《熱力學(xué)定律》

1、 1第十章第十章 單元測試題單元測試題一、選擇題一、選擇題1、當(dāng)物體的溫度升高時，下列正確的說法是 （ ）A物體與外界一定沒有做功 B物體內(nèi)能一定沒有改變C物體內(nèi)能有可能改變 D物體與外界可能有熱傳遞和做功2、關(guān)于物體的內(nèi)能變化，以下說法正確的是（ ）A物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B物體對外做功，內(nèi)能一定減少C物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變D物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變3、在水蒸發(fā)成同溫度的水蒸氣的過程中，下列說法正確的是（ ）A內(nèi)能不增加，對外不做功，也不吸熱B內(nèi)能增加，對外不做功，要吸熱C內(nèi)能不增加，對外做功，要吸熱D內(nèi)能增加，對外做功，要吸熱4、AB 兩個完全相同的球

2、，分別浸沒在水和水銀的同一深度內(nèi)，AB 兩球用同樣的材料制作，當(dāng)溫度稍微升高時，球的體積會明顯變大，如果開始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時緩慢升高同一值，兩球膨脹后，體積相等則（ ）AA 球吸收的熱量多 BB 球吸收的熱量多C兩球吸收的熱量一樣多 D無法確定5、某氣體吸熱后，氣體的溫度升高，體積增大則（ ）A氣體增加的內(nèi)能小于氣體吸收的熱量B氣體增加的內(nèi)能等于氣體吸收的熱量C氣體在增加內(nèi)能時，同時還對外做功D氣體在增加內(nèi)能時，同時外界還對氣體做功6、關(guān)于物體內(nèi)能，下列說法正確的是（ ）A手感到冷時，搓搓手就會感到暖和些，這是利用做功來改變物體的內(nèi)能B將物體舉高或使它們速度增大，是利用做功

3、來使物體的內(nèi)能增大 2C陽光照曬衣服，衣服溫度升高，是利用熱傳遞來改變物體的內(nèi)能D用打氣筒打氣，筒內(nèi)氣體變熱，是利用熱傳遞來改變物體的內(nèi)能7、關(guān)于機(jī)械能和內(nèi)能，下列論述正確的是（ ）A物體溫度升高，內(nèi)能增加時，其機(jī)械能一定增加B物體的內(nèi)能損失時，必然導(dǎo)致其機(jī)械能減少C物體的機(jī)械能損失時，其內(nèi)能卻有可能增加D物體的動能增大時，其內(nèi)部分子的平均動能也隨之增大8、一定質(zhì)量的氣體在某一狀態(tài)變化的過程中，吸收熱量、體積膨脹并對外做功，則此過程的末態(tài)與初態(tài)相比（ ）A氣體內(nèi)能一定增加B氣體內(nèi)能一定減小C氣體內(nèi)能一定不變 D氣體內(nèi)能是增是減不能確定9、如圖所示，地面上固定一氣缸，缸內(nèi)通過活塞封閉了一定質(zhì)量的

4、氧氣，活塞與缸壁間無摩擦且不漏氣，當(dāng)對活塞上作用一外力（圖中沒有畫出）時，則有關(guān)缸內(nèi)氧氣狀態(tài)變化的說法，正確的是（ ）A當(dāng)氧氣的壓強(qiáng)增大、溫度升高時，則氧氣一定對外界做功B當(dāng)氧氣的壓強(qiáng)增大、溫度不變時，則氧氣一定對外界放熱C當(dāng)氧氣的壓強(qiáng)減小、溫度降低時，則氧氣一定對外界吸熱D當(dāng)氧氣的壓強(qiáng)減小、溫度升高時，則外界一定對氧氣做功10、下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法，正確的是（ ）A外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增加B氣體的溫度升高，氣體的壓強(qiáng)一定增大C氣體的壓強(qiáng)決定于溫度與單位體積內(nèi)的分子數(shù)D永動機(jī)不違背能量守恒11、下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的表述中，正確的是（ ）A熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B不可

5、能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響C氣體向真空的自由膨脹是不可逆的D在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小12、下列說法中正確的是（ ） 3A熱力學(xué)第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律B反映宏觀自然過程的方向性的定律就是熱力學(xué)第二定律C不違背能量守恒定律的宏觀過程都能發(fā)生D一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都具有方向性13、在某密閉隔熱的房間內(nèi)有一電冰箱，現(xiàn)接通電源使電冰箱開始工作，并打開電冰箱的門，則過段時間后室內(nèi)的溫度將（ ）A降低 B不變 C升高 D無法判斷14、下列關(guān)于能源的說法中正確的是（ ）A自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必節(jié)約能源B煤、石油、天然氣等屬于常規(guī)

