2022-2022学年高中物理第5章能源与可持续发展章末过关检测五含解析沪教版选修3-3.doc

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1、章末过关检测(五) (时间：90分钟，总分值：100分)一、单项选择题(此题共6小题，每题4分，共24分在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的得0分)1以下现象中属于能量耗散的是()A利用水流能发电将水的重力势能变成电能B电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C电池的化学能转化为电能D火炉把房子烤暖解析：选D.能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集加以利用的现象，能够重新收集，并加以利用的能不能称为能量耗散此题中的电能、光能都可以重新收集，并加以利用，如用光作能源的手表等只有当用电灯照明时的光被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新

2、吸收并加以利用，但是此题中没有告诉这光能用来做什么，故不能算能量耗散答案为D.2处理污水时要不要除去磷(化合态)，有以下几种意见，你认为正确的选项是()A磷是生物的营养元素，不必除去B含磷的污水是很好的肥料，不必处理C含磷的污水排放到自然水中，能引起藻类繁殖，使水变质，必须除去D磷对人无毒，除去与否都无关紧要解析：选C.污水中含有化合态的磷，而磷是生物的营养元素，如不加处理，排放到自然水中，为藻类提供丰富的养料，引起藻类大量繁殖，使水变质，所以必须除去，应选C.3能源利用的过程实质上是()A能量的消失过程B能量的创造过程C能量的转化和转移过程D能量的转化、传递并且逐渐消失的过程解析：选C.能源

3、利用的过程是做功或热传递的过程，前者是能量的转化，后者是能量的转移4核电站发电的过程中，能量的转化过程为()A核能机械能内能电能B核能内能机械能电能C核能电能内能机械能D核能电能机械能内能解析：选B.在核电站中，释放的核能转化为内能，使水变为水蒸气，推动蒸汽轮机变为机械能，再带动发电机变为电能，应选B.5关于开发能源和节约能源，你认为以下观点错误的选项是()A能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为B根据能量守恒定律，担忧能源枯竭实在是一种杞人忧天的表现C能源的开发利用，必须同时考虑对环境的影响D利用核能是目前开发新能源的一种有效的途径解析：选B.能量虽然守恒，但在

4、利用其过程中，其形式在不断向低品质转化，可见能源是有限的，在利用能源的同时还应注意保持与环境的平衡，应选B.6柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧，产生高温高压的气体、燃料的化学能转化为气体的内能，高温高压的气体推动活塞做功，气体的内能又转化为柴油机的机械能燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，说明柴油机越节能是否节能，是衡量机器性能好坏的重要指标有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感知一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机是否节能真是“行家伸伸手，就知有没有关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，你认为正确的选项是()A尾气的温度越高，柴油机越节能B尾气的温度越低

5、，柴油机越节能C尾气的温度上下与柴油机是否节能无关D以上说法均不正确解析：选B.气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油燃料在它的汽缸中燃烧，产生高温高压的气体，是一个高温热源；而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源根据能量守恒，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低二、多项选择题(此题共4小题，每题6分，共24分在每个小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)7以下新能源中，属于清洁能源的是()A风能B太阳能C核能 D潮汐能解析：选ABD.风能、太阳能、潮汐能对环境

6、不造成污染，是清洁能源而核能如果没有防护措施会对环境造成一定的污染，所以必须有防护措施8关于能源的利用和节能，以下说法不正确的选项是()A根据能量的守恒定律，能源的利用率应该是100%B由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大C节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关D在能源的利用中，总会有一局部能源未被利用而损失掉解析：选ABC.在能源的利用中，总有局部能量因为各种原因(如燃烧不完全、热量散失等)而损失，利用率总低于100%，那么A错误、D正确；能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低，它实际上将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式，故B错

7、误；科技进步可以创造新技术、新设备，采用更节省能源的方法，开发新能源，有效提高能源利用率，故C错误9以下各项中对能源的认识不正确的选项是()A自然界的能源是守恒的，永不枯竭，不需要节约B太阳的能量给地球带来了云、雨、风浪C自然界可以长期为人类提供煤、石油、天然气等可再生能源D剧烈的核反响会发生强烈的爆炸，人类无法利用核能解析：选ACD.根据能量守恒定律，能量总量不变，但能源利用后变为无法收集的内能，故要节约能源，故A错；云、雨、风浪都是水吸收了太阳能后产生的，故B对；煤、石油、天然气等储量有限，短期内不可再生，故C错；在核反响堆中能发生可控核反响，可平稳的释放核能，故D错10“能源危机是当今世

