高中物理 第十章 熱力學(xué)定律過關(guān)檢測（二）新人教版選修3-3(2021年最新整理)

1、2016-2017學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律過關(guān)檢測（二）新人教版選修3-32016-2017學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律過關(guān)檢測（二）新人教版選修3-3 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（2016-2017學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律過關(guān)檢測（二）新人教版選修3-3）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉

2、快 業(yè)績進步，以下為2016-2017學(xué)年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律過關(guān)檢測（二）新人教版選修3-3的全部內(nèi)容。7第十章過關(guān)檢測(二）（時間：45分鐘滿分:100分）一、選擇題（本題共8小題,每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第15題只有一個選項符合題目要求，第68題有多個選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分,有選錯的得0分）1。高溫物體甲和低溫物體乙發(fā)生熱傳遞,最后達到熱平衡，這個過程的實質(zhì)是（) a。甲把溫度傳給乙，最后甲、乙兩者溫度相等b.甲把內(nèi)能傳給乙,最后甲、乙兩者內(nèi)能相等c.甲把溫度傳給乙，最后甲、乙兩者內(nèi)能相等d。甲把內(nèi)能傳給乙,最后甲、乙兩者溫

3、度相等解析:宏觀上甲的溫度降低，乙的溫度升高，因而有的同學(xué)會錯誤地認為甲物體向乙物體傳遞了溫度,而實質(zhì)上是甲將內(nèi)能傳遞給了乙，因而選項a、c錯誤；熱傳遞完成后，最后甲、乙兩物體達到熱平衡,即兩者溫度相同，并不是內(nèi)能相等，選項b錯誤,而選項d正確。答案：d2。用隔板將一絕熱容器隔成a和b兩部分,a中盛有一定質(zhì)量的理想氣體,b為真空(如圖），現(xiàn)把隔板抽去，a中的氣體自動充滿整個容器（如圖），這個過程稱為氣體的自由膨脹,下列說法正確的是()a.自由膨脹過程中，氣體分子只做定向運動b.自由膨脹前后,氣體的壓強不變c。自由膨脹前后,氣體的溫度不變d。容器中的氣體在足夠長的時間內(nèi),能全部自動回到a部分解析

4、：理想氣體在絕熱的條件下，向真空做自由膨脹的過程是一個既與外界沒有熱交換,又沒有對外做功的過程,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可以確定氣體的內(nèi)能不變，而理想氣體的分子勢能為0,即分子動能不變，溫度不變.答案:c3.如圖所示，a、b兩球完全相同，分別浸沒在水和水銀的同一深度內(nèi)，a、b球用同一種特殊的材料制作,當(dāng)溫度稍微升高時，球的體積明顯地增大,如果水和水銀的初溫及緩慢升高后的末溫都相同，且兩球膨脹后體積也相等，兩球也不再上升，則（）a。a球吸收的熱量多b.b球吸收的熱量多c.a、b兩球吸收的熱量一樣多d。不能確定吸收熱量的多少解析：a、b兩球初末狀態(tài)完全相同，故u相同;b球膨脹對水銀做的功大于a球膨脹對水

5、做的功,由熱力學(xué)第一定律u=w+q,所以b球吸收的熱量大于a球吸收的熱量,故b正確。答案:b4.金屬制成的汽缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使汽缸中柴油達到燃點的過程是(）a.迅速向里推活塞b。迅速向外拉活塞c。緩慢向里推活塞d。緩慢向外拉活塞解析:只有迅速向里推活塞，對混合氣體做功,才能使混合氣體的內(nèi)能迅速增加，溫度迅速升高到燃點。故a正確。答案：a5.如圖所示,兩個相通的容器p、q間裝有閥門k,p中充滿氣體,q為真空,整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換.打開閥門k后，p中的氣體進入q中，最終達到平衡，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

