人教版高中物理選修3-3：測試卷(七)含答案

1、高中同步測試卷（七）第七單元熱力學(xué)第一定律能量守恒（時間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分.在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項符合題目要求.全部選又的得5分，選對但不全的得 3分，有選錯或不答的得0分.）1 .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2 .在給自行車輪胎打氣時，會發(fā)現(xiàn)胎內(nèi)氣體溫度升高，這是因為（）A.胎內(nèi)氣體壓強不斷增大，而容積不變8 .輪胎從外界吸熱C.外界空氣溫度本來就高于胎內(nèi)氣體溫度D.打氣時，外界不斷對胎內(nèi)氣體做

2、功3.行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火 焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流.上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是（）A.物體克服阻力做功B.物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C.物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D.物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量4.如圖，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的汽缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體.當(dāng)環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體（）A.內(nèi)能增加C.壓強增大B.對外做功D.分子間的引力和斥力都增大5 . 一定質(zhì)量的氣體在保持壓強恒等于1.0 X 105 Pa的狀況下，體積從 20 L膨脹到30 L,這一過程中氣

3、體從外界吸熱4X103 J ,則氣體內(nèi)能的變化為（）A.增加了5X103JB.減少了 5X103 JC.增加了3X103JD.減少了 3X103 J6 .重慶出租車常以天然氣作為燃料.加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中，若儲氣罐內(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.壓強增大，內(nèi)能減小B.吸收熱量，內(nèi)能增大C.壓強減小，分子平均動能增大D.對外做功，分子平均動能減小7 . 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)I（pi, V,Ti）被壓縮至狀態(tài)n（p2,V2,T2）,已知T2>Ti,則該過程中（）B.氣體可能向外界放熱D.氣體對外界做正功A.氣體的內(nèi)能一定是增加的C.氣體

4、可能從外界吸收熱量8 .如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱（即與外界不發(fā)生熱交換）容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動的絕熱活塞.今對活塞施以一豎直向下的壓力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力，則被密封的氣體（）A.溫度升高，壓強增大，內(nèi)能減少8 .溫度降低，壓強增大，內(nèi)能減少C.溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增加D.溫度降低，壓強減小，內(nèi)能增加9 .如圖為某種椅子升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的理想氣體，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（）A.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加C.氣體對外界做功，氣

5、體內(nèi)能增加B.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減少D.氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減少10 .如圖所示，A B兩點表示一定質(zhì)量的某種理想氣體白兩個狀態(tài)，當(dāng)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)8時（）A.體積必然變大B.有可能經(jīng)過體積減小的過程C.外界必然對氣體做功D.氣體必然從外界吸熱11 .一物理實驗愛好者開展探究性課外活動研究氣體壓強、體積、溫度三量間的變化關(guān)系.導(dǎo)熱良好的汽缸開口向下，內(nèi)有理想氣體（即分子勢能可忽略的氣體），汽缸固定不動，缸內(nèi)活塞可自由滑動且不漏氣.一溫度計通過缸底小孔插入缸內(nèi)，插口處密封良好，活塞下掛一個沙桶，沙桶裝滿沙子時，活塞恰好靜止.現(xiàn)給沙桶底部鉆一個小洞，細(xì)沙慢慢漏出，外部環(huán)境溫度恒定，

6、則 （）A.繩的拉力對沙桶做正功，所以氣體對外界做功B.外界對氣體做功，溫度計示數(shù)不變C.氣體體積減小，同時從外界吸熱D.外界對氣體做功，溫度計示數(shù)增加12 .如圖，水平放置的密封汽缸內(nèi)被一豎直隔板分隔為左右兩部,分，隔板可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲.汽缸壁左右q3土和隔板均絕熱.初始時隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等.現(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時間后切斷電源，當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達到平衡時，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.左邊氣體壓強增大位.)13 .(10分)如圖所示p V圖中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB

