2019高中物理刷題首秧第十章熱力學(xué)定律單元測(cè)評(píng)對(duì)點(diǎn)練+鞏固練含解析新人教版選修3.docx

第十章 熱力學(xué)定律單元測(cè)評(píng)本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，滿分120分，考試時(shí)間90分鐘。第卷 (選擇題，共55分)一、選擇題(每小題5分，共55分)1(多選)關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)定律，下列說(shuō)法中哪些符合事實(shí)的是()A布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，是小顆粒內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)所引起的懸浮小顆粒運(yùn)動(dòng)B用活塞壓縮汽缸里的空氣，對(duì)空氣做功20105 J，若空氣向外界放出熱量15105 J，則空氣內(nèi)能增加5104 JC第二類永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樗`背了能量守恒定律D一定質(zhì)量的氣體，如果保持溫度不變，體積越小壓強(qiáng)越大答案BD解析布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，第二類永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律，C錯(cuò)誤，故B、D正確。2下面關(guān)于熵的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的量度B在孤立系統(tǒng)中，一個(gè)自發(fā)的過(guò)程總是向熵減少的方向進(jìn)行C熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)是熵是增加的，因此熱力學(xué)第二定律又叫熵增加原理D熵值越大，代表系統(tǒng)分子運(yùn)動(dòng)越無(wú)序答案B解析熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的量度，同種物質(zhì)氣態(tài)的熵大于液態(tài)和固態(tài)的，故A正確；在孤立系統(tǒng)中，一個(gè)自發(fā)的過(guò)程總是向熵增加的方向進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)是熵是增加的，故C正確；熵值越大，代表系統(tǒng)分子運(yùn)動(dòng)越無(wú)序，故D正確。3地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)。它與外界的熱交換忽略不計(jì)。已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低，則該氣團(tuán)在此上升過(guò)程中(不計(jì)氣團(tuán)內(nèi)分子間的勢(shì)能)()A體積減小，溫度降低B體積減小，溫度不變C體積增大，溫度降低D體積增大，溫度不變答案C解析隨著氣團(tuán)上升，壓強(qiáng)變小，外界對(duì)氣團(tuán)壓力減小，氣團(tuán)膨脹，體積變大，氣團(tuán)對(duì)外做功，不考慮熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣團(tuán)的內(nèi)能減小，若不計(jì)分子勢(shì)能，則內(nèi)能減小體現(xiàn)為分子平均動(dòng)能降低，宏觀表現(xiàn)為溫度降低。故C正確。4如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B在光滑地面上自由滑動(dòng)，這次F做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有()AW1W2，Q1Q2BW1W2，Q1Q2CW1W2，Q1W2，Q1W1，因此A正確。5(多選)關(guān)于一定量的氣體，下列敘述正確的是()A氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功B氣體體積增大時(shí)，其內(nèi)能一定減少C氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少答案AD解析根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功，但一定要引起其他的變化，A正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，B、C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，若外界對(duì)氣體做功的同時(shí)氣體放熱，則氣體的內(nèi)能可能減少，D正確。6關(guān)于物體內(nèi)能變化的說(shuō)法，正確的是()A一定質(zhì)量的晶體在熔化過(guò)程中內(nèi)能保持不變B一定質(zhì)量的氣體在體積膨脹過(guò)程中內(nèi)能一定增加C一定質(zhì)量的物體在熱膨脹過(guò)程中內(nèi)能不一定增加D一定質(zhì)量的物體在體積保持不變的過(guò)程中，內(nèi)能一定不變答案C解析晶體熔化要吸熱，溫度不變，也沒(méi)有對(duì)外做功，故內(nèi)能增加，A錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的氣體在膨脹過(guò)程中，可能吸熱，也可能不吸熱，但一定對(duì)外做功，即W0或Q0，由UWQ，U不確定，故B錯(cuò)誤；物體的熱膨脹一定是吸收了熱量，對(duì)外做功不一定小于吸收的熱量，內(nèi)能不一定增加，C正確；物體的體積不變，溫度可能改變，內(nèi)能隨之改變，D錯(cuò)誤。7柴油機(jī)使柴油在它的汽缸中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，高溫高壓氣體推動(dòng)活塞做功，氣體的內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)的機(jī)械能。燃燒相同的燃料，輸出的機(jī)械能越多，表明柴油機(jī)越節(jié)能。是否節(jié)能是衡量機(jī)器性能好壞的重要指標(biāo)。