教科版高中物理选择性必修第三册第三章测试题含答案

教科版高中物理选择性必修第三册第三章测试题含答案[基础达标练一二]1．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是()A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×104J解析：因为外界对气体做功，W取正值，即W＝8×104J；内能减少，ΔU取负值，即ΔU＝－1.2×105J；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－1.2×105J－8×104J＝－2×105J，即B选项正确。答案：B2．汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这一过程中()A．汽车的机械能守恒B．汽车的动能和势能相互转化C．机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减少D．机械能逐渐转化为内能，总能量不变解析：汽车在关闭发动机后能匀速运动，说明汽车和斜坡之间一定有摩擦力作用，所以汽车的机械能不守恒，一部分机械能转化为内能，但能量的总量保持不变。答案：D3．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有()A．Q1－Q2＝W2－W1 B．Q1＝Q2C．W1＝W2 D．Q1>Q2解析：因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化，ΔU＝0。根据热力学第一定律可知W1－W2＋Q1－Q2＝ΔU＝0，即Q1－Q2＝W2－W1。答案：A4．下列说法正确的是()A．随着科技的发展，第一类永动机是可能制成的B．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了热力学第一定律，因而是不可能的D．物体的机械能为零时内能也为零解析：第一类永动机违背了热力学第一定律，故永远无法制成，A项错误；太阳照射到宇宙空间的能量转化成其他形式的能量，B项错误；马儿奔跑时同样需要消耗能量，故“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了热力学第一定律，因而是不可能的，C项正确；机械能包括动能和势能，内能包括分子热运动动能和分子势能，故物体机械能与内能无关，D项错误。答案：C5．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，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，密度减小解析：由ΔU＝W＋Q可得理想气体内能变化量ΔU＝－1.0×104J＋2.5×104J＝1.5×104J>0，故温度升高，A、B两项错误。因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由ρ＝eq\f(m,V)可知密度变小，故C项错误，D项正确。答案：D6．如图所示，给旱区送水的消防车停在水平地面上。在缓慢放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体()A．从外界吸热 B．对外界做负功C．分子平均动能减小 D．内能增加解析：缓慢放水的过程中，胎内气体压强减小，气体膨胀对外界做正功，选项B错误；胎内气体温度不变，故分子平均动能不变，选项C错误；由于不计分子间势能，气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，选项D错误；由ΔU＝W＋Q知，ΔU＝0，W<0，故Q>0，气体从外界吸热，选项A正确。答案：A7．一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，问：(1)气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)分子的平均动能是增加还是减少？解析：(1)气体从外界吸收的热量为Q＝4.2×105J外界对气体做的功为W＝－6×105J由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q＝－6×105J＋4.2×105J＝－1.8×105JΔU为负，说明气体的内能减少了。所以，气体内能减少了1.8×105J。(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。(3)因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，所以气体分子的平均动能一定减少。答案：(1)减少1.8×105J(2)增加(3)减少[能力提升练]8.如图所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定的高度，则下列有关能量转化的说法中正确的是()A．子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的机械能C．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能D．子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变成沙箱和子弹的机械能解析：子弹在射入沙箱瞬间，要克服摩擦阻力做功，一部分动能转变成沙箱和子弹的内能，另一部分动能转变成沙箱和子弹的机械能。答案：D9．五颜六色的气球是很多小孩非常喜欢的玩具。将一个气球从较冷的室外带到较温暖的室内(室内外温差较大)，一段时间后球内气体状态稳定，气球无漏气现象。在此过程中，关于气球内气体说法正确的是()A．分子平均间距减小B．分子平均动能减小C．气体的压强不会发生变化D．气体吸收的热量大于内能的增加量解析：温度升高，气球体积膨胀，分子平均间距增大，A错误；温度升高，分子的平均动能增大，B错误；根据气体状态方程，因为气体温度及体积均变大，所以其压强无法确定，C错误；气体温度升高，内能增大，气球膨胀，对外做功，根据热力学第一定律知，气体吸收的热量大于内能的增加量，D正确。答案：D10．北京春秋两季的昼夜温差较大，细心的司机发现从早晨到中午，车胎的体积和胎内气体的压强都会变大。若这段时间胎内气体质量不变，且可将其视为理想气体，那么从早晨到中午这段时间内，车胎内的气体()A．对外界做功，内能减小B．对外界做功，内能不变C．吸收热量，内能不变D．