高三物理热力学定律及答案.doc

高三物理热力学定律六、热学1、热力学第一定律：W+QU做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的符号法则：外界对物体做功，W为“+”。物体对外做功，W为“-”； 物体从外界吸热，Q为“+”；物体对外界放热，Q为“-”。 物体内能增量U是取“+”；物体内能减少，U取“-”。 W:外界对物体做的正功(J)，Q:物体吸收的热量(J)，U:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出2、热力学第二定律表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。 表述二：不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化。 表述三：第二类永动机是不可能制成的。 3、热力学第三定律：热力学零度不可达到宇宙温度下限：273.15摄氏度（热力学零度）一、选择题1.关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是A吸热的物体，其内能一定增加B体积膨胀的物体，其内能一定减少C放热的物体，其内能也可能增加D绝热压缩的物体，其内能一定增加2.根据热力学第二定律，下列说法中正确的是A电流的电能不可能全部变成内能B在火力发电中，燃气的内能不可能全部变为电能C在热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能D在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体3.下列说法中正确的是A热量可以自发地从低温物体传给高温物体B内能不能转化为动能C摩擦生热是动能向内能的转化D热机的效率最多可以达到1004.下列说法正确的是A第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律B自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源C自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用D不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化5.以下过程不可能发生的是A对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变B对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变C物体对外做功，同时放热，物体的内能不变D物体对外做功，同时吸热，物体的内能不变6.热传导的方向性是指A热量只能从高温物体传递到低温物体，而不能从低温物体传递到高温物体B热量只能从低温物体传递到高温物体，而不能从高温物体传递到低温物体C热量既能从高温物体传递到低温物体，又可以从低温物体传递到高温物体D热量会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会自发地从低温物体传递到高温物体7.对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是A系统的总熵只能增大，不可能减小B系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展D系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展8.第二类永动机不可能制成，是因为A违背了能量守恒定律B热量总是从高温物体传递到低温物体C机械能不能全部转化为内能D内能不能全部转化为机械能，而不引起其他变化9.我们绝不会看到，一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来。其原因是A这违反了能量守恒定律B在任何条件下内能都不可能转化成机械能，只有机械能才会转化为内能C机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的D以上说法均不正确10.物体A和B接触，高考资源网发现A放出热量，B吸收热量，则下列说法正确的是AA的温度一定比B的温度高BA的内能一定比B的内能大CA的热量一定比B的热量多DA的比热一定比B的比热大11.在热力学第一定律表达式中，高考资源网关于U、W、Q的正负，下列说法正确的是A外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时U为正B物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为负C物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为正D外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时U为负12.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是A迅速向里推活塞 B迅速向外拉活塞C缓慢向里推活塞 D缓慢向外拉活塞14.如图所示，气缸内盛有一定质量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过对外做功，若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是 A气体从单一热源吸热，并全部用来对外做功，因此该过程违反热力学第二定律B气体从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，所以该过程违反热力学第二定律C气体是从单一热源吸热，并全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D以上三种说法都不对15.如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升，则 AA球吸收的热量多BB球吸收的热量多CA、B二球吸收的热量一样多D不能确定吸收热量的多少16.把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部，当快速下压活塞时，由于被压缩的空气骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明A做功可以升高物体的温度B做功可以改变物体的内能C做功一定可以增加物体的内能D做功可以增加物体的热量二、填空题17.在物理学中，反映自然过程的方向性的定律就是 。18.热力学第二定律的开尔文表述阐述了机械能与内能转化的方向性，机械能可以 为内能，而内能 转换成机械能。19.引入熵的概念后，人们也把热力学第二定律叫做熵增加原理，具体表述为：_。三、简答题20.试对热力学第一定律、热力学第二定律进行对比分析。四、计算题21.如图所示，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过定滑轮与一重物m相连并处于静止状态，此时活塞距缸口的距离 h=0.2m，活塞面积 S=10cm2，封闭气体的压p=5104Pa现通过电热丝对缸内气体加热，使活塞缓慢上升直至缸口。在此过程中封闭气体吸收了Q=60J的热量，假设气缸壁和活塞都是绝热的，活塞质量及一切摩擦不计，则在此过程中气体内能增加了多少？22.空调机中的压缩机在一次压缩过程中，对被压缩的气体做了1.0103J的功，同时气体的内能增加了0.5103J。该过程气体吸热还是放热？吸收或放出的热量Q是多少？参考答案一、选择题1.CD2.BCD3.C4.CD5.BC解析：本题考察的是对热力学第一定律U=W+Q的理解和应用，需要注意的是符号法则。6.CD7.AC8.D解析：第二类永动机设想符合能量守恒定律，故A选项错误，但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律，即热可以自发的从高温物体向低温物体传递，但要使热从低物体向高温物体传递，必须通过做功来实现，故B选项错误，对C选项，机械能可以全部转化为内能，因而C选项错误，但内能不能全部转化为机械能，在内能转化为机械能时必引起其他变化，故D选项正确。9.10.A解析：自发进行的热传递的方向，一定是从高温物传向低温物体。热量是热传递中内能改变的量度，只有在热传递中“热量”才有意义，“热量”只能“吸收”“放出”，而不能“具有”。所以只有A正确，BCD错误。11.C12.A解析：只有迅速向里推活塞，对混合气体做功，才能使混合气体的内能迅速增加，温度迅速升高到燃点。故A正确。13.A提示：用热力学第一定律解，要考虑大气压对活塞作的功。14.C15.B解析：A、B两球初末状态完全相同，故U相同；B球膨胀对水银做的功大于A球膨胀对水做的功，由热力学第一定律U=W+Q，所以B球吸收的热量大于A球吸收的热量，故B正确。16.B解析：当快速下压活塞时，对空气做功，改变了气体的内能，使气体的温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来。故B正确。二、填空题17.热力学第二定律18.全部转化，无法全部用来做功以19.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小三、简答题20.通过摩擦，功可以全部变为热。热力学第二定律却说明这一热量不可能在不引起其他变化的情况下完全变成功。热量可以从高温物体自动传向低温物体，而热力学第二定律却说明热量不能自动从低温物体传向高温物体。热力学第一定律说明在任何过程中能量必须守恒，热力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现。热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件