高中同步測試卷·人教物理選修3－3：高中同步測試卷（八）word版含解析

高中同步測試卷(八)第八單元熱力學第二定律和能源與可持續(xù)發(fā)展(時間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題共13小題，每小題5分，共65分．在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項符合題目要求．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分．)1．熱力學定律表明自然界中與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程()A．有的只遵守熱力學第一定律B．有的只遵守熱力學第二定律C．有的既不遵守熱力學第一定律，也不遵守熱力學第二定律D．所有的都遵守熱力學第一、第二定律2．下列說法正確的是()A．機械能全部變成內能是不可能的B．第二類永動機不可能制造成功是因為能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉移到另一個物體，或從一種形式轉化成另一種形式C．根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體D．從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的3．下列供熱方式最有利于環(huán)境保護的是()A．用煤做燃料供熱B．用石油做燃料供熱C．用天然氣或煤氣做燃料供熱D．用太陽能灶供熱4．下列關于熱力學第二定律微觀意義的說法正確的是()A．從微觀的角度看，熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律B．一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性減小的方向進行C．有的自然過程沿著分子熱運動無序性增大的方向進行，有的自然過程沿著分子熱運動無序性減小的方向進行D．在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵會減小5．下列說法中正確的是()A．隨著高科技的不斷發(fā)展，絕對零度是可以達到的B．一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行C．從單一熱源吸取熱量，并使之全部變成有用的機械功是不可能的D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體6．對于一定質量的理想氣體，下列說法正確的是()A．溫度升高，分子的平均動能增大，每次碰撞對容器壁的作用力增大，壓強一定增大B．體積減小，單位體積內的分子數(shù)增多，氣體的內能一定增大C．絕熱壓縮一定質量的理想氣體時，外界對氣體做功，內能增加，壓強一定增大D．一定質量的理想氣體向真空自由膨脹時，體積增大，熵減小7．關于“溫室效應”，下列說法中正確的是()A．太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產生了“溫室效應”B．石油和煤炭燃燒時產生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產生了“溫室效應”C．“溫室效應”使得地面氣溫上升、兩極冰雪融化D．“溫室效應”使得土壤酸化8．關于氣體向真空中擴散的規(guī)律的敘述中正確的是()A．氣體分子數(shù)越少，擴散到真空中的分子全部回到原狀態(tài)的可能性越大B．氣體分子數(shù)越多，擴散到真空中的分子全部回到原狀態(tài)的可能性越大C．擴散到真空中的分子在整個容器中分布越均勻，其宏觀態(tài)對應的微觀態(tài)數(shù)目越大D．氣體向真空中擴散時，總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行9．下列現(xiàn)象屬于能量耗散的有()A．利用水能發(fā)電轉化為電能B．電能通過燈泡中的電阻絲轉化為光能C．電池的化學能轉化為電能D．火爐把房子烤暖10．關于空調機，下列說法中正確的是()A．制冷空調機工作時，熱量從低溫物體傳到高溫物體B．制暖空調機工作時，熱量從高溫物體傳到低溫物體C．冷暖空調機不論是制冷還是制暖時，熱量總是從低溫物體傳到高溫物體D．以上說法都不對11．在研究性學習的過程中，同學們提出了以下四個活動方案，哪些從理論上講是可行的()A．改進熱機的生產工藝，總有一天熱機的效率可達到100%B．發(fā)明一種制冷設備，使溫度降至絕對零度以下C．汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶D．將房屋頂蓋上太陽能板，可直接用太陽能來解決照明和熱水問題12.如圖所示，兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K，P中充滿氣體，Q內為真空，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換．打開閥門K后，P中的氣體進入Q中，最終達到平衡，則()A．氣體體積膨脹，內能增加B．氣體分子勢能減小，內能增加C．氣體分子勢能增大，壓強可能不變D．Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中13．下列說法正確的是()A．液體中懸浮的顆粒越大，某時刻撞擊它的分子越多，布朗運動越不明顯B．溫度升高，每個分子的動能都增大，導致分子平均動能增大C．冰箱內低溫食品的熱量自發(fā)地傳到了冰箱外高溫的空氣中D．當人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小題號12345678910111213答案二、非選擇題(本題共3小題，共35分．按題目要求作答．解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．)14．(10分)在風力資源豐富的甘肅河西走廊西端的玉門設計建一個大型風力發(fā)電場，其單機的額定功率為600kW.通過實驗測得風力發(fā)電機的功率與風速的關系曲線如圖所示．從圖示資料可知：當平均風速大于________m/s時就可以發(fā)電，當平均風速達到________m/s時達到額定功率．氣象資料顯示：河西走廊常年平均風速為v＝12m/s，則一臺風力發(fā)電機的年發(fā)電量約為________kW·h.15．(12分)據(jù)《中國環(huán)境報》報道：從一份科技攻關課題研究結果顯示，我國酸雨區(qū)已占國土面積的40%以上，研究結果還表明，我國農業(yè)每年因遭受酸雨而造成的經濟損失高達15億多元．為了有效控制酸雨，目前國務院已批準《酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)劃分方案》等法規(guī)．(1)在英國進行的一項研究結果表明：高煙囪可有效地降低二氧化硫地面濃度．在20世紀的60～70年代的10年間，由發(fā)電廠排放的二氧化硫增加了35%，但由于建造高煙囪的結果，地面二氧化硫濃度降低了30%之多．請你從全球環(huán)境保護的角度，分析這種做法是否可取，說明其理由．(2)用傳統(tǒng)的煤、石油作燃料，其主要缺點是什么？與傳統(tǒng)的煤、石油作燃料相比，哪種物質可以作為新能源？主要優(yōu)點是什么，缺點又是什么？16.(13分)隨著我國經濟的發(fā)展，汽車數(shù)量迅猛增長，汽車排放的尾氣造成的空氣污染越來越嚴重．據(jù)有關資料統(tǒng)計，汽車尾氣排放造成的空氣污染目前已占整個污染源的一半以上．在這種情況下，目前研制開發(fā)的太陽能汽車具有更好的發(fā)展前景．如圖所示，是某研究所研制的太陽能汽車，它是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉化為電能，再利用電動機來驅動的一種新型汽車．設太陽光照射到電池板上的輻射功率為7kW.在晴朗的天氣里，太陽能電池對著太陽時產生的電壓為160V，并對車上的電動機提供12A的電流，請你求出：(1)在這種情況下電動機消耗的電功率是多大？(2)如果這輛汽車的電動機將電能最終轉化為機械能的效率為75%，當汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力為180N，則在1min內這輛汽車行駛了多少米？參考答案與解析1．[導學號：65430115]解析：選D.熱力學第一、第二定律是熱力學的基本定律，對所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都成立，D項正確，A、B、C項錯誤．2．[導學號：65430116]解析：選D.機械能可以全部轉化為內能，故A錯；第二類永動機不可能制造成功是因為它違背了熱力學第二定律，故B錯；熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但如果不是自發(fā)地，是可以進行的，故C錯；從單一熱源吸收熱量全部用來做功而不引起其他變化，是不可能的，但如果是從單一熱源吸收熱量全部變?yōu)楣Φ耐瑫r也引起了其他的變化，是可能的，故D項對．3．[導學號：65430117]解析：選D.煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內能．但由于這些燃料中含有雜質以及燃燒的不充分，使得廢氣中含有的粉塵、一氧化碳、二氧化硫等污染了大氣．而太陽能是一種無污染的能源，應大力推廣，故答案應選D.4．[導學號：65430118]解析：選A.熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律，A對；從熱力學第二定律的微觀本質看，一切不可逆過程總是沿著大量分子熱運動無序程度增大的方向進行，B、C錯；任何自然過程總是朝著無序程度增大的方向進行，也就是熵增加的方向進行，故D錯．所以選A.5．[導學號：65430119]解析：選BD.絕對零度是永遠也達不到的，只能趨近，A錯誤；由熱力學第二定律的微觀意義可知B正確；由開爾文表述可知C錯誤；由克勞修斯表述可知D正確．6．[導學號：65430120]解析：選C.對于一定質量的理想氣體，溫度升高，如果氣體體積增大，壓強不一定增大，A錯；體積減小，單位體積內的分子數(shù)增多，如果對外放熱，氣體的內能可能減小，B錯；孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，D錯．只有C對．7．[導學號：65430121]解析：選BC.“溫室效應”的產生是由于石油和煤炭等燃燒時產生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，它的危害是使地面氣溫上升，兩極冰雪融化、海平面上升，淹沒沿海城市、海水向河流倒灌、耕地鹽堿化等，故B、C選項正確．8．[導學號：65430122]解析：選ACD.氣體分子向真空中擴散時，分子數(shù)越少，分子全部分布于原狀態(tài)下即全部回到原狀態(tài)的概率越大，分子數(shù)越多，分子全部分布于原狀態(tài)下即全部回到原狀態(tài)的概率越小，則A正確、B錯誤．擴散到真空中的分子在整個容器中均勻分布的概率最大，即其宏觀態(tài)對應的微觀態(tài)最多，并且這一宏觀態(tài)的無序性最強，C、D正確．9．[導學號：65430123]解析：選D.能量耗散是指其他形式的能轉化為內能，最終流散在周圍環(huán)境中無法重新收集并加以利用的現(xiàn)象，能夠重新收集并加以利用的能不能稱為能量耗散．本題中的電能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等．只有當用電燈照明時的光能被墻壁吸收之后變?yōu)橹車h(huán)境的內能，才無法重新收集并加以利用，但本題沒有指明該光能用來做什么，故不能算能量耗散．火爐把房子烤暖后使燃料的化學能轉化成內能并流散在周圍的環(huán)境中，無法重新收集并加以利用，屬于能量耗散．10．[導學號：65430124]解析：選AB.空調機制冷，壓縮機消耗電能是把熱量從低溫物體傳到高溫物體的；空調機制暖時，消耗電能，使發(fā)熱裝置發(fā)熱，熱量從發(fā)熱的高溫物體傳遞到房間內．11．[導學號：65430125]解析：選D.熱機的效率不可能達到100%，A項錯誤；絕對零度不可達到，B項錯誤；汽車尾氣中有害氣體不會與空氣自動分離，C項錯誤；太陽能可以發(fā)電和進行加熱，D項正確．12．[導學號：65430126]解析：選D.據(jù)熱力學第二定律知，自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，D項正確．容器內氣體自由膨脹，氣體與外界之間不做功也沒有熱交換，故氣體的內能不變，A項不正確．氣體分子間作用力很弱，氣體體積變化時，氣體分子勢能可認為不變，B、C項也不正確．13．[導學號：65430127]解析：選AD.溫度升高，分子平均動能增大，并不是每個分子的動能都增大，選項B錯誤；壓縮機做功，使冰箱內低溫食品的熱量傳到了冰箱外高溫的空氣中，選項C錯誤．14．[導學號：65430128]解析：由題圖可知，橫坐標為風速、縱坐標為功率，起點處縱坐標為零，橫坐標在2～3之間，所以當平均風速大于2m/s時，就有電功率輸出，就能發(fā)電．再由圖線可知，在風速達到14m/s時，電功率穩(wěn)定，所以此時達到額定功率．風速v＝12m/s時，對應電功率為530kW，應用W＝Pt公式，將數(shù)據(jù)代入求解整理可得W＝4.64×106kW·h.答案：2144.64×10615．[導學號：65430129]解析：(1)不可取，因為排放總量并沒有減少，進一步形成的酸雨仍會造成對全球的危害．(2)煤、石油是不易再生的化石燃料，其資源是有限的，其次，燃燒后產生的有毒氣體等嚴重污染大氣，進而形成酸雨，燃燒后產生的CO2又會造成溫室效應．第一，可以用水作為原料來制取氫燃料；其次，氫燃料燃燒時放熱多，放出的熱量約為同質量汽