2016-2017学年高中物理 全一册粤教版选修3-3_10

1 章末质量评估(三) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分在每小题给出的四个选项 中，只有一个选项符合题目要求，选对的得 3 分，选错或不答的得 0 分) 1在以下事例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是( ) A两小球碰撞后粘合起来，同时温度升高 B冬天暖气为房间供暖 C点燃的爆竹在空中爆炸 D汽车的车轮与地面相互摩擦发热 解析：改变内能的方式有两种：做功和热传递热传递指内能的转移，而不是其他形 式的能转 化为内能，两小球碰撞后粘在一起，温度升高，是机械能转化为内能，故 A 错； 点燃的爆竹在空中爆炸，是化学能转化为了内能，故 C 错；车轮与地面摩擦生热，是机械 能转化为内能，故 D 错 答案：B 22013 年，我国出现了大范围的雾霾天气，如何减少环境污染，已成为当务之 急下列发电方式会加剧大气污染的是( ) A太阳能光伏发电 B风力发电 C水力发电 D火力发电 解析：太阳能光伏电池属于清洁能源，不会带来大气污染，故 A 错误；风能属于清洁 的新能源，无污染，故 B 错误；水力发电，属于清洁能源，不会带来大气污染，故 C 错误； 火力发电要燃烧煤等化石能源，从而带来大量的烟尘造成大气污染，故 D 正确 答案 ：D 3如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图， M、 N 两筒间密闭了一定质量的气体， M 可沿 N 的壁上下滑动设筒内气体不与外界发生热交换，在 M 向下滑动的过程中( ) A外界对气体做功，气体内能增大 B外界对气体做功，气体内能减小 C气体对外界做功，气体内能增大 D气体对外界做功，气体内能减小 解析：因为 M、 N 内被封闭气体体积减小，所以外界对气体做功由热力学第一定律及 2 M、 N 内气体与外界没有热交换可知外界对气体做功，内能一定增加，故 A 正确，B、C、D 错误 答案：A 4崔牛先生向客户推销他设计的“超级推进器” ，该推进器由超导体、激光器、制冷 剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动 力，而不需要消耗任何能源事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了( ) A能量守恒定律 B电荷守恒定律 C机械能守恒定律 D质量守恒定律 解析：很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断地向外输出 能量的机器，但结果都以失败告终其原因是因为源源不断地获得动力，而不需要消耗任 何能源的“永动机”违背了能量守恒定律 答案：A 5密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( ) A内能减小，吸收热量 B内能减小，外界对其做功 C内能增大，放出热量 D内能增大，对外界做功 解析：因不计分子势能，所以瓶内空气内能由温度决定，内能随温度降低而减小空 气内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热故 A、C、D 错 误，B 正确 答案：B 6能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可 靠的自然规律之一下列说法中正确的是( ) A因为能量是守恒的，所以不需要节约能源 B不同形式的能量之间可以相互转化 C因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机 D能量可以被消灭，也可以被创生 解析：自然界的总能量是守恒的，能量既不能被消灭，也不能被创生，但随着能量的 耗散，能源可以利用的品质降低了，可利用的能源减少了，所以可发生能源危机，所以我 们要节约能源，故 A、C、D 错误不同形式的能量之间可以相互转化，如动能与势能之间 可以发生相互转化，故 B 正确 答案：B 7下列说法中，正确的是( ) A物体吸收热量，内能一定增加 3 B物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 C热量不可能从低温物体传到高温物体 D气体自由膨胀是可逆过程 解析：改变内能的方式有做功和热传递，物体吸收热量，物体的内能不一定增大，故 A 错误；改变内能的方式有做功和热传递，物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变， 故 B 正确；热量在一定的条件下可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱中热量会由低温 物体传递给高温物体，故 C 错误；根据热力学第二定律，气体自由膨胀是不可逆过程，故 D 错误 答案：B 8下列说法中正确的是( ) A机械能可以全部转化为内能，内能也可能全部转化为机械能 B电冰箱能制冷说明热量能自发地由低温物体传到高温物体 C热量不能从低温物体传到高温物体 D热力学第二定律说明热量只能由高温物体传向低温物体 解析：机械能可以全部转化为内能，根据热力学第二定律知，在外界的影响下，内能 