热力学定律章综合教资学习

1、 热力学定律单元达标测评（90分钟 100分）一.选择题：（每题4分，计56分）1.把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部，当快速下压活塞时，由于被压缩的空气骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明（ ）a.做功可以升高物体的温度b.做功可以改变物体的内能c.做功一定可以增加物体的内能d.做功可以增加物体的热量2.下列关于永动机的说法中正确的是（ ）a.第一类永动机违反了能量守恒定律b.第一类永动机违反了热力学第一定律c.第二类永动机违反了能量守恒定律d.第二类永动机违反了热力学第二定律3.以下过程不可能发生的是（ ）a.对物体做功，同时物体放热，物

2、体的温度不变b.对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变c.物体对外做功，同时放热，物体的内能不变d.物体对外做功，同时吸热，物体的内能不变4.下面设想符合能量守恒定律的是（ ）a.利用永久磁铁间的作用力造一台永远转动的机器b.做成一条船利用河水的能量逆水航行c.通过太阳照射飞机使飞机起飞d.不用任何燃料使河水升温5.下列有关物体内能改变的判断中，正确的是（ ）a.外界对物体做功，物体的内能一定增加b.外界和物体传递热量，物体的内能一定增加c.物体对外界做功，物体的内能可能增加d.物体向外放热，物体的内能可能增加6.如图101所示容器中，a、b各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面为空

3、气，大气压恒定。a、b底部由带有阀门k的管道相连，整个装置与外界绝热。原先a中的水面比b中高，打开阀门，使a中的水逐渐向b中流，最后达到平衡。在这个过程中（ ）akba.大气压力对水做功，水的内能增加b.水克服大气压力做功，水的内能减少c.大气压力对水不做功，水的内能不变d.大气压力对水不做功，水的内能增加 图10-17.如图102所示，直立容器内部有被隔板隔开的a、b两部分气体，a的密度小，b的密度较大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程气体吸热q，气体内能增量为e，则（ ）a. e=qabb. eqc. eqd.无法比较 图10-28.一木块沿斜面向下滑，下列说法正确的是

4、（ ）a.不管斜面是否光滑，下滑过程中重力对木块做了功，它的内能将增大b.若斜面光滑且不计空气阻力，木块滑到斜面底部时，速度增大，内能也将增大c.若斜面粗糙，木块在重力作用下虽速度增大，但它的内能并不改变d.若斜面粗糙，木块的机械能减小，而它的内能将增大9.物体在水平面上运动，当它的速度由9m/s减小到7m/s的过程中，内能增量是某个定值，如果物体继续运动，又产生相等内能增量，这时物体速度应是 （ ）a.5.66m/s b.4.12m/s c.5m/s d.3m/s10.以下说法正确的是 （ ）a.电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热传导也可以由低温物体向高温物体进行b.内能可以

5、转化为机械能c.能量的耗散否定了能量的转化与守恒定律d.能量的耗能说明自然界的宏观过程有方向性11.一个带活塞的气缸内盛有一定量的气体，若此气体的温度随其内能的增大而升高，则（ ）a.将热量传给气体，其温度必升高b.压缩气体，其温度必升高c.压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变d.压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高12.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是（ ）a.迅速向里推活塞 b. 迅速向外拉活塞c.缓慢向里推活塞 d.缓慢向外拉活塞甲乙13.如图103所示，用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲、乙两部分，甲、乙中分别有质量相等的氮气

6、和氧气。在达到平衡时，它们的温度必相等，若分子势能可忽略，则甲、乙中（ ）a.气体的压强相等 b.气体分子的平均动能相等c.气体的内能相等 d.气体分子的平均速率相等 图10-3ab水银水14.如图104所示，a、b两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度内，a、b球用同一种特殊的材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升，则（ ）a.a球吸收的热量多b.b球吸收的热量多c.a、b二球吸收的热量一样多d.不能确定吸收热量的多少 图10-4题号1234567891011121314答案二.填空题（每题6分，

7、共12分）15.一定质量的理想气体，在升温膨胀对外做功的过程中，分子的平均动能 ，气体的内能 ，因而伴随着 过程。16.某气体初态时有100j内能，膨胀过程中对外做功30j，同时吸收了20j的热量，在这过程中内能 （填增加或减少） j。三.计算题（17、18题各10分，19题12分）17.在一个横截面积s=3×10-2m2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射 t=2min后，水温升高1，设大气层的太阳能只有=45%到达地面，不计容器的吸热和散热损失，试估算太阳的全部辐射功率。（保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离d=1.5×1011m，水的比热c=4

