高中物理 第三章過關(guān)檢測 粵教版選修3-3.doc

1、a第三章過關(guān)檢測(時間:60分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個選項中,16小題只有一個選項正確,710小題有多個選項正確.全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯或不答的得0分)1.下列說法正確的是() A.能量降退說明能量在不斷減少B.能量降退從能量轉(zhuǎn)化角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性C.熱量不可能從低溫物體傳給高溫物體D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律,在火力發(fā)電機中,燃?xì)獾膬?nèi)能全部轉(zhuǎn)化為電能答案B解析能量降退是指能量的可利用率越來越低,由于能量守恒,故能量不會減少,選項A錯誤;根據(jù)熱力學(xué)定律可知,宏觀自然過程自發(fā)進(jìn)行有其方向性,能量降退就

2、是從能量的角度反映了這種方向性,選項B正確;根據(jù)熱力學(xué)定律可知,能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性,熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體,選項C錯誤;火力發(fā)電機發(fā)電時,能量轉(zhuǎn)化的過程為化學(xué)能內(nèi)能機械能電能,因為內(nèi)能機械能的轉(zhuǎn)化過程中會對外放出熱量,故燃?xì)獾膬?nèi)能必然不能全部變?yōu)殡娔?選項D錯誤.2.如圖是密閉的汽缸,外力推動活塞P壓縮氣體,對缸內(nèi)氣體做功800 J,同時氣體向外界放熱200 J,缸內(nèi)氣體的()(導(dǎo)學(xué)號51140118)A.溫度升高,內(nèi)能增加600 JB.溫度升高,內(nèi)能減少200 JC.溫度降低,內(nèi)能增加600 JD.溫度降低,內(nèi)能減少200 J答案A解析由U=W+Q,得U=800 J+(-

3、200 J)=600 J,一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能大小只與溫度有關(guān),U0說明溫度升高,A正確.3.如圖所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿理想氣體,Q內(nèi)為真空,整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換.打開閥門K后,P中的氣體進(jìn)入Q中,最終達(dá)到平衡,則()A.氣體體積膨脹,內(nèi)能增加B.氣體分子勢能減少,內(nèi)能增加C.氣體分子勢能增加,壓強可能不變D.Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中答案D解析根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,D項正確.容器內(nèi)氣體自由膨脹,氣體與外界之間不做功也沒有熱交換,故氣體的內(nèi)能不變,A項不正確.理想氣體分子間作用力很弱,氣體體積變化時,氣體分子勢

4、能可認(rèn)為不變,B、C項也不正確.aa4.如圖為打氣筒模型圖,在給自行車打氣的過程中,首先迅速壓下打氣筒活塞,當(dāng)打氣筒內(nèi)氣體壓強大于某個值時筒內(nèi)閥門打開,氣體開始進(jìn)入自行車車胎內(nèi),反復(fù)操作,完成打氣過程.設(shè)筒內(nèi)氣體在進(jìn)入車胎前質(zhì)量不變,氣體可以看成理想氣體,下列有關(guān)筒內(nèi)氣體在進(jìn)入車胎前的說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號51140119)A.迅速壓下打氣筒活塞過程中筒內(nèi)氣體溫度不變B.迅速壓下打氣筒活塞過程中筒內(nèi)氣體內(nèi)能增加C.壓下打氣筒活塞過程中筒內(nèi)氣體壓強不變D.壓下活塞過程中越來越費力是因為筒內(nèi)氣體分子間一直表現(xiàn)為斥力,并且越來越大答案B解析迅速壓下活塞的過程中,外界對氣體做功,氣體來不及與外界發(fā)生

5、熱交換,因此筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加,溫度升高,A錯誤,B正確;筒內(nèi)氣體的溫度升高,體積減小,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C,知氣體的壓強增大,C錯誤;壓下活塞過程中,需要克服氣體的壓力,氣體壓強越來越大,故越來越費力,D錯誤.5.下列說法正確的是()A.熱力學(xué)第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B.電流通過導(dǎo)體,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,反過來,可將內(nèi)能收集起來,再轉(zhuǎn)化成電能,形成與原來大小相同的電流C.可以制成一種熱機,由熱源吸取一定的熱量而對外做功D.冰可以熔化成水,水也可以結(jié)成冰,這個現(xiàn)象違背了熱力學(xué)第二定律答案C解析熱力學(xué)第二定律說明了一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是有方向性的,但并沒有否認(rèn)以特殊方式利

