章末檢測(cè)試卷（四）

章末檢測(cè)試卷(四)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分)1．(多選)在下列現(xiàn)象中是通過(guò)做功使物體內(nèi)能改變的是()A．用打氣筒給自行車打氣時(shí)，筒壁溫度升高B．在陽(yáng)光照射下，水的溫度升高C．鐵錘錘打鐵塊，使鐵塊溫度升高D．夏天在室內(nèi)放幾塊冰，室內(nèi)會(huì)變涼一些答案AC2．某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開(kāi)箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖1所示．在此過(guò)程中，若缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體()圖1A．對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小B．對(duì)外做正功，內(nèi)能增大C．對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小答案A解析氣體膨脹對(duì)外做正功，而缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，由熱力學(xué)第一定律知，其內(nèi)能一定減小，溫度降低，故分子的平均動(dòng)能減小，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．3．(多選)(2019·龍泉中學(xué)高三第五次學(xué)業(yè)檢測(cè))奧運(yùn)祥云火炬的燃燒系統(tǒng)由燃?xì)夤?內(nèi)有液態(tài)丙烷)、穩(wěn)壓裝置和燃燒器三部分組成，當(dāng)穩(wěn)壓閥打開(kāi)以后，燃?xì)庖詺鈶B(tài)形式從氣罐里出來(lái)，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓閥后進(jìn)入燃燒室進(jìn)行燃燒．則以下說(shuō)法中正確的是()A．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程中要對(duì)外做功B．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程中分子的分子勢(shì)能減少C．燃?xì)庠谌紵胰紵倪^(guò)程是熵增加的過(guò)程D．燃?xì)庠谌紵筢尫旁谥車h(huán)境中的能量很容易被回收再利用答案AC解析燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程中體積增大，要對(duì)外做功，分子勢(shì)能增大，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，燃?xì)庠谌紵胰紵倪^(guò)程是熵增加的過(guò)程，故C正確；燃?xì)庠谌紵筢尫旁谥車h(huán)境中的能量變?yōu)槠焚|(zhì)低的大氣內(nèi)能，能量耗散了，很難再被利用，故D錯(cuò)誤.4．(多選)倒一杯熱水，然后加入適量的糖后，糖會(huì)全部溶于水中，但一段時(shí)間后又觀察到杯子底部有糖結(jié)晶，關(guān)于這個(gè)過(guò)程下列敘述正確的是()A．溶解過(guò)程是自發(fā)的，結(jié)晶過(guò)程也是自發(fā)的，因此熱力學(xué)第二定律是錯(cuò)誤的B．溶解過(guò)程是有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變的過(guò)程C．結(jié)晶過(guò)程是有序向無(wú)序轉(zhuǎn)變的過(guò)程D．結(jié)晶過(guò)程不是自發(fā)的，因?yàn)橛型饨绲挠绊懘鸢窧D解析若系統(tǒng)是封閉的，則不會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶的過(guò)程，結(jié)晶是由于水分的蒸發(fā)和溫度的降低，是外界因素的影響，故B、D正確．5．(多選)關(guān)于能量耗散，下列說(shuō)法中正確的是()A．能量耗散是指在一定條件下，能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量減少了B．能量耗散表明能量守恒定律是不正確的C．能量耗散表明在能源的利用過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少，但是在可利用的品質(zhì)上降低了D．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過(guò)程的方向性E．