8、.2×103j/kg·）18.某地的平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？19.一颗质量为10g的子弹以200m/s的速度射入放在光滑水平面上质量为2 kg 的木块并穿出；穿出木块时子弹的速度变为40m/s，木块速度为0.8m/s，设子弹在木块中所受的阻力不变，在此过程中子弹和木块共获得多少内能？若这些内能有30%被子弹吸收，则可以使子弹升温多少度？子弹的比热容1.3×102j/(kg·)。热力学定律单元检测

9、参考答案1.解析：当快速下压活塞时，对空气做功，改变了气体的内能，使气体的温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来。故b正确。答案：b2.解析：本题考察的是对两类永动机的本质认识，显然a、d正确。答案：ad3.解析：本题考察的是对热力学第一定律u=w+q的理解和应用，需要注意的是符号法则。答案：bc4.解析：利用磁场能可能使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能，使转动停止，故a错；让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起

10、飞，故b、c正确；设计水坝利用河水的重力势能发电，一部分重力势能通过水轮机叶片转化为水的内能、另外电能也可转化为内能使水升温，故d正确。答案：bcd5.解析：本题考察的是对热力学第一定律u=w+q的理解和应用，需要注意的是符号法则及其物理意义。答案：cd6.解析：大气压对左面a的水做正功，而对b中水做负功；a内水面下降，体积减小，与b内上升增加的体积相同，因此大气压对水做功的代数和为零；水的重心降低重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加。故选d。答案：d7.解析：抽去隔板前a、b气体的整体重心在中线以下，抽去隔板待气体混合均匀后重心恰好在中线上，所以系统的重力势能增大，由能量守恒定律，吸收

11、的热量一部分增加气体内能，一部分增加重力势能，所以b正确。答案：b8.解析：斜面光滑且不计空气阻力时，木块下滑过程中机械能守恒，内能不变；斜面粗糙，木块下滑时要克服摩擦力做功，故木块在机械能减小，由能量守恒定律它的内能将增大。d正确。答案：d9.解析：设物体质量为m,v1=9m/s,v2=7m/s最终速度减为v3，由能量守恒定律有：代入数值得：v3=m/s=4.12m/s 故b正确。答案：b10.解析：热传导只能从高温到低温，a不正确；由能量守恒定律可知，各种形式的能量之间可以相互转化，并且总能量守恒，所以b正确，c不正确；而能量的耗能正好说明自然界的宏观过程有方向性，d正确。答案：bd 11

12、.解析：由于气体的温度随其内能的增大而升高，所以内能增大温度必然升高；由热力学第一定律u=w+q知，当压缩气体，同时将热量传给气体，其内能增加，温度必升高，d正确；而a、b只是考虑了或w或q的一个方面而忽略了另一方面，故不正确。答案：d12.解析：只有迅速向里推活塞，对混合气体做功，才能使混合气体的内能迅速增加，温度迅速升高到燃点。故a正确。答案：a13.解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以在达到平衡时，它们的温度相等，气体分子的平均动能必相等。答案：b14.解析：a、b两球初末状态完全相同，故u相同；b球膨胀对水银做的功大于a球膨胀对水做的功，由热力学第一定律u=w+q，所以b球吸收的热

13、量大于a球吸收的热量，故b正确。答案：b15.解析：温度是分子平均动能的标志，所以温度升高，分子的平均动能增大；理想气体的内能是由温度唯一决定，所以温度升高，内能增加；由热力学第一定律u=w+q，结合符号法则及其物理意义，则气体要吸热。答案：增大 增加 吸热16.解析：由热力学第一定律u=u2-u1=w+q，结合符号法则及其物理意义有：w=-30j，q=20j，故u=u2-u1= -10j，因而内能减小了10j。答案：减少 1017.解析：设太阳的全部辐射功率为p，则在两分钟内太阳向外辐射的能量q=pt，则由题意可知所以=4.4×1026w18.解析：首先可以求出在时间t内作用于风车的气流质量为m=r2t，这些气