章末質量評估(四)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求)1．在以下事例中，通過熱傳遞的方式來改變物體內能的是()A．兩小球碰撞后粘合起來，同時溫度升高B．冬天暖氣為房間供暖C．點燃的爆竹在空中爆炸D．汽車的車輪與地面相互摩擦發熱解析：改變內能的方式有兩種：做功和熱傳遞．熱傳遞指內能的轉移，而不是其他形式的能轉化為內能，兩小球碰撞后粘在一起，溫度升高，是機械能轉化為內能，故A錯；點燃的爆竹在空中爆炸，是化學能轉化為了內能，故C錯；車輪與地面摩擦生熱，是機械能轉化為內能，故D錯．正確答案為B.答案：B2．下列說法正確的是()A．若兩物體接觸但沒有傳熱，則兩物體所包含的熱量相等B．做功和傳熱的共同點是都能使系統內能發生改變C．一物體先后經過幾個不同的物理過程，其溫度均從t1升高到t2，D．高溫物體內能多，低溫物體內能少解析：兩物體沒有發生傳熱是因為兩物體溫度相等，A錯誤；做功和傳熱都是改變物體內能的方式，B正確；物體溫度從t1升高到t2，內能的改變可能是由于吸收了熱量，也可能是對物體做了功，C錯誤；高溫物體分子的平均動能大，但內能不一定大，D錯誤．答案：B3．關于物體的內能，以下說法中不正確的是()A．物體的內能是指物體內所有分子的動能和勢能之和B．物體不從外界吸收熱量，其內能也可能增加C．外界對物體做功，物體的內能一定增加D．物體內能的多少，跟物體的溫度和體積都有關系解析：根據物體內能的定義可知A項正確；根據熱力學第一定律可判B、D正確，C項不正確．答案：C4．下列關于熵的說法中錯誤的是()A．熵是物體內分子運動無序程度的量度B．在孤立系統中，一個自發的過程熵總是向減小的方向進行C．熱力學第二定律的微觀實質是熵的增加，因此熱力學第二定律又叫熵增加原理D．熵值越大，代表系統內分子運動越無序解析：熱力學第二定律表明，一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行的．例如，功轉變為熱是機械能向內能轉化．答案：B5．物體由大量分子組成，下列說法正確的是()A．分子熱運動越劇烈，物體內每個分子的動能越大B．分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小C．物體的內能跟物體的溫度和體積有關D．只有外界對物體做功才能增加物體的內能解析：分子運動的劇烈程度是針對大量分子的統計規律而言，并不能說明每一個分子的運動情況，故A選項錯誤；根據分子間的引力大小與分子間的距離之間的關系(分子間的引力大小隨分子間的距離的減小而增大)可知，B選項錯誤；從宏觀角度看，物體的內能與物體的溫度和體積有關，故C選項正確；改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞，故D選項錯誤．答案：C6.如圖所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進一支靈敏溫度計和一根氣針，另一端有個用卡子卡住的可移動膠塞，用打氣筒通過氣針慢慢向容器內打氣，使容器內的壓強增大到一定程度，這時讀出溫度計示數．打開卡子，膠塞沖出容器口后()A．溫度計示數變大，實驗表明氣體對外界做功，內能減少B．溫度計示數變大，實驗表明外界對氣體做功，內能增加C．溫度計示數變小，實驗表明氣體對外界做功，內能減少D．溫度計示數變小，實驗表明外界對氣體做功，內能增加解析：膠塞沖出容器口后，氣體膨脹，對外做功，W<0.由于沒時間進行熱交換，由ΔU＝W可知內能減小．內能等于分子動能與勢能之和，由于體積增大，勢能增大，由此可知分子平均動能減小，所以溫度降低，故C正確．答案：C7.熱力學第二定律常見的表述方式有兩種：一是不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化；二是不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．第一種表述方式可以用如右圖示意圖來表示，根據你對第二種表述的理解，如果也用類似的示意圖來表示，你認為下列示意圖中正確的是()解析：第二種表述的意思是：熱機吸收熱量，對外做功，同時把熱量傳給低溫物體．答案：B8．下列說法中正確的是()A．任何物體的內能就是組成該物體的所有分子熱運動動能的總和B．只要對內燃機不斷改進，就可以把內燃機得到的全部內能轉化為機械能C．做功和熱傳遞在改變內能的方式上是不同的D．滿足能量守恒定律的物理過程都能自發進行解析：內能的改變有兩種方式：做功是不同形式的能間的轉化，熱傳遞是同種能間的轉移，故C項正確．內能是物體內所有分子熱運動動能和分子勢能之和，故A項錯．由熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能達到100%，且一切與熱現象有關的宏觀過程都是有方向性的，故B、D均錯．答案：C9．