2020_2021学年高中物理第十章热力学定律单元评估课件新人教版选修3_3202101262186

解析：空气能热水器与空调的工作原理类似，它们在工作时 都遵守热力学第一定律，故选项 C 正确；空气能热水器工作时将 外界低温空气中的热收集起来然后通过压缩机再传给里面温度较 高的水，使水的温度升高，可知选项 A、D 正确，B 错误．
二、填空题(11 题 4 分，12 题 4 分，13 题 12 分) 11．(1)一定质量的理想气体，其状态变化如图所示，则 A→B
答案：(1)减少 3 J (2)温度随着海拔高度的增加而降低．
15．氢气燃料汽车，氢在发动机内燃烧过程中，只会排出水 蒸气而无其他废气排出，因此不会产生温室效应，是环保汽车．
7．某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机 等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与 放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况，车胎内气体
温度随时间变化的情况如图所示．可获取的信息是( C )
A．从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内 能迅速增大
B．打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢 减少
3．热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程( D )
A．有的只遵守热力学第一定律 B．有的只遵守热力学第二定律 C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定 律 D．所有的都遵守热力学第一、第二定律
解析：热力学第一、第二定律是热力学的基本定律对所有涉 及热现象的宏观过程都成立．故选项 D 正确，A、B、C 错误．
正确的认识应该是( D )
A．符合理论规律，一定可以实现，只是实现时间早晚的问 题
B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现 C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强， 则维尔金斯“永动机”可以实现 D．违背能量转化和守恒定律，不可能实现
解析：磁铁吸引小球上升，要消耗磁铁的磁场能，时间长了 磁铁的磁性就会逐步减弱，直至不能把小球吸引上去，该思想违 背了能量转化和守恒定律，不可能实现．
(2)由热力学第一定律 ΔU＝U2＋U－30 J，Q＝20 J，故 ΔU＝U2－U1＝－10 J，因而内能减少了 10 J.
12.一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再变化到状 态 C，其状态变化过程的 p－T 图象如图所示．已知该气体在状态 A 时的体积为 1×10－3 m3.①该气体在状态 C 时的体积为
度升高从外界吸热，最后 A 和 C 的温度相同，因此气体内能相
同，所以气体向外界传递的热量为零．
13．我国自古有“昼涨称潮，夜涨称汐”的说法．潮汐主要 是由太阳和月球对海水的引力造成的，以月球对海水的引力为主．
(1)世界两大观潮胜地，一处是亚马孙河北河口，另一处是我
国的 钱塘江 入海口．
(2)甲、乙是某类潮汐发电示意图．涨潮时开闸门(图甲)．水 由通道进入海湾水库蓄水待水面升至最高点时关闭闸门．当落潮 时，开闸放水发电(图乙)．设海湾水库面积为 5.0×108 m2，平均 潮差为 3.0 m，一天涨落潮两次，发电的平均能量转化率为 10%， 则一天内发电的平均功率约为(ρ 取 海水 1.0×103 kg/m3，g 取 10
4．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( D )
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：本题主要考查热力学第一定律和分子动理论，意在考 查考生对物理规律的理解能力和联系实际的能力．以胎内气体作 为研究对象，由于气体温度升高，内能增大，体积增大，胎内气 体对外做功，所以 D 项正确．
m/s2)( B )
A．2.6×104 kW B．5.2×104 kW C．2.6×105 kW D．5.2×105 kW
(3)如图所示为双水库潮汐电站原理示意图．
两个水库之间始终保持着水位差，可以全天发电．涨潮时，
闸门的开关情况是 A 关 B 开 ；落潮时，闸门的开头情况是 B 关 A 开．从能量的角度说，该电站是将海水 重力势能 转化为
(2)已知大气压强 p 随海拔高度 H 的变化满足 p＝p0(1－αH)， 其中常数 α>0.结合气体实验定律定性分析在不同的海拔高度使用 压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同．
解析：(1)根据热力学第一定律：ΔU＝W＋Q，气体对外做功， W＝－1 J；气体向外放热，热量为负，Q＝－2 J.
