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人教版物理选择性必修三 第三章 热力学定律.B卷 （解析版）
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）17世纪70年代，英国赛斯特城的约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔处又掉下。下列关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是（ ）
A．满足能量守恒定律，所以可能实现
B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现
C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现
D．违背能量转化和守恒定律，不可能实现
2．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．热量不可能从低温物体传到高温物体
B．机械能全部转化成内能的实际宏观过程是不可逆过程
C．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D．已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可计算出分子直径大小
3．（本题4分）下列关于内能变化的说法中正确的是（ ）
A．电流通过电阻，电阻会发热，其内能增加是通过热传递方式实现
B．一定量气体经加热，其内能一定增加
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉长时，内能增加
4．（本题4分）某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成．如图所示为一定质量的理想气体经历的迪塞尔循环，则（ ）
A．在状态a和c时气体温度
B．过程，气体对外界做功、内能减少
C．过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量
D．完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量
5．（本题4分）一定质量的理想气体从状态开始，经历等压或等容过程，又回到初始状态，其图像如图所示。其中构成一个正方形，其对角线的反向延长线过原点，下列判断正确的是（ ）
A．气体在两个状态的温度相等
B．过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数目不变
C．过程中，气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量
D．过程中气体对外界做的功等于过程中外界对气体做的功
6．（本题4分）如图所示，一定质量理想气体的p-T图像，气体从状态A经等压变化到状态B，再经等温变化到状态C，A、C两点连线经过坐标原点O，下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程中，气体的体积增大 B．A→B过程中，每个气体的分子动能均增大
C．B→C过程中，气体向外界做正功 D．B→C过程中，气体从外界吸热
7．（本题4分）如图，一定质量的理想气体从状态a（p0、V0、T0）经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a，且外界环境为非真空状态。则下列说法错误的是（ ）
A．b、c两个状态气体温度相同
B．bc过程中，气体温度先升高后降低
C．bc过程中，气体一直放热
D．ab过程中，在单位时间内气体分子对单位器壁面积的平均作用力增加
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）对分子动理论的认识，下列说法正确的有_________．
A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B．摩尔数相同且视为理想气体的氧气和氦气，如果升高相同的温度，内能增加量相同
C．当一个物体加速运动时，其内能不一定增加
D．随着高科技的发展，第二类永动机可能被发明，因为这不违背能的转化及守恒定律
E．当二个分子间的分子力减小时，分子势能可能减少也可能增加
9．（本题4分）全世界每年消耗大量的石化燃料，产生的二氧化碳直接排入地球大气层中，造成温室效应，温室效应严重威胁着地球生态环境的安全。为了减少温室效应造成的负面影响，有的科学家受到了啤酒在较高的压强下能够溶解大量二氧化碳的启发，设想了一个办法：用压缩机将二氧化碳送入深海底，永久贮存起来，在海底深处，压强很大，温度很低，海底深水肯定能够溶解大量的二氧化碳。这样就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的“家”，从而避免温室效应。在将二氧化碳送入深海底的过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．压缩机对二氧化碳做正功
B．二氧化碳向海水放热
C．二氧化碳分子平均动能会减小
D．每一个二氧化碳分子的动能都会减小
10．（本题4分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历ABCDE过程到达状态E，其中BA的延长线经过原点，BC与横轴平行，DE与纵轴平行。下列说法正确的是（ ）
A．AB过程中气体的体积逐渐减小 B．BC过程中气体从外界吸热
C．CD过程气体内能不变 D．DE过程气体对外界做功
11．（本题4分）现有一定质量的理想气体，让其从状态a开始，经历过程ab、bc、cd、da回到原状态a，其图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列说法正确的是（ ）
A．气体从a到b再到c的过程中压强先减小后增大
B．状态a与状态c相比较，气体分子在状态a单位时间内攮击器壁单位面积上的次数较少
C．气体在状态a时的内能等于它在状态c时的内能
D．在过程cd中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功
12．（本题4分）如图，是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的图像，虚线为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A．过程气体压强减小完全是由于单位体积内分子数减少导致的
B．一个循环过程中，外界对气体做的功与温差有关
C．过程向外界释放的热量等于过程从低温热源吸收的热量
D．过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题（共52分）
13．（本题9分）我们自己在保护环境方面能做些什么？
14．（本题10分）如图所示，一容积为V0的导热容器连接横截面积为S的两端开口的长直管，用一小段水银封闭了一定质量的气体，当温度为T0时，水银柱停在长直管下端. 已知大气压强为p0，该小段水银柱产生的压强为，大气压强不变，不计水银与管壁间的摩擦.
①已知封闭气体在某过程中从外界吸收热量Q，水银柱上升h，求气体内能的增加量；
②若环境温度缓慢升高，请推导出该小段水银柱在直管内相对下端移动的距离x随封闭气体热力学温度T的变化关系式.
