2019-2020学年高中物理 阶段测试卷7 粤教版选修3-3

1 阶段测试阶段测试 7 7 热力学基础热力学基础 一 选择题 本题共 10 小题 每题 7 分 共 70 分 在每小题给出的四个选项中 第 1 5 题只有一项符合题目要求 第 6 10 题有多项符合题目要求 全部选对的得 7 分 选 对但不全的得 4 分 有选错的得 0 分 1 关于物体内能变化的说法 正确的是 a 一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变 b 一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加 c 一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加 d 一定质量的物体在体积保持不变的过程中 内能一定不变 答案 c 晶体熔化要吸热 温度不变 也没有对外做功 故内能增加 a 错 一 定质量的气体在膨胀过程中 吸放热情况不确定 但一定对外做功 即w 0 由 u w q知 u不确定 故 b 错 物体的热膨胀一定是吸收了热量 但对外做功不一定 小于吸收的热量 内能不一定增加 c 项正确 物体的体积不变 温度可能改变 内能就 随之改变 d 错 内能的改变由做功w和热传递q共同决定 即 u w q 而w和q又有正负之分 当w q的代数和不为零时 u 0 内能必定改变 2 当把打足气的车胎内的气体迅速放出时 会发现车胎气嘴处的温度明显降低 这是 因为在这个过程中 a 气体对外做功 同时向外传递热量 b 气体对外做功 车胎内气体温度降低 从外界吸热 c 外界对气体做功 车胎内气体向外传递热量 d 外界对车胎内气体做功 同时向车胎内气体传递热量 答案 b 气体迅速放出时 体积增大 对外做功 同时温度降低 使气嘴处温度 降低 由于胎内气体温度降低 故从外界吸热 3 对于实际的气体 下列说法错误的是 a 气体的内能包括气体分子的重力势能和气体整体运动的动能 b 气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能 c 热传导 热辐射 热对流都可能改变气体的内能 d 气体的内能包括气体分子热运动的动能 答案 a 实际气体的内能中不包括重力势能和气体整体运动的动能 故 a 错误 实际气体的分子间相互作用力不能忽略 故其内能包括分子间相互作用的势能 故 b 正确 热传递可以改变物体的内能 热传递的三种方式是热传导 热辐射 热对流 故 c 正确 气体的内能包括气体分子热运动的动能 d 正确 4 下列说法正确的是 2 a 冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体 因此不遵从热力学第二定律 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 因为违背热力学第一定律 答案 c 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 不可能通过给物体加热而使它运动起来 违背 了热力学第二定律 5 以下说法中正确的是 a 系统在吸收热量时内能一定增加 b 悬浮在空气中做布朗运动的 pm2 5 粒子 气温越低 运动越剧烈 c 封闭容器中的理想气体 若温度不变 体积减半 则单位时间内气体分子在容器壁 单位面积上碰撞的次数加倍 气体的压强加倍 d 用力拉铁棒的两端 铁棒没有断 说明此时分子间只存在引力而不存在斥力 答案 c 根据热力学第一定律 u w q 系统在吸收热量时 同时向外放热 则内能不一定增加 故 a 错误 当温度越高时 分子运动越剧烈 导致做布朗运动的颗粒 也剧烈 故 b 错误 由 c 当温度不变 体积减半 则气体压强p加倍 即单位时间内 pv t 气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍 故 c 正确 铁棒没有断 说明此时分子间 同时存在引力与斥力 分子力体现为引力 故 d 错误 6 在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是 a 电流通过电炉使温度升高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 室内会变凉快 答案 bd 电流通过电炉做功使电能转化为内能 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 7 图中汽缸内盛有一定质量的理想气体 汽缸壁是导热的 缸外环境保持恒温 活塞 与汽缸壁的接触是光滑的 但不漏气 现将活塞杆与外界连接使它缓慢地向右移动 这样 气体将等温膨胀并通过杆对外做功 