熱力學(xué)定律和能量守恒檢測題

1、（三）熱力學(xué)定律和能量守恒時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(8864)1下列說法正確的是()A物體放出熱量，溫度一定降低B物體內(nèi)能增加，溫度一定升高C熱量能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體D熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體2行駛中的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是()A物體克服阻力做功B物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量D物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量3A、B兩裝置，均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退?/p>

2、銀槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中(插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi))，水銀柱上升至圖示1位置停止假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是()圖1AA中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量BB中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量CA和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同DA和B中水銀溫度始終相同，故內(nèi)能增量相同4下列說法中正確的是()A任何物體的內(nèi)能就是組成物體的所有分子熱運(yùn)動動能的總和B只要對內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn)，就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的方式上是不同的D滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進(jìn)行

3、5如圖2，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計(jì)氣體分子間相互作用，被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減小，則()圖2A從外界吸熱B內(nèi)能增大C向外界放熱D內(nèi)能減小6圖3為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外，下列說法正確的是()圖3A熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第二定律D電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律7一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀

4、態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用W1表示外界對氣體做的功，W2表示氣體對外界做的功，Q1表示氣體吸收的熱量，Q2表示氣體放出的熱量，則在整個(gè)過程中一定有()AQ1Q2W2W1BQ1Q2CW1W2 DQ1Q28如圖4所示，密閉絕熱容器內(nèi)有一絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì)置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處在自然長度時(shí)的彈性勢能為零)現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運(yùn)動，經(jīng)過多次往復(fù)運(yùn)動后活塞靜止，氣體達(dá)到平衡態(tài)經(jīng)過此過程()AEp全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能BEp

5、一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能CEp全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能DEp一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能二、計(jì)算題(31236)9熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化圖5(a)是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體請你根據(jù)第二種表述完成示意圖5(b)根據(jù)你的理解，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是_圖510如圖7所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，

6、它們的底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)兩氣缸各有一活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與氣缸壁無摩擦活塞的下方為理想氣體，上方為真空當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h.(已知m13m，m22m)(1)在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境的溫度始終保持為T0)(2)在達(dá)到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T，試問在這個(gè)過程中，氣體對活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出了熱量？(假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會碰到氣缸頂部)11現(xiàn)有m0.90 kg的硝酸甘油C3H5(NO3)3被密封于體積V04.0103 m3的容器中，在某一時(shí)刻被引爆，

7、瞬間發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物全是氮、氧等氣體假設(shè)：反應(yīng)中每消耗1 kg硝酸甘油釋放能量U6.00106 J；反應(yīng)產(chǎn)生的全部混合氣體溫度升高1 K所需能量Q1.00103 J；這些混合氣體滿足理想氣體狀態(tài)方程C(恒量)，其中恒量C240 J/K.已知在反應(yīng)前硝酸甘油的溫度T0300 K若設(shè)想在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后容器尚未破裂，且反應(yīng)釋放的能量全部用于升高氣體的溫度求器壁所受的壓強(qiáng)熱力學(xué)定律和能量守恒1物體放出熱量，有可能同時(shí)外界對物體做功，溫度不一定會降低，故A錯(cuò)物體內(nèi)能增加，可能是分子勢能增加，分子動能可能不變，物體溫度不一定會升高，故B錯(cuò)C項(xiàng)違背熱力學(xué)第二定律，故錯(cuò)故正確選項(xiàng)為D答案：D2此

8、題考查學(xué)生分析綜合能力，從若干不同的現(xiàn)象中分析找出相同的規(guī)律這四個(gè)現(xiàn)象中物體運(yùn)動過程中都受到運(yùn)動阻力，汽車主要是制動阻力，流星、降落傘受空氣阻力，條形磁鐵下落受磁場阻力因而物體都克服阻力做功，A對四個(gè)物體運(yùn)動過程中，汽車是動能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，流星、降落傘、條形磁鐵是重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，總之是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，D對答案：AD3由題知，A、B兩裝置中水銀槽中水銀面下降的高度相同，為h，故大氣壓力對兩裝置中水銀做功相同，為正功，大小為WAWBp0Sh，由題知A、B兩裝置中水銀重心升高高度hAhB .由功能關(guān)系WAEAmghA，WBEBmghB，故EBEA，所以B.答案：B4物體

9、的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化是不可能的，B選項(xiàng)錯(cuò)誤在熱力學(xué)第二定律中，熱傳導(dǎo)是有方向性的，不違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，但不能自發(fā)進(jìn)行，D選項(xiàng)錯(cuò)誤做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，C選項(xiàng)正確答案：C5水溫恒定且金屬筒緩慢下降，則空氣的溫度始終不變，氣體的內(nèi)能不變，B、D錯(cuò)誤筒內(nèi)空氣體積減小，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律，氣體必須向外界放熱，A錯(cuò)誤，所以C正確答案：C6在電冰箱的熱量傳遞過程中是由于壓縮機(jī)消耗電能做功才使熱量從冰箱內(nèi)傳到冰箱外，并不是自發(fā)地進(jìn)行，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第二定律和能量守恒

10、定律，所以C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：BC7理想氣體的初態(tài)和末態(tài)相同，則溫度相同，理想氣體的內(nèi)能變化為零由熱力學(xué)第一定律：UW總Q總(W1W2)(Q1Q2),0(W1W2)(Q1Q2)，所以W2W1Q1Q2，所以A選項(xiàng)正確答案：A8依題可知，斷開繩子，活塞最終靜止后的位置高于初始位置，Ep的能量轉(zhuǎn)化有三種形式：活塞的重力勢能、氣體的內(nèi)能及彈簧的彈性勢能，故D正確答案：D9 解析：在充分理解熱力學(xué)第二定律表述的基礎(chǔ)上把握各客觀過程的方向性答案：如圖所示實(shí)質(zhì)：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性10解析：(1)設(shè)左、右活塞的面積分別為A和A.由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對氣體的壓強(qiáng)相等，即由此得AA在兩個(gè)活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后，右活塞降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中在初態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為，體積為；在末態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為，體積為(x為左活塞的高度)由波意耳馬略特定律得5Ah3Ax由上式解得xh即兩活塞的高度差為h.(2)當(dāng)溫度由T0上升到T時(shí)，氣體的壓強(qiáng)始終為.設(shè)x是溫度達(dá)到T時(shí)左活