高中物理 第五章 热力学定律同步练测 鲁科版选修33.doc

第五章 热力学定律建议用时实际用时满分90分钟100分6一、 选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.(杭州模拟)下列说法中正确的是( )a.在一房间内，打开一台冰箱的门，再接通电源，过一段时间后，室内温度就会降低b.从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到-273.15 c.第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律d.机械能可以自发地全部转化为内能，内能也可能全部转化为机械能而不引起其他变化2.(郑州模拟)飞机在万米高空飞行时，舱外气温往往在-50 以下.在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象，叫做气团.气团直径可达几千米，由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，可以忽略.高空气团温度很低的原因可能是( )a.地面的气团上升到高空的过程中膨胀，同时对外放热，使气团自身温度降低b.地面的气团上升到高空的过程中收缩，同时从周围吸收热量，使周围温度降低c.地面的气团上升到高空的过程中膨胀，气团对外做功，气团内能大量减少，气团温度降低d.地面的气团上升到高空的过程中收缩，外界对气团做功，故周围温度降低3.一个带活塞的汽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， 则( )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4.下列说法中正确的是( )a.从甲物体自发传递q热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多qb.热机的效率从原理上讲可达100%c.因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的d.以上说法均不正确5.某物体温度升高了，这说明( )a.该物体一定吸收了热量b.该物体可能放出了热量c.外界对物体可能做了功d.物体可能吸收了热量6.下面关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是( )a.从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律b.一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行c.有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行d.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小7.以下说法正确的是( )a.电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热传导也可以由低温物体向高温物体进行b.内能可以转化为机械能c.能量的耗散否定了能量守恒定律d.能量的耗散说明自然界的宏观过程有方向性8.关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是( )a.热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的b.内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾c.两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别d.其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律图19.如图1所示，直立容器内部有被隔板隔开的a、b两部分气体，a的密度小，b的密度大，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，气体内能增加量为 u，则( )a.u=q b.uqc.uq d.无法比较10.(北京理综)下列关于热现象的说法，正确的是( )a.外界对物体做功，物体的内能一定增加b.气体的温度升高，气体的压强一定增大c.任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体d.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能二、 填空题（每小题6分，共24分。请将正确的答案填到横线上）图211.如图2所示，u形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大.假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积 ，压强 ，温度 .12.一定量的某种气体，对外界做了4.0105 j的功，其内能增加了2.5105 j，则在此过程中，该气体 (填“吸收”或“放出”)热量 j.13.风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮，设空气密度为，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高 h 的高度，效率为80%，则单位时间内最多可提升的水的质量m= .14.某物体在粗糙水平面上运动，在它的速度从10 m/s减小到8 m/s的过程中，其内能增量为u.如果物体继续运动，又产生相同的内能，则其速度将变为 m/s.三、 计算题（本题共3题，每题12分，共36分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.如图3所示，为一汽缸内封闭的一定质量的理想气体的p-v图线，当该系统从状态a 沿过程acb 到达状态 b 时，有335 j的热量传入系统，系统对外界做功126 j，求: 图3(1)若沿adb过程，系统对外做功42 j，则有多少热量传入系统?(2)若系统由状态 b 沿曲线过程返回状态a 时，外界对系统做功84 j，问系统是吸热还是放热?热量传递是多少?16.王晓宇同学家在楼顶上安装了太阳能热水器.该热水器的聚热面积约为1.5 m2，若每天相当于太阳直射的时间约为4 h，设太阳单位时间内垂直辐射到地面单位面积上的能量为e0=7103 j/(m2s)，太阳能的20%转化为水的内能，计算这个热水器最多能使200 kg的水温升至多少度?(设水温的初始值为20 )17.能源问题是当今热门话题，传统的能源煤和石油，由于储量有限，有朝一日要被开采完毕，同时在使用过程中也会带来污染，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即为一例.图4表示的是利用潮汐发电，左方为陆地和海湾，中间为大坝；其下有通道，水至通道可带动发电机.涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道如图甲；潮落至最低点时放水发电，如图乙；待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电，如图丙.设海湾面积为5.0107 m2，高潮与低潮间高度差为3.0 m， g 取10 m/s2，则一天内(海水两进两出)水流的平均功率为多少?图4第五章 热力学定律 得分： 一、选择题题号12345答案题号678910答案二、填空题11. 12. 13. 14. 二、计算题1516.17.第五章 热力学定律 参考答案一、 选择题1.c2.c 解析:由热力学第一定律知，物体的内能的变化u与做功 w和热传递q有关，满足u=w+q，气团在上升的过程中，气体不断膨胀，气体对外做功，又由于气团很大，其边缘与外界的热交换可忽略，因而气团内能不断减小，所以气团的温度会很低.3.d4.d 解析:自发地进行热传递的条件是存在温度差，而不是内能差，甲物体传递热量给乙物体，说明甲物体的温度比乙物体高，选项a错.由热力学第二定律:“不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不是引起其他变化.”可知，任何热机的效率都不可能达到100%，选项b错.关于能源危机，必须明白:能源是提供能量的资源，如煤、石油等；人们在消耗能源时，放出的热量，有的转化为内能，有的转化为机械能等，但最终基本上都转化成了内能，人们无法把这些内能收集起来再利用(能量耗散)，而可供利用的能源是有限的，不可能在短时间内再生，因此“能源危机”并非说明能量不守恒，选项c错，选项d对.5.bcd 6.ad 7.abd 8.b9.b 解析:对a、b气体整体，开始时重心在中线下，混合均匀后在中线，所以系统重力势能增大；由能量守恒知，吸收的热量一部分增加气体内能，一部分增加重力势能.10.d二、 填空题11.减小 增大 升高 解析:注入水银，将使两管的高度差变大，气体的压强变大，气体体积变小，水银对气体做正功，又由于没有热交换，气体温度升高.12.吸收 6.5105 解析:由u=w+q，w=-4.0105 j，u=2.5105 j，得q=6.5105 j，正号表示吸热.13.d2v320gh 解析:由 121214d2v3t=mght 得，m=d2v320gh.14.2 7 解析：u=12mv12-12mv22=12mv22-12mv32，将 v1=10 m/s，v2=8 m/s代入可得 v3=2 7 m/s.三、计算题15.(1)251 j (2)放热293 j解析：（1）沿 acb 过程，u=w+q=（-126+335） j=209 j.沿 adb 过程，u=w+q，q=u-w=209-(-42) j=251 j，即有251 j的热量传入系统.(2)由 ab，u=209 j，由 ba，u=-u=-209 j.u=w+q=84 j+q，q=(-209-84)j=-293 j.负号说明系统放出热量.16.56 解:根据题意得e0st20%=cmt式中s=1.5 m2，t=4 h，t为水升高的温度.则t=(e0st20%)/(cm) =71031.543 60020%4.2103200 =36