8、界各国共同面临的问题对此，以下措施不可行的是()A人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品B关闭现有的火力发电站C各地都要新建水力和风力发电站D停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代解析：选BCD.节约能源，提高效率，可有效应对能源危机，故A对；风力、水力发电站受地域环境的限制，不能推广，因而不能关闭火力发电站，故B、C错；而核能和太阳能受技术限制，尚未大规模利用，所以石油不能停止使用，故D错三、非选择题(此题共3小题，共52分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11(16分)

9、人们工作、学习和劳动都需要能量，食物在人体内经过消化过程转化为葡萄糖，葡萄糖在体内又转化为CO2和H2O，同时产生能量E2.80106 Jmol1.一个质量为60 kg的短跑运发动起跑时以 s的时间冲出1 m远，他在这一瞬间内消耗多少克储存在体内的葡萄糖？(葡萄糖的摩尔质量为180 g/mol)解析：运发动在起始 s时间内做变速运动，由于时间很短，为解决问题方便，我们可以认为在 s运动时间内运发动做初速度为零的匀加速直线运动由st和知，运发动冲出1 m时的末速度为vt m/s12 m/s，运发动在 s内增加的动能为Ekmvmv J4 320 J，消耗葡萄糖的质量为：m180 g180 g0.2

10、8 g.答案：消耗体内葡萄糖0.28 g12.(16分)如下图是一种太阳能草坪节能灯，太阳能电池板供一只“10 V，9 W的电子节能灯工作假设太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2，平均1小时得到的太阳辐射能为0.4106 J，太阳光按一天平均照8小时计算，恰好可以供电子节能灯工作10小时问：(1)太阳能节能灯的能量转化过程(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率为多少？(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少？解析：(1)能量转化：太阳能电能热能(光能)(2)电池板单位面积上接收功率：P W370 W.(3)节能灯效率：100%10%.答案：(1)见解析(2)370 W(3)

11、10%13(20分)随着我国经济的开展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上在这种情况下，目前研制开发的太阳能汽车具有更好的开展前景如下图是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7 kW.在晴朗的天气里，太阳能电池对着太阳时产生的电压为160 V，并对车上的电动机提供12 A的电流，请你求出：(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大？(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在

12、水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180 N，那么在1 min内这辆汽车行驶了多少米？解析：(1)电动机消耗的电功率PUI160 V12 A1 920 W.(2)由P得W电Pt1 920 W60 s115 200 J由题意W机W电115 200 J75%86 400 J又由WFs得汽车行驶的距离s m480 m.答案：(1)1 920 W(2)480 m模块综合检测学生用书P97(单独成册)(时间：90分钟，总分值100分)一、单项选择题(此题共6小题，每题4分，共24分在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不答的得0分)1如下图，对于液体在器壁附近发生的弯曲现象

13、，以下说法中不正确的选项是()A外表层1内分子的分布比液体内部疏B外表层2内分子的分布比液体内部密C附着层1内分子的分布比液体内部密D附着层2内分子的分布比液体内部疏解析：选B.外表层1、2内的分子分布都比液体内部疏，分子引力起主要作用，出现外表张力而附着层1内分子的分布比液体内部密，出现浸润现象，附着层2内分子的分布比液体内部疏，出现不浸润现象2一艘乌克兰油轮在多瑙河保加利亚维丁港附近的河段发生原油泄漏事故，造成河水严重污染，对饮用水和生态环境构成威胁现假设该艘油轮装载着密度为9102 kg/m3的原油在海上航行，由于某种事故使原油发生局部泄漏，设共泄漏出9 t，那么这次事故造成的最大可能的

14、污染面积约为()A1011 m2B1012 m2C109 m2 D108 m2解析：选A.当水面形成单分子油膜时，污染面积最大，根据密度和质量算出泄漏油的体积，再用体积除以单分子直径的数量级1010 m即可得到大约的污染面积3一定质量的理想气体(分子力不计)，体积由V膨胀到V.如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为U1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为U2，那么()AW1W2Q1U2BW1W2Q1Q2U1U2CW1U2DW1W2Q1Q2U1U2解析：选B.由热力学第一定律：U1W1Q1，U2W2Q2，假设通

