2019年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 章末檢測(cè) 新人教版選修3-3.doc

2019年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 章末檢測(cè) 新人教版選修3-3一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分把符合題意的選項(xiàng)前的字母填寫(xiě)在題后括號(hào)內(nèi))1下列實(shí)例說(shuō)明做功改變系統(tǒng)內(nèi)能的是()A熱水袋取暖B用雙手摩擦給手取暖C把手放在火爐旁取暖D用嘴對(duì)手呵氣給手取暖解析雙手摩擦做功，使手的內(nèi)能增加，感到暖和；A、C、D都是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確答案B2(多選題)一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了20 J的熱量，它的內(nèi)能變化可能是()A20 J B10 JC5 J D0解析由熱力學(xué)第一定律UWQ，可知Q20 J則U由W和Q共同決定，故A、B、C、D選項(xiàng)都正確答案ABCD3下列說(shuō)法正確的是()A對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加B第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量守恒定律，但它是制造不出來(lái)的C電流的能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體解析由UWQ可知，A錯(cuò)誤；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律，所以制造不出來(lái)，B正確；電流通過(guò)電阻做功電能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C錯(cuò)誤；在一定條件下熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，D錯(cuò)誤答案B4(多選題)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)絕熱過(guò)程AB，等容過(guò)程BC，等溫過(guò)程CA，又回到狀態(tài)A，則()AAB過(guò)程氣體體積增大，內(nèi)能減小BBC過(guò)程內(nèi)能增加，可能外界對(duì)氣體做了功C氣體在B狀態(tài)的溫度高于在A狀態(tài)的溫度DCA為等溫變化，內(nèi)能不變，所以此過(guò)程氣體既不吸熱也不放熱解析AB為絕熱過(guò)程壓強(qiáng)減小，體積膨脹，氣體對(duì)外做功，沒(méi)有熱量交換，由熱力學(xué)第一定律可知，內(nèi)能減小，故A選項(xiàng)正確；BC過(guò)程氣體等容升壓，由恒量可知，氣體溫度升高，其內(nèi)能增加，W0，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；CA過(guò)程等溫壓縮，TATC，而TBTC，故TBTA，選項(xiàng)C正確；CA為等溫變化，內(nèi)能不變，但體積減小，外界對(duì)氣體做功，W0，由熱力學(xué)第一定律可知，CA為放熱過(guò)程，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案AC5一定質(zhì)量的理想氣體吸熱膨脹，保持壓強(qiáng)不變，它的內(nèi)能增加，那么()A它吸收的熱量等于內(nèi)能的增量B它吸收的熱量小于內(nèi)能的增量C它吸收的熱量大于內(nèi)能的增量D它吸收的熱量可以大于內(nèi)能的增量，也可以小于內(nèi)能的增量解析氣體膨脹對(duì)外做功，W<0，已知U>0，由熱力學(xué)第一定律UWQ，可知QUW，Q>0且Q>U，故C選項(xiàng)正確，A、B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案C6(多選題)下列說(shuō)法正確的是()A從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律B熵值越大代表越有序C在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小D一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性減小的方向進(jìn)行解析由熱力學(xué)第二定律可知，A、C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤，由熵的定義可知，B選項(xiàng)錯(cuò)誤答案AC7(多選題)對(duì)一定質(zhì)量的氣體，可能發(fā)生的過(guò)程是()A等壓壓縮，溫度降低B等溫吸熱，體積不變C放出熱量，內(nèi)能增加D絕熱壓縮，內(nèi)能不變解析由理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律來(lái)分析，等壓壓縮，則體積減小，由C(常數(shù))可知溫度必降低，故A選項(xiàng)正確；等溫吸熱，溫度不變，氣體內(nèi)能不變，吸收熱量，氣體必對(duì)外做功，體積增大，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；放出熱量，內(nèi)能增加則必須體積減小，外界對(duì)氣體做功，故C選項(xiàng)正確；絕熱壓縮內(nèi)能一定增加，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案AC8采用絕熱(即不交換熱量)的方式使一定量的氣體由初態(tài)A變化至終態(tài)B.