【文档说明】2024-2025学年精品同步试题 物理（选择性必修第三册 人教版2019）第三章 第三章测评 Word版含解析.docx，共(7)页，190.491 KB，由小赞的店铺上传

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第三章测评(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24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.关于能量和能源,下列说法正确的是()A.化石能源是清洁能源,水能是可再生能源B.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可

以被创造C.在能源的利用过程中,由于能量在数量上并未减少,所以不需要节约能源D.能量耗散现象说明:在能量转化的过程中,虽然能量的总量并不减少,但能量品质降低了答案D解析化石能源在燃烧时放出SO2、CO2等气体,形成酸雨和温室效应,破坏生态环境

,不是清洁能源,选项A错误。能量是守恒的,既不会凭空产生,也不会凭空消失,但能量品质会下降,故要节约能源,选项B、C均错误,选项D正确。2.下列说法正确的是()A.物体吸收热量,内能一定增加B.物体吸收热量,同时对外做功,内能可

能不变C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.气体自由膨胀是可逆过程答案B解析改变内能的方式有做功和热传递,物体吸收热量,内能不一定增大,故A错误。由ΔU=W+Q知,物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变,故B正确。热量在一定的条件下

可以从低温物体传到高温物体,如电冰箱,故C错误。根据热力学第二定律,气体自由膨胀是不可逆过程,故D错误。3.下列说法正确的是()A.并不是一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.一切不违反能量守恒定律的物理过程都是可能实现的C.由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D.一切物理过程都不可

能自发地进行答案C解析能量转移和转化的过程都是具有方向性的,A错。第二类永动机不违反能量守恒定律,但是不能实现,B错。在热传递的过程中,能量可以自发地从高温物体传到低温物体,但其逆过程不可能自发地进行,C对,D错。4.下列说法正确的是()A.对物体做功,必定会

使该物体的内能增加B.永动机是制造不出来的C.电流的能不可能全部转化为内能D.热量不可能从低温物体传到高温物体答案B解析由ΔU=W+Q可知,A错误。永动机违背能量守恒定律或热力学第二定律,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。在一定条件

下热量可以从低温物体传到高温物体,D错误。5.如图所示,两端开口的U形管中,盛有同种液体,并用阀门K将液体隔成左、右两部分,左边液面比右边液面高。现打开阀门K,从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中,液体向外放热为Q,内能变化量为ΔU,

动能变化量为ΔEk,大气对液体做功为W1,重力做功为W2,液体克服阻力做功为W3,由功能关系可得①W1=0,②W2-W3=ΔEk,③W2-W3=Q=ΔU,④W3-Q=ΔU。其中,正确的是()A.①②③B.①②④C.②③D.①③答案B解析由动能定理可知W2-W3+W1=ΔEk,

其中W1=p·ΔV左-p·ΔV右=0,可知①②正确。由热力学第一定律ΔU=W+Q得ΔU=W3-Q,可知④正确,③错误。综合以上分析可知B正确。6.地面附近有一正在上升的空气团。它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)()A.体积减小,

温度降低B.体积减小,温度不变C.体积增大,温度降低D.体积增大,温度不变答案C解析随着气团上升,大气压强变小,外界对气团压力减小,气团膨胀,体积增大,气团对外做功,不考虑热交换,根据热力学第一定律,气团的内能减少,若不计分子势能,则内能减少体现为分子平均动

能降低,宏观表现为温度降低。故C正确。7.关于物体内能变化的说法,正确的是()A.一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变B.一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加C.一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加D.一定质量的物体在体积保持不变的过程中,内能一定不变答案C解析晶体熔化要吸热,温度

不变,没有对外做功,故内能增加,A错误。由ΔU=W+Q知,一定质量的气体在体积膨胀的过程中,不知道W、Q如何变化,不能确定ΔU如何变化,故B错误。物体热膨胀一定是吸收了热量,对外做功不一定小于吸收的热量,内能不一定增加,C正确。物

体的体积不变,温度可能改变,内能随之改变,D错误。8.下列有关能量转化的说法正确的是()A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他的变化B.只要对内燃机不断改进,就可以使内燃机的效率达到100%C.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行D.外界对物体做功,物体的内能必然增

加答案A解析由热力学第二定律的开尔文表述可知,A对。热机效率总低于100%,B错。满足能量守恒定律的过程未必能自发进行,因为还要看是否满足热力学第二定律,C错。由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,W>0,ΔU不一定大于0,即内能不一定增加,D错。二、多项选择题(本题共4小题

,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关,车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振,空气弹簧主

要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动,上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢,气体与外界有充分的热交换;剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换。若汽缸内气体视为理想气体,在气体压缩的过程中()A.上下乘客时,气体的内能不变B.