6、能源C水能是可再生能源D常規(guī)能源的大量使用有時對環(huán)境有較大影響，如“溫室效應(yīng)”15、下列關(guān)于能量耗散的說法正確的是（ ）A能量耗散使能的總量減少，違背了能量守恒定律B能量耗散是指散失在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用C各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是能夠自動全額發(fā)生的D能量耗散導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低二、填空題填空題16、改變物體內(nèi)能的方法有 和 ，兩種方法在改變內(nèi)能上有本質(zhì)區(qū)別： 是把其他形式能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 是把內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。17、在帶活塞的汽缸中，封閉一定質(zhì)量的氣體，假設(shè)汽缸不漏氣且汽缸和活塞不吸收熱量當(dāng)氣體吸收 100J 熱量，同時對活塞做了 40J 功，則氣體的內(nèi)能變化_J。當(dāng)

7、氣體放出 100J 熱量，同時活塞對它做了 40J 的功，則氣體的內(nèi)能變化_J。18、封閉在汽缸中的氣體，在下列情況下，它的內(nèi)能如何改變，改變了多少?(1)氣體吸熱 150J，它對活塞做功 60J，它的內(nèi)能變化_；(2)氣體放熱 150J，它對活塞做功 60J，它的內(nèi)能變化_；(3)氣體放熱 150J，活塞對它做功 60J，它的內(nèi)能變化_；(4)氣體吸熱 150J，活塞對它做功 60J，它的內(nèi)能變化_； 419、機(jī)械運動向熱運動的轉(zhuǎn)化，屬于從_序向_的轉(zhuǎn)化，會導(dǎo)致熵的_（“增加”或“減小” ） ，因此，機(jī)械能可以_轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。20、水利發(fā)電站的電能最終來自于_，為了解決能源危機(jī)，人類還需要進(jìn)一

8、步開發(fā)可再生能源。生物質(zhì)能包括農(nóng)、林、畜牧業(yè)的廢棄物、藻類等，蘊藏著相當(dāng)驚人的能量。生物質(zhì)能是綠色植物通過光合作用的光反應(yīng)階段，將_ 能轉(zhuǎn)變?yōu)?_能貯存在生物分子中，利用生物質(zhì)能還可以極大地減少 CO2的排放，有利于解決能源消耗帶來的_效應(yīng)問題。三、計算題三、計算題21、在質(zhì)量為 2kg 的鋁制水壺中裝有質(zhì)量為 5kg 的水，當(dāng)把水從 15oC 加熱到100oC 時，水和壺的內(nèi)能一共增加多少焦耳？（水的比熱 4.2103J/kg. oC，鋁的比熱 0.88103 J/kg. oC）22、水能是可再生能源，可持續(xù)地利用它來發(fā)電，為人類提供“清潔”能源。若一水利發(fā)電站水庫的平均流量為Q，落差為h，

9、發(fā)電效率為，全年的發(fā)電量是多少？23、 “水往低處流”是一自發(fā)過程，在無外界影響時，它的逆過程是否可實現(xiàn)？你由這一自然現(xiàn)象受到什么啟示？一、選擇題一、選擇題1.CD 2.C 3.D 4.B 5.AC 6.AC 7.C 8.D 9.B 10.C 11.ABCD 12.ABD 13.C 14.BCD 15.BCD 二、填空題二、填空題16.做功 熱傳遞 做功 熱傳遞1760J 60J1890J 210J 90J 210J19有，無，增加，全部 20太陽能，太陽能，化學(xué)能，溫室 三、計算題三、計算題211.935106J228.6103ghQ （單位：kWh） 523不能實現(xiàn)。自然界中出現(xiàn)的宏觀過程

10、都是不可逆過程。單元測試題單元測試題一選擇題（每題一選擇題（每題 4 分，共分，共 40 分）分）1可再生能源是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的能源，具有取之不盡，用之不竭的特點，下列屬于可再生能源的是 ( )A天然氣 B風(fēng)能 C煤炭 D太陽能2在熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式 U=W+Q 中關(guān)于 U、W、Q 各個物理量的正、負(fù)，下列說法中正確的是 A外界對物體做功時 W 為正，吸熱時 Q 為負(fù)，內(nèi)能增加時 U 為正B物體對外界做功時 W 為負(fù)，吸熱時 Q 為正，內(nèi)能增加時 U 為負(fù)C物體對外界做功時 W 為負(fù)，吸熱時 Q 為正，內(nèi)能增加時 U 為正D外界對物體做功時 W 為負(fù)，吸熱時 Q 為負(fù)，

