2015-2016學(xué)年高中物理第十章熱力學(xué)定律章末檢測1新選修3-3

1、第十章熱力學(xué)定律（時(shí)間：90 分鐘滿分：100 分）一、選擇題（本題共 10 小題，每小題 4 分，共 40 分）1 .下列說法正確的是（）A. 機(jī)械能全部變成內(nèi)能是不可能的B.第二類永動機(jī)不可能制造成功的原因是因?yàn)槟芰考炔粫{空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能 從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式C. 根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體D. 從單一熱庫吸收的熱量全部變成功是可能的2 .關(guān)于系統(tǒng)內(nèi)能的下列說法中正確的是（）A.物體內(nèi)所有分子的平均動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能B.當(dāng)一個物體的機(jī)械能發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化C.外界對系統(tǒng)做了多少功vy

2、系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即U=WD.系統(tǒng)從外界吸收了多少熱量Q系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少，即U= Q3 .一定量的氣體膨脹對外做功100 J，同時(shí)對外放熱 40 J，氣體內(nèi)能的增量 U是（）A. 60 J B. - 60 JC. 140 J D . 140J4.圖 1固定的水平汽缸內(nèi)由活塞B封閉著一定量的理想氣體，氣體分子之間的相互作用力可以忽 略.假設(shè)汽缸壁的導(dǎo)熱性能很好，外界環(huán)境的溫度保持不變.若用外力F將活塞B緩慢地向右拉動，如圖 1 所示，則在拉動活塞的過程中，關(guān)于汽缸內(nèi)氣體的下列結(jié)論，其中正確的是（ ）A. 氣體對外做功，氣體內(nèi)能減小B. 氣體對外做功，氣體內(nèi)能不變C. 外界對氣體做功，氣體

3、內(nèi)能不變D. 氣體向外界放熱，氣體內(nèi)能不變5.密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣（不計(jì)分子勢能）（）A.內(nèi)能增大，放出熱量 B.內(nèi)能減小，吸收熱量C.內(nèi)能增大，對外界做功D.內(nèi)能減小，外界對其做功6.給旱區(qū)送水的消防車停于水平地面，在緩慢放水過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢能，則胎內(nèi)氣體 （）A.從外界吸熱B.對外界做負(fù)功C.分子平均動能減小D .內(nèi)能增加7.2圖 2帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體.氣體開始處于狀態(tài)a,然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或經(jīng)過過程ac到達(dá)狀態(tài)c,b、c狀態(tài)溫度相同，如圖 2 中VT圖線所示.設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為pb

4、和pc，在過程ab和ac中吸收熱量分別為Qb和Qc，則（）A.pbpc,QbQcB.pbpc,QbQcC.pbQcD.pbpc,QbQc7.A、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y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 3 所示位置停止.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（）占圖 3A. A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量B . B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi) 能增量C. A和B中水銀體積保持不變， 故內(nèi)能增量相同 D .A和B中水銀

5、溫度始終相同， 故內(nèi)能增 量相同8.下列說法正確的是（）A. 熱力學(xué)第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B. 電流流過導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，反過來，可將內(nèi)能收集起來，再轉(zhuǎn)化成相同大小的電流C. 可以做成一種熱機(jī)，由熱源吸取一定的熱量而對外做功D. 冰可以熔化成水，水也可以結(jié)成冰，這個現(xiàn)象違背了熱力學(xué)第二定律9.關(guān)于能源的利用，下列說法中正確的是（）A. 由于我國煤和石油的儲量十分豐富，所以太陽能和核能的開發(fā)在我國并不十分重要B. 能源的利用過程，實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和傳遞過程C. 現(xiàn)代人類社會使用的能源主要是煤、石油和天然氣D. 煤、石油和天然氣的化學(xué)能歸根到底來自太陽能題號12345678910答

6、案二、填空題（本題共 2 小題，共 20 分）11.圖 4（8 分）一定質(zhì)量的理想氣體沿圖 4 中所示的過程（p代表氣體的壓強(qiáng)，V代表氣體的體積），從A狀態(tài)變化到B狀態(tài)，在此過程中氣體的內(nèi)能 _ （填“增加”或“減小”），并3_（填“吸收”或“放出”）熱量.12. （12 分）如圖 5 是制冷機(jī)的工作原理圖， 試分析每個工作過程中工作物質(zhì)的內(nèi)能改變情況和引起改變的物理過程：（1）工作物質(zhì)的內(nèi)能_ ，是_ 的過程；工作物質(zhì)的內(nèi)能_ ，是_ 的過程；工作物質(zhì)的內(nèi)能_ ，是_ 的過程.4電動機(jī)推動活塞壓縮氣態(tài)工作物質(zhì)的過程圖 5三、計(jì)算題（本題共 4 小題，共 40 分）13.（8 分）如圖 6 所