7、7;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±程回到狀態(tài) A 這一過程中外界對氣體做功200 J .求：(1) ACBi±程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？(2) BDAi程中氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少?14.(10分)如圖所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，開始時封閉的空氣柱長度為 22 cm,現(xiàn)在用豎直向下的外力 F壓縮氣體，使封閉空氣柱 長度變?yōu)? cm,人對活塞做功100 J ,大氣壓強為pc= 1 X 105 Pa ,不計活塞重 力.問：(1)若用足夠長的時間緩慢壓縮氣體，求壓縮后氣體的壓

8、強為多大？(2)若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，向外散失的熱量為20 J ,則氣體的內(nèi)能增加多少？(活塞的橫截面積S= 1 cm2)15 .(10分)如圖所示，一導(dǎo)熱汽缸放在水平面上，其內(nèi)封閉一定質(zhì)量 的某種理想氣體，活塞通過定滑輪與一重物連接，并保持平衡，已知汽缸 高度為h,開始時活塞在汽缸中央，初始溫度為t攝氏度，活塞面積為 S,大氣壓強為p0.物體重力為G活塞質(zhì)量及一切摩擦不計，緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞上升 Ax,封閉氣體吸收了 Q的熱量.(汽缸始終未離開地面) 求：(1)環(huán)境溫度升高了多少度？(2)氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？16 . (10分)某同學(xué)想要估測每秒鐘太陽輻射到地球表面上的能

9、量，他用一個橫截面積 S= 3.2 dm2的保溫圓筒，筒內(nèi)裝有質(zhì)量為 m= 0.4 kg的水，讓太陽光垂直照射 t = 3 min,水 升高的溫度 At =2.2 °C,已知水的比熱容 c=4.2 X 103J/(kg )，地球半徑為 R= 6 400 km, 試求出太陽向地球表面輻射能量的功率.參考答案與解析1 .導(dǎo)學(xué)號：65430099 解析：選A.迅速向里推活塞壓縮氣體時，對氣體做功，使氣 體內(nèi)能急劇增加，氣體來不及向外傳熱， 溫度很快升高，達到柴油的著火點，使之燃燒起來.2 .導(dǎo)學(xué)號：65430100 解析：選D.給自行車輪胎打氣，外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體 內(nèi)能增加，溫度升高

10、，D正確.3 .導(dǎo)學(xué)號：65430101 解析：選 AD.這四個現(xiàn)象中物體運動過程都受到阻力作用， 汽車主要是受制動阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力，因而物體都克服阻力做功，A項正確.四個物體運動過程中，汽車是動能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之是機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，D項正確4 .導(dǎo)學(xué)號：65430102 解析：選 AB.當(dāng)環(huán)境溫度升高時，壓強不變，缸內(nèi)氣體膨脹對外做功，理想氣體不考慮分子力，內(nèi)能僅由物質(zhì)的量和溫度決定，溫度升高，氣體的內(nèi)能增加，正確選項為A、 B.55 .導(dǎo)學(xué)號：65430103 解析：選 C.氣體等壓膨

11、脹過程對外做功W= pAV= 1.0X10Pax (30 -20) x 10 3 m3=1.0X103J.這一過程氣體從外界吸熱Q= 4X103 J.由熱力學(xué)第一定律AU VW- Q,由于氣體又外做功，W應(yīng)取負(fù)值，則可得 AU= 1.0 X 103 J+4.0 X 103J= 3.0 X 103 J ,即氣體內(nèi)能增加了 3X103 J .故選項C正確.6 導(dǎo)學(xué)號：65430104 解析：選B. 溫度是分子平均動能的宏觀標(biāo)志，故天然氣的溫度升高過程中，分子平均動能增大，又天然氣可視為理想氣體，不需要考慮分子勢能，而氣體質(zhì)量不變，氣罐內(nèi)天然氣分子數(shù)不變，所以氣體分子總動能增大，故內(nèi)能增大，A、 D

