高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 能量守恒定律测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 能量守恒定律测试题，共4页。试卷主要包含了3　能量守恒定律等内容，欢迎下载使用。
3.2　热力学第一定律3.3　能量守恒定律一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1．景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在此压缩过程中的下列说法中正确的是(　B　)A．气体温度升高，压强不变B．气体温度升高，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少解析：由于套筒内封闭着一定质量的气体，当猛推推杆时推杆迅速压缩气体，外界对气体做正功。由于这一过程进行得很快，可以看成是一个近似的绝热过程，即整个系统来不及向外界传递热量。根据热力学第一定律，这时外力做的功只能用来增加气体的内能，这就使气体分子的运动加剧，引起气体分子平均动能增加，气体温度升高，所以艾绒即刻被点燃。由于被封闭的气体质量不变，温度升高，而体积变小，则由气体状态方程知压强变大。故B选项正确，A、C、D错误。2．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将(　B　)A．降低　　　　　　　　 B．升高C．不变  D．无法确定解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加。3．如图所示，给旱区送水的消防车停于水平地面。在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体(　A　)A．从外界吸热 B．对外界做负功C．分子平均动能减小  D．内能增加解析：缓慢放水过程中，胎内气体压强减小，气体膨胀对外界做正功，选项B错；胎内气体温度不变，故分子平均动能不变，选项C错；由于不计分子间势能，气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，选项D错；由ΔU＝W＋Q知ΔU＝0，W<0，故Q＞0，气体从外界吸热，选项A正确。4．(多选)下面关于能量转化的说法中，正确的是(　BD　)A．在炉子上放一壶水，将水加热到50 ℃是机械能转化为内能的过程B．将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程C．冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为机械能的过程D．节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是化学能转化为内能又转化为机械能的过程解析：在炉子上放一壶水，将水加热到50 ℃是化学能转化为内能的过程，故A错误；将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程，故B正确；冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为内能的过程，故C错误；节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是化学能转化为内能又转化为机械能的过程，故D正确。5．(多选)据××报报道：一小男孩睡觉时，将压在臀部下面的打火机焐炸，丁烷气体外泄，致使屁股局部速冻成伤。请你运用学过的热学知识判断下列说法正确的是(　ABD　)A．焐炸是因为打火机内丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸B．焐炸的过程符合热力学第一定律C．××报关于局部速冻成伤的报道不符合科学道理D．爆炸后，丁烷外泄并迅速汽化吸热，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤解析：丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤。6．(多选)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V—T图像如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是(　AB　)A．过程a到b中气体一定吸热B．pc＝pb＞paC．过程b到c气体吸收热量D．过程b到c中每一个分子的速率都减小解析：过程ab中气体的体积不变，没有做功，温度升高，内能增大，所以气体一定吸热，故A正确；设a状态的压强为pa，则由理想气体的状态方程可知＝所以pb＝3pa，同理＝，解得pc＝3pa，所以pc＝pb＞pa ，故B正确；过程b到c，温度降低，内能减小；体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，故C错误；温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以过程bc中气体的温度降低，分子的平均动能减小，并不是每一个分子的速率都减小，故D错误。二、非选择题(共24分)7．(10分)如图所示为一定质量理想气体的p－V图像，气体状态由A经B到C的变化过程中，气体吸收了420 J热量，对外做功400 J。已知状态A的温度为300 K。求气体：(1)内能改变的数值；(2)状态C的温度TC。答案：(1)增加20 J　(2)240 K解析：(1)由热力学第一定律ΔU＝Q＋W＝420 J－400 J解得ΔU＝20 JΔU为正，则气体内能增加。(2)由理想气体状态方程：＝解得状态C的温度：TC＝240 K。8．(14分)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A经B变到状态C，其体积与热力学温度T关系如图所示。该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0、温度为T0。已知O、A、C三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA，求：(1)若在A→C过程中，气体对外做功为5 J，内能增加9 J，则气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？(2)在状态C，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态C的温度为多少？该气体的分子数为多少？答案：(1)吸热；14 J(2)2T0；NA解析：(1)由热力学第一定律可知，ΔU＝W＋Q，解得Q＝14 J，气体吸热14 J。(2)气体在状态A、C压强相等，根据盖－吕萨克定律可知，＝。解得TC＝2T0。在状态C，气体质量为m＝ρ×2V0，则分子数为N＝NA＝NA。