熱力學定律章綜合教資學習

1、 熱力學定律單元達標測評（90分鐘 100分）一.選擇題：（每題4分，計56分）1.把浸有乙醚的一小塊棉花放在厚玻璃筒的底部，當快速下壓活塞時，由于被壓縮的空氣驟然變熱，溫度升高，達到乙醚的燃點，使浸有乙醚的棉花燃燒起來，此實驗的目的是要說明（ ）a.做功可以升高物體的溫度b.做功可以改變物體的內能c.做功一定可以增加物體的內能d.做功可以增加物體的熱量2.下列關于永動機的說法中正確的是（ ）a.第一類永動機違反了能量守恒定律b.第一類永動機違反了熱力學第一定律c.第二類永動機違反了能量守恒定律d.第二類永動機違反了熱力學第二定律3.以下過程不可能發(fā)生的是（ ）a.對物體做功，同時物體放熱，物

2、體的溫度不變b.對物體做功，同時物體吸熱，物體的溫度不變c.物體對外做功，同時放熱，物體的內能不變d.物體對外做功，同時吸熱，物體的內能不變4.下面設想符合能量守恒定律的是（ ）a.利用永久磁鐵間的作用力造一臺永遠轉動的機器b.做成一條船利用河水的能量逆水航行c.通過太陽照射飛機使飛機起飛d.不用任何燃料使河水升溫5.下列有關物體內能改變的判斷中，正確的是（ ）a.外界對物體做功，物體的內能一定增加b.外界和物體傳遞熱量，物體的內能一定增加c.物體對外界做功，物體的內能可能增加d.物體向外放熱，物體的內能可能增加6.如圖101所示容器中，a、b各有一個可自由移動的輕活塞，活塞下面是水，上面為空

3、氣，大氣壓恒定。a、b底部由帶有閥門k的管道相連，整個裝置與外界絕熱。原先a中的水面比b中高，打開閥門，使a中的水逐漸向b中流，最后達到平衡。在這個過程中（ ）akba.大氣壓力對水做功，水的內能增加b.水克服大氣壓力做功，水的內能減少c.大氣壓力對水不做功，水的內能不變d.大氣壓力對水不做功，水的內能增加 圖10-17.如圖102所示，直立容器內部有被隔板隔開的a、b兩部分氣體，a的密度小，b的密度較大，抽去隔板，加熱氣體，使兩部分氣體均勻混合，設在此過程氣體吸熱q，氣體內能增量為e，則（ ）a. e=qabb. eqc. eqd.無法比較 圖10-28.一木塊沿斜面向下滑，下列說法正確的是

4、（ ）a.不管斜面是否光滑，下滑過程中重力對木塊做了功，它的內能將增大b.若斜面光滑且不計空氣阻力，木塊滑到斜面底部時，速度增大，內能也將增大c.若斜面粗糙，木塊在重力作用下雖速度增大，但它的內能并不改變d.若斜面粗糙，木塊的機械能減小，而它的內能將增大9.物體在水平面上運動，當它的速度由9m/s減小到7m/s的過程中，內能增量是某個定值，如果物體繼續(xù)運動，又產(chǎn)生相等內能增量，這時物體速度應是 （ ）a.5.66m/s b.4.12m/s c.5m/s d.3m/s10.以下說法正確的是 （ ）a.電冰箱內的食品溫度比室內溫度低，說明在一定條件下熱傳導也可以由低溫物體向高溫物體進行b.內能可以

5、轉化為機械能c.能量的耗散否定了能量的轉化與守恒定律d.能量的耗能說明自然界的宏觀過程有方向性11.一個帶活塞的氣缸內盛有一定量的氣體，若此氣體的溫度隨其內能的增大而升高，則（ ）a.將熱量傳給氣體，其溫度必升高b.壓縮氣體，其溫度必升高c.壓縮氣體，同時氣體向外界放熱，其溫度必不變d.壓縮氣體，同時將熱量傳給氣體，其溫度必升高12.金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物，有可能使氣缸中柴油達到燃點的過程是（ ）a.迅速向里推活塞 b. 迅速向外拉活塞c.緩慢向里推活塞 d.緩慢向外拉活塞甲乙13.如圖103所示，用導熱的固定隔板把一容器隔成容積相等的甲、乙兩部分，甲、乙中分別有質量相等的氮氣

6、和氧氣。在達到平衡時，它們的溫度必相等，若分子勢能可忽略，則甲、乙中（ ）a.氣體的壓強相等 b.氣體分子的平均動能相等c.氣體的內能相等 d.氣體分子的平均速率相等 圖10-3ab水銀水14.如圖104所示，a、b兩球完全相同，分別浸沒在水和水銀的同一深度內，a、b球用同一種特殊的材料制作，當溫度稍微升高時，球的體積明顯地增大，如果水和水銀的初溫及緩慢升高后的末溫都相同，且兩球膨脹后體積也相等，兩球也不再上升，則（ ）a.a球吸收的熱量多b.b球吸收的熱量多c.a、b二球吸收的熱量一樣多d.不能確定吸收熱量的多少 圖10-4題號1234567891011121314答案二.填空題（每題6分，

