2025高中物理《課時作業》人教版選擇性必修第3冊分層作業(十二)分層作業(十二)熱力學第二定律A級必備知識基礎練1.[2022·上海閔行高二期末]關于能量轉化的方向性，下列說法正確的是()A．凡是能量守恒的過程就一定會發生能量的轉化B．摩擦生熱的過程是不可逆過程C．由于能量的轉化過程遵守能量守恒定律，所以不會發生能源危機D．空調既能制熱又能制冷，說明傳熱不存在方向性2．關于能量的轉化，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進行B．空調機既能制熱又能制冷，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．關于熱力學定律，下列說法正確的是()A．功轉變為熱的實際宏觀過程是不可逆過程B．對某物體做功，必定會使該物體的內能增加C．不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變為功D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體4．(多選)下列哪些現象能夠發生，并且不違背熱力學第二定律()A．打開一杯熱茶的杯蓋后，茶會自動變得更熱B．蒸汽機把蒸汽的內能全部轉化成機械能C．桶中渾濁的泥水在靜置一段時間后，泥沙下沉，上面的水變清，泥、水自動分離D．電冰箱通電后把箱內低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體5．(多選)關于熱力學兩大定律，下列說法正確的是()A．熱力學第一定律和熱力學第二定律是相互獨立的B．熱力學第二定律的兩種表述是等效的C．由熱力學第一定律可知做功不一定改變內能，傳熱也不一定改變內能，但同時做功和傳熱一定會改變內能D．由熱力學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級關鍵能力提升練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6min，汽車發動機牽引力為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？(2)汽車發動機牽引力的功率為多少瓦？(3)汽車發動機的效率是多大？分層作業(十八)核力與結合能A級必備知識基礎練1.科學研究表明，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，那么分子力實質上是屬于()A．引力相互作用B．電磁相互作用C．強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．關于原子核中的核力與結合能，下列說法正確的是()A．核力是短程力，作用范圍在10－10m內，核力比庫侖力小得多B．原子核中，質子與質子間有核力，質子與中子間沒有核力C．結合能是指由核子構成原子核時而具有的能量D．比結合能越大，表示原子核中的核子結合得越牢固3．(多選)愛因斯坦提出了質能方程，揭示了質量與能量的關系，關于質能方程E＝mc2，下列說法正確的是()A．質量和能量可以相互轉化B．當物體向外釋放能量時，其質量必定減少，且減少的質量Δm與釋放的能量ΔE滿足ΔE＝Δmc2C．物質的核能可用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年諾貝爾物理學獎．他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．電子中微子可以將一個氯核轉變為一個氬核，其核反應方程式為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核的質量為36.95658u，eq\o\al(\s\up1(37),\s\do1(18))Ar核的質量為36.95691u，eq\o\al(\s\up1(0),\s\do1(－1))e質量為0.00055u，1u對應的能量為931.5MeV.根據以上數據，可以判斷參與上述反應的電子中微子的最小能量為()A．0.82MeVB．0.31MeVC．1.33MeVD．0.51MeV5．[2022·浙江模擬預測](多選)關于核反應方程：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三者的比結合能由大到小是Pa、Th、UD．Pa、Th、U的結合能由大到小是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變為電能．一靜止的eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu核衰變為核eq\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．釋放的核能轉變為eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U的動能、新粒子的動能和γ光子能量C．eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U的結合能比eq\o\al(\s\up1(239),\s\do1(94))Pu的結合能更大D．核反應過程中釋放的核能為ΔE＝(mPu－mU)c27．[2021·江西金溪高二期末]運動的原子核X放出α粒子后變成靜止的原子核Y，已知原子核X、α粒子的質量分別是M、m，α粒子的動能為E，真空中的光速為c，α粒子的速度遠小于光速．