7、示，pV圖中一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程I變至狀態(tài)B時(shí)，從外界吸收熱 量 420 J，同時(shí)膨脹對外做功 300 J.當(dāng)氣體從狀態(tài)B經(jīng)過程H回到狀態(tài)A時(shí)外界壓縮氣體做 功 200 J，求此過程氣體吸收或放出的熱量是多少焦？14.（12 分）如圖 7 所示，體積為V,內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱汽缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的 活塞；汽缸內(nèi)密封有溫度為2.4 T）、壓強(qiáng)為 1.2p0的理想氣體，p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度.已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U= aT,a為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過 程都是緩慢的.求：（1）汽缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1；氣態(tài)工作物質(zhì)在冷凝管中變?yōu)橐簯B(tài)的

8、過程液態(tài)工作物質(zhì)在蒸發(fā)管中變?yōu)闅鈶B(tài)的過程圖 75（2）在活塞下降過程中，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q15.（10 分）一顆質(zhì)量為 10 g 的子彈以 200 m/s 的速度射入放在光滑水平面上質(zhì)量為2 kg 的木塊并穿出，穿出木塊時(shí)子彈的速度變?yōu)?40 m/s，木塊速度為 0.8 m/s，設(shè)子彈在木塊中所 受的阻力不變，在此過程中子彈和木塊共獲得多少內(nèi)能？若這些內(nèi)能有30%被子彈吸收，則可以使子彈升溫多少度？子彈的比熱容c= 1.3x102j/（kgC）16. （10 分）能源問題是當(dāng)前熱門話題，傳統(tǒng)的能源一一煤和石油，一方面儲量有限，有朝一 日將要被開采完畢；另一方面，使用過程中也帶來污染尋找新的

9、、無污染的能源是人們努 力的方向利用潮汐發(fā)電即是一例.關(guān)于潮汐，古人說：“潮者，據(jù)朝來也；汐者，言夕至也”圖8 表示的是利用潮汐發(fā)電的過程，左方為陸地和海灣，中間為大壩，其下有通道，水經(jīng)通道可帶動發(fā)電機(jī).漲潮時(shí)，水 進(jìn)入海灣，待內(nèi)外水面高度相同，堵住通道（圖 a）,潮落至最低點(diǎn)時(shí)放水發(fā)電（圖 b）.待內(nèi)外水面高度相同，再堵住通道，直到下次漲潮至最高點(diǎn)，又放水發(fā)電（圖 c） 設(shè)海灣面積為 5x107卅，高潮與低潮間高度差 3 m,則一天內(nèi)水流的平均功率為多少？（g取 10 N/kg）b圖 8第十章熱力學(xué)定律1 . D 機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，摩擦生熱就是個例子，A 錯誤.所謂的第二類永動機(jī)是違

10、背熱力學(xué)第二定律的機(jī)器，但不違背能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，B 錯誤.采取其他措施可以把熱量從低溫物體傳到高溫物體，如空調(diào)機(jī)，通過做功將熱量從低溫物體傳到高溫物體，C選項(xiàng)錯誤.熱力學(xué)第二定律的表述是“不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響.”例如，理想氣體的等溫膨脹.理想氣體可以把吸收的熱量全部用來做功， 但是卻產(chǎn)生了其他影響，即理想氣體的體積膨脹了，D 選項(xiàng)正確.2 .A 在分子動理論中，我們把物體內(nèi)所有分子的動能與分子勢能的總和定義為物體的內(nèi)能， A 對.物體的內(nèi)能與機(jī)械能是兩個不同的物理概念，兩者沒有什么關(guān)系，如物體的速度增加了，機(jī)械能可能增加，但如果物體的溫度不變，物體的

