人教版高中物理选修3-3：测试卷(七)含答案

1、高中同步测试卷（七）第七单元热力学第一定律能量守恒（时间：90分钟，满分：100分）一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求.全部选又的得5分，选对但不全的得 3分，有选错或不答的得0分.）1 .金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到燃点的过程 是（）A.迅速向里推活塞B.迅速向外拉活塞C.缓慢向里推活塞D.缓慢向外拉活塞2 .在给自行车轮胎打气时，会发现胎内气体温度升高，这是因为（）A.胎内气体压强不断增大，而容积不变8 .轮胎从外界吸热C.外界空气温度本来就高于胎内气体温度D.打气时，外界不断对胎内气体做

2、功3.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火 焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（）A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能量C.物体的势能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量4.如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体（）A.内能增加C.压强增大B.对外做功D.分子间的引力和斥力都增大5 . 一定质量的气体在保持压强恒等于1.0 X 105 Pa的状况下，体积从 20 L膨胀到30 L,这一过程中气

3、体从外界吸热4X103 J ,则气体内能的变化为（）A.增加了5X103JB.减少了 5X103 JC.增加了3X103JD.减少了 3X103 J6 .重庆出租车常以天然气作为燃料.加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（）A.压强增大，内能减小B.吸收热量，内能增大C.压强减小，分子平均动能增大D.对外做功，分子平均动能减小7 . 一定质量的理想气体由状态I（pi, V,Ti）被压缩至状态n（p2,V2,T2）,已知T2>Ti,则该过程中（）B.气体可能向外界放热D.气体对外界做正功A.气体的内能一定是增加的C.气体

4、可能从外界吸收热量8 .如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞.今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小.若忽略 活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体（）A.温度升高，压强增大，内能减少8 .温度降低，压强增大，内能减少C.温度升高，压强增大，内能增加D.温度降低，压强减小，内能增加9 .如图为某种椅子升降部分的结构示意图，M N两筒间密闭了一定质量的理想气体，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，气体内能增加C.气体对外界做功，气

5、体内能增加B.外界对气体做功，气体内能减少D.气体对外界做功，气体内能减少10 .如图所示，A B两点表示一定质量的某种理想气体白两个状态，当气体从状态A变化到状态8时（）A.体积必然变大B.有可能经过体积减小的过程C.外界必然对气体做功D.气体必然从外界吸热11 .一物理实验爱好者开展探究性课外活动研究气体压强、体积、温度三量间的变化关系.导热良好的汽缸开口向下，内有理想气体（即分子势能可忽略的气体），汽缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气.一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止.现给沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，

6、则 （）A.绳的拉力对沙桶做正功，所以气体对外界做功B.外界对气体做功，温度计示数不变C.气体体积减小，同时从外界吸热D.外界对气体做功，温度计示数增加12 .如图，水平放置的密封汽缸内被一竖直隔板分隔为左右两部,分，隔板可在汽缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝.汽缸壁左右q3土和隔板均绝热.初始时隔板静止，左右两边气体温度相等.现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源，当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比()A.右边气体温度升高，左边气体温度不变B,左右两边气体温度都升高C.左边气体压强增大位.)13 .(10分)如图所示p V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB

7、7;程至状态B,气体对外做功280 J,吸收热量410 J;气体又从状态 B经BDA±程回到状态 A 这一过程中外界对气体做功200 J .求：(1) ACBi±程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？(2) BDAi程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少?14.(10分)如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为 22 cm,现在用竖直向下的外力 F压缩气体，使封闭空气柱 长度变为2 cm,人对活塞做功100 J ,大气压强为pc= 1 X 105 Pa ,不计活塞重 力.问：(1)若用足够长的时间缓慢压缩气体，求压缩后气体的压

8、强为多大？(2)若以适当的速度压缩气体，向外散失的热量为20 J ,则气体的内能增加多少？(活塞的横截面积S= 1 cm2)15 .(10分)如图所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭一定质量 的某种理想气体，活塞通过定滑轮与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸 高度为h,开始时活塞在汽缸中央，初始温度为t摄氏度，活塞面积为 S,大气压强为p0.物体重力为G活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞上升 Ax,封闭气体吸收了 Q的热量.(汽缸始终未离开地面) 求：(1)环境温度升高了多少度？(2)气体的内能如何变化？变化了多少？16 . (10分)某同学想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能

9、量，他用一个横截面积 S= 3.2 dm2的保温圆筒，筒内装有质量为 m= 0.4 kg的水，让太阳光垂直照射 t = 3 min,水 升高的温度 At =2.2 °C,已知水的比热容 c=4.2 X 103J/(kg )，地球半径为 R= 6 400 km, 试求出太阳向地球表面辐射能量的功率.参考答案与解析1 .导学号：65430099 解析：选A.迅速向里推活塞压缩气体时，对气体做功，使气 体内能急剧增加，气体来不及向外传热， 温度很快升高，达到柴油的着火点，使之燃烧起来.2 .导学号：65430100 解析：选D.给自行车轮胎打气，外界对胎内气体做功，气体 内能增加，温度升高