下列說法中正確的是()A．物體吸熱后溫度一定升高B．物體溫度升高，內能一定增加C．0℃的冰融化為0D．100℃的水變為100解析：物體吸收熱量溫度不一定升高，A錯誤；物體溫度升高，分子平均動能增大，若分子勢能減小，物體的內能可能減小或不變，B錯誤；0℃的冰融化成0℃的水的過程中吸熱，內能增加，C錯誤；100℃的水變成100℃的水汽過程中吸熱，答案：D10.如圖所示，密閉絕熱容器內有一絕熱的具有一定質量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計．置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處在自然長度時的彈性勢能為零)．現繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經過多次往復運動后活塞靜止，氣體達到平衡態，經過此過程()A．Ep全部轉換為氣體的內能B．Ep一部分轉換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能C．Ep全部轉換成活塞的重力勢能和氣體的內能D．Ep一部分轉換成活塞的重力勢能，一部分轉換為氣體的內能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能解析：以活塞為研究對象，設氣體壓強為p1，活塞質量為m，橫截面積為S，末態時壓強為p2，初態F彈>mg＋p1S，由題意可得末態位置必須高于初位置，否則不能平衡，則由ΔU＝W(絕熱)．W為正，ΔU必為正，溫度升高，內能增加，活塞重力勢能增加，末態時，由力的平衡條件知F彈′＝mg＋p2S，仍然具有一部分彈性勢能，D正確．答案：D二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求)11．下面設想符合能量守恒定律的是()A．利用永久磁鐵間的作用力造一臺永遠轉動的機器B．做成一條船利用河水的能量逆水航行C．通過太陽照射飛機使飛機起飛D．不用任何燃料使河水升溫解析：利用磁場能可能使磁鐵所具有的磁場能轉化為動能，但由于摩擦力的不可避免性，動能最終轉化為內能，使轉動停止，故A錯；讓船先靜止在水中，設計一臺水力發電機使船獲得足夠電能，然后把電能轉化為船的動能使船逆水航行；同理可利用光能的可轉化性和電能的可收集性，使光能轉化為飛機的動能，實現飛機起飛，故B、C正確；設計水壩利用河水的重力勢能發電，一部分重力勢能通過水輪機葉片轉化為水的內能，另外電能也可轉化為內能使水升溫，故D正確．答案：BCD12．溫室效應嚴重威脅著人類生態環境的安全，為了減少溫室效應造成的負面影響，有的科學家受到了啤酒在較高壓強下能夠溶解大量的二氧化碳的啟發，設想了一個辦法：可以用壓縮機將二氧化碳送入深海底，永久貯存起來．海底深處，壓強很大，溫度很低，海底深水肯定能夠溶解大量的二氧化碳，這樣就為溫室氣體二氧化碳找到了一個永遠的“家”，從而避免溫室效應．在將二氧化碳送入深海底的過程中，以下說法正確的是()A．壓縮機對二氧化碳做功，能夠使其內能增大B．二氧化碳與海水間的熱傳遞能夠使其內能減少C．二氧化碳分子平均動能會減少D．每一個二氧化碳分子的動能都會減少解析：本題考查熱力學第一定律．壓縮機壓縮氣體對氣體做功，氣體溫度升高，內能增大，A對．二氧化碳壓入海底時比海水溫度高，因此將熱量傳遞給海水而內能減小，B是對的．二氧化碳溫度降低，分子平均動能減少，但不是每個分子的動能都減少，C正確，D錯誤．答案：ABC13.如圖，一絕熱容器被隔板K隔開成a，b兩部分．已知a內有一定量的稀薄氣體，b內為真空．抽開隔板K后，a內氣體進入b，最終達到平衡狀態．在此過程中()A．氣體對外界做功，內能減少B．氣體不做功，內能不變C．氣體壓強變小，溫度降低D．氣體壓強變小，溫度不變解析：因b內為真空，抽開隔板K后，a內氣體對外界不做功，由ΔU＝W＋Q知內能不變，故選項A錯誤．選項B正確．稀薄氣體可看作理想氣體，其內能只與溫度有關，氣體的內能不變，溫度也不變，由p1V1＝p1V2和V1<V2知p1>p2，即氣體壓強變小，故選項C錯誤，選項D正確．答案：BD14.如圖所示，一定質量的理想氣體，從狀態A經絕熱過程A→B、等容過程B→C、等溫過程C→A又回到了狀態A，則()A．A→B過程氣體降溫B．B→C過程氣體內能增加，可能外界對氣體做了功C．C→A過程氣體放熱D．全部過程氣體做功為零解析：A→B過程氣體絕熱膨脹，氣體對外界做功，其對應的內能必定減小，即氣體溫度降低，選項A正確；B→C過程氣體等容升壓，由eq\f(p,T)＝C(常量)可知，氣體溫度升高，其對應內能增加，因做功W＝0，選項B錯；C→A過程氣體等溫壓縮，故內能變化為零，但外界對氣體做功，因此該過程中氣體放熱，選項C正確；A→B過程氣體對外做功，其數值等于AB線與橫軸包圍的面積．B→C過程氣體不做功．