6、.q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到p中解析：氣體的膨脹過程沒有熱交換,可以判斷q=0;由于容器q內(nèi)為真空,所以氣體是自由膨脹,雖然體積變大，但是氣體并不對外做功，即w=0；根據(jù)熱力學(xué)第一定律u=w+q,由以上可以判斷該過程u=0,即氣體的內(nèi)能不變，顯然選項a、b錯誤.由于氣體分子間的作用力表現(xiàn)為引力，所以氣體體積變大時分子引力做負功，分子勢能增加，由此進一步推斷分子動能減小，溫度降低;體積變大、溫度降低,則氣體壓強變小,所以選項c錯誤.宏觀中的熱現(xiàn)象都是不可逆的，所以d正確。答案:d6.一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程表示在如圖所示的pv圖上，氣體先由a狀態(tài)沿雙曲線經(jīng)等溫過程變化到b狀態(tài),再沿與

7、橫軸平行的直線變化到c狀態(tài),a、c兩點位于與縱軸平行的直線上，以下說法中正確的是()a。由a狀態(tài)至b狀態(tài)過程中,氣體放出熱量，內(nèi)能不變b.由b狀態(tài)至c狀態(tài)過程中,氣體對外做功，內(nèi)能增加,平均每個氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁碰撞的次數(shù)不變c.c狀態(tài)與a狀態(tài)相比,c狀態(tài)分子平均距離較大,分子平均動能較大d。b狀態(tài)與a狀態(tài)相比，b狀態(tài)分子平均距離較小，分子平均動能相等解析:由a狀態(tài)到b狀態(tài)的過程是等溫過程，所以內(nèi)能不發(fā)生變化,氣體體積減小，所以外界對氣體做功,放出熱量;由b到c的過程，是等壓變化，體積增大，溫度升高，內(nèi)能增加，所以氣體對外界做功,應(yīng)該吸收熱量,雖然壓強不變，但是氣體分子熱運動變得劇烈,

8、碰撞次數(shù)改變。答案:ad7.如圖為某同學(xué)設(shè)計的噴水裝置。內(nèi)部裝有2 l水，上部密封壓強為標準大氣壓的空氣0。5 l，保持閥門關(guān)閉,再充入壓強為標準大氣壓的空氣 0.1 l。設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變。下列說法正確的有()a。充氣后,密封氣體壓強增加b.充氣后，密封氣體的分子平均動能增加c。打開閥門后，密封氣體對外界做正功d.打開閥門后,不再充氣也能把水噴光解析:溫度不變，分子平均動能不變,充氣后由于氣體的質(zhì)量增大,溫度、體積基本不變,氣體的壓強增大，選項a對,b錯；打開閥門后,水減少，氣體膨脹,密封氣體對水做正功，選項c對;如果水全排出，氣體壓強為p3，p3(2+0.5)=p

9、1(0。5+0。1）得p3=0.24p1p1,故不再充氣不能把水噴光，因為當(dāng)氣壓與外界大氣壓相同時就不再噴水,選項d錯。答案:ac8。如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)a經(jīng)絕熱過程ab、等容過程bc、等溫過程ca又回到了狀態(tài)a,則(）a.ab過程氣體降溫b.bc過程氣體內(nèi)能增加，可能外界對氣體做了功c.ca過程氣體放熱d.全部過程氣體做功為零解析：ab過程氣體絕熱膨脹，氣體對外界做功，其對應(yīng)的內(nèi)能必定減小,即氣體溫度降低,選項a正確；bc過程氣體等容升壓,則pt=恒量可知，氣體溫度升高，其對應(yīng)內(nèi)能增加,因做功w=0,故選項b錯誤;ca過程氣體等溫壓縮，故內(nèi)能變化為零,但外界對氣體做功，因此該

10、過程中氣體放熱，選項c正確;ab過程氣體對外做功,其數(shù)值等于ab線與橫軸包圍的面積。bc過程氣體不做功。ca過程外界對氣體做功，其數(shù)值等于ca線與橫軸包圍的面積,顯然全過程對氣體做的凈功為abc封閉曲線包圍的面積,選項d錯誤。答案:ac二、填空題(共20分）9.(10分)如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形金屬容器內(nèi)有一個質(zhì)量為m、面積為s的活塞。容器固定放置在傾角為的斜面上.一定量的氣體被密封在容器內(nèi)，溫度為t0，活塞底面與容器底面平行，距離為h.已知大氣壓強為p0,重力加速度為g。(1）容器內(nèi)氣體壓強為;(2)由于環(huán)境溫度變化,活塞緩慢下移h2時氣體溫度為;此過程中容器內(nèi)氣體（選填“吸熱”或“放熱”