吸收的热量大于对外所做的功解析：车胎的体积和胎内气体的压强都会变大，由eq\f(pV,T)＝C可知，温度升高，则气体内能增大，且对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于对外所做的功，故选D。答案：D[创新应用练]11.如图所示是某气压式柱形保温瓶的结构示意简图，现倒入热水，封闭活塞，其与液面间封闭一定质量的理想气体，此时瓶内气体温度为T1，压强为p0，经过一段时间温度降为T2，忽略这一过程中气体体积的变化。(1)求温度降为T2时瓶内气体的压强p；(2)封闭气体温度由T1降为T2过程中，其传递的热量为Q，则气体的内能如何变化，求变化量的大小ΔU。解析：(1)由查理定律得eq\f(p0,T1)＝eq\f(p,T2)解得p＝eq\f(T2,T1)p0。(2)温度由T1下降到T2过程为等容过程，W＝0，温度降低，内能减少，由W＋Q＝ΔU得ΔU＝Q。答案：(1)eq\f(T2,T1)p0(2)内能减少Q12．新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图甲所示。壶的容积为1.5L，内含1.0L的消毒液。闭合阀门K，缓慢向下压压杆A，每次可向瓶内储气室充入0.05L的1.0atm的空气，多次下压后，壶内气体压强变为2.0atm时，按下按柄B，阀门K打开，消毒液从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，1.0atm＝1.0×105Pa。(1)求充气过程向下压压杆A的次数和打开阀门K后最多可喷出液体的体积；(2)喷液全过程，气体状态变化的等温线近似看成一段倾斜直线，如图乙所示，估算全过程壶内气体从外界吸收的热量。解析：(1)壶中原来空气的体积V1＝0.5L由玻意耳定律得p1(nV0＋V1)＝p2V1解得n＝10次当喷壶内气体压强变为1atm时，液体不再喷出，此时喷壶内增加的气体体积为nV0，因此最多喷射的液体ΔV＝nV0＝0.5L。(2)外界对气体做的功W＝－eq\f(p1＋p2,2)ΔV＝－75J由热力学第一定律有ΔU＝W＋Q＝0解得Q＝75J。答案：(1)10次0.5L(2)75[基础达标练三]1．热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程()A．有的只遵守热力学第一定律B．有的只遵守热力学第二定律C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律D．所有的都遵守热力学第一、第二定律解析：热力学第一、第二定律是热力学的基本定律，对所有涉及热现象的宏观过程都成立，选项D正确。答案：D2．下列说法正确的是()A．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C．电流的能不可能全部转化为内能D．热量不可能从低温物体传到高温物体解析：由ΔU＝W＋Q可知，A项错误；第二类永动机违背了热力学第二定律，所以制造不出来，B项正确；电流通过纯电阻电路可使电能全部转化为内能，C项错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体，D项错误。答案：B3．关于能源的开发和利用，下列观点不正确的是()A．能源是有限的，无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为B．根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的C．开发和利用能源的同时必须加强环境保护D．不断开发新能源，是缓解能源危机、加强环境保护的主要途径解析：能量守恒定律是自然界普遍存在的规律，但由于能量耗散，所以仍存在能源危机问题。答案：B4．(多选)下列说法中正确的是()A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可以实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行解析：由热力学第二定律的物理意义知，A、C正确，D错误。不违背能量守恒定律的物理过程，如果违背热力学第二定律，也是无法实现的，故B错误。答案：AC5．(多选)根据热力学定律，下列说法中正确的是()A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．能源的消耗会使自然界的能量不断减少解析：要想将热量从低温物体向高温物体传递，必须要由外界对其做功才可以完成，A、B选项均是这样的应用实例，且空调从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，A、B正确；内燃机将燃料的化学能转化为内能再转化为机械能，不可能成为单一热源的热机，C选项违背了热力学第二定律，C错误；由能量守恒定律可知，能源的消耗不会使自然界的能量减少，D错误。答案：AB6．我们绝不会看到一个放在水平地面上的物体靠降低温度可以把内能自发地转化为动能而运动起来。其原因是()A．这违反了能量守恒定律B．在任何条件下内能都不可能转化成机械能，只有机械能才会转化成内能C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的D．以上说法均不正确解析：此现象说明了机械能和内能之间转化的方向性，并不违反能量守恒定律，因此C正确，A、B、D错误。答案：C7.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内为真空，整个系统与外界没有热交换，打开阀门后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则()A．气体的体积膨胀，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中解析：当阀门K被打开，P中气体进入Q中，由于Q中为真空，且系统与外界没有热交换，所以气体内能不变，选项A、B错误。气体体积增大，温度不变，压强减小，选项C错误。由热力学第二定律可知，Q中气体不可能自发地全部退回到P中，选项D正确。答案：D8．下列过程可能发生的是()A．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开B．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高C．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发缩进去，恢复原状D．