《热机的工作原理》同步练习2

1、热机的工作原理同步练习1（2011?崇明县二模）如图所示，用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦）对气体加热，则下列图象中能正确反映气体的压强关系的是（ ），现通过气缸内一电阻丝p、体积 V 和温度 T 之间A.B.C.D.2（2013?湛江二模）内燃机做功冲程使高温高压气体在极短时间内膨胀推动活塞对外做功，若把气体看作一定质量的理想气体，则（）A. 气体温度上升B.气体分子动能不变C. 气体内能增加D.气体内能减少3（2007?江门模拟）关于热机和热力学定律的讨论， 下列叙述正确的是（）A. 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用

2、力增大，从而气体的压强一定增大B. 一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大C. 物体放出热量，温度一定降低D. 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能4（2011?崇明县二模）一台冷暖两用型空调铭牌上标有，“输入功率 1KW，制冷能力 1.2 ×104kJ/h ，制热能力 1.44 ×104kJ/h ”从设计指标看，空调在制热时，消耗 1 焦耳电能，向室内将放出 4 焦耳的热量，则下列判断正确的是（ ）A. 此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的B. 空调制热时房间获得的热量全部由电能转化来的C. 空调制热时房间获得热量

3、一部分有电能转化来，另一部分从外界吸收而来的D. 空调制热时每小时应消耗电能 1.44 ×104kJ5汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油空气混合气是靠火花塞点燃的但是汽车蓄电池的电压只有 12V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在次级线圈中产生10000V 以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了下列说法正确的是（）A. 柴油机的压缩点火过程是通过做功

4、使空气的内能增大的B. 汽油机点火装置的开关若始终闭合，次级线圈的两端也会有高压C. 接该变压器的初级线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在次级产生高压D. 汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远大于初级线圈的匝数6（2006?广东）如图为电冰箱的工作原理示意图压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时致冷剂液化， 放出热量到箱体外 下列说法正确的是 （）A. 热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B. 电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C. 电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D. 电冰箱的工作原理违

5、反热力学第一定律7（2011?嘉定区模拟）如图所示的气缸，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向上移动（ ）A. 给气缸缓慢加热B.取走几个钢球C. 大气压变小D.让整个装置自由下落8（2011?四川模拟）如图所示，一导热气缸内壁光滑且开口向左，固定在水平地面上，用活塞封闭着一定质量的气体，活塞处于平衡状态若在外界温度由 28缓慢降低至 18的过程中，大气压强保持不变，气体分子之间相互作用的势能可忽略，则

6、（）A. 密闭气体的内能增加 B. 密闭气体向外界释放热量 C. 密闭气体的压强变小 D. 大气对系统不做功9（2011?柳州二模）如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止，气缸和活塞的总质量为 M，气缸内封闭一定质量的理想气体设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，不漏气，外界大气的压强和温度不变现在气缸顶上缓慢放上一个质量为m的物体当系统平衡时，下列说法正确的是（）A. 外界对缸内气体不做功，缸内气体的压强和温度不变B. 外界对缸内气体做正功，气缸内气体的内能增加C. 气体对外放热，内能不变D. 单位时间内缸内气体分子对缸壁单位面积的碰撞次数减少

7、参考答案1 B【解析】试题分析：气缸内一电阻丝对气体加热，气体膨胀，活塞与气缸壁之间无摩擦，对活塞受力分析知，气缸中气体的压强不变解：气缸内一电阻丝对气体加热，气体膨胀，活塞与气缸壁之间无摩擦，对活塞受力分析知，气缸中气体的压强不变，属于等压变化，且体积增大 A 选项是等温变化， B 选项是等压变化， C选项是等温变化， D选项是等容变化故 A、 C、D 错误， B 正确故选 B点评：解决本题的关键是确定气体的变化过程2 D【解析】试题分析：做功可以改变物体的内能：当外界对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大，温度升高；当物体对外界做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，

8、温度降低解：当内燃机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时， 内能转化为机械能， 故气体的内能会减小，气体的温度会降低，分子热运动的平均动能降低故选 D点评：解决此类问题要结合做功可以改变物体的内能，知道理想气体的内能与温度有关3 B【解析】试题分析： 1、压强从微观上看，跟气体分子的平均动能和单位体积内的分子数有关，由于不清楚体积的变化，即不知道单位体积内的分子数如何变化，所以不知道气体的压强变化2、根据等温变化的公式PV=C，当 V减小， P 一定增大3、根据热力学第一定律的表达式 U=Q+W，物体放出热量， Q为负值，但是由于不清楚做功情况，即不知道 W的正负和大小，所以内能无法确定，从而无法

9、判断温度的升降4、热机的排气温度一定高于进气温度（可以无限逼近但不会相等） ，所以，一定有热能的损失，效率不可能为 100%解：A、一定质量的理想气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，由于不清楚体积的变化，根据气体状态方程知道气体的压强变化无法确定故A 错误B、根据等温变化的公式PV=C，当 V 减小， P 一定增大即一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大故B 正确C、物体放出热量，根据热力学第一定律的表达式U=Q+W，由于不清楚W的变化，所以内能无法确定，从而无法判断温度的升降故C 错误D、热机在内能转化为机械能时，不可避免的要要有一部热量被传导出，所以热机效率