也可能全部转化为机械能，故 A 正确根据热力学第二定律知，热量可以自发地由高温物 体传到低温物体，不能自发地由低温物体传到高温物体电冰箱能制冷 是在压缩机做功的 情况下热量才由低温物体传到高温物体，热量不是自发地自低温物体传到高温物体，故 B 错误根据热力学第二定律知，在引起其他变化的情况下，热量能从低温物体传到高温物 体，故 C、D 错误 答案：A 9对一些机械设备的科学性分析正确的是( ) A空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性 B第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律 C即使科学技术有长足进步，将来的热机的效率也达不到 100% D电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律 解析：热传递存在方向性是说热量只能自发地从高温物体传向低温物体，空调的制冷 过程是热量从温度较高的室内传到温度较低的制冷剂，再通过压缩制冷剂将热量传到室外， 而制热过程也是这样进行的，故 A 错误第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学 第二定律，不违反能量守恒定律，故 B 错误根据热力学第二定律可知，即使科学技术有 长足进步，将来的热机的效率也达不到 100%，故 C 正确电冰箱的制冷系统能够不断地把 冰箱内的热量传到外界，同时要消耗一定的电能，所以不违背热力学第二定律，故 D 错 误 答案：C 4 10如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着 气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器 的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为 Ep(弹簧 处在自然长度时的弹性势能为零)现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复 运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程( ) A Ep全部转换为气体的内能 B Ep一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能 C Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能 D Ep一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的 弹性势能 解析：以活塞为研究对象，设气体压强为 p1，活塞质量为 m，横截面积为 S，末态时 压强为 p2，初态 F 弹 mg p1S，由题意可得末态位置必须高于初位置，否则不能平衡，则 由 U W(绝热) W 为正， U 必为正，温度升高，内能增加，活塞重力势能增加，末态 时，由力的平衡条件知 F 弹 mg p2S，仍然具有一部分弹性势能，D 正确 答案：D 二、多项选择题(本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分在每小题给出的四个选项 中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答 的得 0 分) 11一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度 T1比铁块的温度 T2高，当它们接触在一 起时，如果不和外界交换能量，则( ) A从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量 B在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增 加量 C达到热平衡时，铜块的温度 T T1 T22 D达到热平衡时，两者的温度相等 解析：一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的 热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温 度相等，不再发生热交换为止，而热量是热传 递过程中内能的变化量，所以选项 A 和 D 都正确，选项 B 错误根据热平衡方程 c 铜 m(T1 T) c 铁 m(T T2)，解得 T ，由此可知选项 C 是错误的 c铜 T1 c铁 T2c铜 c铁 5 答案：AD 12下列说法不正确的是( ) A热量不可能由低温物体传递到高温物体 B外界对物体做功，物体的内能一定增加 C第一类水动机违反了热力学第二定律 D第二类水动机不能制成，说明自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性 解析：热量在一定的条件下可以由低温物体 传递到高温物体，比如电冰箱，故 A 错误； 由公式 U W Q 知做功和热传递都能改变物体内能，外界对物体做功若同时放出热量， 物体的内能一定增加，故 B 错误；第一类永动机不消耗能量而对外做功，违反了能量守恒 