12、 項錯；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 項對；天然氣體積不變，隨溫度升高，氣體壓強增大，C項錯.7 .導(dǎo)學(xué)號：65430105 解析：選ABC.理想氣體內(nèi)能只考慮分子動能， £>，故分子 動能增加，內(nèi)能一定是增加的， AU取正值.根據(jù)熱力學(xué)第一定律 AU= VW Q,理想氣體被壓 縮，外界對氣體做功， W取正值，但不知 W與AU數(shù)值，Q可正可負(fù).8 導(dǎo)學(xué)號：65430106 解析：選C. 向下壓活塞，對氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，對活塞受力分析可得出氣體的壓強增大，故C選項正確.9 .導(dǎo)學(xué)號：65430107解析：選A.M筒向下滑

13、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)第一定律可知氣體的內(nèi)能增加，選項A正確.10 .導(dǎo)學(xué)號：65430108 解析：選ABD.連接OA OB得到兩條等容線，故有 Vb>M, 所以A正確.由于沒有限制自狀態(tài) A變化到狀態(tài)B的過程，所以可先從 A狀態(tài)減小氣體的體 積再增大氣體的體積到B 狀態(tài)，故B 正確因為氣體體積增大，所以是氣體對外界做功，C錯誤 因為氣體對外界做功，而氣體的溫度又升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律知氣體一定從外界吸熱，D 正確11 .導(dǎo)學(xué)號：65430109解析：選 B.汽缸導(dǎo)熱良好，細(xì)沙慢慢漏出，故活塞緩慢上升，有足夠的時間與外界進行

14、熱交換，故溫度不變，而壓強變大由理想氣體狀態(tài)方程可得體積減小，外界對氣體做功，而內(nèi)能又不變，故向外界放熱，B 項正確12 .導(dǎo)學(xué)號：65430110解析：選BC.通電后，右邊氣體吸收熱量，溫度升高，壓強增大，推動隔板，對左邊氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知左邊氣體溫度升高，內(nèi)能增加，壓強變大，A項錯誤，B、C項正確；由于右邊氣體吸熱的同時，膨脹對左邊氣體做功，所以內(nèi)能的增加小于電熱絲放出的熱量，D 項錯誤13 .導(dǎo)學(xué)號：65430111 解析：(1)ACB±程內(nèi)能增加， ACB±程中 W= 280 J, Q= 410 J由熱力學(xué)第一定律 LB LA= W+ Q = 130 J

15、氣體內(nèi)能的變化量為 130 J.(2) BDA±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LA- LB= 130 J又因外界對氣體做功 200 J由熱力學(xué)第一定律 LA LB= W+ Q, Q= 330 J放出熱量330 J.答案：(1)增加 130 J (2)放熱 330 J14 .導(dǎo)學(xué)號：65430112解析：(1)設(shè)壓縮后氣體的壓強為 p,活塞的橫截面積為 S,15 = 22 cm , l = 2 cm , V)= l qS, V= IS緩慢壓縮氣體溫度不變，由玻意耳定律得：pM=pV,解彳導(dǎo):p=1.1 x106Pa.(2)大氣壓力對活塞做功：W= poS(Io-I) =2 J人做功W= 100 J ,由熱力學(xué)第一定律得：AU= W+ W+ Q,將Q= 20 J代入解得AU= 82 J.答案：(1)1.1 X106 Pa (2)82 J15 .導(dǎo)學(xué)號：65430113解析：(1)活塞緩慢移動，任意時刻都處于平衡狀態(tài)，故氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律可知：V AV 口2AxT=不得 AT= (273 + t)K.(2)氣體溫度升高，內(nèi)能增加.設(shè)汽缸內(nèi)壓強為 p,由平衡條件得：pS= poS-G封閉氣體外做功 W= pSAx=(poS- GAx,由熱力學(xué)第一定律得：A U= Q+