煤炭中常常含有較多的硫，大量燃燒形成的二氧化硫等物質(zhì)使雨水中酸度升高，形成“酸雨”答案CDE解析能量耗散的過(guò)程是能量向品質(zhì)低的內(nèi)能轉(zhuǎn)變的過(guò)程，但是總的能量是守恒的，能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，故A、B錯(cuò)誤；能量耗散表明在能源的利用過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少，但是在可利用的品質(zhì)上降低了，C正確；根據(jù)熱力學(xué)定律可知，宏觀自然過(guò)程自發(fā)進(jìn)行是有其方向性的，能量耗散就是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映了這種方向性，故D正確；煤炭中常常含有較多的硫，大量燃燒形成的二氧化硫等物質(zhì)使雨水中酸度升高，形成“酸雨”，選項(xiàng)E正確．6．一木塊沿斜面向下滑，下列說(shuō)法正確的是()A．不管斜面是否光滑，下滑過(guò)程中重力對(duì)木塊做了功，它的內(nèi)能將增大B．若斜面光滑且不計(jì)空氣阻力，木塊滑到斜面底部時(shí)，速度增大，內(nèi)能也將增大C．若斜面粗糙，木塊在重力作用下雖速度增大，但它的內(nèi)能并不改變D．若斜面粗糙，木塊的機(jī)械能減小，而它的內(nèi)能將增大答案D解析斜面光滑且不計(jì)空氣阻力時(shí)，木塊下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒，內(nèi)能不變；斜面粗糙，木塊下滑時(shí)要克服摩擦力做功，故木塊的機(jī)械能減小，由能量守恒定律知它的內(nèi)能將增大，故D正確．7．關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列表述正確的是()A．不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體B．不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量并把它全部用來(lái)做功C．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行D．在任何的自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵一定增加答案C解析如果有外界的幫助，可以使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，也可以把熱量全部用來(lái)做功，A、B錯(cuò)誤；任何自然過(guò)程都沿?zé)o序性增大的方向進(jìn)行，C正確；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，即總熵不變或增加，D錯(cuò)誤．8．(2019·宜昌市期末)如圖2所示，直立容器內(nèi)有被隔板隔開(kāi)的A、B兩部分體積相等的氣體，A的密度小，B的密度較大，抽去隔板，加熱氣體，使兩部分氣體均勻混合，設(shè)在此過(guò)程中氣體吸收的熱量為Q，氣體內(nèi)能增量為ΔE，則()圖2A．ΔE＝Q B．ΔE<QC．ΔE>Q D．無(wú)法比較答案B解析A部分氣體密度小，B部分氣體密度大，以整體為研究對(duì)象，開(kāi)始時(shí)，氣體的重心在容器下部，混合均勻后，氣體的重心應(yīng)在容器中部，所以重力對(duì)氣體做負(fù)功，氣體的重力勢(shì)能增大，由能量守恒定律可知，吸收的熱量Q有一部分用于增加氣體的重力勢(shì)能，另一部分用于增加氣體的內(nèi)能，故答案為B.9．(多選)(2019·武漢市模擬)我國(guó)航天員漫步太空已成為現(xiàn)實(shí)．飛船在航天員出艙前先要“減壓”，在航天員從太空返回進(jìn)入航天器后要“升壓”，因此將此設(shè)施專門做成了飛船的一個(gè)艙，叫“氣閘艙”，其原理如圖3所示．兩個(gè)相通的艙A、B間裝有閥門K.指令艙A中充滿氣體，氣閘艙B內(nèi)為真空，整個(gè)系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱交換．打開(kāi)閥門K后，A中的氣體進(jìn)入B中，最終達(dá)到平衡．若將此氣體近似看成理想氣體，則()圖3A．氣體體積膨脹，對(duì)外做功B．氣體分子勢(shì)能減小，內(nèi)能增加C．氣體體積變大，溫度不變D．B中氣體不可能自發(fā)地全部退回到A中答案CD解析當(dāng)閥門K被打開(kāi)時(shí)，A中的氣體進(jìn)入B中，由于B中為真空，所以氣體體積膨脹，對(duì)外不做功，故A錯(cuò)誤；又因?yàn)橄到y(tǒng)與外界無(wú)熱交換，所以氣體內(nèi)能不變，則氣體的溫度也不變，B錯(cuò)誤，C正確；由熱力學(xué)第二定律知，真空中氣體膨脹具有方向性，在無(wú)外界作用時(shí)，B中氣體不能自發(fā)地全部退回到A中，故D正確．10．(多選)(2019·衡陽(yáng)市第八中學(xué)月考)下列說(shuō)法正確的是()A．熵增加原理說(shuō)明一切自然過(guò)程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性減少的方向進(jìn)行B．在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加C．一定質(zhì)量理想氣體對(duì)外做功，內(nèi)能不一定減少，但密度一定減小D．對(duì)于一定量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱E．