2017届高考物理第一轮复习限时检测题55-高考物理试题

选修3-3第三节[限时检测](限时45分钟，满分100分)一、选择题(每小题7分，共70分)1．(2015·重庆理综)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么A．外界对胎内气体做功，气体内能减小B．外界对胎内气体做功，气体内能增大C．胎内气体对外界做功，内能减小D．胎内气体对外界做功，内能增大解析中午比清晨时温度高，所以中午胎内气体分子平均动能增大，理想气体的内能由分子动能决定，因此内能增大；车胎体积增大，则胎内气体对外界做功，所以只有D项正确。答案D2．关于热现象，下列叙述正确的是A．温度降低，物体内所有分子运动的速率都变小B．分子力随分子间距离的增大而减小C．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的D．温度升高，物体的内能不一定增大解析温度降低时，物体内所有分子运动的平均速率减小，但并非所有分子的速率都减小，A错误；分子间距离从平衡位置开始增大时，分子力先增大后减小，B错误；由热力学第二定律可知，C错误；温度升高，但同时物体对外做功，其内能有可能减小，D正确。答案D3．(2016·石家庄模拟)在水池中，一个气泡从池底浮起，此过程可认为气泡的温度不变，气泡内气体视为理想气体。则A．外界对气泡做功，同时气泡吸热 B．外界对气泡做功，同时气泡放热C．气泡对外界做功，同时气泡吸热 D．气泡对外界做功，同时气泡放热解析随着气泡的上升，压强减小，因为温度不变，根据eq\f(pV,T)＝C，所以体积增大，气泡对外做功；根据ΔU＝W＋Q可知温度不变，所以ΔU不变，W<0，所以Q>0，即气泡吸热，选项C正确。答案C4．一定质量的理想气体(分子力不计)，体积由V膨胀到V′。如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为ΔU1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为ΔU2，则A．W1>W2，Q1<Q2，ΔU1>ΔU2 B．W1>W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2C．W1<W2，Q1＝Q2,ΔU1>ΔU2 D．W1＝W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2答案B5．地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1℃，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是A．内能不能转化成机械能B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律D．上述三种原因都不正确答案C6．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图3－4所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体图3－4A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减小答案A7．某校开展探究性课外活动，一同学用如图3－5所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系。该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内有理想气体，并将汽缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气，把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，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则图3－5A．外界对气体做功，内能增大 B．外界对气体做功，温度计示数不变C．气体体积减小，温度计示数减小 D．外界对气体做功，温度计示数增加解析细沙漏出，汽缸内气体压强增大，体积减小，外界对气体做功；汽缸导热良好，细沙慢慢漏出，外部环境温度稳定，气体温度不变，即内能不变，选项B正确。答案B8．(多选)(2015·广东理综)图3－6为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内简中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气图3－6A．内能增大 B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小 D．所有分子运动速率都增大解析由于金属内筒导热而隔热外筒绝热，故水升温过程中封闭空气不停地从内筒吸收热量而不向外放热，且封闭空气的体积不能改变即不做功，故由热力学第一定律可知其内能一定增大，A正确；由eq\f(pV,T)＝C知温度升高时封闭空气的压强一定增大，B正确；气体分子间作用力微弱，即使考虑分子间作用力，也因气体体积不变，分子间平均距离不变，某两分子间距离变化情况不能确定，而不能判定分子间作用力变化情况，C错误；温度升高时，分子平均动能增大，但这并不意味着每个分子的运动速率都增大，D错误。答案AB9．(多选)(2016·梅州质检)关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是A．第二类永动机违反能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看，这两种改变方式是有区别的解析第二类永动机违反了热力学第二定律，选项A错误；物体从外界吸收热量，可能同时对外做功，因此物体的内能不一定增加，选项B错误；保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，分子平均速率增大，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，选项C正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看，这两种改变方式是有区别的，选项D正确。答案CD10．(多选)以下说法正确的有A．温度低的物体内能一定小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大D．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加E．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性解析因为内能的大小与物体的温度、质量和体积都有关，如一杯热水的内能肯定会小于一座冰山，温度低的物体内能不一定小，故A错误；温度是分子平均动能的标志，温度低的物体分子运动的平均动能一定小，但温度低的物体内分子运动的平均速率不一定比温度高的物体内分子运动的平均速率小，这是因为温度低的物体分子可能质量较小，其平均速率反而更大，故B错误；温度越高，分子热运动的平均动能越大，分子的平均速率增大，这是统计规律，具体到少数个别分子，其速率的变化不确定，因此仍可能有分子的运动速率是非常小，故C正确；根据热力学第一定律知：内能的改变量(E表示)＝功(W表示)＋热量(Q表示)，在绝热情况下，外界对物体做功时，物体的内能一定增加，故D正确；热力学第二定律表明，自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故E正确。所以选CDE。答案CDE二、计算题(共30分)11．(10分)(2012·山东理综)如图3－7所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10cm。(环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg)图3－7(1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。(2)此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)。解析(1)设U型管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p。左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2①p1＝p0②p2＝p＋ph③V1＝l1S④V2＝l2S⑤由几何关系得h＝2(l2－l1)⑥联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50cmHg⑦(2)左管内气体膨胀，气体对外界做正功，温度不变，ΔU＝0，根据热力学第一定律，ΔU＝Q＋W且W＜0，所以Q＝－W＞0，气体将吸热。答案(1)50cmHg(2)做正功吸热12．(10分)(2016·郑州模拟)如图3－8所示，倒悬的导热汽缸中封闭着一定质量的理想气体，轻质活塞可无摩擦地上下移动，活塞的横截面积为S，活塞的下面吊着一个重为G的物体，大气压强恒为p0。起初环境的热力学温度为T0时，活塞到汽缸底面的距离为L。当环境温度逐渐升高，导致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降了0.1L，汽缸中的气体吸收的热量为Q。求： 图3－8(1)汽缸内部气体内能的增量ΔU；(2)最终的环境温度T。解析(1)密封气体的压强p＝p0－(G/S)密封气体对外做功W＝pS·0.1L由热力学第一定律ΔU＝Q－W得ΔU＝Q－0.1p0SL＋0.1LG(2)该过程是等压变化，由盖－吕萨克定律有eq\f(LS,T0)＝eq\f(（L＋0.1L）S,T)解得T＝1.1T0。答案(1)Q－0.1p0SL＋0.1LG(2)1.1T013．(10分)在如图3－9所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为9J。图线AC的反向延长线过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零。求：图3－9(1)从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增量ΔU1；(2)从状态A到状态B的过程，