某种物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响解析：两种不同的液体在一个容器中自发地混合，不能自发地各自分开，故A错误；利用其他手段，可以使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高，如空调，故B正确；打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后不能自发缩进去，故C错误；根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量使之全部转化为机械能，而没有其他任何影响，故D错误。答案：B9．下列说法正确的是()A．能量的耗散反映出自然界的宏观过程是没有方向性的B．能量守恒表明，节约能源是无意义的C．随着科技的发展，永动机是可以制成的D．能量守恒定律是自然界遵守的普遍规律解析：能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，故A错误；热力学第二定律表明，能量虽然守恒，但可利用的品质降低了，所以需要节约能源，故B错误；永动机违背了热力学第一定律，是无法制造成功的，故C错误；能量守恒定律是19世纪自然科学的三大发现之一，也是自然界最普遍、最重要的基本规律之一，小到原子世界，大到宇宙天体，只要有能的变化，无论是什么变化，都遵守能量守恒定律，故D正确。答案：D[能力提升练]10．(多选)以下热学过程允许存在的有()A．理想气体在绝热条件下被压缩且保持温度不变B．理想气体在绝热条件下膨胀且保持温度不变C．空调制冷设备从温度较低的室内吸收热量Q1，从压缩机获得机械能W，向温度较高的室外放热Q2，且有Q2＞WD．理想气体从单一热源吸热全部转化为机械能解析：理想气体在绝热条件下被压缩，有Q＝0，W＞0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，ΔU＞0，温度不可能保持不变，故A错误；理想气体在绝热条件下，可以在真空中自由膨胀，此时Q＝0，W＝0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，ΔU＝0，温度保持不变，故B正确；把室内、室外看成是一个系统，由于电流对压缩机做功，整个系统内能会增大，即ΔU>0，根据热力学第一定律有ΔU＝Q1＋W－Q2>0，则Q2＞W，故C正确；根据热力学第二定律，理想气体可以从单一热源吸收热量并全部使之转化为机械能，但必然会引起其他变化，故D正确。答案：BCD11．(多选)关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法正确的是()A．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减少B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的C．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”解析：一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，Q＝0，W<0，根据ΔU＝W＋Q可知，气体的内能减小，故A正确；热力学第二定律表明自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故B正确；热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，故C正确；热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”，故D错误。答案：ABC12．下列说法正确的是()A．第二类永动机不可能制成功的原因是违背能量守恒定律B．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性C．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的D．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能解析：第二类永动机不可能制造成功的原因是违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，选项A错误；热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性，选项B正确；能量虽然守恒，但有些能量耗散以后就将不能再利用，故要节约能源，选项C错误；静摩擦力做功，没有机械能转化为内能，选项D错误。答案：B[创新应用练]13．(多选)关于热现象，下列说法正确的是()A．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的B．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关C．质量和温度都相同的气体，内能一定相同D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的解析：根据热力学第二定律可知，热量可以自发地由高温物体传递给低温物体，可以利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，故A正确；根据热力学第一定律可知，ΔU＝Q＋W，气体温度升高，内能增加，可通过做功和热传递来实现，方法很多，所以气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故B正确；气体内能的决定因素为温度、体积和物质的量，故质量和温度相同的气体，体积和物质的量不一定相同，内能不一定相同，故C错误；根据热力学第二定律可知，宏观热现象具有方向性，即自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D正确。答案：ABD14．热力学第二定律常见的表述有以下两种：第一种表述：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。图甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图，外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图乙。根据你的理解，热力学第二定律的实质是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：从低温物体向高温物体传递热量是通过制冷机完成的，需要外界对制冷机做功；反过来热量从高温物体传向低温物体，是伴随着热机对外界做功同时发生的。