11、）,氣體分子的平均速率（選填“增大“減小”或“不變”)。解析：(1）對活塞受力分析如圖所示,根據(jù)力的平衡條件有ps=p0s+mgcos ,解得p=p0+mgcoss。(2)根據(jù)題意,氣體發(fā)生等壓變化,由蓋呂薩克定律得hst0=h2st，解得t=t02.外界對氣體做功,w0,氣體溫度降低，內(nèi)能減小u0,由熱力學(xué)第一定律u=w+q可知,q0，氣體放熱，溫度降低,氣體分子平均動能減小,分子的平均速率減小。答案：(1）p0+mgcoss(2)t02放熱減小10。（10分)蒸汽機、內(nèi)燃機等熱機以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態(tài)變化來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，我們把這些氣體稱為工質(zhì).某熱機經(jīng)過一個循環(huán)后，工質(zhì)從

12、高溫?zé)嵩次鼰醧1，對外做功w,又向低溫?zé)嵩捶艧醧2，工質(zhì)完全恢復(fù)初始狀態(tài)，內(nèi)能沒有變化.根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在工質(zhì)的一個循環(huán)中，q1、q2、w三者之間滿足的關(guān)系是。熱機的效率 =wq1不可能達到100%，從能量轉(zhuǎn)化的角度，說明能不能完全轉(zhuǎn)化為能。解析：由熱力學(xué)第一定律，熱量、做功、內(nèi)能的符號規(guī)定得q1+（q2）+(-w）=0，即q1q2=w。再由熱力學(xué)第二定律知,內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成機械能而不產(chǎn)生其他影響。答案:q1q2=w內(nèi)機械三、計算題(共32分。要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟,有數(shù)值計算的要明確寫出數(shù)值和單位，只有最終結(jié)果的不得分)11.（14分）在一個橫截面積s=31

13、02 m2的圓筒內(nèi)裝有質(zhì)量m=0.6 kg的水，被太陽光垂直照射t=2 min 后，水溫升高1 ,射到大氣層的太陽能只有=45到達地面,不計容器的吸熱和散熱損失,試估算太陽的全部輻射功率。保留一位有效數(shù)字，設(shè)太陽與地球之間的平均距離d=1。51011 m,水的比熱容c=4。2103 j/（kg)解析:設(shè)太陽的全部輻射功率為p,則在2 min內(nèi)太陽向外輻射的能量q=pt，則由題意可知pts4d2=cmt所以p=4d2cmtst=4.41026 w。答案：4.41026 w12。(18分）如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a.其中，ab和 cd為等溫過程,bc和

14、da為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換）.這就是著名的“卡諾循環(huán)”。（1)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是.a.ab過程中,外界對氣體做功b.bc過程中，氣體分子的平均動能增大c.cd過程中,單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多d.da過程中,氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化（2）該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是（選填“ab“bc”“cd”或“da”)。若氣體在ab過程中吸收63 kj的熱量，在cd過程中放出38 kj的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為kj.（3）若該循環(huán)過程中的氣體為1 mol，氣體在a狀態(tài)時的體積為10 l，在b狀態(tài)時壓強為a狀態(tài)時的23。求氣體在b狀態(tài)時單位體積內(nèi)的分子數(shù)。（已知阿伏加德羅常數(shù)na=6.01023 mol-1，計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解析：（1）ab過程中,氣體溫度不變，內(nèi)能不變，氣體體積變大,氣體對外界做功,選項a錯誤；bc過程中，氣體對外界做功,氣體內(nèi)能減少,溫度降低,分子平均動能減小，選項b錯誤;cd過程中,氣體溫度不變，分子運動的劇烈程度不變,體積減小,單位體積內(nèi)的分子個數(shù)增加，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多,選項c正確；