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`背了能量守恒定律答案BCD解析一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵永遠(yuǎn)不會(huì)減少，表明隨著孤立系統(tǒng)由非平衡態(tài)趨于平衡態(tài)，其熵單調(diào)增大，即一切自然過(guò)程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；絕熱條件下壓縮氣體，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知ΔU＝W＋Q＞0，即內(nèi)能增加，故B正確；一定質(zhì)量理想氣體對(duì)外做功，若氣體吸收熱量，則內(nèi)能不一定減少，由于氣體的體積增大，所以密度一定減小，故C正確；對(duì)于一定量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，當(dāng)體積增大，氣體對(duì)外做功，而溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，它一定從外界吸熱，故D正確；第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`背了熱力學(xué)第二定律，但不違背能量守恒定律，故E錯(cuò)誤．11.(多選)(2019·桂林、梧州、貴港、玉林、崇左、北海高三上第一次聯(lián)合調(diào)研)如圖4所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過(guò)程如p—T圖中從a到b的直線所示．在此過(guò)程中()圖4A．氣體的體積減小B．氣體對(duì)外界做功C．氣體的內(nèi)能不變D．氣體先從外界吸收熱量，后向外界放出熱量E．外界對(duì)氣體做功，同時(shí)氣體向外界放出熱量答案ACE解析由題圖可知，由a到b過(guò)程氣體溫度保持不變，則氣體內(nèi)能不變，ΔU＝0，故C正確；而氣體壓強(qiáng)p增大，由玻意耳定律：pV＝C可知，氣體體積V減小，故A正確；氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，W＞0，故B錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律：ΔU＝W＋Q可知：Q＝ΔU－W＝－W＜0，氣體向外界放出熱量，故D錯(cuò)誤，E正確．12.(多選)(2018·全國(guó)卷Ⅰ)如圖5，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷過(guò)程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e.對(duì)此氣體，下列說(shuō)法正確的是()圖5A．過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小B．過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功C．過(guò)程④中氣體從外界吸收了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小答案BDE解析過(guò)程①中，氣體由a到b，體積V不變、T升高，則壓強(qiáng)增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程②中，氣體由b到c，體積V變大，對(duì)外界做正功，B項(xiàng)正確；過(guò)程④中，氣體由d到e，溫度T降低，內(nèi)能ΔU減小，體積V不變，氣體不做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W得Q<0，即氣體放出熱量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；狀態(tài)c、d溫度相同，所以內(nèi)能相等，D項(xiàng)正確；由b到c的過(guò)程，作過(guò)狀態(tài)b、c的等壓線，分析可得pb>pc，由c到d的過(guò)程，溫度不變，Vc<Vd，所以pc>pd，所以pb>pc>pd，E項(xiàng)正確．二、填空題(本題共2小題，共10分)13．(6分)在將空氣(可看成理想氣體)壓縮裝入氣瓶的過(guò)程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功．現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過(guò)程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量．在上述兩個(gè)過(guò)程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ，空氣__________(填“吸收”或“放出”)的總熱量為_(kāi)_______kJ.答案5(2分)放出(2分)29(2分)解析理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，故將空氣壓縮裝入氣瓶的過(guò)程中并不改變空氣的內(nèi)能，只有潛入海底過(guò)程才改變內(nèi)能，所以兩個(gè)過(guò)程中，空氣的內(nèi)能共減小5kJ，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，知Q＝－29kJ，故空氣放出的總熱量為29kJ.14.