C→A過程外界對氣體做功，其數值等于CA線與橫軸包圍的面積，顯然全過程對氣體做的凈功為ABC封閉曲線包圍的面積，選項D不正確．答案：AC三、非選擇題(本題共5小題，共54分．把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答．解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)15．(6分)指出下面例子中各是什么物理過程改變物體內能：(1)瓶內的高壓氣體將瓶塞沖開，瓶內氣體的溫度降低，_______．(2)子彈打中木塊，木塊和子彈的溫度升高，________．(3)電流通過電爐絲，其溫度升高，____________．(4)將燒紅的鐵塊放入冷水中，水的溫度升高，________．解析：(1)中體積增大對外做功；(2)中子彈與木塊摩擦做功；(3)中電流做功；(4)中屬于熱傳遞．答案：(1)做功(2)做功(3)做功(4)熱傳遞16．(12分)(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法中正確的是________(填寫相應的序號)．①氣體分子間的作用力增大②氣體分子的平均速率增大③氣體分子的平均動能減小④氣體組成的系統的熵增加(2)若將氣泡內的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了J的功，則此過程中氣泡__________(填“吸收”或“放出”)的熱量是________J．氣泡到達湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了J的功，同時吸收了J的熱量，則此過程中，氣泡內氣體內能增加了________J.解析：(1)氣泡上升過程中溫度保持不變，壓強減小體積增大，所以①②③均錯，根據熵增加原理知④正確．(2)氣泡上升過程中T不變，故ΔU＝0，由熱力學第一定律得氣體吸收熱量Q＝W＝J.氣泡到達湖面后溫度上升，ΔU＝Q＋W＝J－J＝J.答案：(1)④(2)吸收17．(12分)如圖所示，為一氣缸內封閉的一定質量的氣體的p－V圖線，當該系統從狀態a沿過程a→c→b到達狀態b時，有335J的熱量傳入系統，系統對外界做功126J.(1)若沿a→d→b過程，系統對外做功42J，則有多少熱量傳入系統？(2)若系統由狀態b沿曲線過程返回狀態a時，外界對系統做功84J，問系統是吸熱還是放熱？熱量傳遞是多少？解析：(1)沿a→c→b過程：ΔU＝W＋Q＝(－126＋335)J＝209J.沿a→d→b過程：ΔU＝W′＋Q′，Q′＝ΔU－W′＝[209－(－42)]J＝251J，即有251J的熱量傳入系統．(2)由b→a，ΔU′＝－209J.ΔU′＝W″＋Q″＝84J＋Q″，Q″＝(－209－84)J＝－293J.負號說明系統放出熱量．答案：(1)251J(2)放熱293J18．(12分)如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A依次經過狀態B、C和D后再回到狀態A.其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)．這就是著名的“卡諾循環”．(1)該循環過程中，下列說法正確的是________．①A→B過程中，外界對氣體做功；②B→C過程中，氣體分子的平均動能增大；③C→D過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多；④D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發生變化．(2)該循環過程中，內能減小的過程是__________(選填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若氣體在A→B過程中吸收63kJ的熱量，在C→D過程中放出38kJ的熱量，則氣體完成一次循環對外做的功為________kJ.(3)若該循環過程中的氣體為1mol，氣體在A狀態時的體積為10L，在B狀態時壓強為A狀態時的eq\f(2,3).求氣體在B狀態時單位體積內的分子數(已知阿伏加德羅常數NA＝×1023mol－1，計算結果保留一位有效數字)．解析：(1)A→B過程中，氣體溫度不變，內能不變，氣體體積變大，氣體對外界做功，①錯誤；B→C過程中，氣體對外界做功，氣體內能減少，溫度降低，分子平均動能減小，②錯誤；C→D過程中，氣體溫度不變，分子運動的劇烈程度不變，體積減小，單位體積內的分子個數增加，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多，③正確；D→A過程中，外界對氣體做功，氣體內能增大，溫度升高，氣體分子的速率分布曲線發生變化，④錯誤．(2)A→B、C→D都是等溫過程，內能不變，B→C為絕熱膨脹，Q＝0，由熱力學第一定律ΔU＝W＜0，內能減小，D→A為絕