【名师一号】2021年人教版物理双基限时练-选修3-3：第十章《热力学定律》章末检测

《热力学定律》章末检测(时间：60分钟满分：100分)第Ⅰ卷(选择题60分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．把符合题意的选项前的字母填写在题后括号内．)1．下列实例说明做功转变系统内能的是()A．热水袋取暖B．用双手摩擦给手取暖C．把手放在火炉旁取暖D．用嘴对手呵气给手取暖解析双手摩擦做功，使手的内能增加，感到温存；A、C、D都是通过热传递来转变系统的内能，选项B正确．答案B2．(多选题)肯定质量的气体从外界吸取了20J的热量，它的内能变化可能是()A．20J B．10JC．5J D．0解析由热力学第肯定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝20J则ΔU由W和Q共同打算，故A、B、C、D选项都正确．答案ABCD3．下列说法正确的是()A．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加B．其次类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C．电流的能不行能全部转化为内能D．热量不行能从低温物体传到高温物体解析由ΔU＝W＋Q可知，A错误；其次类永动机违反了热力学其次定律，所以制造不出来，B正确；电流通过电阻做功电能可以全部转化为内能，C错误；在肯定条件下热量可以从低温物体传到高温物体，D错误．答案B4．(多选题)如图所示，肯定质量的抱负气体，从状态A经绝热过程A→B，等容过程B→C，等温过程C→A，又回到状态A，则()A．A→B过程气体体积增大，内能减小B．B→C过程内能增加，可能外界对气体做了功C．气体在B状态的温度高于在A状态的温度D．C→A为等温变化，内能不变，所以此过程气体既不吸热也不放热解析A→B为绝热过程压强减小，体积膨胀，气体对外做功，没有热量交换，由热力学第肯定律可知，内能减小，故A选项正确；B→C过程气体等容升压，由eq\f(p,T)＝恒量可知，气体温度上升，其内能增加，W＝0，故B选项错误；C→A过程等温压缩，TA＝TC，而TB＞TC，故TB＞TA，选项C正确；C→A为等温变化，内能不变，但体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第肯定律可知，C→A为放热过程，故D选项错误．答案AC5．肯定质量的抱负气体吸热膨胀，保持压强不变，它的内能增加，那么()A．它吸取的热量等于内能的增量B．它吸取的热量小于内能的增量C．它吸取的热量大于内能的增量D．它吸取的热量可以大于内能的增量，也可以小于内能的增量解析气体膨胀对外做功，W<0，已知ΔU>0，由热力学第肯定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W，Q>0且Q>ΔU，故C选项正确，A、B、D选项错误．答案C6．(多选题)下列说法正确的是()A．从微观的角度看，热力学其次定律是一个统计规律B．熵值越大代表越有序C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小D．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行解析由热力学其次定律可知，A、C选项正确，D选项错误，由熵的定义可知，B选项错误．答案AC7．(多选题)对肯定质量的气体，可能发生的过程是()A．等压压缩，温度降低B．等温吸热，体积不变C．放出热量，内能增加D．绝热压缩，内能不变解析由抱负气体状态方程和热力学第肯定律来分析，等压压缩，则体积减小，由eq\f(V,T)＝C(常数)可知温度必降低，故A选项正确；等温吸热，温度不变，气体内能不变，吸取热量，气体必对外做功，体积增大，故B选项错误；放出热量，内能增加则必需体积减小，外界对气体做功，故C选项正确；绝热压缩内能肯定增加，故D选项错误．答案AC8．接受绝热(即不交换热量)的方式使肯定量的气体由初态A变化至终态B.对于不同的绝热方式，下面说法正确的是()A．对气体所做的功不同B．对气体所做的功相同C．对气体不需做功，由于没有热的传递D．以上三种说法都不对解析初态A和终态B的内能的变化是相同的，而Q＝0，所以不管什么过程，对气体所做的总功都是相同的．答案B9．隔板将绝热的气缸分为A、B两部分，A内充有气体，B内为真空(如图甲)．现把隔板抽去，A中的气体自动布满整个容器(如图乙)，这个过程称为气体的自由膨胀．下列说法正确的是()甲乙A．自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动B．自由膨胀前后，气体的压强不变C．自由膨胀前后，气体的温度不变D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分解析自由膨胀时，气体并不对外做功，绝热容器又没有做功过程，所以内能不变，则气体的温度保持不变．答案C10．如右图所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；其次次让B在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，生热为Q2，则应有()A．W1<W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1>W2，Q1<Q2解析设B板长为L，A、B间摩擦力为f，当B固定时，W1＝FL，Q1＝fs相＝fL；当B不固定时，如图，由于A对B有摩擦力使B向右移动了sB，则A的位移为(L＋sB)．所以W2＝F(L＋sB)，Q2＝fs相＝fL，A正确．答案A第Ⅱ卷(非选择题40分)二、计算题(本题包括3个小题，共40分，要求写出必要的文字和重要步骤及物理量的单位)11．(12分)已知地球半径为6400km，已知太阳辐射向空间的总功率为3.8×1026W，辐射到地球的太阳能总功率为1.7×1017W．估量地球到太阳的距离，并计算太阳的质量．(G＝6.67×10－11N·m2/kg2)解析设地球到太阳的距离为R，由能量安排可得E总eq\f(πr2,4πR2)＝E因E总＝3.8×1026W，E＝1.7×1017W，所以R＝eq\f(r,2)eq\r(\f(E总,E))＝eq\f(6.4×106,2)eq\r(\f(3.8×1026,1.7×1017))m＝1.5×1011已知地球绕太阳公转的周期，由万有引力定律得：Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(4π2,T2)·RM＝eq\f(4π2R3,GT2)＝eq\f(4×9.86×1.5×10113,6.67×10－11×3.15×1072)kg＝2×1030kg.答案1.5×1011m212．(14分)某同学为测量地表植物吸取太阳能的本事，做了如下试验：用一面积为0.1m2的水盆盛6kg的水，经太阳垂直照射15min，温度上升5(1)每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？(2)若绿色植物在光合作用下每吸取1kJ的太阳能可放出0.05L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少氧气？(1公顷＝104解析据水升温吸取的热量，便可求出单位面积单位时间吸取的太阳能，进而可求出每公顷绿地每秒放出的氧气．(1)单位面积单位时间吸取的太阳能为P＝eq\f(cmΔt,St)＝eq\f(4.2×103×6×5,0.1×15×60)J/(m2·s)＝1.4×103J/(m2·s)．(2)氧气的体积为V＝eq\f(104×1.4×103,103)×0.05L＝700L.答案(1)1.4×103J/(m2·s)(2)700L13．(14分)如图所示，为一汽缸内封闭的肯定质量的气体的p－V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有335J的热量传入系统，系统对外界做功126J，求：(1)若沿a→d→b过程，系统对外做功42J，则有多少热量传入系统？(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？解析(1)沿a→c→b过程ΔU＝W＋Q＝(－126＋33