鲁科版高中物理选修3-3《第5章 热力学定律-第6章 能源与可持续发展》章末检测试卷（含答案）

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1、章末检测章末检测(第第 5、6 章章) (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分.17 题为单项选择题，810 题 为多项选择题) 1.对能源的认识，下列说法正确的是( ) A.自然界的能源是守恒的，永不枯竭 B.太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪 C.自然界可以长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源 D.剧烈的核反应会发生强烈的爆炸，人类无法利用核能 答案 B 2.奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分 组成.当稳压阀打开以后，燃气以气态从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室 进行燃烧.则( ) A.燃

2、气由液态变为气态的过程中不一定对外做功 B.燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少 C.燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程 D.燃气燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用 答案 C 3.二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同 时， 也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理 技术.在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容 器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化， 则此过程中( ) A.封闭气体对外界做正功 B.封闭气体向外界传递热量 C.封闭气体分子的平均动能不变 D.封

3、闭气体从外界吸收热量 答案 BC 解析 因为气体的温度不变，所以气体分子的平均动能不变，C 正确；当气体体 积减小时，外界对气体做功，A 错误；由热力学第一定律可得，封闭气体将向外 界传递热量，D 错误，B 正确. 4.带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态 a；然后经过过程 ab 到达状态 b 或经过过程 ac 到达状态 c.b、 c 状态温度相同， 如图 1 所示.设气体 在状态 b 和状态 c 的压强分别为 pb和 pc，在过程 ab 和 ac 中吸收的热量分别为 Qab和 Qac，则( ) 图 1 A.pbpc，QabQac B.pbpc，QabQac C.pbQac

4、D.pbpc，QabQac 答案 C 解析 由 VC pT 可知 VT 图线的斜率越大，压强 p 越小，故 pbQac.综上 C 正确. 5.如图 2 所示，气缸内盛有一定质量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保 持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气.现将活塞杆与外界连接使其 缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功.若已知理想气体的内能 只与温度有关，则下列说法正确的是( ) 图 2 A.气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违背热力学第二定律 B.气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违背热力学第 二定律 C.气体是从单一热源吸热，全用来对外做

5、功，但此过程不违背热力学第二定律 D.以上三种说法都不对 答案 C 解析 气体等温膨胀并通过杆对外做功，由于气体等温，所以内能不变，对外做 功，则要吸收热量，即气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违 背热力学第二定律，因为此过程产生了其他影响. 6.如图 3 所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一 端有个用卡子卡住的可移动胶塞，用打气筒通过气针慢慢向容器内打气，使容器 内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数.打开卡子，胶塞冲出容器口后 ( ) 图 3 A.温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少 B.温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增

6、加 C.温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少 D.温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加 答案 C 解析 胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功，Wmgp1S，由题意可得活塞末态位置必须高于初态位 置，否则不能平衡，则由 UW(绝热).W 为正，U 必为正，温度升高，内能增 加，活塞重力势能增加，末态时，由力的平衡条件知 F弹mgp2S，仍然具有 一部分弹性势能，D 正确. 8.电冰箱的制冷设备是用机械的方式制造人工低温的装置，压缩机工作时，强迫 制冷剂在冰箱内、外的管道中不断循环，实现制冷作用，那么下列说法中正确的 是( ) A.打开冰箱门让压缩机一直工作，可使室内温度逐

7、渐降低 B.在电冰箱的内管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量 C.在电冰箱的外管道中，制冷剂被剧烈压缩放出热量 D.电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律 答案 BC 解析 电冰箱工作过程中，消耗电能的同时部分电能转化为内能，故室内温度不 可能降低，选项 A 错误；制冷剂在内管道膨胀吸热，在外管道被压缩放热，选 项 B、C 正确；电冰箱的工作原理并不违背热力学第二定律，选项 D 错误. 9.景颇族的祖先发明的点火器如图 5 所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾 绒，猛推推杆，艾绒即可点燃.对筒内封闭的气体，在此压缩过程中( ) 图 5 A.气体温度升高，压强不变 B.气体温度升高，压强变大 C.气

8、体对外界做正功，气体内能增加 D.外界对气体做正功，气体内能增加 答案 BD 解析 对封闭气体，猛推推杆压缩过程中，外界对气体做正功，时间极短，热传 递不计，即 Q0，由 UWQ 可知内能增大，C 错误，D 正确；因气体内能 等于所有分子动能与分子势能之和，其中分子势能不变或减小，所以分子平均动 能增加，温度升高，再由气体状态方程pV T 常量可知，气体压强变大，故 A 错 误，B 正确. 10.在光滑水平面上运动的物体，受到一个与速度同方向的推力，物体的温度与 环境温度相同，在这个过程中，以物体为研究对象，则( ) A.与热传递等效的功是正功，物体的内能增加 B.与热传递等效的功是零，内能不

9、变 C.动能定理中的功是正功，动能增加 D.动能定理中的功是零，动能不变 答案 BC 解析 根据动能定理，推力对物体做正功，物体动能增加；没有力做功实现其他 形式能和内能的转化，物体的内能不变. 二、填空题(共 2 小题，共 12 分) 11.(6 分)质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态到气态(可看成 理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图6所示.单位时间所吸收 的热量可看作不变. 图 6 (1)以下说法正确的是_. A.在区间，物质的内能不变 B.在区间，分子间的势能不变 C.从区间到区间，物质的熵增加 D.在区间 ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大 (

10、2)在区间，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高_(变快、变 慢或快慢不变)请说明理由. 答案 (1)BCD (2)变快，理由见解析 解析 (2)根据热力学第一定律UQW，理想气体的状态方程pV T C 可知， 在吸收相同的热量 Q 时，压强不变的条件下，V 增加，W0，UQW；体积 不变的条件下，W0，UQ；所以 U10.结合 气体实验定律定性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. 答案 (1)nV VNA (2)减少了 3 J (3)温度随着海拔高度的增加而降低 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 nV VNA. (2)根据热力学第一定律 UWQ，气体对外做功，功为负，W1 J；向外 放热，热量为负，Q2 J. 则有 UWQ3 J，负号表示内能减少. 锅内气体内能减少，减少了 3 J. (3)由 pp0(1H)(其中 0)，随着海拔高度的增加，大气压强减小； 由 p1pmg S p0(1H)mg S ，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p1 T1 p2 T2可知，阀门被顶起时锅内气压温度随着海拔高度的增加而 降低.