第三章-热力学基础-章末检测(粤教版选修3-3).doc

章末检测

(时间：90分钟　满分：100分)
一、单项选择题(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，共5个小题，每个小题6分，共30分；选正确得6分，不选或选错得0分)
1．下列关于能源的说法中正确的是
(　　)．
A．能源是取之不尽、用之不竭的，尽量使用即可
B．大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡不利用能源
C．能量的利用过程实质上是能量的创造和消失过程
D．能量的利用过程实质上是能量的转化和转移过程
解析　虽然在能量的利用过程中能的总量保持不变，但能量的品质会逐渐降低，可利用的能源会逐渐减少，所以应该节约能源，A、B错误；能量的利用过程的实质是能量的转化和转移，而不是能量的创造和消失，C错误、D正确．
答案　D
2．下列说法正确的是
(　　)．
A．若两物体接触但没有传热，则两物体所包含的热量相等
B．做功和传热的共同点是都能使系统内能发生改变
C．一物体先后经过几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2，则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量
D．高温物体内能多，低温物体内能少
解析　两物体没有发生传热是因为两物体温度相等，A错误；做功和传热都是改变物体内能的方式，B正确；物体温度从t1升高到t2，内能的改变可能是由于吸收了热量，也可能是对物体做了功，C错误；高温物体分子的平均动能大，但内能不一定大，D错误．
答案　B
3．如图1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1
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
解析　胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功，W<0.由于没时间进行热交换，α＝0，由ΔU＝W可知内能减小．内能等于物体内所有分子动能与势能之和，由于体积增大，势能增大，由此可知分子平均动能减小，所以温度降低，故C正确．
答案　C
4．下列说法中错误的是
(　　)．
A．核能是一种常规能源
B．煤、石油、天然气叫做常规能源
C．大量消耗常规能源产生了“温室效应”
D．燃烧煤炭时生成的二氧化硫使雨水酸度升高，形成酸雨
答案　A
5．如图2所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计．置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程
(　　)．

图2
A．Ep全部转换为气体的内能
B．Ep一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
C．Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D．Ep一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
解析　以活塞为研究对象，设气体压强为p1，活塞质量为m，截面积为S，末态时压强为p2，初态F弹>mg＋p1S，由题意可得末态位置必须高于初位置，否则不能平衡，则由ΔU＝W(绝热)．W为正，ΔU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′＝mg＋p2S，仍然具有一部分弹性势能，D正确．
答案　D
二、双项选择题(每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，共5个小题，每个小题8分，共40分；全选正确得8分，只选1项且正确得4分，不选或选错得0分)
6．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法正确的是
(　　)．
A．可以利用高科技手段，将流散到环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
B．理想气体状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小
C．布朗运动是液体分子的运动，温度越高布朗运动越剧烈
D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的
解析　根据热力学第二定律知机械能可以完全转化为内能，而内能向机械能的转化是有条件的，A项错，温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，而气体压强大小宏观上取决于气体的温度与体积，温度升高，若体积增大，气体的压强可能减小，B项正确．布朗运动是布朗颗粒的运动而非液体分子的运动，但它反映了液体分子运动的无规则性，温度越高，布朗运动越显著，C项错误．利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，理论上满足热力学第一、第二定律，这在原理上是可行的，D项正确．
答案　BD
7．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
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．
答案　BC
8．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，则以下说法中正确的是
(　　)．
A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
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
解析　燃气由液态变为气态的过程中体积膨胀，对外做功，故A选项正确，燃气在膨胀过程中克服分子间引力做功，分子势能增大，故B选项错误，由熵增原理可知C选项正确、D选项错误．
答案　AC
9．关于物体内能，下列说法中正确的是
(　　)．
A．相同质量的两个物体，升高相同的温度内能增量一定相同
B．在一定条件下，一定量0 ℃的水结成0 ℃的冰，内能一定减小
C．一定量的气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减小
D．一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减小
解析　升高相同的温度，分子的平均动能增量相同，而物体的内能是物体内所有的分子的动能和势能的总和．分子的平均动能增量相同，分子数不同，分子的势能也不一定相同，所以内能增量一定相等是不正确的，即A错.0 ℃水变成0 ℃冰，需放出热量，因温度不变，所以分子的平均动能不变，分子的势能就必须减小，因而内能就一定减少，即B正确．一定质量的气体体积增大，气体对外做功，又因不吸热不放热，所以，内能一定减少，即C正确．一定量气体吸热但体积不变，即不对外做功，外界也不对气体做功，内能一定增加，即D错．
答案　BC
10．下列过程中，可能实现的是
(　　)．
A．将海水温度自动下降时释放的内能全部转变为机械能
B．利用海洋不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能变为机械能
C．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高
D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来
答案　BC
三、非选择题(本题共2小题，每小题15分，满分共30分；计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤．)

11．(2010·浙江自选模块)质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态Ⅰ到气态Ⅲ(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3所示．单位时间所吸收的热量可看作不变．

图3
(1)以下说法正确的是______．
A．在区间Ⅱ，物质的内能不变
B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变
C．从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加
D．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大
(2)在区间Ⅲ，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．
解析　根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，理想气体的状态方程＝C
可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W<0，ΔU＝Q－|W|；
体积不变的条件下，W＝0，ΔU＝Q；
所以ΔU1<ΔU2，体积不变的条件下温度升高变快．
答案　(1)BCD　(2)变快
12．在一个横截面积S＝3×10－2m2的圆筒内装有质量m＝0.6 kg的水，被太阳光垂直照射t＝2 min后，水温升高1 ℃，设大气层的太阳能只有η＝45%到达地面，不计容器的吸热和散热损失，试估算太阳的全部辐射功率．(保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离d＝1.5×1011m，水的比热c＝4.2×103J/kg·℃)
解析　设太阳的全部辐射功率为P，则在两分钟内太阳向外辐射的能量Q＝Pt，则由题意可知
＝cmΔt
所以P＝＝4×1026W.
答案　4×1026W