10、达不到 100%，即任何热机都不可以把得到的全部内能转化为机械能故选D 错误故选 B点评：要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化知道气体压强产生的原理4 C【解析】试题分析： 做功和热传递都可以改变物体的内能，空调制热时一方面通过电流做功即消耗电能，另一方面通过房间内外的热传递进行解：该空调在向室内放出热量时，一部分通过电流做功，消耗电能，另一部分通过从外界吸收热量进行，因此并不违反能量守恒定律，故AB错误， C正确；空调制热时消耗的电能为：电机消耗电能与制热消耗电能之和，即 E=Pt+1.44×10 4kJ=1.54 ×10 4kJ，故 D 错误故选 C点评：本题考查了学

11、生利用所学物理知识解决实际问题能力， 在平时训练中要加强这方面的练习5 AD【解析】试题分析： 蓄电池的电压为 12V，火花塞需要的电压为 10000V，所以电路中需要的是升压变压器，再根据升压变压器的原理可得副线圈匝数大于原线圈匝数解： A、柴油机是靠压缩柴油与空气混合气体，从而点火，通过做功使空气的内能增大，而汽油机靠火花塞点火，使气体做功，内能增大故A 正确；B、汽油机点火装置的开关若始终闭合，变压器就没有变化的磁通量，则不能工作，所以次级线圈的两端也不会有高压，故B 错误；C、接该变压器的初级线圈的电源不一定是交流电源，直流也可以， 只要使磁通量发生变化，故 C错误；D、由于火花塞需要

12、的电压为10000V，但是电源的电压为12V，所以必须要经过升压变压器才可以得到高的电压，所以变压器左边线圈匝数远少于右边线圈的匝数，导致右边电压被提高，所以变压器的副线圈匝数远大于原线圈匝数，故D 正确；故选： AD点评：本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，并且知道升压变压器的原线圈和副线圈的匝数之间的关系6 BC【解析】试题分析：在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，而不是自发地向外界散热解：由热力学第二定律知，热量不能自 发的有低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能故A 错

13、误， B 正确；而在这一过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功，故不违反热力学第一定律，故C正确， D 错误；故选 BC点评： 热力学第一定律和热力学第二定律是热力学的基础，应注意理解； 本题中有些同学认为电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，而忽略了是其消耗了电能的原因7 BD【解析】试题分析：以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知（P0 P）（ Ss） =G，明确原来气体压强小于大气压强；题目设计的变化如加热、取走钢球、大气压减小、装置自由下落后，我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大还是减小，就可以知道活塞上升还是下降了解：设缸内气体压强P，外界大气压为P0，大活塞

14、面积S，小活塞面积s，活塞和钢球的总重力为 G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知：（ P0 P）（ S s）=GA、给气缸缓慢加热，气体温度升高，由盖吕萨克定律知气体体积要增大，从气缸结构上看活塞应向下移动，故A 错B、取走几个钢球后，整体的重力小了，由式知容器内气体压强必须增大，由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸要向上移动，故B正确C、大气压变小时，由式知道缸内气体压强要减小，由玻意耳定律知气体体积要增大，所以气缸要向下移动，故 C 错误D、让整个装置自由下落，缸内气体压强增大（原来小于大气压强），由玻意耳定律知气体体积要减小，所以气缸向上移动，故D 正确故选 B、D点评：本

15、题的关键是利用活塞受力平衡的条件和理想气体状态方程判断封闭气体的体积如何变化，是一道比较困难的易错题8 B【解析】试题分析： 对活塞进行受力分析可知气体压强的变化；由题意可知气体的温度变化，则可知内能的变化；由等压变化的规律可知气体体积的变化，则可得出做功情情况；由热力学第一定律可得出气体是否吸热或放热解： A、由题意知，气体温度减小，因忽略势能，故气体的内能减小，故A 错误；B、外界对气体做功，而气体的内能减小，由热力第一定律可知，气体一定向外放热，故B正确；C、活塞始终处于平衡状态，故气缸内气体属于等压变化，故C 错误；D、由等压变化规律可知气体的体积一定减小，故外界大气应对气体做功，故D 错误；故选 B点评：本题考查热力学第一定律及理想气体的实验定律；应重点掌握决定内能的因素及正确应用热力学第一定律9 C【解析】试题分析： 分析气缸及m可知内部气体压强的变化，则可知做功情况；因系统导热可知温度不变，则由热力学第一定律可得出内能的变化； 由气体压强的微观意义可知气体分子对缸壁的碰撞次数解：因气缸受重力、 大气压力及内部气体压力而处于平衡，当顶部放上一质量为m的物体后，重新平衡时可知内部气体压强一定增大；