11、內(nèi)能增加時 U 為負(fù)3根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的是A機(jī)械能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能B熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能C在熱傳導(dǎo)中，熱量可以從低溫物體傳遞給高溫度物體D滿足能量守恒的物理過程都能自發(fā)進(jìn)行4關(guān)于永動機(jī)，下列說法正確的是A第一類永動機(jī)不能制造成功的原因是沒有找到合理的方案B第一類永動機(jī)不能制造成功的原因是違反了能量守恒定律C第二類永動機(jī)不可能制造成功的原因是違反了能量守恒定律D第二類永動機(jī)不可能制造成功的原因是違反了熱力學(xué)第二定律5如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時，強(qiáng)迫致冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)在蒸發(fā)器中致冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時致冷劑液化，放出

12、熱量到箱體外下列說法正確的是（ ）A熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B熱量不可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 6C電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律D電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第二定律6一定質(zhì)量的理想氣體，在保持壓強(qiáng)不變的條件下膨脹，在這個過程中()A氣體對外做功，做功的數(shù)值等于它從外界吸收的熱量B氣體對外做功，做功的數(shù)值大于它從外界吸收的熱量C氣體對外做功，做功的數(shù)值小于它從外界吸收的熱量D氣體不一定對外做功7下列關(guān)于熵的觀點中，正確的是( )A熵值越大，代表系統(tǒng)分子運動越無序B熵較大的宏觀狀態(tài)就是無序程度很小的宏觀狀態(tài)，也就是出現(xiàn)概率較小的宏觀狀態(tài)C在孤立系統(tǒng)中，一個自發(fā)的過程總是向熵減少的方

13、向進(jìn)行 D熱力學(xué)第二定律的微觀實質(zhì)是熵是增加的，因此熱力學(xué)第二定律又叫熵增加原理8熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是（）A能量耗散說明能量在不斷的減少B能量耗散過程中能量仍守恒C能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律D能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有的方向性9某校中學(xué)生參加電視臺“異想天開”節(jié)目的活動，他們提出了下列四個設(shè)想方案，哪些從理論上講是可行的A制作一個裝置從海水中吸收內(nèi)能全部用來做功B制作一種制冷設(shè)備，使溫度降至絕對零度以下C汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污

14、染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶D將房屋頂蓋太陽能板，可直接用太陽能來解決照明和熱水問題10二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)在某次實驗中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度變化，則此過程中 7A封閉氣體對外界做正功 B封閉氣體向外界傳遞熱量C封閉氣體分子的平均動能增大 D封閉氣體組成的系統(tǒng)的熵減小二填空題（每題二填空題（每題 5 分，共分，共 15 分）分）11若對一定質(zhì)量的理想氣體做

15、 2000 J 的功，可使其溫度升高 10改用熱傳遞的方式，使氣體溫度同樣升高 10，那么氣體應(yīng)吸收 J 的熱量12外界對一定質(zhì)量的理想氣體做了 200J 的功，與此同時它又向外界放出了 150J 的熱量，則它的內(nèi)能 （填“增加”或“減少”）了 J，因此理想氣體的溫度將 （填“升高”、 “降低”或“不變”） 13橫截面積為 310-2m2的圓筒內(nèi)裝有 0.6kg 的水，太陽光垂直照射 2min，水溫升高1，設(shè)大氣頂層的太陽能只有 45到達(dá)地面，試估算出太陽全部輻射功率為_(保留一位有效數(shù)字，設(shè)太陽與地球的平均距離為 1.51011m)三計算題（本題三計算題（本題 4 小題，共小題，共 45 分

16、）分）14 （8 分）開發(fā)利用太陽能，將會滿足人類長期對大量能源的需求太陽能的光熱轉(zhuǎn)換是目前技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最廣泛的形式從有關(guān)資料獲悉，地球表面在晴天時，垂直于陽光的表面接收到的熱輻射為 1.2103J/(m2s)如圖所示，有一臺太陽能熱水器，可將接收到的熱輻射的 50用來升高水溫，如果該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積是始終是 2m2，晴天曬 1h，其水箱中 50kg 水的溫度能升高多少攝氏度？（水的比熱4200J/）15 （12 分）如下圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用不導(dǎo)熱的活塞封閉的內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)，氣缸豎直放置，缸內(nèi)安裝一電熱絲，活塞質(zhì)量為 m，橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為 p0，