若已知一定质量理想气体的内能只与温度有关 则下 列说法正确的是 a 气体是从外界吸热 全用来对外做功 但此过程不违反热力学第二定律 b 气体是从外界吸热 全用来对外做功 因此此过程违反热力学第二定律 3 c 此过程中缸内的气体的压强减小 d 此过程中缸内气体的压强不变 答案 ac 气体膨胀对外做功 内能减少 温度降低 使气体与外界存在温度差 热量可从外界传递给气体 这并不违反热力学第二定律 由于气体等温膨胀 体积增大 其压强必然减小 故 a c 正确 8 下面关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是 a 从微观的角度看 热力学第二定律是一个统计规律 b 一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行 c 有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行 有的自然过程沿着分子热运 动无序性减小的方向进行 d 在任何自然过程中 一个孤立系统总熵不会减少 答案 ad 系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化 从微观角度看 热力学第二定律是一个统计规律 所以 a 对 热力学第二定律的微观意义是 一切自然过 程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行 所以 b c 均错 d 是对热力学第二定律 微观意义的描述 d 对 9 一定质量的气体封闭在绝热的汽缸内 当用活塞压缩气体时 一定增大的物理量有 不计气体分子势能 a 气体体积b 气体分子间作用力 c 气体内能d 气体分子的平均动能 答案 cd 汽缸绝热 不发生热传递 压缩气体 故气体内能增大 温度升高 平 均动能增大 c d 正确 不计气体分子势能 即不计分子间作用力 a b 错误 10 打开冰箱门时 冰箱里的冷空气出来 外面的常温空气进到里面 冰箱门重新关 上后 将这股 热 空气也关在了里面 之后 热 空气冷却 则下列说法正确的是 a 热 空气的热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 b 热 空气冷却后 压强减小 所以打开冰箱门时 比较费力 c 电冰箱的工作过程不违背热力学第二定律 d 热 空气冷却后 压强不变 内能减小 答案 bc 由热力学第二定律知 热量不能自发地由低温物体传向高温物体 除非 施加外部的影响和帮助 电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部 需要压缩机的帮助并 消耗电能 二 非选择题 本题 2 小题 共 30 分 11 某同学制作了一个结构如图 a 所示的温度计 一端封闭的轻质细管可绕封闭端o 自由转动 管长 0 5 m 将一量程足够大的力传感器调零 细管的开口端通过细线挂于力 传感器挂钩上 使细管保持水平 细线沿竖直方向 在气体温度为 270 k 时 用一段水银 4 将长度为 0 3 m 的气柱封闭在管内 实验时改变气体温度 测得封闭气柱长度l和力传感 器读数f之间的关系如图 b 所示 实验中大气压强不变 a b 1 管内水银柱长度为 m 为保证水银不溢出 该温度计能测得的最高温度为 k 2 若气柱初始长度大于 0 3 m 该温度计能测量的最高温度将 填 增大 不 变 或 减小 3 若实验中大气压强略有升高 则用该温度计测出的温度将 填 偏高 不变 或 偏低 答案 1 0 1 360 2 减小 3 偏低 解析 1 由于轻质管可以绕o点转动 通过力矩关系 设水银长度的一半为x 封闭 气体长度为l 管子长度为l 有fl gsx l x 即f l 研究气体长 gsx l gsx2 l 度为 0 3 m 和 0 35 m 两个位置 可以计算出水银长度为 2x 0 1 m 为保证水银不溢出 水银刚好到达管口 此时封闭气体长度l 0 4 m 则根据 可以算出此时温度为 v0 t0 v t t 360 k 2 根据上题结论 从公式 可以看出 后来温度与原来的气体长度有反比关系 v0 t0 v t 所以该温度计能够测量的最大温度将会减小 3 实验过程中大气压强增加 由公式 得到t 温度会增加 但如果 p0v0 t0 pv t t0pv p0v0 仍然用 计算的话 会出现测量值偏低 v0 t0 v t 12 如图所示为一汽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 求 1 若沿a d b过程 系统对外界做功 42 j 则有多少热量传入系统 5 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 热量传递是