云南省新人教版物理2012屆高三單元測試33
《熱力學(xué)定律與能量守恒》
(時(shí)間：90分鐘 滿分：100分)
一、
1．關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是( )
A．在一定條件下物體的溫度可以降到0 K
B．物體從單一熱吸收的熱量可全部用于做功
C．吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加
D．壓縮氣體總能使氣體的溫度升高
【答案】B
【詳解】根據(jù)熱力學(xué)第三定律的絕對零度不可能達(dá)到可知A錯(cuò)誤；物體從外界吸收熱量、對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能可能增加、減小和不變，C錯(cuò)誤；壓縮氣體，外界對氣體做正功，可能向外界放熱，內(nèi)能可能減少、溫度降低，D錯(cuò)誤；物體從單一熱吸收的熱量可全部用于做功而引起其他變化是可能的，B正確．
2．下面說法正確的是( )
A．如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加
B．我們可以制造一種熱機(jī)，將流散到周圍環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起加以利用而不引起其他變化
C．假設(shè)兩個(gè)液體分子從緊靠在一起開始相互遠(yuǎn)離，直到無窮遠(yuǎn)處，在這一過程中分子力先做正功后做負(fù)功
D．空調(diào)制冷，雖然是人為的使熱量由低溫處傳到高溫處，但這不違背熱力學(xué)第二定律
【答案】CD
【詳解】根據(jù)熱力學(xué)第一定律，物體吸收熱量但同時(shí)對外做功時(shí)，物體內(nèi)能有可能減少，A錯(cuò)；
B選項(xiàng)中描述的現(xiàn)象要實(shí)現(xiàn)必須引起其他變化．否則就違背了熱力學(xué)第二定律，B錯(cuò)；
開始分子力表現(xiàn)為斥力，越過r0位置后分子力表現(xiàn)為引力，所以分子力先做正功后做負(fù)功，C選項(xiàng)正確；
雖然熱量由低溫處向高溫處傳遞，但這引起了其他變化，就是消耗了電能，所以D選項(xiàng)正確．
3.關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是( )
A.在一定條件下物體的溫度可以降到0 K
B.物體從單一熱吸收的熱量可全部用于做功
C.吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加
D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高
【答案】選B.
【詳解】由熱力學(xué)第三定律知，絕對零度不可能達(dá)到，A錯(cuò)；由熱力學(xué)第二定律知，物體從單一熱吸收的熱量可全部用于做功，但是將產(chǎn)生其他影響，B對；物體吸收了熱量，若全部用于對外做功，其內(nèi)能不變，C錯(cuò)；壓縮氣體，若氣體對外放熱，氣體的溫度不一定升高，D錯(cuò).
4．溫室效應(yīng)嚴(yán)重威脅著人類生態(tài)環(huán)境的安全，為了減少溫室效應(yīng)造成的負(fù)面影響，有的科學(xué)家受到了啤酒在較高壓強(qiáng)下能夠溶解大量的二氧化碳的啟發(fā)，設(shè)想了一個(gè)辦法：可以用壓縮機(jī)將二氧化碳送入深海底，永久貯存起．海底深處，壓強(qiáng)很大，溫度很低，海底深水肯定能夠溶解大量的二氧化碳，這樣就為溫室氣體二氧化碳找到了一個(gè)永遠(yuǎn)的“家”，從而避免溫室效應(yīng)．在將二氧化碳送入深海底的過程中，以下說法正確的是( )
A．壓縮機(jī)對二氧化碳做功，能夠使其內(nèi)能增大
B．二氧化碳與海水間的熱傳遞能夠使其內(nèi)能減少
C．二氧化碳分子平均動(dòng)能會(huì)減少
D．每一個(gè)二氧化碳分子的動(dòng)能都會(huì)減少
【答案】ABC
【詳解】考查熱力學(xué)第一定律．壓縮機(jī)壓縮氣體對氣體做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，A對；二氧化碳壓入海底時(shí)比海水溫度高，因此將熱量傳遞給海水而內(nèi)能減小，B是對的．二氧化碳溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都減小，C正確，D錯(cuò)．
