高中物理教科版3第五章能源與可持續(xù)性發(fā)展（省一等獎）

章末綜合測評(四)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分，在每小題給出的5個選項有3項符合題目要求．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得6分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分)1．下述做法不能改善空氣質(zhì)量的是()A．以煤等燃料作為主要生活燃料B．利用太陽能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源C．鼓勵私人購買和使用汽車代替公交車D．限制使用電動車E．大量使用核能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電【解析】以煤等燃料作為主要生活燃料時會產(chǎn)生大量空氣污染物；私人汽車代替公交車會使汽油消耗量增加，帶來的空氣污染物增多；限制使用電動車對改善空氣質(zhì)量無影響；核能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電能減少污染物．故選A、C、D.【答案】ACD2．我國擁有較豐富的地?zé)豳Y源，其開發(fā)利用前景廣闊．下列關(guān)于地?zé)崮苷f法正確的是()A．可以用于洗浴、發(fā)電以及供暖等方面B．與煤炭、石油、天然氣一樣都是化石能源C．主要源于地球內(nèi)部放射性元素衰變產(chǎn)生的能量D．與地下水結(jié)合可形成熱水型地?zé)?，釋放形式之一是溫泉E．地?zé)崮懿皇且淮文茉矗膊皇切履茉础窘馕觥康責(zé)崮艿挠猛居胁膳?、發(fā)電、種植、養(yǎng)殖、醫(yī)療等多個方面；地?zé)崮苁莵碜缘厍騼?nèi)部的能量，不屬于化石能源，是地球內(nèi)部放射性元素衰變釋放的熱能，是一次能源也是新能源；地?zé)崮芘c地下水結(jié)合就變成地下熱水或蒸汽，這些地下熱水沿著斷層或裂隙上升到地表，就形成溫泉等，故B、E錯誤．【答案】ACD3．酸雨對植物的正常生長影響很大，為了減少酸雨的影響，應(yīng)采取的措施是()【導(dǎo)學(xué)號：74320232】A．少用煤做燃料B．燃料脫硫C．在已經(jīng)酸化的土壤中加石灰D．多種植美人蕉、銀杏等植物E．鼓勵大量購買私家車【解析】酸雨主要是由煤、石油等燃料，尤其是煤燃燒所釋放的SO2和氮氧化物在降水過程中溶入雨水形成的，因而為減小酸雨的影響，少燒煤和燃料脫硫是有效的方法；另外美人蕉和銀杏對SO2有較強(qiáng)的吸收能力；汽車尾氣不能減少酸雨的形成，故C、E錯誤，選A、B、D.【答案】ABD4．自由擺動的秋千擺動幅度越來越小，下列說法正確的是()A．機(jī)械能守恒B．機(jī)械能在減少C．總能量守恒D．只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化E．減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒【解析】自由擺動的秋千擺動幅度越來越小，說明機(jī)械能在減少，減少的機(jī)械能通過克服阻力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量不變，故B、C、E選項正確．【答案】BCE5．采用絕熱(即不與外界交換熱量)的方式使一定量的氣體由初態(tài)A變化至末態(tài)B，對于不同的絕熱方式，下面說法正確的是()A．對氣體所做的功不同B．對氣體所做的功相同C．氣體對外所做的功相同D．對氣體不需做功，因為沒有能量的傳遞E．氣體內(nèi)能的變化是相同的【解析】對于一定量的氣體，不管采用任何一種絕熱方式由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，都是絕熱過程．在這一過程中，氣體在初狀態(tài)A有一確定的內(nèi)能UA，在狀態(tài)B有另一確定的內(nèi)能UB，由絕熱過程中ΔU＝UB－UA＝W知，W為恒量，所以B、C、E選項正確．【答案】BCE6．如圖1所示，一演示用的“永動機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片．輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動．離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動．下列說法正確的是()圖1A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外界能量B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金從熱水中吸收的熱量C．轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量E．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于水和轉(zhuǎn)輪獲得動能【解析】形狀記憶合金從熱水中吸收熱量后，一部分能量在伸展劃水時轉(zhuǎn)變?yōu)樗娃D(zhuǎn)輪的動能，另一部分釋放到空氣中，根據(jù)能量守恒定律可知B、D、E項正確．【答案】BDE7.如圖2所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的汽缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體．當(dāng)環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體()【導(dǎo)學(xué)號：74320233】圖2A．內(nèi)能增加B．對外做功C．壓強(qiáng)增大D．分子間的引力和斥力都增大E．分子間除碰撞力外無斥力和引力【解析】因汽缸導(dǎo)熱良好，故環(huán)境溫度升高時封閉氣體溫度亦升高，而一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故封閉氣體的內(nèi)能增大，A正確；因汽缸內(nèi)壁光滑，由活塞受力平衡有p0S＋mg＝pS，即缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋eq\f(mg,S)不變，C錯誤；由蓋呂薩克定律eq\f(V,T)＝恒量，可知氣體體積膨脹，對外做功，B正確；理想氣體分子間除碰撞瞬間外無相互作用力，故D錯誤，E正確．【答案】ABE8．