热力学定律章综合

1、热力学定律（章综合）作者: 日期:热力学定律单元达标测评10 0分）（9 0分钟 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

2、可能发生的是（）A. 对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变 B .对物体做功侗时物体吸热，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1

3、0 1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 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 面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向A. 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7. 如图1 0 2所示，直立容器内部有被隔板隔开的B中流,最后达到平衡。在这个过程中（1K: 1图 10-1A、B两部分气体，A的密度小,A中的水）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

4、. E=QB. A E< QC. A E> Q图 10- 2D. 无法比较）,它的内能将增大，速度增大，内能也将增大8.一木块沿斜面向下滑，下列说法正确的是（A.不管斜面是否光滑，下滑过程中重力对木块做了功B .若斜面光滑且不计空气阻力，木块滑到斜面底部时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9 m/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（）D .3m /sC.5m/sA. 5. 66m/sB.4. 12

5、m/s10.以下说法正确的是（）说明在一定条件下热传导也可以由低温物体向高温物A.电冰箱内的食品温度比室内温度低， 体进行B .内能可以转化为机械能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（ ）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,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是12. 金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物（ ）B.迅速向外拉活塞D.缓慢向外拉活塞A

6、.迅速向里推活塞C .缓慢向里推活塞13. 如图10 3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（）B.气体分子的平均动能相等D.气体分子的平均速率相等A.气体的压强相等图 10-3C.气体的内能相等1 4 .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球吸收的热量多水银B. B球吸收的热

7、量多C. A、B二球吸收的热量一样多图1 0-4D. 不能确定吸收热量的多少题号123456789101 1121 314答案二.填空题（每题6分,共12分）1 5 定质量的理想气体，在升温膨胀对外做功的过程中 的内能，因而伴随着过程。，分子的平均动能，气体1 6.某气体初态时有100J内能,膨胀过程中对外做功 30 J,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1 0分，19题12分）17.在一个横截面积 S=3X1 0-2m2的圆筒内装有质量 m= 0.6 kg的水，被太阳光垂直照射 t=2m 1 n后，水温升高1C，设大气层的太阳能只有n =

8、4 5%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 X 10 m，水的比热 c=4. 2X1 03J/kg -C）18.某地的平均风速为 5m/s，已知空气密度是1. 2kg /m 3,有一风车，它的车叶转动时可形成半径为1 2m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 ？1 9 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. 8 m/ s,设子弹在木块中所受的阻力不变，

9、在此过程中子弹和木块共获得多少内能？若这些内能有3 0 %被子弹吸收，则可以使子弹升温多少度？子弹的比热容 1. 3X10 2J/ （ kgC ）。热力学定律单元检测参考答案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AU=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

10、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

11、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/1 2?mv212 12mv, mv22 2代入数值得：V 3=斤亍m答案:Bs,V2=7m/ s最终速度减为

12、 v，由能量守恒定律有：1 22mv3s=4. 12m/ s故B正确。10.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：BD11.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

13、，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：B1 4.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球吸收的热量大于A球吸收的热量 ，故B正确。答案：B1 5.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AU =U2 U1=W+ Q ,结合符号法则及其物理意义有：W= -30J，Q= 20J,故 U=U2-U 1 = 10J,因而内能减小了 1 0 Jo 答案:减少 101 7.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=P t,则由题意可知Pt S4 d2cm t所以P也口 =4 .4 X026WS t1 8.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=n r2 U t P，这些气流的动能为-m u 2；21 E转变的是能为E= mu 2 X1 0 %，故风车带动电动机功率为 P=2 t代入数据以后得P= 3.4kW答案3 4 k W19