定律，故 C 错误；第二类永动机违背了热力学第二定律，说明自然界中涉及热现象的宏观 过程都具有方向性，故 D 正确 答案：ABC 13如图，一绝热容器被隔板 K 隔开成 a， b 两部分已知 a 内有一定量的稀薄气体， b 内为真空抽开隔板 K 后， a 内气体进入 b，最终达到平衡状态在此过程中( ) A气体对外界做功，内能减少 B气体不做功，内能不变 C气体压强变小，温度降低 D气体压强变小，温度不变 解析：因 b 内为真空，抽开隔板 K 后， a 内气体对外界不做功，由 U W Q 知内能 不变，故选项 A 错误选项 B 正确稀薄气体可看作理想气体，其内能只与温度有关，气 体的内能不变，温度也不变，由 p1V1 p1V2和 V1p2，即气体压强变小，故选项 C 错误，选项 D 正确 答案：BD 14如图所示，一定质量的理 想气体，从状态 A 经绝热过程 A B、等容过程 B C、 等温过程 C A 又回到了状态 A，则( ) A A B 过程气体降温 B B C 过程气体内能增加，可能外界对气体做了功 6 C C A 过程气体放热 D全部过程气体做功为零 解析： A B 过程气体绝热膨胀，气体对 外界做功，其对应的内能必定减小，即气体温 度降低，选项 A 正确； B C 过程气体等容升压，由 C(常量)可知，气体温度升高，其对 pT 应内能增加，因做功 W0，选项 B 错； C A 过程气体等温压缩，故内能变化为零，但外界 对气体做功，因此该过程中气体放热，选项 C 正确； A B 过程气体对外做功，其数值等于 AB 线与横轴包围的面积 B C 过程气体不做功 C A 过程外界对气体做功，其数值等于 CA 线与横轴包围的面积，显然全过程对气体做的净功为 ABC 封闭曲线包围的面积，选项 D 错 答案：AC 三、非选择题(本大题共 5 小题，共 54 分把答案填在题中的横线上或按照题目要求 作答解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能 得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15(6 分)指出下面例子中各是什么物理过程改变物体内能： (1)瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体的温度降低，_ (2)子弹打中木块，木块和子弹的温度升高，_ (3)电流通过电炉丝，其温度升高，_ (4)将烧红的铁块放入冷水中，水的温度升高，_ 解析：(1)中体积增大对外做功；(2)中子弹与木块摩擦做功；(3)中电流做功；(4 )中 属于热传递 答案：(1)做功 (2)做功 (3)做功 (4)热传递 16(12 分)(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关 于气泡中的气体，下列说法中正确的是_(填写选项前的字母) A气体分子间的作用力增大 B气体分子的 平均速率增大 C气体分子的平均动能减小 D气体组成的系统的熵增加 (2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了 0.6 J 的功，则此过程中气泡_(填“吸收”或 “放出”)的热量是_J气 泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了 0.1 J 的功，同时吸收了 0.3 J 的热量， 则此过程中，气泡内气体内能增加了_J. 解析：(1)气泡上升过程中温度保持不变，压强减小体积增大，所以 A、B、C 选项均错， 根据熵增加原理知 D 项正确 (2)气泡上升过程中 T 不变，故 U0，由热力学第一定律得气体吸收热量 Q W0.6 J. 7 气泡到达湖面后温度上升， U Q W0.3 J0.1 J0.2 J. 答案：(1)D (2)吸收 0.6 0.2 17(12 分)如图所示，为一气缸内封闭的一定质量的气体的 p V 图线，当该系统从 状态 a 沿过程 a c b 到达状态 b 时，有 335 J 的热量传入系统，系统对外界做功 126 J. (1)若沿 a d b 过程，系统对外做功 42 J，则有多少热量传入系统？ (2)若系统由状态 b 沿曲线过程返回状态 a 时，外界对系统做功 84 J，问系统是吸热 还是放热？热量传递多少？ 解析：(1)沿 a c b 过程 U W Q(126335) J209 J. 沿 a d b 过程 U W Q， Q U W209(42) J251 J，即有 251 J 的热量传入 系统 (2)由 b a， U209 J. U W Q84 J Q， Q(20984)J293 J. 负号说明系统放出热量 答案：(1)251 J (2)放热 293 J 18(12 分)如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为 m 的活塞密封一部分气体， 活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为 S，将整 个装置放在大气压恒为 p0的空 气中，开始时气体的温度为 T0，活塞与容器底的距离为 h0，当气体从外界吸收热量 Q 后， 活塞缓慢上升 d 后再次平衡，问： (1)外界空气的温度是多少？ (2)在