第十章熱力學(xué)定律質(zhì)量檢測(cè)(人教選修3-3

1、 第十章熱力學(xué)定律一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))1在以下事例中，通過(guò)熱傳遞的方式來(lái)改變物體內(nèi)能的是()A兩小球碰撞后粘合起來(lái)，同時(shí)溫度升高B冰在陽(yáng)光下熔化成水C點(diǎn)燃的爆竹在空中爆炸D汽車(chē)的車(chē)輪與地面相互摩擦發(fā)熱解析：改變內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞。熱傳遞指內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，而不是其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，兩小球碰撞后粘在一起，溫度升高，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)；點(diǎn)燃的爆竹在空中爆炸，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故C錯(cuò)；車(chē)輪與地面摩擦生熱，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)。正確答案為B。答案：B2下面設(shè)想符合能量守恒定律的是()A

2、利用永久磁鐵間的作用力造一臺(tái)永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)器B做成一條船利用河水的能量逆水航行C通過(guò)太陽(yáng)照射飛機(jī)使飛機(jī)起飛D不用任何燃料使河水升溫解析：利用磁場(chǎng)能可能使磁鐵所具有的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，但由于摩擦力的不可避免性，動(dòng)能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使轉(zhuǎn)動(dòng)停止，故A錯(cuò)；讓船先靜止在水中，設(shè)計(jì)一臺(tái)水力發(fā)電機(jī)使船獲得足夠電能，然后把電能轉(zhuǎn)化為船的動(dòng)能使船逆水航行；同理可利用光能的可轉(zhuǎn)化性和電能的可收集性，使光能轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起飛，故B、C正確；設(shè)計(jì)水壩利用河水的重力勢(shì)能發(fā)電，一部分重力勢(shì)能通過(guò)水輪機(jī)葉片轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，另外電能也可轉(zhuǎn)化為內(nèi)能使水升溫，故D正確。答案：BCD3關(guān)于一定量的氣體，下列敘述正確的是(

3、)A氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功B氣體體積增大時(shí)，其內(nèi)能一定減少C氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少解析：由熱力學(xué)第二定律知吸收的熱不能自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為功，但通過(guò)其他方法可以全部轉(zhuǎn)化為功，故A正確；氣體體積增大，對(duì)外做功，若同時(shí)伴隨有吸熱，其內(nèi)能不一定減少，B錯(cuò)誤；氣體從外界吸熱，若同時(shí)伴隨有做功，其內(nèi)能不一定增加，C錯(cuò)誤；外界對(duì)氣體做功，同時(shí)氣體放熱，其內(nèi)能可能減少，D正確。答案：AD4給旱區(qū)送水的消防車(chē)停于水平地面，在緩慢放水過(guò)程中，若車(chē)胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢(shì)能，則胎內(nèi)氣體()A從外界吸熱 B對(duì)外界做負(fù)功C分子平均動(dòng)能減小 D內(nèi)能增加解

4、析：緩慢放水過(guò)程中，胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣體膨脹對(duì)外界做正功，選項(xiàng)B錯(cuò)；胎內(nèi)氣體溫度不變，故分子平均動(dòng)能不變，選項(xiàng)C錯(cuò)；由于不計(jì)分子間勢(shì)能，氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變，內(nèi)能不變，選項(xiàng)D錯(cuò)；由UWQ知U0，W0，氣體從外界吸熱，選項(xiàng)A正確。答案：A5. (2012廣東高考)景頗族祖先發(fā)明的點(diǎn)火器如圖1所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點(diǎn)燃，對(duì)筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過(guò)程中() 圖1A氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變B氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大C氣體對(duì)外界做正功，氣體內(nèi)能增加D外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能減少解析：壓縮氣體時(shí)，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，體積變小，壓強(qiáng)增大，所以