根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說法中正確的是()A．電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B．空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C．科技的進(jìn)步可以使內(nèi)燃機(jī)成為單一熱源的熱機(jī)D．對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機(jī)”E．雖然能源不斷消耗，但總能量保持不變，只不過能用的能量不斷減少【解析】熱力學(xué)第二定律有兩種表述：第一是熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，即自發(fā)熱傳遞具有方向性，選項A中熱量從低溫物體傳到高溫物體是電冰箱工作的結(jié)果，選項A正確；第二是不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他影響，即第二類永動機(jī)不存在，選項B正確，選項C錯誤；由能量守恒定律知，能量總是守恒的，只是存在的形式不同，選項D錯誤，E正確．【答案】ABE9．如圖3所示，帶有活塞的汽缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體．將一個半導(dǎo)體NTC熱敏電阻R置于汽缸中，熱敏電阻與容器外的電源E和電流表A組成閉合回路，汽缸和活塞具有良好的絕熱(與外界無熱交換)性能．熱敏電阻發(fā)熱不計．若發(fā)現(xiàn)電流表的讀數(shù)增大時，以下判斷正確的是()圖3A．氣體一定對外做功B．氣體體積一定增大C．氣體內(nèi)能一定增大D．氣體壓強(qiáng)一定增大E．氣體體積一定減小【解析】電流表讀數(shù)增大，說明熱敏電阻溫度升高，由于汽缸絕熱，故氣體溫度升高，則內(nèi)能一定增大，C正確；氣體壓強(qiáng)也一定增大，D正確；由ΔU＝W＋Q知，W為正，所以外界對氣體做功，氣體體積減小，E正確．【答案】CDE10.如圖4所示，兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K，P中充滿氣體，Q內(nèi)為真空，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換．打開閥門K后，P中的氣體進(jìn)入Q中，最終達(dá)到平衡，則()圖4A．氣體體積膨脹，內(nèi)能不變B．氣體分子勢能減少，內(nèi)能增加C．氣體分子勢能增加，壓強(qiáng)可能不變D．氣體分子勢能可認(rèn)為不變，氣體分子的平均動能也不變E．Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中【解析】據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，可知E項正確；容器內(nèi)氣體自由膨脹，氣體與外界之間不做功也沒有熱交換，故氣體的內(nèi)能不變，A正確，B不正確；氣體分子間作用力很弱，氣體體積變化時，氣體分子勢能可認(rèn)為不變，C項不正確；內(nèi)能不變，即溫度不變，故分子的平均動能不變，D正確．【答案】ADE二、非選擇題(本題共3小題，共40分．按題目要求作答)11．(12分)隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車數(shù)量迅猛增長，汽車排放的尾氣造成的空氣污染越來越嚴(yán)重．據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，汽車尾氣排放造成的空氣污染目前已占整個污染源的一半以上．在這種情況下，目前正在研制開發(fā)的太陽能汽車具有更好的發(fā)展前景．如圖5所示是某研究所研制的太陽能汽車，它是利用太陽能電池板將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機(jī)來驅(qū)動的一種新型汽車．設(shè)太陽光照射到電池板上的輻射功率為7kW.在晴朗的天氣里，電池板對著太陽時產(chǎn)生的電壓為160V，并對車上的電動機(jī)提供12A的電流，請你求出：【導(dǎo)學(xué)號：74320234】圖5(1)在這種情況下電動機(jī)消耗的電功率是多大？(2)如果這輛汽車的電動機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力為180N，則在1min內(nèi)這輛車行駛了多少米？【解析】(1)電動機(jī)消耗的電功率P＝UI＝160×12W＝1920W.(2)由P＝eq\f(W,t)得W電＝Pt＝1920×60J＝115200J由題意W機(jī)＝W電η＝115200J×75%＝86400J又由W＝Fs得汽車行駛的距離s＝eq\f(W,F)＝eq\f(86400,180)m＝480m.【答案】(1)1920W(2)480m12．(12分)如圖6所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)B，再等壓變化到狀態(tài)D.已知在狀態(tài)A時，氣體溫度tA＝327℃圖6(1)求氣體在狀態(tài)B時的溫度；(2)已知由狀態(tài)B→D的過程，氣體對外做功W，氣體與外界交換熱量Q，試比較W與Q的大小，并說明原因．【解析】(1)氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B由查理定律eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)可得TB＝eq\f(pB,pA)TA＝eq\f(1,2)×(327＋273)K＝300K所以tB＝27℃.(2)由B→D的過程，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q－W>0可得Q>W.【答案】(1)27℃(2)Q>W原因見解析13.(16分)如圖7所示，p-V圖中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B，氣體對外做功280J，吸收熱量410J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A，這一過程中外界對氣體做功200J．求：圖7(1)ACB過程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？(2)BDA過程中氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？【解析】(1)ACB過程內(nèi)能增