上下乘客时,气体从外界吸热C.剧烈颠簸时,外界对气体做功D.剧烈颠簸时,气体的温度不变答案AC解析上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢,气体与外界有充分的热交换,则气体温度不变、内能不变;在气体压缩的过程中,外界对气体做正功,气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,气体对外放出热量

,故A正确,B错误。剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换,在气体压缩的过程中,外界对气体做正功,气体的内能增加,温度升高,故C正确,D错误。10.如图所示,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程a

b到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是()A.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界吸收热量答案ABD解析ab过程是等容变化,在ab过程中气体压强增大,温度升高,气体内能增

大,选项A正确。ab过程由于体积不变,气体对外界不做功,选项C错误。ca过程是等压变化,在ca过程中气体体积减小,外界对气体做功,选项B正确。bc过程是等温变化,在bc过程中气体内能不变,体积增大,气体对外界做功,则需要吸收热量,选项D正确。11.地球上有很多的海水,它的总质量约为1.4×1018

t,如果这些海水的温度降低0.1℃,将要放出5.8×1023J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,关于其原因,下列说法不正确的是()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械不满足热力学第二定律D.机械能可全部转化为内能,内能不可能全部转化为机械能,同时不引起其他变化答案AB解析内能可以转化成机械能,如热机,A错误,符合题意。内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律,B错误,符合题意。热力学第二定律告诉我们,不可能从单

一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化,C、D正确,不符合题意。12.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体,下列说法正确的是()A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④

中气体从外界吸收了热量D.状态c、d的内能相等答案BD解析过程①中,气体由状态a到状态b,体积V不变、T升高,则压强增大,A错。过程②中,气体由状态b到状态c,体积V变大,对外界做功,B对。过程④中,气体由状态d到状态e,温度T降低,内能

ΔU变小,体积V不变,气体不做功,根据热力学第一定律ΔU=Q+W得Q<0,即气体放出热量,C错。状态c、d温度相同,所以内能相同,D对。三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(6分)在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓

慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5kJ的热量。在上述两个过程中,空气的内能共减少kJ,空气(选填“吸收”或“放出”)的总热量为kJ。答案5放出29解析将空气压入气瓶的过程中,因为温度不变,所以内能不变,外界做24kJ的功,气体放出24kJ的热量

;在潜水员下潜过程中,瓶中空气质量不变、体积不变,放出5kJ的热量,所以内能减少5kJ;在这两个过程中,空气共放出24kJ+5kJ=29kJ的热量。14.(8分)一定质量的理想气体从状态A先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环,A、

B、C状态参量如图所示,气体在状态A的温度为27℃,求:(1)气体在状态B的温度TB;(2)气体从A→B→C状态变化过程中与外界交换的总热量Q。答案(1)600K(2)2p0V0解析(1)A到B的过程是等压变化,有𝑉𝐴𝑇𝐴=𝑉𝐵𝑇𝐵代入数据解得TB=600K。(2)根据热力学第一

定律有ΔU=Q+W气体从A→B→C状态变化过程中,W=-2p0V0,ΔU=0解得Q=2p0V0。15.(8分)一定质量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量,内能增加了4.2×105J。(1)是气体对外界做了功,还是外界对气体做

了功?做了多少功?(2)如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变,但是内能增加了1.6×105J,计算结果W=-1.0×105J是负值,怎样解释这个结果?(3)在热力学第一定律ΔU=W+Q中,W、Q和ΔU的正、负各代表什么物理意义?答案见解析解析(

1)根据ΔU=W+Q得W=ΔU-Q,将Q=2.6×105J,ΔU=4.2×105J代入式中,得W=1.6×105J>0,说明外界对气体做了1.6×105J的功。(2)如果吸收的热量Q=2.6×105J,内能增加了1.6×105J,即ΔU=1.6×105J,则W=-1.0×105J,说明气体对外界做

功。(3)在公式ΔU=W+Q中,ΔU>0,物体内能增加;ΔU<0,物体内能减少。Q>0,物体吸热;Q<0,物体放热。W>0,外界对物体做功;W<0,物体对外界做功。16.(8分)如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×1

05Pa,气体经历A→B→C→A的过程,在整个过程中对外界放出61.4J热量。求该气体在A→B过程中对外界所做的功。答案138.6J解析整个过程中,外界对气体做功W=WAB+WCA,且WCA=pA(VC-VA)由热力学第一定律ΔU=Q+W,得WAB=-(Q+W

CA)代入数据得WAB=-138.6J,即气体对外界做的功为138.6J。17.(14分)如图所示,一定质量的理想气体,从状态A等容变化到状态B,再等压变化到状态D。已知在状态A时,气体温度tA=327℃。(1)求气体在状态B时的温度。(2)已知由状态

B→D的过程中,气体对外做功W,气体与外界交换热量Q,试比较W与Q的大小,并说明原因。答案(1)27℃(2)Q>W原因见解析解析(1)气体由状态A变化到状态B由查理定律𝑝𝐴𝑇𝐴=𝑝𝐵𝑇𝐵可得TB=𝑝𝐵𝑝𝐴TA=12×(327+273)K

=300K所以tB=27℃。(2)由B→D的过程,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律ΔU=Q-W>0可得Q>W。18.(16分)在如图所示的坐标系中,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:(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,该气体内能的增量ΔU2及其从外界吸收的热量Q2。答案(1)09J(2)9J3J解析(1)由题意知从状态A到状态C的过程,气体发生等容变化该气体对外界做的功W1=0根据热力学第一定律有ΔU1=W1+Q1内能的增量ΔU1=Q1=9J。(2)从状态A到状态B的过程,体积减小,温度升高该气

体内能的增量ΔU2=ΔU1=9J根据热力学第一定律有ΔU2=W2+Q2从外界吸收的热量Q2=ΔU2-W2=3J。