2017-2018学年高二物理人教版选修3-3学业分层测评13+Word版含答案.pptx
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学无 止 境
学业分层测评(十三)
(建议用时：45 分钟) [学业达标]
1． 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A．外界对 气体做功，气体的内能一定增大 B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大 C．气 体温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大 D．做功和热传递对改变物体的内能是等效的 E．温度是气体分子无规则运动平均动能的标志 【解析】 物体内能的变化与做功和热传递两个因素有关．外界对气体做功， 同时物体有可能向外界放出热量，内能有可能不变甚至减小，故 A 错；同理，
【解析】 冬天，室外的铁块温度低，手温度高，用手拿铁块时，手上的热 量直接通过热传导的方式传到铁块上．用暖水袋暖手，道理同上．开空调后整个
房间内温度降低，是空气通过对流的方式使热空气降温．晒小麦是依靠太阳热辐
射来吸收热量的，所以 A、D、E 正确． 【答案】 ADE
学无 止 境
3．关于温度、热量、内能，以下说法中不正确的是( )
球膨胀后，体积相等，则 A 球吸收的热量
B 球吸收的热量．(填“大于”
或“小于”或“等于”)【导学号：11200085】
图 10•1•7 【解析】 两球初、末态温度分别相同，初、末态体积也相同，所以内能增
量相同，但水银中的 B 球膨胀时对外做功多，所以吸热较多．
【答案】 小于 8．(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随 着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法. “钻木取火”是通过
(2)将烧瓶放进热水中，烧瓶内的气体吸热膨胀．
【答案】 (1)做功 机械能 (2)热量 升高 增大 [能力提升]
9．如图 10•1•9 所示，A、B 两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻 璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相 同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管 内)，水银柱上升至图示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则下 列说法不正确的是( )
小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起
是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致．
【答案】 乙丙甲
7．如图 10•1•7 所示，A、B 是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的 同一深度内，A、B 两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明
显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两
A．一个铁块的温度升高，其内能增大 B．物 体吸收热量，其温度一定升高 C．热量是热传 递过程中物体内能变化的量度 D．温度高的物 体比温度低的物体含有的热量多 E．温度总是 从物体热的部分传递至冷的部分
【导学号：11200083】
【解析】 B 选项中，物体吸收热量，温度不一定就升高，例如晶体熔化、 液体沸腾这些过程；D选项中热量是在热传递过程中传递能量的多少，是过程量，
气体从外界吸收热量，同时也有可能对外界做功，气体的内能不一定增大，故 B
错；而温度是物体分子热运动平均动能的标志，气体的温度越高，气体分子无规
则运动的平均动能越大，故 C、D、E 对．
【答案】 CDE 2．下列所述现象中属于利用热传导的方式来传热的是 ( ) A．冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷 B．夏天 ，开空调后一段时间整个房间内温度降低 C．在地面 上晒小麦 D．冬天，用暖水袋暖手 E．用金属柄的 铁勺子舀沸腾的热水时烫手
因此不能说物体含有热量；E 选项中，在热传递的过程中，传递的是能量，不是
温度，温度变化是能量变化的表象．
【答案】 BDE 4．在外界不做功的情况下，物体的内能增加了 50 J，下列说法中正确的是 () A. 一定是物体放出了 50 J 的热量 B.一定是物体吸收了 50 J 的热量 C ．一定是物体分子动能增加了 50 J D．物体的分子平均动能可能不变 E．物体的分子势能可能增加了 50 J
方式改变物体的内能，把
转化为内能．
(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，1小时后取出烧瓶，
并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球
逐渐膨胀起来，如图 10•1•8 ，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的
，温度
，体积
学无止 境 ．
图 10•1•8
【解析】 (1)钻木取火是通过做功方式把机械能转化为内能的．
图 10•1•9 A．A 中水银的内能增量大于 B 中水银的内能增量 B．A 管内水银的重力势能大于 B 管的 C．B 中水银的内能增量大于 A 中水银的内能增量 D．A 和 B 中水银体积保持不变，故内能增量相同 E．A 和 B 中水银温度始终相同，故内能增量相同 【解析】 大气压对水银槽内的水银做相同的功，因为玻璃管内吸进的水银
蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现
象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体
推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低．三句话正确的顺序是
．(填
序号)
学无止 境
图 10•1•6 【解析】 根据题意，因果顺序的进程为空气推动瓶塞做功——空气内能减
【导学号：11200088】
图 10•1•11
学无 止 境 【解析】 汽缸和隔板绝热，电热丝对气体 a 加热，a 温度升高，压强增大， 体积增大，内能增大；
a 对 b 做功，b 的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大． 【答案】 见解析 12．某同学想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面 积 S＝3.2 dm2 的保温圆筒，筒内装有质量为 m＝0.4 kg 的水，让太阳光垂直照射 t＝3 min，水升高的温度 Δt＝2.2 ℃，已知水的比热容 c＝4.2×103 J/(kg·℃)，地 球半径为 R＝6 400 km，试求出太阳向地球表面辐射能量的功率． 【解析】 水吸收的能量： Q＝cmΔt＝4.2×103×0.4×2.2 J＝3 696 J 太阳光在 1 s 内垂直照射到 S0＝1 m2 面积上的功率： P＝SQt＝3.2×103－629×6 3×60W＝6.4×102 W
太阳辐射到地球表面上能量的功率： P′＝P×πSR02＝6.4×102×3.14×(6 400×10 3) 2W ＝8.2×1016 W. 【答案】 8.2×1016 W
【解析】 在外界不做功的情况下，系统内能的改变等于传递的热量，内能
增加，一定是吸收了相等能量的热量，故 A 错，B 对；物体内能包括所有分子
的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增
加了 50 J 并不一定是分子动能增加了 50 J．物体的分子平均动能有可能不变，这
时吸收的 50 J 热量全部用来增加分子势能． 【答案】 BDE 5．器壁透热的汽缸放在恒温环境中，如图 10•1•5 所示．汽缸内封闭着一定
塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能应减小；外力做的正功应等于甲、乙
内能变化量的代数和，故 E 正确．
【答案】 ABC 11．如图 10•1•11 所示，绝热隔板 S 把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分， S 与汽缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体 a 和 b.气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体 a 缓慢加热一段 时间后，a、b 各自达到新的平衡状态．试分析 a、b 两部分气体与初状态相比， 体积、压强、温度、内能各如何变化？
图 10•1•10
A．E 甲不变，E 乙减小
Байду номын сангаас
B．E 甲不变，E 乙增大
C．E 甲增大，E 乙不变
D．E 甲增大，E 乙减小
E．甲中内能的增加量大于乙中内能的减少量
【解析】 本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能
的改变取决于做功的情况．对于甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活
塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活
⑤活塞对气体做功．气体的内能不变
其中不正确的是( )
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
E．③⑤
【解析】 解决本题的关键是理解缓慢推动活塞 Q 的物理含义．推动活塞 Q
使活塞对气体做功，本来气体的温度应升高，但是由于缓慢推动活塞，所以使气 体增加的内能又以热量的形式释放到周围环境中，由于环境温度恒定，所以汽缸
内气体的温度不变，气体的平均动能不变，忽略分子力时，气体的内能不变，①
错误，②⑤正确．由于气体被压缩，气体单位体积内的分子数增大，所以单位面
积上汽缸受到气体分子的碰撞次数增多，因此，气体的压强增大，③正确，④错
误．
【答案】 ABD 6．如图 10•1•6 所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水
一样多，所以水银槽内的液面下降相同的高度，A 管重心高于 B 管，A 管内水银
学无 止 境
重力势能大于 B 管的，故 A 管内水银的内能增量小于 B 管的，B、C 正确． 【答案】 ADE 10．如图 10•1•10 所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉
杆)是绝热的，且不漏气．用 E 甲、E 乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则 在将拉杆缓慢向外拉的过程中的下列说法不正确的是( )【导学号：11200087】
量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计．当缓慢推动活塞(忽略
学无止 境 摩擦)Q 向左运动的过程中，有下列说法： 【导学号：11200084】
图 10•1•5
①活塞对气体做功，气体的平均动能增加；
