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1、绝密启用前2019-2020学年第二学期人教版物理选修3-3第十章 热力学定律期末复习模拟测试本试卷分第卷和第卷两部分，共100分，考试时间150分钟。 分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分) 1.(多选)关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是()A 熵越大，表示宏观态所对应的微观态数目越少B 气体向真空中扩散时，气体分子变成均匀分布的可能性最大C 我们所说的有序状态，指的是对应着较多微观态的那样的宏观态D 热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程2.如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高
2、时，缸内气体()A 内能减少B 对外做功C 压强增大D 分子间的引力和斥力都增大3.“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为()A 它不符合机械能守恒定律B 它违背了能的转化和守恒定律C 它做功产生的热不符合热功当量D 暂时找不到合理的设计方案和理想材料4.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()A 放热B 压强减小C 分子的热运动加剧D 分子间的引力和斥力都减少5.一台电冰箱，制冷系数为其主要性能指标之一，所谓制冷系数是指冰箱从食物中吸收热量与电动机做功的
3、比值.假设冰箱制冷系数为6，工作的某过程中从贮藏食物中吸收的热量为10 056 J，则在这一过程中这台电冰箱向外界释放的能量为()A 25.14 JB 11 732 JC 1 676 JD 10 056 J6.下列说法中正确的是 ()A 一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行B 一切自然过程总是沿着分子热运动的有序性增大的方向进行C 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定不会增大D 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小7.对于能源和环境的表述，正确的是()A 能源就是能量B 石油是一种可再生能源C 使用沼气会污染和破坏环境D 利用水能实质是间接使用太阳能8.在一个密封绝
4、热容器中固定一轻质隔板，将容器分为两部分，隔板厚度不计，左边封有气体，右边为真空，控制隔板让其缓慢运动至最右边，容器中气体压强和温度的变化情况为()A 压强增大，温度升高B 压强减小，温度降低C 压强减小，温度升高D 压强减小，温度不变9.关于物体的内能及分子运动的下列说法中，不正确的是()A 扩散现象说明了分子在不停地运动着B 擦火柴，火柴头燃烧起来，说明做功能改变物体内能C 100 的水蒸气比100 的水内能大D 一定质量的理想气体，等压压缩，其内能一定减小10.下列关于熵的说法中错误的是()A 熵是系统内分子运动无序性的量度B 在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的C 热力学第二定
5、律也叫做熵减小原理D 熵值越大代表越无序二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分) 11.(多选)下面关于能源的说法中正确的是()A 一切能源是取之不尽，用之不竭的B 能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等C 大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源D 核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤碳大12.(多选)人类在社会生产活动中会大量消耗能源，下列关于能源的话题中说法正确的是()A 原子核发生变化时释放核能是一种很重要的新型能源，核能的利用不会对环境产生影响B 大量消耗常规能源增加了大气中二氧化碳含量，由此而会产生“温室效应”C 煤炭中常常含有较多的硫，大量燃烧形成的
6、二氧化硫等物质使雨水中酸度升高，形成“酸雨”D 能量耗散现象反映了在一些特殊过程中能量并不守恒，从而导致能源不可再生13.(多选)如图所示，带有活塞的汽缸中封闭着一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能)，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能.将一个热敏电阻置于汽缸中，热敏电阻(阻值随温度升高而减小)与汽缸外的欧姆表连接，汽缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止.现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出.则下列说法正确的是()A 外界对气体做功，气体的内能增大B 气体对外界做功，气体的内能减小C 气体的压强增大，体积减小D 欧姆表的指针逐渐向右偏转14.(多选)导
7、热汽缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现在把沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低汽缸外部环境温度，则()A 气体压强增大，内能可能不变B 外界对气体做功，气体温度降低C 气体体积减小，压强增大，内能一定减小D 外界对气体做功，气体内能一定增加分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分) 15.某地强风的风速约为v20 m/s，设空气密度为1.3 kg/m3，如果能利用该强风进行发电，并将其动能的20%转化为电能，现考虑横截面积S20 m2的风车(风车车叶转动形成圆面面积为S)，求：(1)利用上述已知量计算