則在上述核反應中的質量虧損是()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·江蘇蘇州模擬預測]硼中子俘獲療法是腫瘤治療的新技術，其原理是進入癌細胞內的硼核(eq\o\al(\s\up1(10),\s\do1(5))B)吸收慢中子，轉變成鋰核(eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li)和α粒子，釋放出γ光子．已知核反應過程中質量虧損為Δm，γ光子的能量為E0，硼核的比結合能為E1，鋰核的比結合能為E2，普朗克常量為h，真空中光速為c.(1)寫出核反應方程并求出γ光子的波長λ；(2)求核反應放出的能量E及氦核的比結合能E3.B級關鍵能力提升練9.[2022·河南新鄉高二期末](多選)一個靜止的原子核發生衰變，核反應中放出的能量為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，假設釋放的能量全都轉化為新核Y和Z的動能，其中Z的速度為v，以下結論正確的是()A．Y原子核的動能與Z原子核的動能之比為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原子核的質量之和比X原子核的質量大D．Y和Z的結合能之和一定大于X的結合能10．(多選)用質子轟擊鋰核(eq\o\al(\s\up1(7),\s\do1(3))Li)生成兩個α粒子，以此進行驗證愛因斯坦質能方程的實驗．已知質子的初動能是0.6MeV，質子、α粒子和鋰核的質量分別是1.0073u、4.0015u和7.0160u．已知1u相當于931.5MeV，則下列敘述中正確的是()A．此反應過程質量減少0.0103uB．生成的兩個α粒子的動能之和是18.3MeV，與實驗相符C．核反應中釋放的能量是18.9MeV，與實驗相符D．生成的兩個α粒子的動能之和是19.5MeV，與實驗相符11.(多選)如圖是各種元素的原子核中核子的平均質量與原子序數Z的關系圖像，由此可知()A．若原子核D和E結合成原子核F，結合過程一定會釋放能量B．若原子核D和E結合成原子核F，結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．靜止在勻強磁場中的放射性原子核X衰變為兩個粒子a和b，衰變后粒子a的運動速度與磁場垂直．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量虧損為Δm，假定衰變過程中釋放的核能全部轉化成粒子的動能，光速為c，求：(1)粒子a和b的電荷數之比eq\f(qa,qb)；(2)粒子a和b的質量之比eq\f(ma,mb)；(3)原子核X的電荷數Z和質量數A；(4)粒子a的動能Eka.分層作業(十)功、熱和內能的改變A級必備知識基礎練1.在一個完全真空的絕熱容器中放入兩個物體，它們之間沒有發生熱傳遞，這是因為()A．兩物體沒有接觸B．兩物體的溫度相同C．真空容器不能發生熱對流D．兩物體具有相同的內能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能的兩種本質不同的物理過程，做功使物體的內能改變，是其他形式的能和內能之間的轉化，熱傳遞則不同，是物體內能的轉移B．外界對物體做功，物體的內能一定增加C．物體向外界放熱，物體的內能一定減少D．熱量在熱傳遞中從一個物體向另一個物體或物體的一部分向另一部分轉移3．一個鐵塊沿斜面勻速下滑，關于鐵塊的機械能和內能的變化(忽略熱傳遞)，下列判斷中正確的是()A．鐵塊的機械能和內能都不變B．鐵塊的機械能減少，內能不變C．鐵塊的機械能增加，內能增加D．鐵塊的機械能減少，內能增加4．如圖所示，一定質量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發生熱交換)容器中，容器內裝有一可以活動的絕熱活塞．今對活塞施加一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動一段距離后，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，壓強增大，內能減少B．溫度降低，壓強增大，內能減少C．溫度升高，壓強增大，內能增加D．溫度降低，壓強減小，內能增加5．(多選)在外界不做功的情況下，物體的內能增加了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能增加了50JD．物體的分子平均動能可能不變6．如圖所示，在紫銅管內滴入乙醚，蓋緊管塞，乙醚變為氣體．用手拉住繩子兩端迅速往復拉動，管塞會被沖開．管塞被沖開前()A．外界對管內氣體做功，氣體內能增大B．管內氣體對外界做功，氣體內能減小C．管內氣體內能不變，壓強變大D．管內氣體內能增大，壓強變大7．如圖所示，瓶內裝有少量的水，瓶口已塞緊，水上方空氣中有水蒸氣，用打氣筒向瓶內打氣，當塞子從瓶口跳出時，瓶內出現“白霧”，這一現象產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：瓶內氣體推動瓶塞做功；丙：內能減小，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，一個質量為20kg的絕熱汽缸豎直放置，絕熱活塞的質量為5kg，面積為0.1m2，處于靜止狀態時被封閉氣體的高度為50cm，現在活塞上方加一15kg的物體，待穩定后，被封閉氣體的高度變為40cm.求在這一過程中氣體的內能增加了多少？(p0＝1.01×105Pa，g取10m/s2)B級關鍵能力提升練9.(多選)早些年農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，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．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，氣體對外