5、只有B正確。答案：B6(2012四川高考)物體由大量分子組成，下列說(shuō)法正確的是()A分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大B分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小C物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)D只有外界對(duì)物體做功才能增加物體的內(nèi)能解析：分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度是針對(duì)大量分子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律而言，并不能說(shuō)明每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)情況，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)分子間的引力大小與分子間的距離之間的關(guān)系(分子間的引力大小隨分子間的距離的減小而增大)可知，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；從宏觀角度看，物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān)，故C選項(xiàng)正確；改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C二、非選擇題(本題共6小題，

6、共64分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7(8分)某物體在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它的速度從10 m/s減小到8 m/s的過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)能增加量為U，如果物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又產(chǎn)生相同的內(nèi)能，則其速度將變?yōu)開(kāi)。解析：本過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有：m(10 m/s)2m(8 m/s)2m(8 m/s)2mv2，解得：v2 m/s。答案：2 m/s8(10分)風(fēng)沿水平方向以速度v垂直吹向一直徑為d的風(fēng)車(chē)葉輪上，設(shè)空氣密度為，風(fēng)的動(dòng)能有50%轉(zhuǎn)化為風(fēng)車(chē)的動(dòng)能，風(fēng)車(chē)帶動(dòng)水車(chē)將水提高h(yuǎn)的高度，效率為80%，則單位時(shí)間最多可提升的水的質(zhì)量m_。解析：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)風(fēng)車(chē)獲得的動(dòng)能為

7、：Ek50%，因此有Ek80%mgh，所以有：m。答案：9(10分)為了測(cè)量太陽(yáng)的輻射功率，某人采取如下簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。取一個(gè)橫截面積是3102 m2的不高的圓筒，筒內(nèi)裝水0.6 kg，用來(lái)測(cè)量射到地面的太陽(yáng)能。某一天中午在太陽(yáng)光直射2 min后，水的溫度升高了1 。則在陽(yáng)光直射下，地球表面每平方厘米每分鐘獲得的能量為_(kāi) J/mincm2。解析：圓筒內(nèi)的水經(jīng)過(guò)2 min照射后，增加的內(nèi)能為：UQcmt，其中c4.2103 J(kg)。所以U4.21030.61 J2.52103 J。每分鐘獲得的能量為252103 J2 min1.26103 J/min。圓筒面積S3102 m23102 cm2。地球

8、每分鐘每平方厘米獲得的能量126103(3102) J/(mincm2)4.2 J/(mincm2)。答案：4.210(10分)用鉆頭在鐵塊上鉆孔時(shí)，注入20的水5 kg，10 min后水的溫度上升到100，并有1 kg的水變成了水蒸氣，如果鉆頭的功率為10 kW，則在鉆頭做功的過(guò)程中，有百分之幾的功變成了水和水蒸氣的內(nèi)能？已知水的比熱容c4.2103 J/(kg)，100時(shí)水的汽化熱L2.3106 J/kg。解析：10 min內(nèi)水和水蒸氣共吸收的熱量Qcm1tLm2。鉆頭所做的功WPt。100%66%。答案：66%11(12分)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變成狀態(tài)C，其中AB過(guò)程為等壓

9、變化，BC過(guò)程為等容變化。已知VA0.3 m3，TATC300 K，TB400 K。(1)求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。(2)說(shuō)明BC過(guò)程壓強(qiáng)變化的微觀原因。(3)設(shè)AB過(guò)程氣體吸熱量為Q1，BC過(guò)程氣體放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小，并說(shuō)明原因。解析：(1)AB由氣體定律，知VBVA0.3 m30.4 m3。(2)BC氣體體積不變，分子數(shù)不變，溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，壓強(qiáng)減小。(3)AB，氣體內(nèi)能增加，由熱力學(xué)第一定律：Q1WU，Q1UW。BC，氣體體積不變，內(nèi)能減少，Q2U，所以Q1Q2。答案：(1)0.4 m3(2)、(3)見(jiàn)解析12. (14分)如圖2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)，有熱量335 J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)？ 圖2 (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)