15、过压强不变的过程实现体积膨胀，那么由恒量，可知温度必定升高，对理想气体，内能必定增大，U10，W10，且|Q1|W1|；假设通过温度不变的过程实现体积膨胀，温度不变，内能不变，U20，W20，且|Q2|W2|，那么U1U2；由于气体对外做功的过程中，通过温度不变的方式，体积膨胀，由恒量，可知压强必定减小，那么平均压强比通过压强不变的方式要小，故W1W2，Q1Q2.B选项正确4在某一容器中封闭着一定质量的气体，对此气体的压强，以下说法中正确的选项是()A气体压强是由重力引起的，容器底部所受的压力等于容器内气体所受的重力B气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的C容器以9.8 m/s2的加速

16、度向下运动时，容器内气体压强为零D由于分子运动无规那么，所以容器内壁各处所受的气体压强不一定相等解析：选B.气体压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的，它由气体的平均动能和单位体积内的分子数决定，故A、C、D错误，B正确5以下说法正确的选项是()A热量自发地从甲物体传到乙物体，甲的内能不一定比乙大B风能可循环使用C水能是可再生能源，所以可制造一台利用水能的机器，效率可达100%D煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的解析：选A.热量自发地从甲传到乙，说明甲的温度高于乙的温度，但物体的内能除与温度有关外，还与物体体积及物质的量等因素有关，甲的内能不一定大于乙的内能，A对；风能是可再生能源，

17、可循环使用，不断补充，B错；水能虽然是可再生能源，由热力学第二定律可知，效率不可能到达100%，C错；煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，D错6.如下图，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法错误的选项是()A从状态d到c，气体不吸热也不放热B从状态c到b，气体放热C从状态a到d，气体对外做功D从状态b到a，气体吸热解析：选A.从状态d到c，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故答案A错；气体从状态c到状态b是一个降压、降温过程

18、，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小(降温)，就一定要伴随放热的过程，故答案B对；气体从状态a到状态d是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，答案C对；气体从状态b到状态a是个等容变化过程，随压强的增大，气体温度的升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故答案D对二、多项选择题(此题共4小题，每题6分，共24分在每个小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)7.如图是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用所制作的装置具体制作方法如下：在大号“可乐瓶中注入

19、半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气(忽略气体的分子势能)，将其装入“可乐瓶中通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同当用手挤压“可乐瓶的上半局部时，以下说法正确的选项是()A快速挤压时，瓶内气体压强变大B快速挤压时，瓶内气体温度不变C快速挤压时，瓶内气体体积不变D缓慢挤压时，气球下降解析：选AD.快速挤压，外界对瓶内气体做功，瓶内气体体积减小，压强变大，温度升高，故A正确，B、C错误缓慢挤压，气球内气体发生等温变化，压强增大，体积减小，故浮力减小，气球下降，D正确8以下图中a、b是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线，你认

20、为下面说法中正确的选项是()Aa是一种晶体的熔化曲线Bb是一种晶体的熔化曲线Ca是一种非晶体的熔化曲线Db是一种非晶体的熔化曲线解析：选AD.图线a中物质熔化时有一段吸热但温度不变，说明有一定的熔化温度，故应是晶体的熔化曲线，图线b中物质熔化过程中温度一直上升，没有确定的熔化温度，所以是非晶体的熔化曲线9.如下图，绝热的容器内密闭一定质量的气体(不考虑分子间的作用力)，用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，以下说法正确的选项是()A单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少B电流对气体做功，气体又对外做功，气体内能可能减少C电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变D电流对气体做功一定

21、大于气体对外做功解析：选AD.由题意知，气体压强不变，活塞上升，体积增大，由恒量知，气体温度升高，内能一定增加，由能的转化和守恒知，电流对气体做功一定大于气体对外做功，B、C均错误，D项正确由气体压强的微观解释知温度升高，气体分子与活塞碰一次对活塞的冲量增大，而压强不变，单位时间内对活塞的冲量不变，因此单位时间内对活塞的碰撞次数减少，A正确10两个分子甲和乙相距较远，此时它们之间的分子力可以忽略，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近的整个过程中()A分子力总是对乙做正功B分子引力与斥力互为反作用力，分子引力做的功与分子斥力所做的功的代数和总等于零C先是分子力对乙做正功，然后分子力对乙做