7、共12分）15.一定質量的理想氣體，在升溫膨脹對外做功的過程中，分子的平均動能 ，氣體的內能 ，因而伴隨著 過程。16.某氣體初態(tài)時有100j內能，膨脹過程中對外做功30j，同時吸收了20j的熱量，在這過程中內能 （填增加或減少） j。三.計算題（17、18題各10分，19題12分）17.在一個橫截面積s=3×10-2m2的圓筒內裝有質量m=0.6kg的水，被太陽光垂直照射 t=2min后，水溫升高1，設大氣層的太陽能只有=45%到達地面，不計容器的吸熱和散熱損失，試估算太陽的全部輻射功率。（保留一位有效數(shù)字，設太陽與地球之間的平均距離d=1.5×1011m，水的比熱c=4

8、.2×103j/kg·）18.某地的平均風速為5m/s，已知空氣密度是1.2kg/m3，有一風車，它的車葉轉動時可形成半徑為12m的圓面，如果這個風車能將此圓內10%的氣流的動能轉變?yōu)殡娔埽瑒t該風車帶動的發(fā)電機功率是多大？19.一顆質量為10g的子彈以200m/s的速度射入放在光滑水平面上質量為2 kg 的木塊并穿出；穿出木塊時子彈的速度變?yōu)?0m/s，木塊速度為0.8m/s，設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能？若這些內能有30%被子彈吸收，則可以使子彈升溫多少度？子彈的比熱容1.3×102j/(kg·)。熱力學定律單元檢測

9、參考答案1.解析：當快速下壓活塞時，對空氣做功，改變了氣體的內能，使氣體的溫度升高，達到乙醚的燃點，使浸有乙醚的棉花燃燒起來。故b正確。答案：b2.解析：本題考察的是對兩類永動機的本質認識，顯然a、d正確。答案：ad3.解析：本題考察的是對熱力學第一定律u=w+q的理解和應用，需要注意的是符號法則。答案：bc4.解析：利用磁場能可能使磁鐵所具有的磁場能轉化為動能，但由于摩擦力的不可避免性，動能最終轉化為內能，使轉動停止，故a錯；讓船先靜止在水中，設計一臺水力發(fā)電機使船獲得足夠電能，然后把電能轉化為船的動能使船逆水航行；同理可利用光能的可轉化性和電能的可收集性，使光能轉化為飛機的動能，實現(xiàn)飛機起

10、飛，故b、c正確；設計水壩利用河水的重力勢能發(fā)電，一部分重力勢能通過水輪機葉片轉化為水的內能、另外電能也可轉化為內能使水升溫，故d正確。答案：bcd5.解析：本題考察的是對熱力學第一定律u=w+q的理解和應用，需要注意的是符號法則及其物理意義。答案：cd6.解析：大氣壓對左面a的水做正功，而對b中水做負功；a內水面下降，體積減小，與b內上升增加的體積相同，因此大氣壓對水做功的代數(shù)和為零；水的重心降低重力勢能減小，由能量守恒定律知水的內能增加。故選d。答案：d7.解析：抽去隔板前a、b氣體的整體重心在中線以下，抽去隔板待氣體混合均勻后重心恰好在中線上，所以系統(tǒng)的重力勢能增大，由能量守恒定律，吸收

11、的熱量一部分增加氣體內能，一部分增加重力勢能，所以b正確。答案：b8.解析：斜面光滑且不計空氣阻力時，木塊下滑過程中機械能守恒，內能不變；斜面粗糙，木塊下滑時要克服摩擦力做功，故木塊在機械能減小，由能量守恒定律它的內能將增大。d正確。答案：d9.解析：設物體質量為m,v1=9m/s,v2=7m/s最終速度減為v3，由能量守恒定律有：代入數(shù)值得：v3=m/s=4.12m/s 故b正確。答案：b10.解析：熱傳導只能從高溫到低溫，a不正確；由能量守恒定律可知，各種形式的能量之間可以相互轉化，并且總能量守恒，所以b正確，c不正確；而能量的耗能正好說明自然界的宏觀過程有方向性，d正確。答案：bd 11

12、.解析：由于氣體的溫度隨其內能的增大而升高，所以內能增大溫度必然升高；由熱力學第一定律u=w+q知，當壓縮氣體，同時將熱量傳給氣體，其內能增加，溫度必升高，d正確；而a、b只是考慮了或w或q的一個方面而忽略了另一方面，故不正確。答案：d12.解析：只有迅速向里推活塞，對混合氣體做功，才能使混合氣體的內能迅速增加，溫度迅速升高到燃點。故a正確。答案：a13.解析：由于溫度是分子平均動能的標志，所以在達到平衡時，它們的溫度相等，氣體分子的平均動能必相等。答案：b14.解析：a、b兩球初末狀態(tài)完全相同，故u相同；b球膨脹對水銀做的功大于a球膨脹對水做的功，由熱力學第一定律u=w+q，所以b球吸收的熱

13、量大于a球吸收的熱量，故b正確。答案：b15.解析：溫度是分子平均動能的標志，所以溫度升高，分子的平均動能增大；理想氣體的內能是由溫度唯一決定，所以溫度升高，內能增加；由熱力學第一定律u=w+q，結合符號法則及其物理意義，則氣體要吸熱。答案：增大 增加 吸熱16.解析：由熱力學第一定律u=u2-u1=w+q，結合符號法則及其物理意義有：w=-30j，q=20j，故u=u2-u1= -10j，因而內能減小了10j。答案：減少 1017.解析：設太陽的全部輻射功率為p，則在兩分鐘內太陽向外輻射的能量q=pt，則由題意可知所以=4.4×1026w18.解析：首先可以求出在時間t內作用于風車的氣流質量為m=r2t，這些氣