有經(jīng)驗(yàn)的柴油機(jī)維修師傅，不用任何儀器，只要將手伸到柴油機(jī)排氣管附近，感覺(jué)一下尾氣的溫度，就能夠判斷出這臺(tái)柴油機(jī)是否節(jié)能，真是“行家伸伸手，就知有沒(méi)有”，關(guān)于尾氣的溫度跟柴油機(jī)是否節(jié)能之間的關(guān)系，你認(rèn)為正確的是()A尾氣的溫度越高，柴油機(jī)越節(jié)能B尾氣的溫度越低，柴油機(jī)越節(jié)能C尾氣的溫度高低與柴油機(jī)是否節(jié)能無(wú)關(guān)D以上說(shuō)法均不正確答案B解析氣體的內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為柴油機(jī)的機(jī)械能，柴油機(jī)使柴油在汽缸中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，是一個(gè)高溫?zé)嵩?；而柴油機(jī)排氣管排出的尾氣是一個(gè)低溫?zé)嵩础８鶕?jù)能量守恒，這兩個(gè)熱源之間的能量差就是轉(zhuǎn)換的機(jī)械能，燃燒相同的燃料，要想輸出的機(jī)械能越多，尾氣的溫度就要越低。故B正確。8重慶出租車常以天然氣作為燃料。加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過(guò)程中，若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小B吸收熱量，內(nèi)能增大C壓強(qiáng)減小，分子平均動(dòng)能增大D對(duì)外做功，分子平均動(dòng)能減小答案B解析溫度是分子平均動(dòng)能的宏觀標(biāo)志，故在天然氣的溫度升高過(guò)程中，分子平均動(dòng)能增大，又天然氣可視為理想氣體，不需要考慮分子勢(shì)能，而氣體質(zhì)量不變，氣罐內(nèi)天然氣分子數(shù)不變，所以氣體分子總動(dòng)能增大，故內(nèi)能增大，A、D錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律可知，氣體體積不變，內(nèi)能增大，則一定從外界吸收熱量，B正確；天然氣體積不變，隨溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，C錯(cuò)誤。9某學(xué)生利用自行車內(nèi)胎、打氣筒、溫度傳感器以及計(jì)算機(jī)等裝置研究自行車內(nèi)胎打氣、打氣結(jié)束、突然拔掉氣門芯放氣與放氣后靜置一段時(shí)間的整個(gè)過(guò)程中內(nèi)能的變化情況，車胎內(nèi)氣體溫度隨時(shí)間變化的情況如圖所示?？色@取的信息是()A從開(kāi)始打氣到打氣結(jié)束的過(guò)程中由于氣體對(duì)外做功，內(nèi)能迅速增大B打氣結(jié)束到拔出氣門芯前由于氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能緩慢減少C拔掉氣門芯后，氣體沖出對(duì)外做功，其內(nèi)能急劇減少D放氣后靜置一段時(shí)間由于再次對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大答案C解析從開(kāi)始打氣到打氣結(jié)束的過(guò)程是外界對(duì)車胎內(nèi)氣體做功，故A錯(cuò)誤；打氣結(jié)束到拔出氣門芯前由于熱傳遞車胎內(nèi)氣體溫度下降，故B錯(cuò)誤；拔掉氣門芯后車胎內(nèi)氣體沖出對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能急劇減少，故C正確；放氣后靜置一段時(shí)間由于熱傳遞車胎內(nèi)氣體溫度上升，故D錯(cuò)誤。10(多選)如圖，水平放置的密封汽缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲。汽缸壁和隔板均絕熱。初始時(shí)隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等。現(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時(shí)間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時(shí)，與初始狀態(tài)相比()A右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變B左右兩邊氣體溫度都升高C左邊氣體壓強(qiáng)增大D右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量答案BC解析雖然汽缸壁和隔板絕熱，但右邊氣體由于電熱絲通電放出熱量而溫度升高，壓強(qiáng)增大，從而推動(dòng)隔板，左邊氣體因隔板壓縮氣體對(duì)內(nèi)做功，沒(méi)有熱交換，故內(nèi)能一定增加，溫度升高，而C，左邊氣體V變小，T變大，故p一定變大，對(duì)右邊氣體，由于最終還要達(dá)到平衡，則p變大，V變大，T一定變大，由此可知，A錯(cuò)誤，B、C都正確；又右邊氣體吸收電熱絲放出的熱量后，由于對(duì)外做了功，故氣體內(nèi)能的增加量小于電熱絲放出的能量，故D錯(cuò)誤。11一定質(zhì)量的理想氣體(分子力不計(jì))，體積由V1膨脹到V2。如果通過(guò)壓強(qiáng)不變的過(guò)程實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功大小為W1，傳遞熱量的值為Q1，內(nèi)能變化為U1；如果通過(guò)溫度不變的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)外做功大小為W2，傳遞熱量的值為Q2，內(nèi)能變化為U2，則()AW1W2，Q1U2BW1W2，Q1Q2，U1U2CW1U2DW1W2，Q1Q2，U1U2答案B解析在pV圖象作出等壓過(guò)程和等溫過(guò)程的變化圖線，如圖所示，根據(jù)圖象與坐標(biāo)軸所圍成的面積表示功，可知：W1W2；第一種情況，根據(jù)C(常數(shù))可知，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大，因此溫度升高，U10，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：U1Q1W1；第二種情況等溫過(guò)程，氣體等溫變化，U20，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：U2Q2W2，則得：Q2W2；由上可得：U1U2，Q1Q2，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選B。第卷 (非選擇題，共65分)二、填空題(每小題6分，共18分)12能源利用的過(guò)程，實(shí)質(zhì)是_的過(guò)程。