eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(18))Ar核的質(zhì)量為36.95691u，eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e質(zhì)量為0.00055u，1u對(duì)應(yīng)的能量為931.5MeV.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以判斷參與上述反應(yīng)的電子中微子的最小能量為()A．0.82MeVB．0.31MeVC．1.33MeVD．0.51MeV5．[2022·浙江模擬預(yù)測](多選)關(guān)于核反應(yīng)方程：①eq\o\al(\s\up1(238),\s\do1(92))U→eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(90))Th＋eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He和②eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(90))Th→eq\o\al(\s\up1(234),\s\do1(91))Pa＋eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e，說法正確的是()A．①是α衰變，有能量放出B．②是β衰變，沒有能量放出C．Pa、U、Th三者的比結(jié)合能由大到小是Pa、Th、UD．Pa、Th、U的結(jié)合能由大到小是U、Th、Pa6．[2021·黑龍江鶴崗高二期末]核電池可通過半導(dǎo)體換能器，將放射性同位素eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu衰變過程釋放的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽混o止的eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu核衰變?yōu)楹薳q\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U和新粒子，并釋放出γ光子．已知eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu、eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U的質(zhì)量分別為mPu、mU，下列說法正確的是()A．eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu的衰變方程為eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu→eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U＋2eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H＋γB．釋放的核能轉(zhuǎn)變?yōu)閑q\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U的動(dòng)能、新粒子的動(dòng)能和γ光子能量C．eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U的結(jié)合能比eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu的結(jié)合能更大D．核反應(yīng)過程中釋放的核能為ΔE＝(mPu－mU)c27．[2021·江西金溪高二期末]運(yùn)動(dòng)的原子核X放出α粒子后變成靜止的原子核Y，已知原子核X、α粒子的質(zhì)量分別是M、m，α粒子的動(dòng)能為E，真空中的光速為c，α粒子的速度遠(yuǎn)小于光速．則在上述核反應(yīng)中的質(zhì)量虧損是()A．eq\f(M－m,mc2)EB．eq\f(M－m,Mc2)EC．eq\f(m,（M－m）c2)ED．eq\f(M,（M－m）c2)E8.[2022·江蘇蘇州模擬預(yù)測]硼中子俘獲療法是腫瘤治療的新技術(shù)，其原理是進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)的硼核(eq\o\al(\s\up1(10),\s\do1(5))B)吸收慢中子，轉(zhuǎn)變成鋰核(eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li)和α粒子，釋放出γ光子．已知核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為Δm，γ光子的能量為E0，硼核的比結(jié)合能為E1，鋰核的比結(jié)合能為E2，普朗克常量為h，真空中光速為c.(1)寫出核反應(yīng)方程并求出γ光子的波長λ；(2)求核反應(yīng)放出的能量E及氦核的比結(jié)合能E3.B級(jí)關(guān)鍵能力提升練9.[2022·河南新鄉(xiāng)高二期末](多選)一個(gè)靜止的原子核發(fā)生衰變，核反應(yīng)中放出的能量為Q，其方程為eq\o\al(\s\up1(B),\s\do1(A))X→eq\o\al(\s\up1(D),\s\do1(C))Y＋eq\o\al(\s\up1(F),\s\do1(E))Z，假設(shè)釋放的能量全都轉(zhuǎn)化為新核Y和Z的動(dòng)能，其中Z的速度為v，以下結(jié)論正確的是()A．Y原子核的動(dòng)能與Z原子核的動(dòng)能之比為eq\f(F,D)B．Y原子核的速度大小為eq\f(D,F)vC．Y原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量大D．Y和Z的結(jié)合能之和一定大于X的結(jié)合能10．(多選)用質(zhì)子轟擊鋰核(eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li)生成兩個(gè)α粒子，以此進(jìn)行驗(yàn)證愛因斯坦質(zhì)能方程的實(shí)驗(yàn)．已知質(zhì)子的初動(dòng)能是0.6MeV，質(zhì)子、α粒子和鋰核的質(zhì)量分別是1.0073u、4.0015u和7.0160u．已知1u相當(dāng)于931.5MeV，則下列敘述中正確的是()A．此反應(yīng)過程質(zhì)量減少0.0103uB．生成的兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和是18.3MeV，與實(shí)驗(yàn)相符C．