《2019高中物理 第十章 综合测评（四）（含解析）新人教版选修3-3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高中物理 第十章 综合测评（四）（含解析）新人教版选修3-3（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、综合测评(四)命题报告知识点简单中等较难热力学第一定律1、3、4、7、910、11、12、13、1415、16、17热力学第二定律及微观解释2、5能量守恒定律8能源和可持续发展6分值：100分时间：90分钟一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共计40分，多选题已在题号后标出)1对于热量、功和内能，三者的说法正确的是()A热量、功、内能三者的物理意义等同B热量、功都可以作为物体内能的量度C热量、功、内能的单位不相同D热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的【解析】物体的内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，而要改变物体的内能可以通过做功和热传递两种途径，这三者的物理意义不同，
2、A错误；热量是表示在热传递过程中物体内能变化的多少，而功是用做功的方式来量度改变物体内能多少的，即热量、功都可以作为物体内能变化的量度，B错误；三者单位都是焦耳，C错误；热量和功是过程量，内能是状态量，D正确【答案】D2下列关于熵的说法中错误的是()A熵是物体内分子运动无序程度的量度B在孤立系统中，一个自发的过程熵总是向减小的方向进行C热力学第二定律的微观实质是熵的增加，因此热力学第二定律又叫熵增加原理D熵值越大，代表系统内分子运动越无序【解析】热力学第二定律表明，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的例如，功转变为热是机械能向内能转化B正确【答案】B3给旱区送水的消防车停于水平
3、面，在缓慢放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体()A从外界吸热B对外界做负功C分子平均动能减少 D内能增加【解析】把车胎内气体看作理想气体，由气体状态方程C可知，在T不变的情况下，若p减小，则V增大，故气体对外做功，B错温度不变，理想气体分子的平均动能不变、内能不变，C、D错结合热力学第一定律UWQ，由于W为负值，Q0即从外界吸热，故A正确【答案】A4某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图1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1A对外做正功，
4、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【解析】汽缸内气体膨胀时其向外推动活塞做正功，C、D两项均错；因缸内气体与外界无热交换，根据热力学第一定律可知气体内能减小，故B项错误；忽略气体分子间作用力时，气体的内能就是所有分子的动能之和，密闭气体的状态变化时分子的总数不变，所以气体的内能减小时分子的平均动能减小，答案为A.【答案】A5(多选)关于第二类永动机，下列说法正确的是()A没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机 B第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成 C第二类永
5、动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能D第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化【解析】根据第二类永动机的定义可知A选项正确，第二类永动机不违反能量守恒定律，而是违反热力学第二定律，所以B选项错误机械能可以全部转化为内能，内能在引起其他变化时可能全部转化为机械能，C选项错误，D选项正确所以，该题的正确答案是A、D.【答案】AD6关于能量和能源，下列说法中正确的是()A化石能源是清洁能源B人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造C在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能
6、源D能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了【解析】化石能源在燃烧时放出SO2、CO2等气体，形成酸雨和温室效应，破坏生态环境，不是清洁能源，A项错误；能量是守恒的，既不能创造也不可能消失，但能量品质会下降，故要节约能源，B、C项均错误，D项正确【答案】D7(2015烟台二中检查)景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，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2A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【解析】猛推推杆，封闭在套筒中的气体被
7、压缩，外界对气体做功，套筒由牛角做成，导热能力很差，且压缩过程用时极短，故压缩过程可看做绝热过程由UW可知气体的内能增加，温度升高，根据C可知因T增大，V减小，故p增大，选项B正确【答案】B8大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰维尔金斯设计了一种磁力“永动机”如图3所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P处又掉下在以后的二