6、用能量的可能性,故A錯誤;功和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化具有方向性,在不引起其他變化時其逆過程是不可能實現(xiàn)的,故B錯誤;冰熔化成水,水結(jié)成冰,伴隨著能量的轉(zhuǎn)移,不是自發(fā)進(jìn)行的,沒有違背熱力學(xué)第二定律,D錯誤.6.如圖為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖,M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體,M可沿N的內(nèi)壁上下滑動,設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換,在M向下滑動的過程中()(導(dǎo)學(xué)號51140120)A.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能增大B.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能減小C.氣體對外界做功,氣體內(nèi)能增大D.氣體對外界做功,氣體內(nèi)能減小答案Aaa解析M筒向下滑動的過程中壓縮氣體,對氣體做功,又由于氣體不與外界發(fā)生熱交換,根據(jù)熱力學(xué)第

7、一定律可知氣體的內(nèi)能增加,選項A正確.7.下列說法正確的是()A.就改變物體內(nèi)能來說做功和熱傳遞是兩種相同的方式B.只要制造出足夠小的溫度計就能測出個別分子的溫度C.不通過做功的過程,內(nèi)能也可以從一個物體傳遞給另一個物體D.在自然界發(fā)生的各種變化中能的總量雖然保持不變,但能量的品質(zhì)在逐步降低答案CD解析用做功的方法來改變物體的內(nèi)能,實質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化的過程,即機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;用熱傳遞的方法來改變物體的內(nèi)能,實質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)移的過程,選項A錯誤.溫度是大量分子無規(guī)則運動的宏觀表現(xiàn),一個分子的溫度沒有意義,也就無法測量,選項B錯誤.用熱傳遞也能實現(xiàn)內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,選項C正確.自然界發(fā)生的各種變化中能的總

8、量雖然保持不變,但能量的品質(zhì)在逐步降低,有些能量耗散以后無法再利用,選項D正確.8.用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品,如圖所示.充氣袋四周被擠壓時,假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換,則袋內(nèi)氣體()(導(dǎo)學(xué)號51140121)A.體積減小,內(nèi)能增大B.體積減小,壓強減小C.對外界做負(fù)功,內(nèi)能增大D.對外界做正功,壓強減小答案AC解析充氣袋被擠壓時,體積減小,外界對氣體做功(氣體對外界做負(fù)功),氣體內(nèi)能增大,根據(jù)氣體實驗定律可知,氣體壓強增大,綜上分析知,A、C兩項正確.9.從微觀角度看,下列說法正確的是()A.熱力學(xué)第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律B.一個非孤立的系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展C.一個

9、宏觀狀態(tài)所對應(yīng)的微觀狀態(tài)越多,越是無序,熵值越大D.出現(xiàn)概率越大的宏觀狀態(tài),熵值越大答案ACD解析一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進(jìn)行的.熵是描述系統(tǒng)大量分子運動無序性程度的.在任何自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小,也就是說,一個孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展.反映了一個孤立系統(tǒng)的自然過程會沿著分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行.對于一個非孤立的系統(tǒng),在與外界有能量交換時其熵也有可能變小,故B錯誤,A、C、D正確.aa10.如圖是某研究小組為了探究“魚鰾的作用”所制作的裝置.具體制作方法如下:在大號“可樂瓶”中注入半瓶水,在一個小氣球中放入幾枚硬幣并充入少量空氣(忽

10、略氣體的分子勢能),將其裝入“可樂瓶”中.通過在水中放鹽改變水的密度后,使氣球恰好懸浮于水中,并擰緊瓶蓋.設(shè)初始時瓶中氣體、水及外界大氣的溫度相同.當(dāng)用手?jǐn)D壓“可樂瓶”的上半部分時,下列說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號51140122)A.快速擠壓時,瓶內(nèi)氣體壓強變大B.快速擠壓時,瓶內(nèi)氣體溫度不變C.快速擠壓時,瓶內(nèi)氣體體積不變D.緩慢擠壓時,氣球下降答案AD解析快速擠壓氣體時,外界對它做功,瓶內(nèi)氣體來不及與外界發(fā)生熱傳遞,由W+Q=U,氣體內(nèi)能增大,溫度上升,體積變小,瓶內(nèi)壓強變大,則A項對,B、C兩項錯;緩慢擠壓時,溫度不變,體積變小,瓶內(nèi)壓強變大,對氣球來說,壓強也增大,溫度不變,體積必然減小