2．有一个小气泡从水池底缓慢地上升，气泡跟水不发生热传
递，而气泡内气体体积不断增大．在小气泡上升的过程中( D )
A．由于气泡克服重力做功，则它的内能减少 B．由于重力和浮力的合力对气泡做功，则它的内能增加 C．由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能增加 D．由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能减少
解析：在小气泡上升的过程中，重力和浮力的合力对气泡做 功，或者气泡克服重力做功，它只能改变气泡的机械能，而不影 响气泡内气体的内能，故 A、B 错；在上升的过程中，气泡内气 体膨胀而对外界做功，使它的内能减少，故 C 错误，D 正确．
6．下列说法中正确的是( C )
A．任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能 的总和
B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能 转化为机械能
C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的 D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
解析：物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总 和，所以 A 选项错误；将内能全部转化为机械能而不引起其他变 化是不可能的，B 选项错误；在热力学第二定律中，热传导是具 有方向性的，不违背能量转化和守恒定律，但不能自发进行，D 选项错误；做功和热传递是改变内能的两种方式，C 选项正确．
C．拔掉气门芯后，气体冲出对外做功，其内能急剧减少 D．放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增 大
解析：从开始打气到打气结束的过程是外界对车胎内气体做 功，故选项 A 错误；打气结束到拔出气门芯前由于热传递车胎内 气体温度下降，故选项 B 错误；拔掉气门芯后车胎内气体冲出对 外界做功，气体内能急剧减少，故选项 C 正确；放气后静置一段 时间由于热传递车胎内气体温度上升，故选项 D 错误．
8．下列关于熵的说法中正确的是( AD )
A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程 度越高
B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度 越高
C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是 越有序
D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是 越有序
解析：熵是分子运动无序程度的量度，熵值越大，意味着系 统无序程度越高；熵值越小，意味着系统越有序．故 A、D 正确．
3×10－3m3 ；②该气体从状态 A 到状态 B 再到状态 C 的过程中， 气体与外界传递的热量为 0 .
解析：①A、B
两状态体积相等，则有pA＝pB TA TB
①
得：TB＝pBpTA A，
从 B 到 C 压强相同，则：VTBB＝VTCC.
VC＝VTBTB C＝VpBBTTCApA＝VpBBpA， 又因：VB＝VA 故：VC＝3×10－3 m3. ②由于 A 到 B 再到 C 的过程中温度先降低向外散热，再温
10．如图是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水 箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成．制冷剂在毛 细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电 冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：
①液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在 蒸发器中迅速汽化，并从低温的空气中吸收热能．
第十章 《热力学定律》单元评估
时间：90 分钟 分值：100 分 一、选择题(1～7 为单选，8～10 为多选，每小题 4 分，共 40 分)
1．下列实例说明做功改变系统内能的是( B )
A．热水袋取暖 B．用双手摩擦给手取暖 C．把手放在火炉旁取暖 D．用嘴对手呵气给手取暖
解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、 D 都是通过热传递来改变系统的内能，选项 B 正确．
三、计算、论述题(每小题 10 分，共 40 分) 14．某压力锅结构如图所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在 出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体 就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．
(1)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功 1 J，并向外界释放了 2 J 的热量．锅内原有气体的内能如何变化？ 变化了多少？
②制冷剂汽化生成的蒸汽被压缩机压缩后变成高温高压的蒸 汽进入冷凝器．
③在冷凝器中，高温高压的蒸汽将热能传递给水并发生液化． 制冷剂以此不断循环流动，使水的温度不断上升．下列说法
正确的是( ACD )
A．空气能热水器实现了“热量由低温物体(空气)传向高温物 体(水)”
B．空气能热水器中的水被加热是由电直接加热的 C．空气能热水器的工作原理不违反热力学第一定律 D．空气能热水器的制冷系统能够不断地把空气内的热量传 给水，是因为其消耗了电能
5.大约在 1670 年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了 一种磁力“永动机”．如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁 铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯 曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由 于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔 P 处时， 它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端 Q，由于有 速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔 P 处 又掉下．在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面 地出现过多次，其中一次是在 1878 年，即在能量转化和守恒定律 确定 20 年后，竟在德国取得了专利权．关于维尔金斯“永动机”，
9．一定质量的理想气体自状态 A 经状态 C 变化到状态 B.这
一过程在 V－T 图上表示如图所示，则( AC )