答案：如图所示一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性章末检测卷热力学定律(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1.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，选项D正确。答案：D2．下列说法正确的是()A．冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，因此不遵守热力学第二定律B．空调工作时消耗的电能与室内温度降低所放出的热量可以相等C．自发的热传递是不可逆的D．不可能通过给物体加热而使它运动起来，因为其违背热力学第一定律解析：冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，但要消耗电能，因此遵守热力学第二定律，故A错误；空调工作时消耗的电能大于室内温度降低所放出的热量，故B错误；一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，故C正确；不可能通过给物体加热而使它运动起来，因为其违背热力学第二定律，故D错误。答案：C3．关于能量的转化，下列说法正确的是()A．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行B．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性C．热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化D．自然界中能量的总量保持不变，而且能量的可利用性在逐步提高解析：根据热力学第二定律可知，宏观热现象具有方向性，满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发地进行，故A错误；热传递存在方向性是说热量只能自发地从高温物体传向低温物体，空调在工作过程中消耗了电能，故B错误；热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化，故C正确；根据能量守恒定律可知，自然界中能量的总量保持不变，但根据热力学第二定律可知，能量转化具有方向性，能量耗散使能量的可利用性在逐步降低，故D错误。答案：C4．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，但能量品质降低了解析：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，在能源的利用过程中，能量品质会下降，故要节约能源，选项B、C均错误，D正确。答案：D5.如图所示，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过定滑轮与一重物相连并处于静止状态，此时活塞到缸口的距离h＝0.2m，活塞面积S＝10cm2，封闭气体的压强p＝5×104Pa。现通过电热丝对缸内气体加热，使活塞缓慢上升直至缸口。在此过程中封闭气体吸收了Q＝60J的热量，假设气缸壁和活塞都是绝热的，活塞质量及一切摩擦力不计，则在此过程中气体内能的增加量为()A．70J B．60JC．50J D．10J解析：活塞移动过程中，气缸内气体对外界做功W＝Fs＝pSh＝10J，根据热力学第一定律有ΔU＝Q－W＝60J－10J＝50J，故C正确。答案：C6．一定质量的理想气体在某一过程中压强p＝1.0×105Pa保持不变，体积增大100cm3，气体内能增加了50J，则此过程()A．气体从外界吸收50J的热量B．气体从外界吸收60J的热量C．气体向外界放出50J的热量D．气体向外界放出60J的热量解析：气体体积增大100cm3，所以气体对外界做功W＝pΔV＝1.0×105×100×10－6＝10J，而气体内能增加了50J，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量Q＝60J，故B正确，A、C、D错误。答案：B7．如图所示，用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在一杯热水中，接触点2插在一杯冷水中，此时灵敏电流计的指针会发生偏转，这就是温差发电现象。根据这一现象，下列说法中正确的是()A．这一过程违反了热力学第二定律B．这一过程违反了热力学第一定律C．热水和冷水的温度将发生变化D．这一过程违反了能量守恒定律解析：热力学第二定律由实际热现象总结而来，故任何宏观的实际热现象都符合热力学第二定律，故A错误；吸放热和做功均会改变内能，该过程没有违反热力学第一定律，故B错误；在实验过程中，热水内能减少，一部分转移到低温物体，一部分转化为电能，故热水一定会降温，冷水一定会升温，故C正确；能量守恒定律是普遍定律，在实验过程中，热水的内能部分转化成电能，有电阻的位置都会产生热能，符合能量守恒定律，故D错误。答案：C8．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图甲所示)，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图乙所示)，这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是()A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动B．自由膨胀前后，气体的压强不变C．自由膨胀前后，气体的温度不变D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分解析：由分子动理论知，气体分子的热运动是永不停息的无规则运动，故选项A错误；由能量守恒定律知，气体膨胀前后内能不变，又因一定质量理想气体的内能只与温度有关，所以气体的温度不变，故选项C正确；由eq\f(pV,T)＝C知，气体压强变小，故选项B错误；由热力学第二定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界影响的情况下，容器中的气体不能自发地全部回到容器的A部分，故选项D错误。答案：C二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)9．电冰箱的制冷设备是用机械的方式制造人工低温的装置，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，实现制冷作用。