10、，D正确.3 .导学号：65430101 解析：选 AD.这四个现象中物体运动过程都受到阻力作用， 汽车主要是受制动阻力，流星、降落伞受空气阻力，条形磁铁下落受磁场阻力，因而物体都克服阻力做功，A项正确.四个物体运动过程中，汽车是动能转化成了其他形式的能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能，总之是机械能转化为其他形式的能，D项正确4 .导学号：65430102 解析：选 AB.当环境温度升高时，压强不变，缸内气体膨胀对外做功，理想气体不考虑分子力，内能仅由物质的量和温度决定，温度升高，气体的内能增加，正确选项为A、 B.55 .导学号：65430103 解析：选 C.气体等压膨

11、胀过程对外做功W= pAV= 1.0X10Pax (30 -20) x 10 3 m3=1.0X103J.这一过程气体从外界吸热Q= 4X103 J.由热力学第一定律AU VW- Q,由于气体又外做功，W应取负值，则可得 AU= 1.0 X 103 J+4.0 X 103J= 3.0 X 103 J ,即气体内能增加了 3X103 J .故选项C正确.6 导学号：65430104 解析：选B. 温度是分子平均动能的宏观标志，故天然气的温度升高过程中，分子平均动能增大，又天然气可视为理想气体，不需要考虑分子势能，而气体质量不变，气罐内天然气分子数不变，所以气体分子总动能增大，故内能增大，A、 D

12、 项错；由热力学第一定律可知，气体体积不变，内能增大，则一定从外界吸收热量，B 项对；天然气体积不变，随温度升高，气体压强增大，C项错.7 .导学号：65430105 解析：选ABC.理想气体内能只考虑分子动能， £>，故分子 动能增加，内能一定是增加的， AU取正值.根据热力学第一定律 AU= VW Q,理想气体被压 缩，外界对气体做功， W取正值，但不知 W与AU数值，Q可正可负.8 导学号：65430106 解析：选C. 向下压活塞，对气体做功，气体的内能增加，温度升高，对活塞受力分析可得出气体的压强增大，故C选项正确.9 .导学号：65430107解析：选A.M筒向下滑

13、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.10 .导学号：65430108 解析：选ABD.连接OA OB得到两条等容线，故有 Vb>M, 所以A正确.由于没有限制自状态 A变化到状态B的过程，所以可先从 A状态减小气体的体 积再增大气体的体积到B 状态，故B 正确因为气体体积增大，所以是气体对外界做功，C错误 因为气体对外界做功，而气体的温度又升高，内能增大，由热力学第一定律知气体一定从外界吸热，D 正确11 .导学号：65430109解析：选 B.汽缸导热良好，细沙慢慢漏出，故活塞缓慢上升，有足够的时间与外界进行

14、热交换，故温度不变，而压强变大由理想气体状态方程可得体积减小，外界对气体做功，而内能又不变，故向外界放热，B 项正确12 .导学号：65430110解析：选BC.通电后，右边气体吸收热量，温度升高，压强增大，推动隔板，对左边气体做功，由热力学第一定律可知左边气体温度升高，内能增加，压强变大，A项错误，B、C项正确；由于右边气体吸热的同时，膨胀对左边气体做功，所以内能的增加小于电热丝放出的热量，D 项错误13 .导学号：65430111 解析：(1)ACB±程内能增加， ACB±程中 W= 280 J, Q= 410 J由热力学第一定律 LB LA= W+ Q = 130 J

15、气体内能的变化量为 130 J.(2) BDA±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LA- LB= 130 J又因外界对气体做功 200 J由热力学第一定律 LA LB= W+ Q, Q= 330 J放出热量330 J.答案：(1)增加 130 J (2)放热 330 J14 .导学号：65430112解析：(1)设压缩后气体的压强为 p,活塞的横截面积为 S,15 = 22 cm , l = 2 cm , V)= l qS, V= IS缓慢压缩气体温度不变，由玻意耳定律得：pM=pV,解彳导:p=1.1 x106Pa.(2)大气压力对活塞做功：W= poS(Io-I) =2 J人做功W= 100 J ,由热力学第一定律得：AU= W+ W+ Q,将Q= 20 J代入解得AU= 82 J.答案：(1)1.1 X106 Pa (2)82 J15 .导学号：65430113解析：(1)活塞缓慢移动，任意时刻都处于平衡状态，故气体做等压变化，由盖吕萨克定律可知：V AV 口2AxT=不得 AT= (273 + t)K.(2)气体温度升高，内能增加.设汽缸内压强为 p,由平衡条件得：pS= poS-G封闭气体外做功 W= pSAx=(poS- GAx,由热力学第一定律得：A U= Q+