22、负功D分子引力总是做正功解析：选CD.分子之间的距离大于r0时，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，分子乙在靠近平衡位置的过程中，分子力与移动方向相同，分子力对乙做正功；当两分子之间距离小于r0时，分子斥力大于分子引力，分子力表现为斥力，分子乙向甲靠近的过程中，分子力与移动方向相反，分子力对乙做负功，选项C正确分子力是分子引力与分子斥力的合力，在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中，分子引力始终做正功，斥力始终做负功选项D正确三、非选择题(此题共6小题，共52分按题目要求作答解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出

23、数值和单位)11(6分)体积为1.2103 cm3的油滴在静止的水面上扩展为4 m2的单分子油膜，假设分子间是紧密排列的，那么可估算出这种油分子的直径为_m，1 mol这种油的体积为_m3；油分子质量为_(油的密度为0.8103 kg/m3)解析：油分子的直径d m31010 m.一个油分子的体积Vd31 mol油的体积V0VNA3.14(31010)36.021023 m38.5106 m3.1 mol油的质量M0V0一个油分子的质量md31.11026 kg.答案：310108.51061.11026 kg12(6分)高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封

24、圈，不会漏气，锅盖中间有一个排气孔，上面可套上类似砝码的限压阀将排气孔堵住当加热高压锅(锅内有水)，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔排出锅外某高压锅的排气孔的直径为0.4 cm，大气压强为1.00105 Pa.假设锅内水的沸点与锅内压强的关系如下图，要设计一个锅内最高温度达120 的高压锅，那么需要配一个质量为_的限压阀(g取10 m/s2)解析：根据题图可知，当锅内最高温度达120 时，对应的压强是p1.72105 Pa，由平衡条件得：(pp0)Smg，那么：m，代入数据解得：m0.09 kg.答案：0.09 kg13(8分)储气筒内压缩气体的温度是27 ，

25、压强为40 atm.从筒中放出一半质量的气体，并使筒内剩余气体温度降到12 .这时剩余气体压强等于多少？解析：设储气筒体积为V，画出状态变化示意图如下图根据理想气体状态方程，p2 atm19 atm.答案：19 atm14(10分)如下图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体p0和T0分别为大气的压强和温度：气体内能U与温度T的关系为UT，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求：(1)汽缸内气体与大气到达平衡时的体积V1；(2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q.解析：(1)在气体压强由p1

26、.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T2.4T0变为T1，由查理定律得在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖吕萨克定律得解得：V1V.(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为Wp0(VV1)在这一过程中，气体内能的减少为U(T1T0)由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为QWU，解得Qp0VT0.答案：(1)V(2)p0VT015(10分)内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105 Pa、体积为2.0103 m3的理想气体现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水

27、槽，缓慢加热，使气体温度变为127 .(1)求汽缸内气体的最终体积(2)在pV图像上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化(大气压强为1.0105 Pa)解析：(1)在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变，即p0V0p1V1，那么p1p01.0105 Pa2.0105 Pa.在缓慢加热到127 的过程中压强保持不变 那么V2V11.0103 m31.47103 m3.(2)如下图答案：见解析16(12分)一台单缸四冲程内燃机，活塞面积为300 cm2，冲程长度为30 cm，在做功冲程中，活塞所受的平均压强为4.5106 Pa，那么：(1)在这个冲程中，燃气做的功是多少？(2)假设飞轮的转速是300 r/min，求这台内燃机的平均功率为多少？(3)假设这台内燃机的效率为60%，求它工作5 h需要消耗燃料的内能为多少？解析：(1)因平均压强为p4.5106 Pa所以燃气压力做功WpSl4.05104 J.(2)因飞轮每两周做功一次，设功率为P.那么P W1.012 5105 W.(3)设消耗内能为U，那么U60%Pt，所以U J3.04109 J.答案：(1)4.05104 J(2)1.012 5105 W(3)3.04109 J