下列说法正确的是()A．打开冰箱门让压缩机一直工作，可使室内温度逐渐降低B．在电冰箱的内管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量C．在电冰箱的外管道中，制冷剂被剧烈压缩放出热量D．电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律解析：电冰箱工作过程中，消耗电能的同时部分电能转化为内能，故打开冰箱门，室内温度不可能降低，选项A错误；制冷剂在内管道膨胀吸热，在外管道被压缩放热，选项B、C正确；电冰箱的工作原理并不违背热力学第二定律，选项D错误。答案：BC10.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，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点。以下说法正确的是()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，气体吸热解析：从状态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，要保持内能不变，一定要吸收热量，故选项A错误；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，就一定要伴随放热，故选项B正确；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，选项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，没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热，故选项D正确。答案：BCD11.如图是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置。具体制作方法如下：在大号可乐瓶中注入半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气(忽略气体的分子势能)，将其装入可乐瓶中。通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖。设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同。当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是()A．快速挤压时，瓶内气体压强变大B．快速挤压时，瓶内气体温度不变C．快速挤压时，瓶内气体体积不变D．缓慢挤压时，瓶内气体温度不变解析：快速挤压气体时，外界对它做功，来不及传递热量，由W＋Q＝ΔU知瓶内气体内能增大，温度上升，体积变小，瓶内压强变大，A正确，B、C错误；缓慢挤压时，温度不变，体积变小，瓶内压强变大，D正确。答案：AD12.大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·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P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，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P处又掉下。在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量守恒定律确定20年后，竟在德国取得了专利权。关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是()A．不符合理论规律，一定不可能实现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．违背能量守恒定律，不可能实现解析：磁铁吸引小球上升，要消耗磁铁的磁场能，时间长了磁铁的磁性就会逐步减弱，直至不能把小球吸引上去，该思想违背了能量守恒定律，不可能实现。答案：AD三、非选择题(本题共6小题，共60分)13．(6分)某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界大气压强。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界大气压强相同。此时，容器中空气的温度________(选填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。解析：由于初始时容器中的空气压强大于外界大气压强，活塞光滑、容器绝热，容器内空气推动活塞对外做功，由ΔU＝W＋Q知，气体内能减少，温度降低。气体的压强与温度和单位体积内的分子数有关，由于容器内空气的温度低于外界温度，但压强相同，则容器中空气的密度大于外界空气的密度。答案：低于大于14.(8分)一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体________(选填“吸收”或“放出”)______J热量。解析：对该理想气体由状态a沿abc变化到状态c的过程，由热力学第一定律可得ΔU＝Q＋W＝340J－120J＝220J，即从a状态到c状态，理想气体的内能增加了220J；若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，此过程理想气体的内能还是增加220J，所以可以判定此过程是吸收热量，再根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，得Q＝ΔU－W＝220J＋40J＝260J。答案：吸收26015.(10分)如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B的等压过程和B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换)，其中B→C过程中内能减少900J。求A→B→C过程中气体对外界做的总功。解析：A到B过程中，W1＝－p(VB－VA)＝－6×105×1×10－3J＝－600J，B到C的过程中，没有吸放热，Q＝0，则ΔU＝W2，解得W2＝－900J，所以W＝W1＋W2＝－600J－900J＝－1500J，可知气体对外界做功1500J。答案：1500J16.(10分)如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质