11、內(nèi)能就可能不變，故B 錯.只有當(dāng)系統(tǒng)與外界絕熱時(shí)，外界對系統(tǒng)做的功才等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量，同理，只有在單純的熱傳遞過 程中，系統(tǒng)吸收（或放出）的熱量才等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量（或減少量），故 C、D 錯.3.C 由熱力學(xué)第一定律得 U= VW Q=- 100 J 40 J =- 140 J .64.B 用力F緩慢拉活塞時(shí)，氣體膨脹，對外做功，但由于汽缸的導(dǎo)熱性很好，環(huán)境溫度又不變，汽缸會從外界吸收熱量而保持與環(huán)境溫度相同，因而氣體的內(nèi)能不變，故 B 選項(xiàng)正確.5.D 本題考查熱力學(xué)第一定律知識.對于瓶中的氣體，溫度降低而體積減小，可知其一定放出熱量因不計(jì)分子勢能，所以溫度降低，內(nèi)能一定減小，A、C

12、項(xiàng)錯；氣體體積減小，外界對氣體做正功，所以D 項(xiàng)正確.6.A 車胎內(nèi)的氣體的分子勢能不計(jì)，氣體只有動能，則當(dāng)溫度不變時(shí)，氣體的內(nèi)能不變，pVD 項(xiàng)錯；灑水車質(zhì)量逐漸減小，車胎內(nèi)的氣體的壓強(qiáng)減小，由y=C知，T不變，p減小，則V增大，氣體對外界做功，再由 U=VW Q知，氣體要從外界吸收熱量， A 項(xiàng)對，B 項(xiàng)錯；溫 度是氣體分子平均動能的標(biāo)志，則 C 項(xiàng)錯.7.C 體積溫度圖象中，某點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率越大表示壓強(qiáng)越小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律吸收的熱量等于內(nèi)能增量與對外做功之和，故C 項(xiàng)正確.8.B 大氣壓對水銀槽中水銀做功相同， 這些功一部分轉(zhuǎn)化為水銀的內(nèi)能， 一部分轉(zhuǎn)化為水 銀的重力勢能.A

13、中水銀的重力勢能大于B中水銀的重力勢能，故B中水銀內(nèi)能增量大于A中水銀，B 選項(xiàng)正確.9.C 熱力學(xué)第二定律說明了一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是有方向性的，但并沒有否認(rèn)以特殊方式利用能量的可能性，故A 錯；功和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化具有方向性，其逆過程是不可能自發(fā)實(shí)現(xiàn)的，故 B 錯；冰熔化成水，水結(jié)成冰，伴隨著能量的轉(zhuǎn)移，不是自發(fā)進(jìn)行的，沒有違 背熱力學(xué)第二定律.10. BCD11 .減小放出解析 從A到B,氣體的體積在減小，外界對氣體做功，但溫度卻在降低，所以氣體的內(nèi)能減少，說明氣體此過程放出熱量，且放出的熱量多于外界對氣體做的功.12. (1)增加 做功(2)減小 放熱(3)增加 吸熱解析 在 中，壓

14、縮氣體，對氣體做功，內(nèi)能增加；在(2)中，氣體液化要放出熱量，內(nèi)能 減?。辉?3)中，是工作物質(zhì)的汽化過程，要吸收熱量，內(nèi)能增加.13. 放出的熱量為 320 J解析 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程I變至狀態(tài)B時(shí)，從外界吸收的熱量Q大于氣體 膨脹對外做的功W,氣體內(nèi)能增加，由熱力學(xué)第一定律，氣體內(nèi)能增加量為U=Q+W= 420 J + ( 300) J = 120 J氣體由狀態(tài)B經(jīng)過程H回到狀態(tài)A時(shí)，氣體內(nèi)能將減少 120 J，而此過程中外界又壓縮氣體 做了W200J 的功，因而氣體必向外界放熱，放出的熱量為Q= U W= ( 120) J 200 J = 320 J.1 114. (1) V(2) 2PoV+ aTo解析 本題考查查理定律、蓋一呂薩克定律、熱力學(xué)第一定律.(1)在缸內(nèi)氣體由壓強(qiáng)p= 1.2P0下降到P0的過程中，氣體體積不變，溫度由T= 2.4TD變?yōu)門1,T1po由查理定律得=匕T p1由式得V1=2V在活塞下降過程中，活塞對氣體做的功為W= po(V- V)在氣體溫度由F 變?yōu)門o的過程中，體積由V減小到V，氣體壓強(qiáng)不變，由蓋一呂薩克定律得7在這一過程中，氣體內(nèi)能的減少為U=a(T1To)由熱力學(xué)第一定律得，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量為Q= WWU1