人教版高中物理精講精練-選擇性必修3第三章《熱力學(xué)定律》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測卷（培優(yōu)卷） 原卷版

第三章《熱力學(xué)定律》高分必刷鞏固達(dá)標(biāo)檢測卷（培優(yōu)卷）一：單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．關(guān)于分子動理論和內(nèi)能，下列說法中正確的是（）A．溫度降低時，每個分子動能都會減小B．花粉顆粒在水中的無規(guī)則運動是一種機械運動C．只有熱傳遞才可改變物體的內(nèi)能D．物體的動能和重力勢能也是其內(nèi)能的一部分2．關(guān)于質(zhì)量一定的理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體溫度降低，其壓強一定減小B．氣體體積減小，其壓強一定增大C．氣體不斷被壓縮的過程中，其溫度一定升高D．氣體與外界不發(fā)生熱量交換的過程中，其內(nèi)能也可能改變3．下列說法正確的是（）A．第二類永動機違反能量守恒定律，因此不可能制成B．第一類永動機違反熱力學(xué)第二定律，因此不可能制成C．電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞D．從單一熱庫吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，是提高機械效率的常用手段4．關(guān)于能源與可持續(xù)發(fā)展，下列說法正確的是（）A．籃球從空中落下，最后靜止在地面上，說明機械能消失了B．大量使用天然氣作燃料符合“低碳生活”理念C．隨著科技的發(fā)展，永動機是可以制成的D．在火力發(fā)電中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?．氣壓式電腦升降桌通過汽缸上下運動來支配桌子升降，其簡易結(jié)構(gòu)如圖所示。圓柱形汽缸與桌面固定連接，柱狀活塞與底座固定連接?？勺杂梢苿拥钠着c活塞之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸導(dǎo)熱性能良好，活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦活動。設(shè)氣體的初始狀態(tài)為A，將電腦放在桌面上保持不動，桌子緩慢下降一段距離后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)B。打開空調(diào)一段時間后，室內(nèi)溫度降低到設(shè)定溫度，穩(wěn)定后氣桌面體狀態(tài)為C。則氣體從狀態(tài)的過程中，下列說法正確的是（）A．從A到B的過程中，氣體等溫壓縮，壓強增大B．從A到B的過程中，氣體從外界吸熱C．從B到C的過程中，氣體等壓降溫，體積增大D．從B到C的過程中，氣體從外界吸熱6．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)，先后到達(dá)狀態(tài)和，，，。則（

）A．過程氣體分子平均動能減小B．過程氣體分子數(shù)密度減小C．過程氣體吸熱比過程氣體放熱多D．狀態(tài)、、的壓強大小關(guān)系為7．一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p-T圖像如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點O。下列判斷正確的是（）A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積不相等B．氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能C．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功D．在過程ab中氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功，違背了熱力學(xué)第二定律8．如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸豎直放置，氣缸內(nèi)用輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可沿氣缸無摩擦滑動，現(xiàn)往活塞上緩慢增加砂子，當(dāng)砂子的質(zhì)量為時，活塞下降的高度為，此過程中氣體向外放出的熱量為，繼續(xù)緩慢添加砂子，當(dāng)砂子的質(zhì)量為時，活塞又下降了高度，此過程中氣體向外放出的熱量為，整個過程中環(huán)境的氣壓和溫度均保持不變。關(guān)于上述各量的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A． B． C． D．二：多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．如圖所示，A、B兩裝置均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中（插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi)），水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是（）A．A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量B．A管內(nèi)水銀的重力勢能大于B管的C．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量D．A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同10．如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空。現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的（）A．氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能不同B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C．自發(fā)擴散過程對比氣體壓縮過程，說明氣體的自由膨脹是不可逆的D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功11．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)熱力學(xué)過程、、后又回到狀態(tài)A。下列說法正確的是（