②活塞对气体做功，气体的平均动能不变；
③气体的单位体积内的分子数增大，压强增大；
④气体的单位体积内的分子数增大，压强不变．
学业分层测评(十三)
(建议用时：45 分钟) [学业达标]
1． 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A．外界对 气体做功，气体的内能一定增大 B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大 C．气 体温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大 D．做功和热传递对改变物体的内能是等效的 E．温度是气体分子无规则运动平均动能的标志 【解析】 物体内能的变化与做功和热传递两个因素有关．外界对气体做功， 同时物体有可能向外界放出热量，内能有可能不变甚至减小，故 A 错；同理，
【解析】 冬天，室外的铁块温度低，手温度高，用手拿铁块时，手上的热 量直接通过热传导的方式传到铁块上．用暖水袋暖手，道理同上．开空调后整个
房间内温度降低，是空气通过对流的方式使热空气降温．晒小麦是依靠太阳热辐
射来吸收热量的，所以 A、D、E 正确． 【答案】 ADE
学无 止 境
3．关于温度、热量、内能，以下说法中不正确的是( )
球膨胀后，体积相等，则 A 球吸收的热量
B 球吸收的热量．(填“大于”
或“小于”或“等于”)【导学号：11200085】
图 10•1•7 【解析】 两球初、末态温度分别相同，初、末态体积也相同，所以内能增
量相同，但水银中的 B 球膨胀时对外做功多，所以吸热较多．
【答案】 小于 8．(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随 着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法. “钻木取火”是通过
(2)将烧瓶放进热水中，烧瓶内的气体吸热膨胀．
【答案】 (1)做功 机械能 (2)热量 升高 增大 [能力提升]
9．如图 10•1•9 所示，A、B 两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻 璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相 同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管 内)，水银柱上升至图示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则下 列说法不正确的是( )
小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起
是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致．
【答案】 乙丙甲
7．如图 10•1•7 所示，A、B 是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的 同一深度内，A、B 两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明
显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两
A．一个铁块的温度升高，其内能增大 B．物 体吸收热量，其温度一定升高 C．热量是热传 递过程中物体内能变化的量度 D．温度高的物 体比温度低的物体含有的热量多 E．温度总是 从物体热的部分传递至冷的部分
【导学号：11200083】
【解析】 B 选项中，物体吸收热量，温度不一定就升高，例如晶体熔化、 液体沸腾这些过程；D选项中热量是在热传递过程中传递能量的多少，是过程量，
气体从外界吸收热量，同时也有可能对外界做功，气体的内能不一定增大，故 B
错；而温度是物体分子热运动平均动能的标志，气体的温度越高，气体分子无规
则运动的平均动能越大，故 C、D、E 对．
【答案】 CDE 2．下列所述现象中属于利用热传导的方式来传热的是 ( ) A．冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷 B．夏天 ，开空调后一段时间整个房间内温度降低 C．在地面 上晒小麦 D．冬天，用暖水袋暖手 E．用金属柄的 铁勺子舀沸腾的热水时烫手
因此不能说物体含有热量；E 选项中，在热传递的过程中，传递的是能量，不是
温度，温度变化是能量变化的表象．
【答案】 BDE 4．在外界不做功的情况下，物体的内能增加了 50 J，下列说法中正确的是 () A. 一定是物体放出了 50 J 的热量 B.一定是物体吸收了 50 J 的热量 C ．一定是物体分子动能增加了 50 J D．物体的分子平均动能可能不变 E．物体的分子势能可能增加了 50 J
方式改变物体的内能，把
转化为内能．
(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，1小时后取出烧瓶，
并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球
逐渐膨胀起来，如图 10•1•8 ，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的
，温度
，体积
学无止 境 ．
图 10•1•8
【解析】 (1)钻木取火是通过做功方式把机械能转化为内能的．
图 10•1•9 A．A 中水银的内能增量大于 B 中水银的内能增量 B．A 管内水银的重力势能大于 B 管的 C．B 中水银的内能增量大于 A 中水银的内能增量 D．A 和 B 中水银体积保持不变，故内能增量相同 E．A 和 B 中水银温度始终相同，故内能增量相同 【解析】 大气压对水银槽内的水银做相同的功，因为玻璃管内吸进的水银
蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现
象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体
推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低．三句话正确的顺序是
．(填
序号)
学无止 境
图 10•1•6 【解析】 根据题意，因果顺序的进程为空气推动瓶塞做功——空气内能减
【导学号：11200088】
图 10•1•11
学无 止 境 【解析】 汽缸和隔板绝热，电热丝对气体 a 加热，a 温度升高，压强增大， 体积增大，内能增大；
a 对 b 做功，b 的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大． 【答案】 见解析 12．某同学想要估测每秒钟太阳辐射到地球表面上的能量，他用一个横截面 积 S＝3.2 dm2 的保温圆筒，筒内装有质量为 m＝0.4 kg 的水，让太阳光垂直照射 t＝3 min，水升高的温度 Δt＝2.2 ℃，已知水的比热容 c＝4.2×103 J/(kg·℃)，地 球半径为 R＝6 400 km，试求出太阳向地球表面辐射能量的功率． 【解析】 水吸收的能量： Q＝cmΔt＝4.2×103×0.4×2.2 J＝3 696 J 太阳光在 1 s 内垂直照射到 S0＝1 m2 面积上的功率： P＝SQt＝3.2×103－629×6 3×60W＝6.4×102 W
太阳辐射到地球表面上能量的功率： P′＝P×πSR02＝6.4×102×3.14×(6 400×10 3) 2W ＝8.2×1016 W. 【答案】 8.2×1016 W
【解析】 在外界不做功的情况下，系统内能的改变等于传递的热量，内能
增加，一定是吸收了相等能量的热量，故 A 错，B 对；物体内能包括所有分子
的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增
加了 50 J 并不一定是分子动能增加了 50 J．物体的分子平均动能有可能不变，这
时吸收的 50 J 热量全部用来增加分子势能． 【答案】 BDE 5．器壁透热的汽缸放在恒温环境中，如图 10•1•5 所示．汽缸内封闭着一定
塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能应减小；外力做的正功应等于甲、乙
内能变化量的代数和，故 E 正确．
【答案】 ABC 11．如图 10•1•11 所示，绝热隔板 S 把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分， S 与汽缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体 a 和 b.气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体 a 缓慢加热一段 时间后，a、b 各自达到新的平衡状态．试分析 a、b 两部分气体与初状态相比， 体积、压强、温度、内能各如何变化？
图 10•1•10
A．E 甲不变，E 乙减小
Байду номын сангаас
B．E 甲不变，E 乙增大
C．E 甲增大，E 乙不变
D．E 甲增大，E 乙减小
E．甲中内能的增加量大于乙中内能的减少量
【解析】 本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能
的改变取决于做功的情况．对于甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活
塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活
⑤活塞对气体做功．气体的内能不变
其中不正确的是( )
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
E．③⑤
【解析】 解决本题的关键是理解缓慢推动活塞 Q 的物理含义．推动活塞 Q
使活塞对气体做功，本来气体的温度应升高，但是由于缓慢推动活塞，所以使气 体增加的内能又以热量的形式释放到周围环境中，由于环境温度恒定，所以汽缸
内气体的温度不变，气体的平均动能不变，忽略分子力时，气体的内能不变，①
错误，②⑤正确．由于气体被压缩，气体单位体积内的分子数增大，所以单位面
积上汽缸受到气体分子的碰撞次数增多，因此，气体的压强增大，③正确，④错
误．
【答案】 ABD 6．如图 10•1•6 所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水
一样多，所以水银槽内的液面下降相同的高度，A 管重心高于 B 管，A 管内水银
学无 止 境
重力势能大于 B 管的，故 A 管内水银的内能增量小于 B 管的，B、C 正确． 【答案】 ADE 10．如图 10•1•10 所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉
杆)是绝热的，且不漏气．用 E 甲、E 乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则 在将拉杆缓慢向外拉的过程中的下列说法不正确的是( )【导学号：11200087】
量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计．当缓慢推动活塞(忽略
学无止 境 摩擦)Q 向左运动的过程中，有下列说法： 【导学号：11200084】
图 10•1•5
①活塞对气体做功，气体的平均动能增加；
②活塞对气体做功，气体的平均动能不变；
③气体的单位体积内的分子数增大，压强增大；
④气体的单位体积内的分子数增大，压强不变．