高中物理 第二章 能量的守恒与耗散章末测评 新人教版选修12.doc

【测控设计】2015-2016学年高中物理 第二章 能量的守恒与耗散章末测评 新人教版选修1-2一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分;在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;全部选对得5分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)1.下面设想符合能量守恒定律的是()a.利用永久磁铁间的作用力造一台永远转动的机器b.做成一条船利用河水的能量逆水航行c.通过太阳照射飞机使飞机起飞d.不用任何燃料使河水升温解析:利用磁场能可能使磁铁所具有的磁场能转化为动能,但由于摩擦力的不可避免性,动能最终转化为内能,使机器停止转动,故a错;让船先静止在水中,设计一台水力发电机使船获得足够电能,然后把电能转化为船的动能使船逆水航行;同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性,使光能转化为飞机的动能,实现飞机起飞,故b、c正确;设计水坝利用河水的重力势能发电,一部分重力势能通过水轮机叶片转化为水的内能,另外电能也可转化为内能使水升温,故d正确。答案:bcd2.把蘸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部,当快速下压活塞时,由于被压缩的空气骤然变热,温度升高,达到乙醚的燃点,使蘸有乙醚的棉花燃烧起来,此实验的目的是要说明()a.做功可以升高物体的温度b.做功可以改变物体的内能c.做功一定可以增加物体的内能d.做功可以增加物体的热量解析:当快速下压活塞时,外界对空气做功,改变了气体的内能,使气体的温度升高,达到乙醚的燃点,使蘸有乙醚的棉花燃烧起来。故b正确。答案:b3.汽油机在某个冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,此冲程是()a.吸气冲程b.压缩冲程c.做功冲程d.排气冲程解析:当进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,此冲程为压缩冲程,所以选项b正确。答案:b4.在温度均匀的液体中,一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面,上升过程中气泡的体积不断增大,则气泡在浮起过程中()a.放出热量b.吸收热量c.不吸热也不放热d.无法判断解析:气体分子之间的距离很大,相互作用力非常小,对气体来说,气体状态变化时,分子势能几乎不变,所以,一定质量的气体的内能变化,就是所有气体分子热运动的动能总和的变化,即由温度变化所决定。在温度均匀的液体中,一个小气泡由液体的底层缓慢地升至液面的过程中,小气泡温度不变,其内能增量u=0,上升过程中气泡体积不断增大,气体要对外做功,即w0,所以气泡在浮起过程中,吸收热量。故正确选项为b。答案:b5.下列说法中正确的是()a.随着科技的发展,科学家在不久的将来一定能取得-1 k的低温b.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他任何变化c.可以从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他任何变化d.凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实现解析:根据热力学第三定律,绝对零度是不可能达到的,-1 k的低温更不可能达到,选项a错;根据热力学第二定律可知,选项b对,选项c错;第二类永动机不可能实现,但它并不违背能量守恒定律,选项d错。答案:b6.关于热力学温标和摄氏温标,以下说法正确的是()a.热力学温标中的每1 k与摄氏温标中每1 大小相等b.热力学温度升高1 k大于摄氏温度升高1 c.热力学温度升高1 k等于摄氏温度升高1 d.某物体摄氏温度10 ,即热力学温度10 k解析:热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准的计数方式,但仅是起点不同,热力学温标中变化1 k与摄氏温标中变化1 是相同的,故a、c对,b错;摄氏温度为10 的物体,热力学温度为283 k,d错。答案:ac7.以下说法正确的是()a.电冰箱内的食品温度比室内温度低,说明在一定条件下热传递可以由低温物体向高温物体进行b.内能可以转化为机械能c.能量的耗散否定了能量的转化与守恒定律d.能量的耗散说明自然界的宏观过程有方向性解析:有第三方参与的情况下,热传递能由低温物体向高温物体进行,a正确;由能量守恒定律可知,各种形式的能量之间可以相互转化,并且总能量守恒,所以b正确,c不正确;而能量的耗散正好说明自然界的宏观过程有方向性,d正确。答案:abd8.下列说法中正确的是()a.第一类永动机不可能制成,因为它违背了能量守恒定律b.第二类永动机不可能制成,因为它违背了能量守恒定律c.热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的d.热力学第二定律的两种表述是等效的解析: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,故选项a正确,选项b错误;热力学第一定律与热力学第二定律相辅相成,互相独立,选项c正确;热力学第二定律的两种表述是等效的,选项d正确。答案:acd9.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是()a.气体分子间的作用力增大b.气体分子的平均速率增大c.气体分子的平均动能减小d.气体组成的系统的熵增加解析:气体分子之间的距离很远,分子间的作用力可认为是零,a错误;由于温度是分子平均动能的标志,故温度不变,气体分子的平均动能不变,气体分子的平均速率不变,b、c错误;自发的自然过程中,熵值是增加的,d正确。故正确选项为d。答案:d10.关于有序和无序,下列说法中正确的是()a.有序和无序是绝对的b.一个“宏观态”可能对应着许多的“微观态”c.一个“宏观态”只能对应着唯一的“微观态”d.无序意味着各处一样、平均、没有差别解析:因为无序是各处都一样、平均、没有差别,故d选项正确;而有序和无序是相对的,故a项错;一个“宏观态”可能对应一个或许多“微观态”,所以b项正确,c项错。答案:bd二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案填在题中的横线上)11.(8分)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对汽缸中的气体做功为2.0105 j,同时气体的内能增加了1.5105 j。试问:此压缩过程中,气体(填“吸收”或“放出”)的热量等于j。解析:由热力学第一定律,得:q=u-w=1.5105 j-2.0105 j=-5104 j,负号表示放热。答案:放出510412.(8分)如图所示,a、b两球完全相同,分别浸没在盛有水和水银的容器的同一深度。a、b两球用同一种特殊的材料制成,当温度稍微升高时,球的体积明显地增大、如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同,且两球膨胀后体积也相等,两球也不再上升。则a球吸收的热量为qa,b球吸收的热量为qb,则qaqb,a球增加的内能为ua,b球增加的内能为ub,则uaub。(均选填“”“=”或“ ”)解析:两球因温度、体积完全一样,可以认为两球的内能的增量一样,两球的机械能几乎不变。但由于在球的体积增大的过程中,b球克服水银的压强做的功比a球克服水的压强做的功多,所以b球吸收的热量多。答案:=三、解答题(本题共2小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(16分)暖瓶中盛有0.5 kg 25 的水,一个学生想用上下摇晃的方法使冷水变为开水。设每摇晃一次水的落差为15 cm,每分钟摇晃30次。不计所有热散失,在一标准大气压下,他约需多长时间可以把水“摇开”?c水=4.2103 j/(kg)。g取10 m/s2解析:设“摇开”水需时间t,水升温t,由w=u,得30mght=cmt,t=ct30gh=4.2103(100-25)30100.15 min=7103 min。即“摇开”水约需7103 min。答案:7103 min14.(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v0,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1 j,并向外界释放了2 j的热量。锅内原有气体的内能如