高中_物理_物理选修_选修3-3_高中物理人教版选修3-3检测含解析_高中物理人教版选修3-3检测：第十章过关检测（一）含解析

第十章过关检测(一)(时间:45分钟　满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合题目要求,第6~8题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列说法正确的是(　　)A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向*C.热量不可能从低温物体传给高温物体D.根据热力学第二定律,在火力发电机中,燃气的内能全部转化为电能解析:能量耗散是指能量的可利用率越来越低,由于能量守恒,故能量不会减少,选项A错误;根据热力学定律可知,宏观自然过程自发进行有其方向*,能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向*,选项B正确;根据热力学定律可知,能量转化和转移具有方向*,热量不能自发地从低温物体传给高温物体,选项C错误;火力发电机发电时,能量转化的过程为化学能——内能——机械能——电能,因为内能——机械能的转化过程中会对外放出热量。故燃气的内能必然不能全部变为电能,选项D错误。*:B2.如图是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的(　　)A.温度升高,内能增加600JB.温度升高,内能减少200JC.温度降低,内能增加600JD.温度降低,内能减少200J解析:由ΔU=W+Q得ΔU=800J+(200J)=600J,一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关,ΔU>0说明温度升高,A正确。*:A3.下列说法正确的是(　　)A.热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能*B.电流通过导体,电能转化为内能,反过来,可将内能收集起来,再转化成电能,形成与原来大小相同的电流C.可以制成一种热机,由热源吸取一定的热量而对外做功D.*可以熔化成水,水也可以结成*,这个现象违背了热力学第二定律解析:热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是有方向*的,但并没有否认以特殊方式利用能量的可能*,故A错误;功和内能的转化具有方向*,在不引起其他变化时其逆过程是不可能实现的,故B错误;*熔化成水,水结成*,伴随着能量的转移,不是自发进行的,没有违背热力学第二定律,D错误。*:C4.如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中(　　)A.外界对气体做功,气体内能增大B.外界对气体做功,气体内能减小C.气体对外界做功,气体内能增大D.气体对外界做功,气体内能减小解析:M筒向下滑动的过程中压缩气体,对气体做功,又由于气体不与外界发生热交换,根据热力学第一定律可知气体的内能增加,选项A正确。*:A5.下列说法中正确的有(　　)A.第二类永动机和第一类永动机一样,都违背了能量守恒定律,因此不可能制成B.根据能量守恒定律,经过不断的技术改造,热机的效率可以达到100%C.因为能量守恒,所以“能源危机”是不可能真正出现的D.自然界中的能量是守恒的,但有的能量便于利用,有的不便于利用,因此要节约能源解析:第一类永动机违背了能量守恒定律,第二类永动机违背了热力学第二定律,A错。热机的效率永远小于100%,因为要向低温热源散热,B也错。虽然能量守恒,但可利用的能量越来越少,因此要节约能源。*:D6.下列说法中正确的是(　　)A.就改变物体内能来说做功和热传递是两种相同的方式B.只要制造出足够小的温度计就能测出个别分子的温度C.不通过做功的过程,内能也可以从一个物体传递给另一个物体D.在自然界发生的各种变化中能的总量虽然保持不变,但能量的品质在逐步降低解析:用做功的方法来改变物体的内能,实质上是能量转化的过程,即机械能转化为内能;用热传递的方法来改变物体的内能,实质上是能量转移的过程,选项A错误。温度是大量分子无规则运动的宏观表现,一个分子的温度没有意义,也就无法测量,选项B错误。用热传递也能实现内能的转移,选项C正确。自然界发生的各种变化中能的总量虽然保持不变,但能量的品质在逐步降低,有些能量耗散以后无法再利用,选项D正确。*:CD7.从微观角度看,下列说法正确的是(　　)A.热力学第二定律是一个统计规律B.一个非孤立的系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展C.一个宏观状态所对应的微观状态越多,越是无序,熵值越大D.出现概率越大的宏观状态,熵值越大解析:一切自然过程总是沿着分子热运动无序*增大的方向进行的。熵是描述系统大量分子运动无序*程度的。在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,也就是说,一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展。