5．用兩種不同的金屬絲組成一個(gè)回路，接觸點(diǎn)1插在熱水中，接觸點(diǎn)2插在冷水中，如圖所示，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)是否違反熱力學(xué)第二定律？熱水和冷水的溫度是否會(huì)發(fā)生變化？簡述這一過程中能的轉(zhuǎn)化情況．
【答案】不違反 熱水溫度降低，冷水溫度升高．轉(zhuǎn)化效率低于100%
【詳解】溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因?yàn)闊崴械膬?nèi)能減少，一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分傳遞給冷水，不違反熱力學(xué)第二定律．
6．如圖所示，將完全相同的A、B兩球，分別浸沒在初始溫度相同的水和水銀的同一深度處，已知A、B兩球用同一種特殊的材料制成，當(dāng)溫度稍微升高時(shí)，球的體積會(huì)明顯地變大．現(xiàn)讓兩種液體的溫度同時(shí)緩慢地升高到同一值，發(fā)現(xiàn)兩球膨脹后，體積相等。若忽略繩子、水和水銀由于溫度的變化而引起的體積膨脹，則以下判斷正確的是( )
A．因?yàn)橥簧疃忍幩膲簭?qiáng)較小，所以A球膨脹過程中對外做的功較多
B．因?yàn)橥粷舛忍幩y的壓強(qiáng)較大，所以B球膨脹過程中內(nèi)能增加較多
C．膨脹過程中，A球吸引的熱量較多
D．膨脹過程中，B球吸收的熱量較多
【答案】D
【詳解】本題考查的是熱力學(xué)第一定律的主要內(nèi)容．A、B兩球所處的環(huán)境初末狀態(tài)一致，故兩球的體積增量和溫度增量均相同，所以內(nèi)能增量相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．但A球位于水中，B球位于水銀中，由于同一深度處水的壓強(qiáng)較小，故A球膨脹過程中對外做功較少，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，由ΔV＝W＋Q的關(guān)系可知，B球膨脹過程中對外做功較多，故B球膨脹過程中吸收熱量較多，選項(xiàng)D正確．
7．某一密閉容器中密封著一定質(zhì)量的某種實(shí)際氣體，氣體分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力．關(guān)于實(shí)際氣體的下列說法中正確的是( )
A．在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁的頂部沒有作用力
B．若氣體膨脹對外界做功，則分子勢能一定增大
C．若氣體被壓縮，外界對氣體做功，則氣體內(nèi)能一定增加
D．若氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功，則氣體分子的動(dòng)能一定不變
【答案】B
【詳解】在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體仍然有壓強(qiáng)，氣體對器壁的頂部有作用力，所以A錯(cuò)誤；體積膨脹，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，氣體的分子勢能增加，B正確；外界對氣體做功，但氣體有可能向外界放熱，所以內(nèi)能的變化情況不能確定，C錯(cuò)誤；氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功，所以內(nèi)能不變，但分子勢能增大了，所以分子動(dòng)能一定減小，即D錯(cuò)誤．
8．把一定的熱量傳給一定量的氣體，則( )
A．該氣體的內(nèi)能一定增加
B．該氣體的內(nèi)能有可能減小
C．該氣體的壓強(qiáng)一定不會(huì)減小
D．該氣體的體積一定不會(huì)減小
【答案】B
【詳解】氣體吸收一定的熱量，可能同時(shí)對外做功．若氣體吸收的熱量小于氣體對外做的功，則內(nèi)能將減少，所以A錯(cuò)誤，B正確．氣體吸收熱量，可能同時(shí)對外做功，則氣體體積將增大，氣體分子密集程度變小，所以氣體壓強(qiáng)可能減小，C、D均錯(cuò)誤．
9 一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5×104J，氣體對外界做功1.0×104J，則該理想氣體的_______。（填選項(xiàng)前的字母）
A.溫度降低，密度增大 B.溫度降低，密度減小
C.溫度升高，密度增大 D.溫度升高，密度減小
【答案】選D.
