2017粤教版高中物理选修（3-3）第三章《热力学基础》word章末测试

章末检测卷(三)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共16小题，每小题4分，共64分)1在下列现象中不是通过做功使物体内能改变的是()A用打气筒给自行车打气时，筒壁温度升高B在阳光照射下，水的温度升高C铁锤打铁块，使铁块温度升高D夏天在室内放几块冰，室内会变凉一些答案BD解析活塞与筒壁发生摩擦，摩擦力做功使筒壁温度升高；在阳光照射下，水温升高是靠太阳的热辐射来升温的；铁锤打铁块是做功过程；室内放上冰块是通过热传递的方式来改变室内温度的2下列说法中正确的是()A冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体，因此不遵循热力学第二定律B空调工作时消耗的电能与室内温度降低所放出的热量可以相等C自发的热传导是不可逆的D不可能通过给物体加热而使它运动起来，因为这违背热力学第一定律答案C解析有外界的帮助和影响，热量可以从低温物体传递到高温物体，空调消耗的电能必大于室内温度降低所放出的热量，A、B错不可能通过给物体加热而使它运动起来，因为这违背热力学第二定律，C正确，D错3关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是()A一定质量的气体吸收热量，其内能一定增大B不可能使热量由低温物体传递到高温物体C若两分子间距离增大，分子势能一定增大D若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大答案D解析由热力学第一定律UWQ知，一定质量的气体吸收热量内能不一定增大，例如气体对外做功，且|W|Q|，那么内能将会减少，故A项错误；不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，关键是理解“而不引起其他变化”，如果“引起其他变化”，完全可以实现将热量从低温物体传递到高温物体，故B项错误；当rr0时，分子力表现为斥力，当分子间距增大时，分子势能减小，故C项错误；根据分子引力、斥力随分子间距的变化规律知，D项正确4景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃对筒内封闭的气体，在此压缩过程中()图1A气体温度升高，压强不变B气体温度升高，压强变大C气体对外界做正功，气体内能增加D外界对气体做正功，气体内能减少答案B解析外界对气体做正功，其内能增加，温度升高，分子热运动加剧、体积变小，单位体积内分子的密集程度增加，故其压强变大正确选项为B.5某同学用橡皮塞塞紧饮料瓶，并用打气筒向饮料瓶内打气当压强增大到一定程度时，橡皮塞冲出，发现饮料瓶内壁有水蒸气凝结，产生这一现象的原因是饮料瓶中气体()A体积增大，压强减小B动能增大，温度升高C对外做功，温度降低D质量减少，温度降低答案C解析橡皮塞冲出，瓶内气体膨胀，对外界做功，W0.因时间很短，吸放热Q0，根据热力学第一定律UWQ，得U0，内能减小，温度降低故选C.6某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图2所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体()图2A对外做正功，分子的平均动能减小B对外做正功，内能增大C对外做负功，分子的平均动能增大D对外做负功，内能减小答案A解析气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间的相互作用，不考虑分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确7如图3是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的()A温度升高，内能增加600JB温度升高，内能减少200JC温度降低，内能增加600J图3D温度降低，内能减少200J答案A解析由热力学第一定律可知：UWQ外界对气体做功，W800J；气体向外散热，故Q200J；故U800200J600J；气体内能增加，则温度升高；故选A.8以下说法正确的是()A电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热量也可以由低温物体传到高温物体B内能不可以转化为机械能C能量降退否定了能量守恒定律D能量降退说明自然界的宏观过程有方向性答案AD解析在一定条件下，热量可以由低温物体传到高温物体，A正确；由能量守恒定律可知，各种形式的能量之间可以相互转化，并且总能量守恒，所以B错误；能量降退并没有否定能量守恒定律，其说明自然界的宏观过程有方向性，C错误，D正确9下列现象能够发生，并且不违背热力学第二定律的有()A一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体答案CD解析A、B都违背了热力学第二定律，都不能发生10关于能源的利用和节能，下列说法正确的是()A根据能量守恒定律，能源的利用率应该是100%B由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大C节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关D在能源的利用中，总会有一部分能量未能被利用而损失掉答案D解析在能源的利用中，总有部分能量因为各种原因(如燃烧不充分、热量散失等)而损失，利用率总低于100%，故选项A错误，选项D正确；能量降退虽然不能使能量的总量减少，却会使能量的品质降低，它实际上是将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式，故选项B错误；科技进步可以发明新技术、新设备，采用更节能的方法、开发新能源，能有效提高能源利用率，故选项C错误11如图4中气缸内盛有一定质量的理想气体，图4气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气，现将活塞杆缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是()A气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，此过程违反热力学第二定律B气体是从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律C气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，此过程不违反热力学第二定律D以上三种说法都不对答案C解析由于气缸壁是导热的，外界温度不变，活塞杆与外界连接并使其缓慢地向右移动过程中，有足够时间进行热交换，所以气缸内的气体温度也不变，该过程气体是从单一热源即外部环境吸收热量，全部用来对外做功才能保证内能不变，但此过程不违反热力学第二定律此过程由外力对活塞做功来维持，如果没有外力对活塞做功，此过程不可能发生12.