反映了一个孤立系统的自然过程会沿着分子热运动的无序*增大的方向进行。对于一个非孤立的系统,在与外界有能量交换时其熵也有可能变小,故B错误,A、C、D正确。*:ACD8.如图是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置。具体制作方法如下:在大号“可乐瓶”中注入半瓶水,在一个小气球中放入几枚硬*并充入少量空气(忽略气体的分子势能),将其装入“可乐瓶”中。通过在水中放盐改变水的密度后,使气球恰好悬浮于水中,并拧紧瓶盖。设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同。当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时,下列说法正确的是(　　)A.快速挤压时,瓶内气体压强变大B.快速挤压时,瓶内气体温度不变C.快速挤压时,瓶内气体体积不变D.缓慢挤压时,气球下降解析:快速挤压气体时,外界对它做功,来不及热传递,由W+Q=ΔU,内能增大,温度上升,体积变小,瓶内压强变大,则A项对,B、C两项错;缓慢挤压时,温度不变,体积变小,瓶内压强变大,对气球来说,压强也增大,温度不变,体积必然减小,则重力mg大于浮力ρgV,气球下降,则D项正确。*:AD二、填空题(共20分)9.(10分)如图所示,内壁光滑的汽缸水平放置,一定质量的理想气体被活塞密封在汽缸内,外界大气压强为p0。现对汽缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2。则在此过程中,气体分子平均动能　　　　(选填“增大”“不变”或“减小”),气体内能变化了　　　　　　　　　　　　。 解析:气体的温度最终升高,分子平均动能增大,内能增大,由热力学第一定律ΔU=Q+W,由于气体对外做功,故W=p0(V2V1),所以ΔU=Qp0(V2V1)。*:增大　Qp0(V2V1)10.(10分)若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是　　(选填“A”“B”或“C”),该过程中气体的内能　　　　(选填“增加”“减少”或“不变”)。 解析:由题图知,图C是等压变化,等压的过程是升温膨胀,温度是理想气体内能的决定因素,由此判断知,内能增加。*:C　增加三、计算题(共32分。要求写出必要的文字说明、主要方程和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位,只有最终结果的不得分)11.(14分)如图所示pV图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,吸收热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200J。求:(1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?(2)BDA过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?解析:(1)ACB过程内能增加,ACB过程中W1=280J,Q1=410J由热力学第一定律UBUA=W1+Q1=130J气体内能的变化量为130J。(2)BDA过程中气体放热因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数,BDA过程中气体内能变化量UAUB=130J又因外界对气体做功200J由热力学第一定律UAUB=W2+Q2,Q2=330J放出热量330J。*:(1)增加　130J　(2)放热　330J12.(18分)某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时,停止加热。(1)若此时锅内气体的体积为V',摩尔体积为V,阿伏加德罗常数为NA,写出锅内气体分子数的估算表达式。(2)假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化?变化了多少?(3)已知大气压强p随海拔高度H的变化满足p=p0(1αH),其中常数α>0。结合气体定律定*分析在不同的海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。解析:(1)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁,设锅内气体分子数为n,则:n=NA。(2)根据热力学第一定律:ΔU=W+Q,气体对外做功,功为负,W=1J;向外放热,热量为负,Q=2J;则有:ΔU=W+Q=3J,负号表示内能减少。锅内气体内能减少,减少了3J。(3)由p=p0(1αH)(其中α>0),随着海拔高度的增加,大气压强减小;由p1=p+=p0(1+αH)+,随着海拔高度的增加,阀门被顶起时锅内气体压强减小;根据查理定律可知,阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。*:(1)n=NA(2)减少了3J(3)温度随着海拔高度的增加而降低。