1、单元素养评价(三)(第三章)(90分钟100分)一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.下列说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.外界对物体做功时,物体的内能一定增加C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D.温度低的物体分子运动的平均动能小【解析】选D。物体的内能与物体的物质的量、温度、体积以及物态有关,温度低的物体内能不一定小,故A错误;做功和传热是改变物体内能的两种方式,外界对物体做功时,物体的内能不一定增加,故B错误;分子的平均动能与物体的宏观的运动状态无关,故C错误;温度是分子平
2、均动能的标志,温度低的物体分子运动的平均动能小,故D正确。2.某同学用橡皮塞塞紧饮料瓶,并用打气筒向饮料瓶内打气,装置如图所示。当压强增大到一定程度时,橡皮塞冲出,发现饮料瓶内壁中有水蒸气凝结,产生这一现象的原因是饮料瓶中气体()A.体积增大,压强减小B.动能增大,温度升高C.对外做功,温度降低D.质量减少,温度降低【解析】选C。由题意知,因瓶内气体膨胀,对外界做功,故橡皮塞冲出,W0。又因时间很短,可得吸放热Q0,根据热力学第一定律U=W+Q,得U0,所以内能减小,温度降低,故选C。3.一定质量的理想气体做等温膨胀时,下列说法正确的是()A.气体对外做正功,内能将减少B.气体放热,外界对气体
3、做负功C.分子平均动能增大,但单位体积内的分子数减少,气体压强不变D.分子平均动能不变,但单位体积内的分子数减少,气体压强降低【解析】选D。根据=C,等温膨胀时,压强减小,温度不变,气体的内能不变,分子平均动能不变,由于体积增大,单位体积内的分子数减少;体积增大,气体对外做正功,由于内能不变,由热力学第一定律知气体吸热。故选D。4.下列对能量转化的描述,正确的是()A.电暖器工作时,电能转化为动能B.雨滴下落过程中,部分动能转化为重力势能C.汽油发动机运转时,电能转化为化学能D.水力发电机工作时,水的部分机械能转化为电能【解析】选D。电暖器工作时,电能转化为内能,故A错误;雨滴下落过程中,重力
4、势能减小,部分动能转化为内能,故B错误;汽油发动机运转时,部分化学能转化为机械能,故C错误;水力发电机工作时,水的部分机械能转化为电能,故D正确。5.如图所示,在紫铜管内滴入乙醚,盖紧管塞。用手拉住绳子两端迅速往复拉动,管塞会被冲开。管塞被冲开前()A.外界对管内气体做功,气体内能增大B.管内气体对外界做功,气体内能减小C.管内气体内能不变,压强变大D.管内气体内能增加,压强变大【解析】选D。绳克服与金属管间的摩擦做功,使管壁内能增加,温度升高。通过传热,乙醚的内能增大,温度升高,直至沸腾;管塞会被冲开。管塞被冲开前管内气体内能增加,压强变大,故选D。【补偿训练】做功和传热都能够改变物体的内能
5、。在下列改变物体内能的方法中,属于做功过程的是()A.炉火上的壶水逐渐升温的过程B.把烧红的铁块投入水中使铁块温度降低的过程C.物体在阳光下被晒热的过程D.柴油机汽缸内气体被压缩的过程【解析】选D。A属于传热中的对流,A错误;B属于传热中的热传导,B错误;C属于传热中的热辐射,C错误;D属于做功改变内能,D正确。6.图中的四个图像是一定质量的气体,按不同的方法由状态a变到状态b,则反映气体变化过程中从外界吸热的是()【解析】选D。A项中体积减小,外界对气体做功,压强变大,气体做等温变化,温度不变内能不变,根据热力学第一定律U=Q+W,可以得知Q为负值,气体一定向外界放热,A项错误;B项中体积和
6、压强都在减小,外界对气体做功,根据理想气体状态方程=C,温度一定减小,内能减小,Q=U-W,Q为负值,气体向外放热,B项错误;C项中压强与温度成正比,气体发生等容变化,体积不变,外界做功为零,温度减小,说明内能减小,气体对外界放热,所以C项错误;D项为等温变化,内能不变,压强减小,体积一定增大,气体对外界做功,W为负值,Q一定为正值,气体吸热,所以D项正确。7.如图所示,汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞通过定滑轮与一重物m相连并处于静止状态,此时活塞到缸口的距离h=0.2 m,活塞面积S=10 cm2,封闭气体的压强p=5104 Pa,现通过电热丝对缸内气体加热,使活塞缓慢上升直至缸口。在此