）A．過程氣體分子平均動能增大 B．過程氣體分子的數(shù)密度不變C．過程氣體向外界放熱 D．過程氣體從外界吸熱12．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學(xué)過程后又回到狀態(tài)a，且外界環(huán)境為非真空狀態(tài)。則下列說法正確的是（）A．b、c兩個狀態(tài)，氣體的溫度相同B．過程中，每個氣體分子熱運動的速率都增大了一倍C．過程中，氣體的溫度先降低再升高D．過程中，外界對氣體做功E．循環(huán)過程中，氣體吸收的熱量比放出的熱量多三：實驗題:本題共2小題，第一小題小題5分，第二小題7分，共12分。13．把一個小燒瓶和一根彎成直角的均勻玻璃管用橡皮塞連成如圖甲所示的裝置。在玻璃管內(nèi)引入一小段油柱，將一定質(zhì)量的空氣密封在容器內(nèi)，被封空氣的壓強跟大氣壓強相等。如果不計大氣壓強的變化，利用此裝置可以研究燒瓶內(nèi)空氣的體積隨溫度變化的關(guān)系。（1）關(guān)于瓶內(nèi)氣體，下列說法中正確的有；A．溫度升高時，瓶內(nèi)氣體體積增大，壓強不變B．溫度升高時，瓶內(nèi)氣體分子的動能都增大C．溫度升高，瓶內(nèi)氣體分子單位時間碰撞到容器壁單位面積的次數(shù)增多D．溫度升高，瓶內(nèi)氣體分子單位時間碰撞到容器壁單位面積的次數(shù)減少（2）改變燒瓶內(nèi)氣體的溫度，測出幾組體積V與對應(yīng)溫度T的值，作出圖像如圖乙所示。已知大氣壓強，則由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，氣體對外做的功為J，若此過程中氣體吸收熱量60J，則氣體的內(nèi)能增加了J。14．把一個小燒瓶和一根彎成直角的均勻玻璃管用橡皮塞連成如圖甲所示的裝置。在玻璃管內(nèi)引入一小段油柱，將一定質(zhì)量的空氣密封在容器內(nèi)，被封空氣的壓強跟大氣壓強相等。如果不計大氣壓強的變化，利用此裝置可以研究燒瓶內(nèi)空氣的體積隨溫度變化的關(guān)系。（1）關(guān)于瓶內(nèi)氣體，下列說法中正確的有；A．溫度升高時，瓶內(nèi)氣體體積增大，壓強不變B．溫度升高時，瓶內(nèi)氣體分子的動能都增大C．溫度升高，瓶內(nèi)氣體分子單位時間碰撞到容器壁單位面積的次數(shù)增多D．溫度升高，瓶內(nèi)氣體分子單位時間碰撞到容器壁單位面積的次數(shù)減少（2）改變燒瓶內(nèi)氣體的溫度，測出幾組體積V與對應(yīng)溫度T的值，作出圖像如圖乙所示。已知大氣壓強，則由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，氣體對外做的功為J，若此過程中氣體吸收熱量60J，則氣體的內(nèi)能增加了J。四：解答題:本題共4小題,第一小題小題6分，第二小題8分，第三小題10分，第四小題12分，共36分。15．一定質(zhì)量的理想氣體壓強與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖所示，氣體從狀態(tài)C變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)，線段與T軸平行，的延長線過原點，已知該氣體在狀態(tài)C時的體積為．求：（1）該氣體在狀態(tài)B時的體積；（2）該氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中，氣體是吸熱還是放熱，氣體與外界交換的熱量Q為多少？16．某種理想氣體A內(nèi)能公式可表示為，n表示物質(zhì)的量，R為氣體常數(shù)（），T為熱力學(xué)溫度。如圖所示，帶有閥門的連通器在頂部連接兩個絕熱氣缸，其橫截面積均為，高度分別為，用一個質(zhì)量的絕熱活塞在左側(cè)氣缸距底部10cm處封閉，的氣體A，氣缸底部有電阻絲可對其進(jìn)行加熱，活塞運動到氣缸頂部時（圖中虛線位置）被鎖住，右側(cè)氣缸初始為真空。現(xiàn)對電阻絲通電一段時間，活塞剛好緩慢移動至氣缸頂部時斷開電源并打開閥門。已知外界大氣壓強為，重力加速度，不計活塞與氣缸的摩擦及連通器氣柱和電阻絲的體積。求：（1）上升過程中左側(cè)缸內(nèi)氣體的壓強。（2）斷開電源時氣體升高的溫度。（3）穩(wěn)定后整個過程中氣體吸收的熱量。17．山地車的氣壓避震裝置主要由活塞、氣缸組成。某研究小組將其氣缸和活塞取出進(jìn)行研究。如圖所示，在傾角為的光滑斜面上放置一個帶有活塞A的導(dǎo)熱氣缸B，活塞用勁度系數(shù)為k=300N/m的輕彈簧拉住，彈簧的另一端固定在斜面上端的一塊擋板上，輕彈簧平行于斜面，初始狀態(tài)活塞到氣缸底部的距離為，氣缸底部到斜面底端的擋板距離為，氣缸內(nèi)氣體的初始溫度為。已知氣缸質(zhì)量為M=0.4kg，活塞的質(zhì)量為m=0.2kg，氣缸容積的橫截面積為S=1cm2，活塞與氣缸間密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動，重力加速度為，大氣壓為。（1）求初始狀態(tài)下氣缸內(nèi)氣體壓強；（2）對氣缸進(jìn)行加熱，氣缸內(nèi)氣體的溫度從上升到，此時氣缸底部恰好接觸到斜面底端的擋板，已知該封閉氣體的內(nèi)能U與溫度T之間存在關(guān)系，，求該過程中氣體吸收的熱量Q；（3）若在第（2）題的基礎(chǔ)上繼續(xù)對氣缸進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到時使得彈簧恰好恢復(fù)原長，求。

18．如圖所示，圓柱形汽缸豎直懸掛于天花板，用橫截面積為的輕質(zhì)光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，