核反應(yīng)中釋放的能量是18.9MeV，與實(shí)驗(yàn)相符D．生成的兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和是19.5MeV，與實(shí)驗(yàn)相符11.(多選)如圖是各種元素的原子核中核子的平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖像，由此可知()A．若原子核D和E結(jié)合成原子核F，結(jié)合過程一定會(huì)釋放能量B．若原子核D和E結(jié)合成原子核F，結(jié)合過程一定要吸收能量C．若原子核A分裂成原子核B和C，分裂過程一定會(huì)釋放能量D．若原子核A分裂成原子核B和C，分裂過程一定要吸收能量12．靜止在勻強(qiáng)磁場中的放射性原子核X衰變?yōu)閮蓚€(gè)粒子a和b，衰變后粒子a的運(yùn)動(dòng)速度與磁場垂直．粒子a和b的軌道半徑之比Ra∶Rb＝45∶1，周期之比Ta∶Tb＝10∶13.已知該衰變過程中的質(zhì)量虧損為Δm，假定衰變過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化成粒子的動(dòng)能，光速為c，求：(1)粒子a和b的電荷數(shù)之比eq\f(qa,qb)；(2)粒子a和b的質(zhì)量之比eq\f(ma,mb)；(3)原子核X的電荷數(shù)Z和質(zhì)量數(shù)A；(4)粒子a的動(dòng)能Eka.分層作業(yè)(十)功、熱和內(nèi)能的改變A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.在一個(gè)完全真空的絕熱容器中放入兩個(gè)物體，它們之間沒有發(fā)生熱傳遞，這是因?yàn)?)A．兩物體沒有接觸B．兩物體的溫度相同C．真空容器不能發(fā)生熱對(duì)流D．兩物體具有相同的內(nèi)能2．(多選)下列說法中正確的是()A．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的物理過程，做功使物體的內(nèi)能改變，是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞則不同，是物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移B．外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加C．物體向外界放熱，物體的內(nèi)能一定減少D．熱量在熱傳遞中從一個(gè)物體向另一個(gè)物體或物體的一部分向另一部分轉(zhuǎn)移3．一個(gè)鐵塊沿斜面勻速下滑，關(guān)于鐵塊的機(jī)械能和內(nèi)能的變化(忽略熱傳遞)，下列判斷中正確的是()A．鐵塊的機(jī)械能和內(nèi)能都不變B．鐵塊的機(jī)械能減少，內(nèi)能不變C．鐵塊的機(jī)械能增加，內(nèi)能增加D．鐵塊的機(jī)械能減少，內(nèi)能增加4．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞．今對(duì)活塞施加一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離后，氣體的體積減小．若忽略活塞與容器壁間的摩擦，則被密封的氣體()A．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少B．溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少C．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加D．溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加5．(多選)在外界不做功的情況下，物體的內(nèi)能增加了50J，下列說法中正確的是()A．一定是物體放出了50J的熱量B．一定是物體吸收了50J的熱量C．一定是物體分子總動(dòng)能增加了50JD．物體的分子平均動(dòng)能可能不變6．如圖所示，在紫銅管內(nèi)滴入乙醚，蓋緊管塞，乙醚變?yōu)闅怏w．用手拉住繩子兩端迅速往復(fù)拉動(dòng)，管塞會(huì)被沖開．管塞被沖開前()A．外界對(duì)管內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大B．管內(nèi)氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小C．管內(nèi)氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)變大D．管內(nèi)氣體內(nèi)能增大，壓強(qiáng)變大7．如圖所示，瓶內(nèi)裝有少量的水，瓶口已塞緊，水上方空氣中有水蒸氣，用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，當(dāng)塞子從瓶口跳出時(shí)，瓶內(nèi)出現(xiàn)“白霧”，這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可以用下面三句話解釋：甲：水蒸氣液化成小水珠；乙：瓶內(nèi)氣體推動(dòng)瓶塞做功；丙：內(nèi)能減小，溫度降低．三句話正確的順序是()A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．丙、甲、乙D．乙、甲、丙8．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為20kg的絕熱汽缸豎直放置，絕熱活塞的質(zhì)量為5kg，面積為0.1m2，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)被封閉氣體的高度為50cm，現(xiàn)在活塞上方加一15kg的物體，待穩(wěn)定后，被封閉氣體的高度變?yōu)?0cm.求在這一過程中氣體的內(nèi)能增加了多少？(p0＝1.01×105Pa，g取10m/s2)B級(jí)關(guān)鍵能力提升練9.(多選)早些年農(nóng)村的小孩子常用廢圓珠筆芯做一種玩具：鐵絲的一端纏繞棉花，用水打濕后從一端塞入筆芯內(nèi)，將筆芯的另一端用力在馬鈴薯上戳一下拔出來，然后用力推鐵絲，馬鈴薯小塊高速飛出，能打出幾米遠(yuǎn)．下列說法正確的是()A．在推鐵絲而馬鈴薯小塊未飛出的過程中，筆芯內(nèi)密封的氣體的溫度升高B．在推鐵絲而馬鈴薯小塊未飛出的過程中，氣體對(duì)外