(4分)(2019·高三第二次全國(guó)大聯(lián)考江蘇卷)如圖6所示，理想氣體狀態(tài)經(jīng)歷了從A到B再到C的過(guò)程，則從A到B氣體分子的平均速率________(填“增加”“減小”或“不變”)，從B到C氣體________(填“吸收”或“放出”)能量．圖6答案減小(2分)吸收(2分)解析從A到B氣體溫度降低，則氣體分子的平均速率減??；從B到C氣體溫度不變，內(nèi)能不變，而壓強(qiáng)減小，根據(jù)玻意耳定律可知，氣體體積變大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W知，從B到C氣體要吸收熱量．三、計(jì)算題(本題共4小題，共42分)15．(8分)汽缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量、壓強(qiáng)為p＝1.0×105Pa、體積為V＝2.0m3的理想氣體，現(xiàn)使氣體保持壓強(qiáng)不變，體積緩慢壓縮至V′＝1.0m3，此過(guò)程氣體向外界釋放了Q＝1.2×105J的熱量，則：(1)壓縮過(guò)程外界對(duì)氣體做了多少功？(2)氣體內(nèi)能變化了多少？答案(1)1.0×105J(2)減少了2×104J解析(1)外界對(duì)氣體做功W＝p·ΔV＝p(V－V′)(3分)解得W＝1.0×105J(2分)(2)由熱力學(xué)第一定律得，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量ΔU＝Q＋W＝－1.2×105J＋1.0×105J＝－2×104J.即氣體內(nèi)能減少了2×104J(3分)16．(10分)如圖7所示，一長(zhǎng)為L(zhǎng)、內(nèi)橫截面積為S的絕熱汽缸固定在水平地面上，汽缸內(nèi)用一質(zhì)量為M的絕熱活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞光滑且不漏氣，開(kāi)始時(shí)活塞固定在汽缸正中央，汽缸內(nèi)被封閉氣體壓強(qiáng)為p，外界大氣壓為p0(p＞p0)．現(xiàn)釋放活塞，測(cè)得活塞被缸內(nèi)氣體推到缸口時(shí)的速度為v.求：圖7(1)此過(guò)程克服大氣壓力所做的功．(2)活塞從釋放到將要離開(kāi)缸口，缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變了多少？答案(1)eq\f(p0SL,2)(2)減少了eq\f(1,2)Mv2＋eq\f(1,2)p0SL解析(1)設(shè)大氣作用在活塞上的壓力為F，則F＝p0S(2分)則此過(guò)程大氣壓力所做的功W＝－F·eq\f(L,2)＝－eq\f(p0SL,2)(2分)故此過(guò)程克服大氣壓力所做的功為eq\f(p0SL,2)(2分)(2)設(shè)活塞離開(kāi)缸口時(shí)動(dòng)能為Ek，則Ek＝eq\f(Mv2,2)(1分)根據(jù)能量守恒定律得：缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變?chǔ)＝－eq\f(Mv2,2)－eq\f(p0SL,2)(2分)即內(nèi)能減少了eq\f(1,2)Mv2＋eq\f(1,2)p0SL.(1分)17.(10分)如圖8所示為一汽缸內(nèi)封閉的一定質(zhì)量氣體的p－V圖線，當(dāng)該系統(tǒng)從狀態(tài)a沿過(guò)程a→c→b到達(dá)狀態(tài)b時(shí)，有335J熱量傳入系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)外界做功126J．求：圖8(1)若沿a→d→b過(guò)程，系統(tǒng)對(duì)外做功42J，則有多少熱量傳入系統(tǒng)？(2)若系統(tǒng)由狀態(tài)b沿曲線返回狀態(tài)a的過(guò)程中，外界對(duì)系統(tǒng)做功84J，則系統(tǒng)是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？答案(1)251J(2)放熱293J解析(1)由熱力學(xué)第一定律可得a→c→b過(guò)程系統(tǒng)增加的內(nèi)能ΔU＝W＋Q＝(－126＋335)J＝209J，(2分)由a→d→b過(guò)程有ΔU＝W′＋Q′(1分)得Q′＝ΔU－W′＝[209－(－42)]J＝251J，(1分)為正，即有251J的熱量傳入系統(tǒng)．(1分)(2)由題意知系統(tǒng)由b→a過(guò)程內(nèi)能的增量ΔU′＝－ΔU＝－209J(2分)根據(jù)熱力學(xué)第一定律有Q″＝ΔU′－W″＝(－209－84)J＝－293J(2分)負(fù)號(hào)說(shuō)明系統(tǒng)放出熱量，傳遞的熱量為293J．(1分)18．(14分)(2019·寶雞市高考模擬)如圖9所示，內(nèi)壁光滑且長(zhǎng)為L(zhǎng)＝50cm的絕熱汽缸固定在水平面上，汽缸內(nèi)用橫截面積為S＝100cm2的絕熱活塞封閉