用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图5所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体()A体积减小，内能增大B体积减小，压强减小C对外界做负功，内能增大图5D对外界做正功，压强减小答案AC解析袋内气体与外界无热交换即Q0，袋四周被挤压时，体积V减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律UWQ，气体内能增大，则温度升高，由常数知压强增大，选项A、C正确，B、D错误13.如图6所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，下列表述正确的是()A气体从外界吸收热量B气体分子的平均动能减少C外界对气体做正功D气体分子撞击器壁的作用力增大图6答案AD14.如图7所示为打气筒模型图，在给自行车打气的过程中，首先迅速压下打气筒活塞，当打气筒内气体压强大于某个值时内阀门打开，气体开始进入自行车车胎内，反复操作，完成打气过程设筒内气体在进入车胎前质量不变，气体可以看成理想气体，下列有关筒内气体在进入车胎前的说法正确的是()A迅速压下打气筒活塞过程中筒内气体温度升高图7B迅速压下打气筒活塞过程中筒内气体内能不变C压下打气筒活塞过程中筒内气体压强增大D压下打气筒活塞过程越来越费力是因为筒内气体分子间一直表现为斥力，并且越来越大答案AC15固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略假设气缸壁的导热性能很好，外界环境的温度保持不变若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图8所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，正确的是()图8A气体对外做功，气体内能减小B气体对外做功，气体内能不变C外界对气体做功，气体内能不变D气体从外界吸热，气体内能不变答案BD解析用力F缓慢拉活塞时，气体膨胀，对外做功，但由于气缸的导热性很好，环境温度又不变，气体会从外界吸收热量而保持与环境温度相同，因而气体的内能不变，故B、D选项正确16.如图9所示，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝气缸壁和隔板均绝热初始时隔板静止，左、右两边气体温度相等现给电热丝提供一较弱电流，通电一段时间后切断电源当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比()图9A右边气体温度升高，左边气体温度不变B左、右两边气体温度都升高C左边气体压强增大D右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量答案BC解析当电热丝通电后，右边气体温度升高气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，根据热力学第一定律，左边气体内能增加，气体的温度升高，压强增大，选项B、C正确，选项A错误右边气体内能的增加量为电热丝产生的热量减去对左边的气体所做的功，选项D错误二、填空题(本题共2小题，共12分)17(6分)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界对其做了24kJ的功现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量在上述两个过程中，空气的内能共减小_kJ，空气_(填“吸收”或“放出”)的总热量为_kJ.答案5放出29解析理想气体的内能仅与温度有关，故将空气压缩装入气瓶的过程中并不改变空气的内能，只有潜入海底过程才改变内能，所以两个过程中，空气的内能共减小5kJ，由热力学第一定律UWQ，知Q29kJ，故空气放出的总热量为29kJ.18(6分)如图10甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚变成气态，此时注射器中的温度_(“升高”、“降低”或“不变”)，乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的_线(“A”、“B”、“C”)图10答案降低C解析向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的乙醚体积增大对外做功，迅速向外拉动活塞热量来不及散发，由热力学第一定律可知内能减小，气体温度降低速率分布情况最接近题图乙中的C，因为中等速率的分子比例最大三、计算题(本题共2小题，共24分)19(12分)某压力锅的结构如图11所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起假定在压力阀被顶起时，停止加热图11(1)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？(2)已知大气压强随海拔高度的变化满足pp0(1H)，其中常数0.结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同答案(1)内能减少，减少了3J(2)锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低解析(1)根据热力学第一定律UWQ3 J，锅内气体内能减少，减少了3 J.(2)由pp0(1H)(其中0)知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；由p1pmg/S知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；根据查理定律.可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低20(12分)在一个密闭的气缸内有一定质