煤、石油、天然氣等燃料的_能，能燃燒轉(zhuǎn)化為_(kāi)能；這種能可以直接供給生產(chǎn)、生活的需要，也可以通過(guò)內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為_(kāi)能，還可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為_(kāi)能，然后被利用。答案能的轉(zhuǎn)化化學(xué)內(nèi)機(jī)械電13大型抽水蓄能電站是一種配合主電站而建立的水蓄能發(fā)電站，它既是抽水站，又是發(fā)電站，電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)，利用剩余電力抽水；用電高峰時(shí)，利用蓄水發(fā)電。廣州抽水蓄能電站是為大亞灣核電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行而配套建設(shè)的電站，它的最大水位(上、下游水位差)535 m，總裝機(jī)容量為12109 W(發(fā)電機(jī)輸出功率)，電站發(fā)電效率60%。假定全部機(jī)組運(yùn)行每天必須發(fā)電4 h，抽水泵總功率為10109 W，則每天至少抽水_h。答案8解析由P1t1P2t260%代入數(shù)據(jù)可得：8 h。14一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D再回到A，體積V與溫度T的關(guān)系如圖所示，圖中TA、VA和TD為已知量。(1)從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是_過(guò)程(填“等溫”“等容”或“等壓”)。(2)從B到C的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能_(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)從C到D的過(guò)程中，氣體對(duì)外_(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”)，同時(shí)_(填“吸熱”或“放熱”)。(4)氣體在狀態(tài)D時(shí)的體積VD_。答案(1)等容(2)不變(3)做負(fù)功放熱(4)VA解析(1)由題圖可知，從狀態(tài)A到B，氣體體積不變，故是等容變化。(2)從B到C溫度不變，即分子平均動(dòng)能不變，該理想氣體的內(nèi)能不變。(3)從C到D氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，W0，所以氣體對(duì)外做負(fù)功，同時(shí)溫度降低，說(shuō)明內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第一定律UWQ知?dú)怏w放熱。(4)從D到A是等壓變化，由得VDVA。三、計(jì)算題(共47分)15(11分)在如圖所示的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生兩種狀態(tài)變化過(guò)程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對(duì)該氣體做功為6 J；第二種變化是從狀態(tài)A至狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9 J。已知圖線AC的反向延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢(shì)能為零。求：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程，該氣體對(duì)外界做的功W1和其內(nèi)能的增量U1；(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程，該氣體內(nèi)能的增量U2及其從外界吸收的熱量Q2。答案(1)0 J9 J(2)9 J3 J解析(1)由題意及題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程，氣體發(fā)生等容變化，該氣體對(duì)外界做的功W10 J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有U1W1Q1內(nèi)能的增量U1Q19 J。(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程，體積減小，溫度升高該氣體內(nèi)能的增量U2U19 J根據(jù)熱力學(xué)第一定律有U2W2Q2從外界吸收的熱量Q2U2W23 J。16(12分)如圖所示為一汽缸內(nèi)封閉的一定質(zhì)量的氣體的pV圖象，當(dāng)該系統(tǒng)從狀態(tài)a沿過(guò)程acb到達(dá)狀態(tài)b時(shí)，有335 J的熱量傳入系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)外界做功126 J，求：(1)若沿adb過(guò)程，系統(tǒng)對(duì)外做功42 J，則有多少熱量傳入系統(tǒng)？(2)若系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線過(guò)程返回狀態(tài)a時(shí)，外界對(duì)系統(tǒng)做功84 J，問(wèn)系統(tǒng)是吸熱還是放熱？熱量傳遞是多少？答案(1)251 J(2)放熱293 J解析(1)沿acb過(guò)程，UWQ126 J335 J209 J。沿adb過(guò)程，UWQ，QUW209 J(42) J251 J，即有251 J的熱量傳入系統(tǒng)。(2)由ab，U209 J，由ba，UU209 J，UWQ84 JQ，Q209 J84 J293 J，負(fù)號(hào)說(shuō)明系統(tǒng)放出熱量。17(12分)如圖所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)始時(shí)被封閉的氣體的長(zhǎng)度為32 cm，某同學(xué)用力向下壓縮氣體，使封閉氣體的長(zhǎng)度變?yōu)?2 cm，該同學(xué)對(duì)活塞做90 J的功，大氣壓強(qiáng)為p1105 Pa，活塞的橫截面積S10 cm2，不計(jì)活塞的重力和摩擦，若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，在此過(guò)程中向外散熱20 J，求氣體內(nèi)能變化了多少？答案增加了90 J解析大氣對(duì)活塞做功W0pV1105(032012)(10104) J20 J，該同學(xué)對(duì)氣體做功W