7、过程中封闭气体吸收了Q=60 J的热量,假设汽缸壁和活塞都是绝热的,活塞质量及一切摩擦力不计,则在此过程中气体内能的增加量为()A.70 JB.60 JC.50 JD.10 J【解析】选C。活塞移动过程,汽缸内气体对外界做功:W=Fx=pSh=51041010-40.2 J=10 J,由热力学第一定律得,汽缸内气体内能的变化:U=Q+(-W)=(60-10) J=50 J。汽缸内的气体内能增加了50 J,故C正确,A、B、D错误。8.如图所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞缓慢地向B移动一段距离,已知气体的温度随内能的增加而升高,
8、则在移动P的过程中()A.外力对乙做功;甲的内能不变B.外力对乙做功;乙的内能不变C.乙传递热量给甲;乙的内能增加D.乙的内能增加;甲的内能不变【解析】选C。由于甲乙系统和外界是绝热的,因此不能和外界进行热交换Q=0,甲乙内能的变换只能通过外界做功引起,当活塞缓慢地向B移动一段距离时,乙气体体积减小,外界对乙做功,其内能增加,温度升高,然后通过隔板B将热量传递给甲一部分,最终甲乙内能都增加,故A、B、D错误,C正确。9.下列关于热学现象和热学规律说法正确的是()A.根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体B.一定量100 的水变成100 的水蒸气,其
9、分子势能增加C.物体的温度为0 时,物体分子的平均动能为零D.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功3.0105 J,同时空气的内能增加了2105 J,则空气从外界吸收热量1105 J【解析】选B。根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体,也可能从低温物体传到高温物体,但要引起其他的变化,故A错误;一定量100 的水变成100 的水蒸气要吸收热量,而由于温度不变,故分子平均动能不变,分子总动能不变,则其分子势能增加,故B正确;分子在永不停息地做无规则运动,则当物体的温度为0 时,物体分子的平均动能不为零,故C错误;根据热力学第一定律,用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功3.0105 J,
10、同时空气的内能增加了2.0105 J,则空气向外界放出热量1.0105 J,故D错误。10.如图所示,一个内壁光滑、绝热的汽缸固定在地面上,绝热的活塞下方封闭着空气,若用竖直向上的力F将活塞缓慢向上拉一些距离。则缸内封闭着的气体()A.分子平均动能不变B.单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少C.每个分子对缸壁的冲力都会减小D.若活塞重力不计,拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量【解析】选B。向上拉活塞时,气体体积变大,气体对外做功,W0,由于汽缸与活塞是绝热的,在此过程中气体既不吸热,也不放热,则Q=0,由热力学第一定律可知,U=W+Q0,(2分)根据热力学第一定律W+Q
11、=U,有:Q=-W0,(2分)则该过程中氦气是放热过程,传递的热量为W。(2分)答案:(1)(2)(3)放热,传递的热量为W19.(16分)如图所示,一个质量为m的T形活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体,活塞体积可忽略不计,距汽缸底部h0处连接一U形细管(管内气体的体积忽略不计),细管内装有一定量水银,初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离汽缸底部为1.5h0,U形管两边水银柱存在高度差。已知水银密度为,大气压强为p0,汽缸横截面积为S,活塞竖直部分高为1.2h0,重力加速度为g。(1)通过制冷装置缓慢降低气体温度,当温度为多少时两边水银面恰好相平?(2)从开始至两水银面恰好相平的过程中,若气体放出的热量为Q,求气体内能的变化。【解析】(1)初态时,对活塞受力分析,可求汽缸内气体p1=p0+(1分)V1=1.5h0S(1分)T1=T0(1分)要使两边水银面相平,汽缸内气体的压强p2=p0(1分)此时活塞下端一定与汽缸底接触,V2=1.2h0S(2分)设此时温度为T2,由理想气体状态方程有=(2分)解得T2=。(2分)(2)从开始至活塞竖直部分恰与汽缸底接触,气体压强不变,外界对气体做功W=p1V=0.3h0S(2分)由热力学第一定律有U=W-Q(2分)解得U=0.3h0S-Q。(2分)答案:(1)(2)0.3h0S-Q关闭Word文档返回原板块