【詳解】由熱力學(xué)第一定律 ，Q=2.5×104J，W=-1.0×104J可知 大于零，氣體內(nèi)能增加，溫度升高，A、B錯(cuò)；氣體對外做功，體積增大，密度減小，C錯(cuò)D對.
11 關(guān)于一定量的氣體，下列敘述正確的是（ ）
A.氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功
B.氣體體積增大時(shí)，其內(nèi)能一定減少
C．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加
D．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少
【答案】 選AD
【詳解】如果氣體等溫膨脹，則氣體的內(nèi)能不變，吸收熱量全部用對外做功，Ａ正確；當(dāng)氣體體積增大時(shí)，對外做功，若同時(shí)吸收熱量，且吸收的熱量大于或等于對外做功的數(shù)值時(shí)，內(nèi)能不會(huì)增加，所以Ｂ錯(cuò)誤；若氣體吸收熱量同時(shí)對外做功，其內(nèi)能也不一定增加，C錯(cuò)誤；若外界對氣體做功同時(shí)氣體向外放出熱量， 且放出的熱量多于外界對氣體所做的功，則氣體內(nèi)能減少，所以D正確．
二、非
11．(1)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時(shí)都利用了氣體狀態(tài)變化實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，我們把這些氣體稱為工質(zhì)．某熱機(jī)經(jīng)過一個(gè)循環(huán)后，工質(zhì)從高溫?zé)嵛鼰酫1，對外做功W，又對低溫?zé)岱艧酫2，工質(zhì)完全恢復(fù)初始狀態(tài)，內(nèi)能沒有變化．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在工質(zhì)的一個(gè)循環(huán)中，Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是________．熱機(jī)的效率η＝WQ1不可能達(dá)到100%，從能量轉(zhuǎn)換的角度，說明________能不能完全轉(zhuǎn)化為________能．
(2)如圖表示一定質(zhì)量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線．圖中等溫線Ⅰ對應(yīng)的溫度比等溫線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度要________(填“高”或“低”)．在同一等溫線下，如果該氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵?倍，則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵腳_______倍．
【答案】 (1)Q1－Q2＝W 內(nèi) 機(jī)械 (2)低 1/2
【詳解】(1)本題考查熱力學(xué)第一定律．由熱力學(xué)第一定律可得，ΔU＝W＋Q，Q1－W－Q2＝0，Q1－Q2＝
(2)本題考查氣體定律．在兩等溫線上取體積相等的兩個(gè)狀態(tài)，可見等溫線Ⅰ的壓強(qiáng)小于等溫線Ⅱ的壓強(qiáng)，由pVT＝C可得，等溫線Ⅰ的溫度低于等溫線Ⅱ的溫度；在等溫條件下，可得如果氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵?倍，則氣體的體積變?yōu)樵?/2倍．
12．內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直浸入在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為1.0×105 Pa，體積為2.0×10－3 3的理想氣體，現(xiàn)在活塞上緩慢倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵囊话耄?br>(1)求汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
(2)若封閉氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，在上述過程中外界對氣體做功145 J，封閉氣體吸收還是放出熱量？熱量是多少？
【答案】(1)2.0×105 Pa (2)放出熱量 145 J
【詳解】(1)封閉氣體做等溫變化，由玻意耳定律p1V1＝p2V2，
得氣體的壓強(qiáng)p2＝p1V1V2＝1×105×2×10－31×10－3 Pa＝2.0×105 Pa.
(2)因?yàn)闅怏w做等溫變化，所以內(nèi)能不變，即ΔU＝0
根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，
得熱量Q＝－W＝－145 J
說明封閉氣體放出熱量，熱量為145 J.
本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.douzifanli.com/gaosan/45506.html
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