17、重力加速度為 g開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將電熱絲通電給氣體緩慢加熱，測得電熱絲兩端電壓為 U，通過的電流為 I經(jīng)過時間 t，活塞緩慢向上移動距離 L0求：(1)氣體對外所做的功；(2)氣體內(nèi)能的增量16 （12 分）為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿航天服航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為 1 atm，氣體體積為 2 L，到達(dá)太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)?4 L，使航天服達(dá)到最大體積若航天服內(nèi)氣體的溫 8度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)(1)求此時航天服內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，并從微觀角度解

18、釋壓強(qiáng)變化的原因(2)由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體吸熱還是放熱，為什么？17 （13 分）如圖所示，在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為 m 的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，容器的橫截面積為 S ，將整個裝置放在大氣壓恒為P0的空氣中，開始時氣體的溫度為 T0，活塞與容器底的距離為 h0，當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q 后，活塞緩慢上升 d 后再次平衡，求：(1)此時封閉氣體的溫度是多少？(2)在此過程中的密閉氣體的內(nèi)能增加了多少？ 9參考答案：參考答案：一選擇題一選擇題1BD 解析：天然氣和煤炭均不能重重復(fù)利用，不可再生而風(fēng)能和太陽能可再生重復(fù)利用，故正確選項為 BD2C 解析：在熱

19、力學(xué)第一定律的表達(dá)式 U=W+Q 中 U、W、Q 雖然都是標(biāo)量，但都有正負(fù)內(nèi)能增加時 U 為正，內(nèi)能減少時 U 為負(fù)；外界對物體做功時 W 為正，物體對外界做功時 W 為負(fù)；物體吸熱時 Q 為正，放熱時 Q 為負(fù)故正確選項為 C3BC 解析：根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而熱機(jī)中內(nèi)能不可能全部變成機(jī)械能，選項 A 錯誤、B正確；在熱傳導(dǎo)中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，但可以從低溫物體傳遞給高溫物體，這時要引起其他變化，選項 C 正確、選項 D 錯誤4BD 解析：第一類永動機(jī)不能制造成功的原因是違反了能量守恒定律，不是因為找不到

20、合理的設(shè)計方案，選項 A 錯誤、選項 B 正確；由熱力學(xué)第二定律知，第二類永動機(jī)并不違背能量守恒定律，只是機(jī)械能和內(nèi)能在相互轉(zhuǎn)化的過程中具有方向性，機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能同時不引起其他變化，選項 C 錯誤、選項 D正確5B 解析：由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，除非有外界的幫助電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機(jī)的工作并消耗電能，選項 B 正確、選項 A 錯誤；電冰箱的工作既不違反熱力學(xué)第一定律，滿足能量守恒，也不違反熱力學(xué)第二定律，選項 C、D 錯誤6C 解析：壓強(qiáng)不變的情況下，體積變大，由理想氣體的狀態(tài)方程可知：溫度升

21、高，氣體的內(nèi)能增加， 為正氣體對外做功，W 為負(fù)，由熱力學(xué)pVCTE第一定律 Q+W=E，知 Q 為正，故正確選項為 C7ABD 解析：熱力學(xué)第二定律揭示：一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進(jìn)行的物理學(xué)中用熵來描述系統(tǒng)大且分子運動的無序性程度熱力學(xué)第二定律用熵可表述為：在任何自然過程中一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減少，也就是說，一個孤立系統(tǒng)的熵總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展反映了一個孤立系統(tǒng)的自然過程會沿著分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行故正確選項為 ABD8BD 解析：所謂能量耗散并不會使總能量減少，但能量將從高度有用的形式降為不 10大可用的形式，能量耗散過程中能量仍然守恒，選項

22、A 錯誤、選項 B 正確；能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有的方向性，熱力學(xué)第二定律已經(jīng)指出了能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性，從微觀的角度看是大量分子運動有序向無序的變化過程，選項 C 錯誤、選項 D 正確9D 解析：根據(jù)熱力學(xué)第二定律的開爾文表述，不可能從單一熱源吸收熱量，并把它全部用來做功，而不產(chǎn)生其他影響，選項 A 錯誤；熱力學(xué)第二定律還說明，自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的，選項 C 錯誤；絕對零度是低溫的極限，不可能達(dá)到，選項 B 錯誤；太陽能可轉(zhuǎn)化電能，用來照明和加熱，選項 D 正確10BD 解析：體積減小，外界對氣體做功，選項 A 錯誤；由于溫度不變，分子平均動能不變，內(nèi)能不變，選項 C 錯誤；由熱力學(xué)第一定律知這一過程氣體向外界