江苏专版2018版高中物理第十章热力学定律章末检测新人教版选修3_32018042524.doc

第十章 热力学定律章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40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冬天太阳下的人会觉得温暖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BD2某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么()A外界对胎内气体做功，气体内能减小B外界对胎内气体做功，气体内能增大C胎内气体对外界做功，内能减小D胎内气体对外界做功，内能增大答案D解析中午，车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，D项正确32015年12月1日，习近平主席在巴黎气候大会上强调我国目前已成为世界节能和利用新能源、可再生能源第一大国关于能量和能源，下列说法正确的是()A由于开发了新能源，所以能量的总量在不断增加B煤和石油燃烧会污染空气，应停止开发和使用C能量耗散说明自然界的总能量在不断减少D不同形式的能量之间可以相互转化答案D解析即使开发了新能源，能量的总量也不会不断增加，只会在各种形式的能之间相互转化，故A错误虽然煤和石油燃烧会污染空气，但是在目前我们应综合利用开发，还不能完全停止开发和利用，故B错误能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，但能的总量并没有消失，故C错误根据能量守恒定律可知不同形式能量之间可以相互转化，故D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对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大C若气体温度升高1 K，其等容过程所吸收的热量一定大于等压过程所吸收的热量D在完全失重状态下，气体的压强为零答案A解析一定质量的理想气体的内能仅与温度有关，若气体的压强和体积都不变，则温度不变，其内能也一定不变，A正确；由C知，气体的温度不断升高，压强不一定增大，B错误；根据热力学第一定律有UQW，气体温度升高1 K，U相同，等容过程W0，等压过程，体积增大，则W”“”或“”)图6答案解析由VT可知VT图线的斜率越大，压强p越小，故pbpc.由热力学第一定律有：QUW，因TbTc，所以UabUac，而WabQac.12(8分) 如图7所示，弹簧一端固定于水平台面上，另一端与质量为m的活塞拴接在一起，开口向下质量为M的汽缸与活塞一起封闭了一定质量的气体，汽缸和活塞均可与外界进行热交换由于外界环境的温度缓慢降低，被封闭气体向外界释放热量Q，同时其内能减少U.已知大气压强为p0，汽缸的横截面积为S，汽缸壁厚度忽略不计，重力加速度为g，则：图7(1)被封气体的体积V_.(填“增大”“减小”或“不变”)(2)活塞移动距离x为_；汽缸移动距离y为_答案(1)减小(2)0三、计算题(本题共4小题，共46分)13(8分)汽缸内封闭了一定量压强为p1.0105 Pa、体积为V2.0 m3的理想气体，现使气体保持压强不变体积缓慢压缩至V1.0 m3，此过程气体向外界释放了Q1.2105 J的热量，则：(1)压缩过程外界对气体做了多少功？(2)气体内能变化了多少？答案(1)1.0105 J(2)2104 J解析(1)封闭气体做等压变化的压强为p外界对气体做功：WFhpShpV解得：W1.0105 J(2)由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化：UQW1.21051.0105 J2104 J14(12分)如图8所示，一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始时活塞被螺栓K固定现打开螺栓K，活塞下落，经过足够长的时间后，活塞停在B点，已知ABh，大气压强为p0，重力加速度为g.图8(1)求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p；(2)设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q.答案(1)pp0(2)Q(p0Smg)h解析(1)p0SmgpS解得pp0(2)由于理想气体的温度不变，则气体内能不变外界对气体做功W(p0Smg)h由热力学第一定律可得：Q(p0Smg)h15(12分) 在如图9所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸热的热量为9 J，图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零，求：图9(1)从状态A到状态C的过程，外界对该气体做的功W1和气体内能的增量U1；(2)从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量U2及其从外界吸收的热量Q2.答案(1)09 J(2)9 J3 J解析(1)从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，外界对该气体做功W10，根据热力学第一定律有U1W1Q1内能的增量U1Q19 J(2)从状态A到状态B过程，体积减小，温度升高该气体内能的增量U2U19 J根据热力学第一定律有U2W2Q2从外界吸热的热量Q2U2W23 J.16(14分)如图10所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量的某种理想气体活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡已知汽缸高度为h，开始活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为S，大气压强为p0，物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计缓慢升高环境温度，使活塞上升x，封闭气体吸收了Q的热量(活塞、汽缸底的厚度不计，且汽缸始终未离开地面)求：图10(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？答案(1)(273.15t)(2)气体内能增加Q(p0SG)x解析(1)活塞缓慢