11、,則重力mg大于浮力gV,氣球下降,則D項對.二、非選擇題(11題8分,12題8分,13題11分,14題11分,15題12分,共50分)11.如圖所示,內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在汽缸內(nèi),外界大氣壓強為p0.現(xiàn)對汽缸緩慢加熱,氣體吸收熱量Q后,體積由V1增大為V2,則在此過程中,氣體分子平均動能(選填“增大”“不變”或“減小”),氣體內(nèi)能變化了.答案增大Q-p0(V2-V1)解析氣體的溫度最終升高,分子平均動能增大,內(nèi)能增大,由熱力學(xué)第一定律U=Q+W,由于氣體對外做功,故W=-p0(V2-V1),所以U=Q-p0(V2-V1).12.若一定質(zhì)量的理想氣體分別按如圖所

12、示的三種不同過程變化,其中表示等壓變化的是(選填“A”“B”或“C”),該過程中氣體的內(nèi)能(選填“增加”“減少”或“不變”).答案C增加解析由題圖知,圖C是等壓變化,等壓的過程是升溫膨脹,溫度是理想氣體內(nèi)能的決定因素,由此判斷知,內(nèi)能增加.13.aa如圖所示的p-V圖中,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B,氣體對外做功280 J,吸收熱量410 J;氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A,這一過程中外界對氣體做功200 J.求:(1)ACB過程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少?變化量是多少?(2)BDA過程中氣體是吸熱還是放熱?吸收或放出的熱量是多少?答案(1)增加130 J(2)放熱3

13、30 J解析(1)ACB過程內(nèi)能增加,ACB過程中W1=-280 J,Q1=410 J.由熱力學(xué)第一定律UB-UA=W1+Q1=130 J,氣體內(nèi)能的變化量為130 J.(2)BDA過程中氣體放熱,因為一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù),BDA過程中氣體內(nèi)能變化量UA-UB=-130 J.又因外界對氣體做功200 J,由熱力學(xué)第一定律UA-UB=W2+Q2,Q2=-330 J,放出熱量330 J.14.某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示.蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔上,給壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達(dá)到一定值時,氣體就把壓力閥頂起.假定在壓力閥被頂起時,停止加熱.(導(dǎo)學(xué)號51140123)(1)若此時鍋

14、內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式.(2)假定在一次放氣過程中,鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1 J,并向外界釋放了2 J的熱量.鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?(3)已知大氣壓強p隨海拔高度H的變化滿足p=p0(1-H),其中常數(shù)0.結(jié)合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋,當(dāng)壓力閥被頂起時鍋內(nèi)氣體的溫度有何不同.答案(1)n=NA(2)減少了3 J(3)溫度隨著海拔高度的增加而降低解析(1)阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁,設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n,則n=NA.(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律:U=W+Q,氣體對外做功,功為負(fù),W=-

15、1 J;向外放熱,熱量為負(fù),Q=-2 J;則有U=W+Q=-3 J,負(fù)號表示內(nèi)能減少.鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少,減少了3 J.(3)由p=p0(1-H)(其中0),隨著海拔高度的增加,大氣壓強減小;由p1=p+=p0(1-H)+,隨著海拔高度的增加,閥門被頂起時鍋內(nèi)氣體壓強減小;根據(jù)查理定律可知,閥門被頂起時鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低.15.一太陽能空氣集熱器,底面及側(cè)面為隔熱材料,頂面為透明玻璃板,集熱器容積為V0,開始時內(nèi)部封閉氣體的壓強為p0.經(jīng)過太陽曝曬,氣體溫度由 T0=300 K 升至T1=350 K.(導(dǎo)學(xué)號51140124)aa(1)求此時氣體的壓強.(2)保持T1=350 K不變,緩慢抽出部分氣體,使氣體壓強再變?yōu)閜0,求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值.判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是