8、电功率的表达式.(2)电功率大小约为多少？(取一位有效数字)16.如图所示，一定质量理想气体由状态A经过程变至状态B时，从外界吸收热量420 J，同时膨胀对外做功300 J.当气体从状态B经过回到状态A时，外界压缩气体做功200 J.求过程中气体是吸热还是放热，热量是多少？17.一颗质量为10 g的子弹以200 m/s的速度射入放在光滑水平面上质量为2 kg的木块并穿出，穿出木块时子弹的速度为40 m/s，木块的速度为0.8 m/s，设子弹在木块中所受的阻力不变，在此过程中子弹和木块共获得多少内能？若这些内能有30%被子弹吸收，则可以使子弹升温多少度？子弹的比热容c1.3102J/(kg)18
9、.如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p1.0105Pa，吸收的热量Q7.0102J，求此过程中气体内能的增量.答案1.【答案】BD【解析】根据熵的意义可知，一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大，故A错误；气体向真空中扩散时，气体分子变成均匀分布的可能性最大，选项B正确；根据熵的含义可知，如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的，故C错误；根据热力学第二定律可知，热传递的自然宏观过程具有方向性，热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，故D正确2.【答案】B【解析】气
10、体的内能只与温度有关，温度升高，内能增大，选项A错误；气体体积增大，对外做功，选项B正确；气体的压强不变，选项C错误；理想气体不考虑分子间的引力和斥力，选项D错误.3.【答案】B【解析】第一类永动机不可能制成的原因是违背了能的转化和守恒定律，故B正确。4.【答案】A【解析】温度不变，洗衣缸内水位升高时，封闭气体压强增大，体积减小，外界对气体做功，W0，又因U0，由UQW知，Q0，气体放出热量，A正确，B错误；因为温度不变，C项错误.因为气体体积减小，所以分子间的引力和斥力都增大，D项错误.5.【答案】B【解析】电动机做的功WJ1 676 J，由能量守恒定律知，电冰箱向外界释放的能量为电动机做的
11、功与冰箱从食物中吸收的热量之和，所以正确选项为B.6.【答案】A【解析】根据熵增原理，不可逆过程总是朝着熵增大的方向进行，故选A.7.【答案】D【解析】能源是指能提供可利用能量的物质，与能量是两个不同的概念，有着本质区别，A选项错误；石油的贮量有限、用多少就少多少，它属于不可再生能源，B选项错误；沼气是一种清洁能源，沼气燃烧不会产生有毒气体，所以不会污染和破坏环境，C选项错误；水能产生的根本原因是在太阳的照射下水蒸发降雨，落到高处的水下流造成的，所以，利用水能实质是间接利用太阳能，D选项正确.8.【答案】D【解析】因为隔板右侧为真空，隔板左侧的气体在此过程中属自由膨胀，对外不做功，气体内能不变
12、，温度不变，由玻意耳定律知，体积增大，压强减小.9.【答案】C【解析】物质的质量也是影响物体内能的一个因素，C中不知它们的质量，故无法比较.10.【答案】C【解析】一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，这就是热力学第二定律的微观意义.系统的热力学过程就是大量分子向无序程度大的状态变化的过程.自然过程的方向性可以表述为：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理，因此A、B、D说法正确，C说法错误.11.【答案】BC【解析】尽管能量守恒，但耗散的内能无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源，A错，B对.常规能源的利用比核能的利用对环
13、境的影响大，C对，D错.12.【答案】BC【解析】核能是一种很重要的新型能源，核能的利用对环境产生的影响小于化石能源的影响，故A错误；大量消耗常规能源增加了大气中二氧化碳含量，由此而会产生“温室效应”，故B正确；煤炭中常常含有较多的硫，大量燃烧形成的二氧化硫等物质使雨水中酸度升高，形成“酸雨”，故C正确；能量守恒定律是无条件成立的；能量耗散现象反映了自然界的宏观热现象的方向性，说明虽然能量守恒，但能量可利用的品质降低了，依然要节约能源，故D错误.13.【答案】ACD14.【答案】BC【解析】由平衡条件知活塞受到的沙桶拉力减小，其他力如活塞重力、大气压力不变，则气体压强增大、体积减小，外界对气体
14、做功，由于环境温度缓慢降低，则气体内能减少，由UWQ知Q0，即向外放热.15.【答案】(1)PSv3(2)2104W【解析】(1)研究时间t内吹到风力发电机上的空气，则空气质量mSvt.空气动能Ekmv2Stv3.由能量守恒有：E20%EkStv3，所以发电机电功率PSv3.(2)代入数据得：P1.320203W2104W.16.【答案】放热320 J【解析】气体由状态A经过程和过程又回到状态A，初末状态内能不变，由热力学第一定律：UWQ，可得：0420300200Q，Q320 J，所以第二过程中气体放热320 J.17.【答案】191.36 J44.16 【解析】此过程中系统得到的内能为U191.36 J子弹升高的温度为t，有Ucm1t解得t44.16 .18.【答案】5.0102J【解析】等压变化，对外做的功Wp(VBVA)根据热力学第一定律UQW，代入数据解得U5.0102J.