對(duì)于不同的絕熱方式，下面說(shuō)法正確的是()A對(duì)氣體所做的功不同B對(duì)氣體所做的功相同C對(duì)氣體不需做功，因?yàn)闆](méi)有熱的傳遞D以上三種說(shuō)法都不對(duì)解析初態(tài)A和終態(tài)B的內(nèi)能的變化是相同的，而Q0，所以不管什么過(guò)程，對(duì)氣體所做的總功都是相同的答案B9隔板將絕熱的氣缸分為A、B兩部分，A內(nèi)充有氣體，B內(nèi)為真空(如圖甲)現(xiàn)把隔板抽去， A中的氣體自動(dòng)充滿(mǎn)整個(gè)容器(如圖乙)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為氣體的自由膨脹下列說(shuō)法正確的是()甲乙A自由膨脹過(guò)程中，氣體分子只作定向運(yùn)動(dòng)B自由膨脹前后，氣體的壓強(qiáng)不變C自由膨脹前后，氣體的溫度不變D容器中的氣體在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，能全部自動(dòng)回到A部分解析自由膨脹時(shí)，氣體并不對(duì)外做功，絕熱容器又沒(méi)有做功過(guò)程，所以?xún)?nèi)能不變，則氣體的溫度保持不變答案C10如右圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B在光滑地面上自由滑動(dòng)，這次F做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有()AW1<W2，Q1Q2 BW1W2，Q1Q2CW1<W2，Q1<Q2 DW1>W2，Q1<Q2解析設(shè)B板長(zhǎng)為L(zhǎng)，A、B間摩擦力為f，當(dāng)B固定時(shí)，W1FL，Q1fs相fL；當(dāng)B不固定時(shí)，如圖，由于A對(duì)B有摩擦力使B向右移動(dòng)了sB，則A的位移為(LsB)所以W2F(LsB)，Q2fs相fL，A正確答案A第卷(非選擇題40分)二、計(jì)算題(本題包括3個(gè)小題，共40分，要求寫(xiě)出必要的文字和重要步驟及物理量的單位)11(12分)已知地球半徑為6400 km，已知太陽(yáng)輻射向空間的總功率為3.81026 W，輻射到地球的太陽(yáng)能總功率為1.71017 W估計(jì)地球到太陽(yáng)的距離，并計(jì)算太陽(yáng)的質(zhì)量(G6.671011 Nm2/kg2)解析設(shè)地球到太陽(yáng)的距離為R，由能量分配可得E總E因E總3.81026W，E1.71017 W，所以R m1.51011 m.已知地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，由萬(wàn)有引力定律得：GmRM kg21030 kg.答案1.51011 m21030 kg12(14分)某同學(xué)為測(cè)量地表植物吸收太陽(yáng)能的本領(lǐng)，做了如下實(shí)驗(yàn)：用一面積為0.1 m2的水盆盛6 kg的水，經(jīng)太陽(yáng)垂直照射15 min，溫度升高5 ，若地表植物每秒接收太陽(yáng)能的能力與水相等，試計(jì)算：(1)每平方米綠色植物每秒接收的太陽(yáng)能為多少焦耳？(2)若綠色植物在光合作用下每吸收1 kJ的太陽(yáng)能可放出0.05 L的氧氣，則每公頃綠地每秒可放出多少氧氣？(1公頃104 m2) 解析據(jù)水升溫吸收的熱量，便可求出單位面積單位時(shí)間吸收的太陽(yáng)能，進(jìn)而可求出每公頃綠地每秒放出的氧氣(1)單位面積單位時(shí)間吸收的太陽(yáng)能為P J/(m2s)1.4103J/(m2s)(2)氧氣的體積為V0.05 L700 L.答案(1)1.4103 J/(m2s)(2)700 L13(14分)如圖所示，為一汽缸內(nèi)封閉的一定質(zhì)量的氣體的pV圖線，當(dāng)該系統(tǒng)從狀態(tài)a沿過(guò)程acb到達(dá)狀態(tài)b時(shí)，有335 J的熱量傳入系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)外界做功126 J，求：(1)若沿adb過(guò)程，系統(tǒng)對(duì)外做功42 J，則有多少熱量傳入系統(tǒng)？(2)若系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線過(guò)程返回狀態(tài)a時(shí)，外界對(duì)系統(tǒng)做功84 J，問(wèn)系統(tǒng)是吸熱還是放熱？熱量傳遞是多少？解析(1)沿acb過(guò)程UWQ(126335)J209 J.沿adb過(guò)程UWQ，QUW209(42)J251 J，即有251 J的熱量傳入系統(tǒng)(2)由ab，U209 J由ba，UU209 J.UWQ84 JQ，Q(20984)J293 J.負(fù)號(hào)說(shuō)明系統(tǒng)放出熱量答案(1)251 J(2)放熱293 J