15．（本题15分）一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化，其中为等温线，气体在状态A时温度为，求：
①气体在状态C时的温度；
②已知从A到B的过程中，气体的内能减少了300J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少。
16．（本题18分）喷雾器内有10L水，上部封闭有1atm的空气2L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）．
（1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因；
（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
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一、单选题（共28分）
1．（本题4分）17世纪70年代，英国赛斯特城的约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔处又掉下。下列关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是（ ）
A．满足能量守恒定律，所以可能实现
B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现
C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现
D．违背能量转化和守恒定律，不可能实现
2．（本题4分）下列说法正确的是（ ）
A．热量不可能从低温物体传到高温物体
B．机械能全部转化成内能的实际宏观过程是不可逆过程
C．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D．已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可计算出分子直径大小
3．（本题4分）下列关于内能变化的说法中正确的是（ ）
A．电流通过电阻，电阻会发热，其内能增加是通过热传递方式实现
B．一定量气体经加热，其内能一定增加
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉长时，内能增加
4．（本题4分）某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成．如图所示为一定质量的理想气体经历的迪塞尔循环，则（ ）
A．在状态a和c时气体温度
B．过程，气体对外界做功、内能减少
C．过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量
D．完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量
5．（本题4分）一定质量的理想气体从状态开始，经历等压或等容过程，又回到初始状态，其图像如图所示。其中构成一个正方形，其对角线的反向延长线过原点，下列判断正确的是（ ）
A．气体在两个状态的温度相等
B．过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数目不变
C．过程中，气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量
D．过程中气体对外界做的功等于过程中外界对气体做的功
6．（本题4分）如图所示，一定质量理想气体的p-T图像，气体从状态A经等压变化到状态B，再经等温变化到状态C，A、C两点连线经过坐标原点O，下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程中，气体的体积增大 B．A→B过程中，每个气体的分子动能均增大
C．B→C过程中，气体向外界做正功 D．B→C过程中，气体从外界吸热
7．（本题4分）如图，一定质量的理想气体从状态a（p0、V0、T0）经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a，且外界环境为非真空状态。则下列说法错误的是（ ）
A．b、c两个状态气体温度相同
B．bc过程中，气体温度先升高后降低
C．bc过程中，气体一直放热
D．ab过程中，在单位时间内气体分子对单位器壁面积的平均作用力增加
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）对分子动理论的认识，下列说法正确的有_________．
A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B．摩尔数相同且视为理想气体的氧气和氦气，如果升高相同的温度，内能增加量相同
C．当一个物体加速运动时，其内能不一定增加
D．随着高科技的发展，第二类永动机可能被发明，因为这不违背能的转化及守恒定律
E．当二个分子间的分子力减小时，分子势能可能减少也可能增加
9．（本题4分）全世界每年消耗大量的石化燃料，产生的二氧化碳直接排入地球大气层中，造成温室效应，温室效应严重威胁着地球生态环境的安全。为了减少温室效应造成的负面影响，有的科学家受到了啤酒在较高的压强下能够溶解大量二氧化碳的启发，设想了一个办法：用压缩机将二氧化碳送入深海底，永久贮存起来，在海底深处，压强很大，温度很低，海底深水肯定能够溶解大量的二氧化碳。这样就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的“家”，从而避免温室效应。在将二氧化碳送入深海底的过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．压缩机对二氧化碳做正功
B．二氧化碳向海水放热
C．二氧化碳分子平均动能会减小
D．每一个二氧化碳分子的动能都会减小
10．（本题4分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历ABCDE过程到达状态E，其中BA的延长线经过原点，BC与横轴平行，DE与纵轴平行。下列说法正确的是（ ）
A．AB过程中气体的体积逐渐减小 B．BC过程中气体从外界吸热
C．CD过程气体内能不变 D．DE过程气体对外界做功
11．（本题4分）现有一定质量的理想气体，让其从状态a开始，经历过程ab、bc、cd、da回到原状态a，其图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列说法正确的是（ ）
A．气体从a到b再到c的过程中压强先减小后增大
B．状态a与状态c相比较，气体分子在状态a单位时间内攮击器壁单位面积上的次数较少
C．气体在状态a时的内能等于它在状态c时的内能
D．在过程cd中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功
12．（本题4分）如图，是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的图像，虚线为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A．过程气体压强减小完全是由于单位体积内分子数减少导致的
B．一个循环过程中，外界对气体做的功与温差有关
C．过程向外界释放的热量等于过程从低温热源吸收的热量
D．过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题（共52分）
13．（本题9分）我们自己在保护环境方面能做些什么？
14．（本题10分）如图所示，一容积为V0的导热容器连接横截面积为S的两端开口的长直管，用一小段水银封闭了一定质量的气体，当温度为T0时，水银柱停在长直管下端. 已知大气压强为p0，该小段水银柱产生的压强为，大气压强不变，不计水银与管壁间的摩擦.
①已知封闭气体在某过程中从外界吸收热量Q，水银柱上升h，求气体内能的增加量；
②若环境温度缓慢升高，请推导出该小段水银柱在直管内相对下端移动的距离x随封闭气体热力学温度T的变化关系式.
15．（本题15分）一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化，其中为等温线，气体在状态A时温度为，求：
①气体在状态C时的温度；
②已知从A到B的过程中，气体的内能减少了300J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少。
16．（本题18分）喷雾器内有10L水，上部封闭有1atm的空气2L．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）．
（1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因；
（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。
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