8、百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，竟在德国取得了专利权关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是()图3A符合理论规律，一定可以实现，只是实现时间早晚的问题B如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现C如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现D违背能量转化和守恒定律，不可能实现【解析】磁铁吸引小球上升，要消耗磁铁的磁场能，时间长了磁铁的磁性就会逐步减弱，直至不能把小球吸引上去，该思想违背了能量转化和守恒定律，不可能实现【答案】D9(多选)如图4所示，水平放置的密封汽缸内的气
9、体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在汽缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝汽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微弱电流，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4A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【解析】当电热丝通电后，右边的气体温度升高，气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，又汽缸壁和隔板均绝热，根据热力学第一定律知，左边的气体内能增加，所以温度升高，故A错误，B正确；根据pV/TC，可推出左边的气体压强增大，故C正确右边气体内能的增加值等
10、于电热丝发出的热量减去对左边气体所做的功，故D错【答案】BC10(多选)(2015济南高二检测)如图是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置具体制作方法如下：在大号“可乐瓶”中注入半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气(忽略气体的分子势能)，将其装入“可乐瓶”中通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是()图5A快速挤压时，瓶内气体压强变大B快速挤压时，瓶内气体温度不变C快速挤压时，瓶内气体体积不变D缓慢挤压时，气球下降【解析】快速挤压气体时，外界对它做功，来不及热传递
11、，由WQU，内能增大，温度上升，体积变小，瓶内压强变大，则A项对，B、C两项错；缓慢挤压时，温度不变，体积变小，瓶内压强变大，对气球来说，压强也增大，温度不变，体积必然减小，则重力mg大于浮力gV，气球下降，则D项正确【答案】AD二、填空题(本大题共2小题，共16分)11(8分)如图6所示，内壁光滑的汽缸水平放置一定质量的理想气体被密封在汽缸内，外界大气压强为p0.现对汽缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2.则在此过程中，气体分子平均动能_(选填“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_图6【解析】由热力学第一定律，对汽缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，温度升高，体积由V1增大
12、为V2，对外做功Wp0(V2V1)则在此过程中，气体分子平均动能增大，由热力学第一定律可得气体内能变化了UQWQp0(V2V1)【答案】增大Qp0(V2V1)12(8分)如图7所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程(气体与外界无热量交换)这就是著名的“卡诺循环”图7(1)该循环过程中，下列说法正确的是_AAB过程中，外界对气体做功BBC过程中，气体分子的平均动能增大 CCD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DDA过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是_(选填“AB”
13、“BC”“CD”或“DA”)若气体在AB过程中吸收63 kJ的热量，在CD过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_kJ.【解析】(1)在AB的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功，选项A错误；BC的过程中，气体对外界做功，W0，且为绝热过程，Q0，根据UQW，知U0，根据UQW，U0，即气体的内能增加，温度升高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，选项D错误(2)从AB、CD的过程中气体做等温变化，理想气体的内能不变，内能减小的过程是BC，内能增大的过程是DA.气体完成一次循环时，内能变化U0，热传递的热量QQ1Q2(6338) kJ25 kJ，根据UQW，得WQ25 k
14、J，即气体对外做功25 kJ.【答案】(1)C(2)BC25三、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13. (10分)爆米花酥脆可口、老少皆宜，是许多人喜爱的休闲零食如图为高压爆米花的装置图，玉米在铁质的密闭容器内被加热，封闭气体被加热成高温高压气体，当打开容器盖后，“嘭”的一声，气体迅速膨胀，压强急剧减小，玉米粒就“爆炸”成了爆米花设当地温度为t127，大气压为p0，已知密闭容器打开前的气体压强达到4p0，取Tt273 K试分析：图8(1)容器内的气体看做理想气体，求容器内气体的温度(2)假定在一次打开的过程中，容器内气体膨胀对外界做功15 kJ，并向外释放了20 kJ的热量，容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？【解析】(1)根据查理定律：p1p0，T1300 K，p24p0整理得：T21200 K，t2927，(2)由热力学第一定律UQW得U20 kJ15 kJ35 kJ故内能减小35 kJ.【
