【名师一号】高中物理第十章热力学定律章末检测新人教版选修3-3

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人教版高中物理选修3-3第十章《热力学定律》检测卷(含答案)

人教版高中物理选修3-3第十章《热力学定律》检测卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本题有8小题，每小题4分，共32分） 1．一定质量的理想气体，在温度1T 和2T 下的压强p 与体积倒数1V的关系图像如图所示，气体由状态A 等压变化到状态B 的过程中，下列说法正确的是（）A ．温度升高，吸收热量B ．温度升高，放出热量C ．温度降低，吸收热量D ．温度降低，放出热量2．如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a 、b 两部分。

已知a 部分气体为1mol 氧气，b 部分气体为2mol 氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。

解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为V a 、V b ，温度分别为T a 、T b 。

下列说法正确的是（）A ．V a ＞V b ，T a ＞T bB ．V a ＞V b ，T a ＜T bC ．V a ＜V b ，T a ＜T bD ．V a ＜V b ，T a＞T b 3．一定量的理想气体从状态M 开始，经状态N P Q 、、回到状态M ，如p T 图所示。

下列说法正确的是（）→过程，气体放热A．N P→过程，气体体积变大B．M NC．气体在N时的体积比在Q时的体积小→过程，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增加D．P M4．下列说法正确的是（）A．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功B．液晶的光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C．花粉在液体中做布朗运动的剧烈程度仅与液体的温度有关D．一块0C︒的冰逐渐熔化成0C︒的水的过程中分子势能会减小5．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是（）A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B．第二类永动机是不可能制成的是因为违背了能量转化与守恒C．密封在体积不变的容器中的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体6．一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p—V图像如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴，M、N在同一等温线上。

高中物理第十章热力学定律第三节热力学第一定律能量守恒定律名师导航学案新人教版选修3-3

第三节热力学第一定律能量守恒定律名师导航知识梳理1.热力学第一定律(1)内容：一个物体内能的变化，决定于_________和_________.(2)表达式：ΔU=_________.(3)符号定义：上式中W表示_________，Q表示_________，ΔU表示_________.(4)符号正负意义：W>0，表示_________，W<0，表示_________；Q>0表示物体_________，Q<0表示物体_________；ΔU>0，表示物体内能_________，ΔU<0，表示物体内能_________.2.能量守恒定律(1)内容：能量既不会_________也不会_________，它只能从_________或者_________，在转化和转移过程中，其总量不变.(2)意义：_________说明第一类永动机不可能制成.疑难突破怎样理解热力学第一定律是研究功、能量和内能之间的关系的？剖析：(1)热力学第一定律的表达式我们知道，做功和热传递都可以改变物体的内能，在一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，那么，外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU，即ΔU=Q＋W上式所表示的功、热量跟内能改变之间的关系，叫做热力学第一定律.(2)对ΔU=Q＋W的说明热力学第一定律的数学表达式也适用于物体对外做功、向外界散热和内能减少的情况，因此在使用ΔU=Q＋W时，通常有以下规定：为了区分以上两种情况，在应用ΔU=Q＋W进行计算时，它们的正负符号规定：外界对系统做功，W>0，即W为正值；系统对外界做功，也就是外界对系统做负功，W<0，即W为负值；外界对系统传递热量，也就是系统从外界吸收热量，Q>0，即Q为正值；外界从系统吸收热量，或系统向外界放出热量，Q<0，即Q为负值；系统内能增加，ΔU>0，即ΔU为正值；系统内能减少，ΔU<0，即ΔU为负值.问题探究问题：第一类永动机为什么不能制成？大家也许听说过“永动机”，这是一种不需要任何能量，自己就能够做功干活，并且永远运动的机器.但是，这种“永动机”是否能制造出来呢？同永远找不到不吃草的好马一样，不需要能量而永远运动并且能够做功的永动机，也是不可能制造出来的.因为在自然界中物质的任何一种形式的能量，在一定条件下都能够用直接或间接的方式，转化成其他形式的能量，在转化中，总能量保持不变.这就是能量守恒和转化定律.用恩格斯的话来说，这是一条“绝对的自然规律”.典题精讲【例1】汽车关闭发动机后，沿斜面匀速下滑的过程中( )A.汽车的机械能守恒B.汽车的动能和势能相互转化C.汽车的机械能转化成内能，汽车的总能量减少D.汽车的机械能逐渐转化为内能，汽车的总能量守恒思路解析：汽车能匀速下滑，一定受阻力作用，克服阻力做功，机械能转化为内能，一部分内能散发出去，汽车的总能量减少.答案：C【例2】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思路解析：由ΔU=Q＋W来分析，物体温度升高了，一定有物体的内能增加，ΔU>0，要满足ΔU>0可能有各种情况：①W>0,Q=0；②W=0，Q>0；③W>0，Q>0；④W>0，Q<0，W>|Q|；⑤W<0，Q>0，Q>|W|.由①否定选A；④与选项B一致；①、③、④与选项C一致；②、③、⑤与选项D一致，故选项B、C、D正确.答案：BCD知识导学1.用热力学第一定律时要明确：(1)热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能过程是等效的，而且给出了内能的变化量和功的数值，热量和数值之间的定量关系.(2)应用此定律前应准确理解各物理量的物理含义：ΔU是物体内能的增量，当物体内能增加时取“＋”号，当物体的内能减少时取“-”号，Q是外界与系统之间传递的热量，当外界传递给系统热量(系统吸热)时取“＋”号，当系统向外界传递热量(系统放热)时取“-”号.2.用能的转化和守恒定律时要明确：(1)能的转化与守恒定律是自然界的普遍规律.(2)一切违背能的转化与守恒定律的过程是不可能实现的，能的转化与守恒定律表明永动机不可能制成.疑难导析做功和热传递都能改变物体的内能，因此物体内能的改变量ΔU，必与功W和热量Q有关：(1)如果单纯通过做功改变物体的内能，内能的变化可以用做功的多少来量度，这时，物体内能的增加(或减少)量ΔU就等于外界(或物体对外界)所做的功W的数值，即ΔU=W.(2)如果单纯通过热传递来改变物体的内能，内能的变化便可用传递热量的多少来量度，物体内能的增加(或减少)量ΔU应等于从外界吸收(或向外界放出)热量Q的数值，即ΔU=Q.(3)在做功和热传递同时存在的过程中，物体内能的变化则由做功和所传递的热量共同决定.在这种情况下，物体内能的增加量就应等于外界对物体所做的功W和物体从外界吸收的热量Q 之和，即ΔU=Q＋W.问题导思永动机的诱人前景，曾使许多人致力于永动机的研究，但都以失败告终.能量守恒定律的发现，使人们进一步认识到，任何一部机器，只要对外界做功，都要消耗能量，都只能使能量从一种形式转化成别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，而不能无中生有地创造能量.不消耗能量，却可以源源不断地对外做功的机器(第一类永动机)是不可能制成的.典题导考绿色通道：解此类问题要用能量转化和能量守恒的观点去考虑，重在理解能量的转化关系和能量的守恒定律.【典题变式1】 (2006重庆理综，16) 如图10-3-1，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小( )图10-3-1A.从外界吸热B.内能增大C.向外界放热D.内能减小绿色通道：应用热力学第一定律解题，先要明确研究对象，其次要根据符号的法则判断符号的正负.【典题变式2】某一定量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化可能是( )A.减少了20 JB.增加了20 JC.减少了220 JD.增加了220 J典题变式答案【典题变式1】解析：水温恒定且金属筒缓慢下降，则空气的温度始终不变，气体的内能不变，B、D错误.筒内空气体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律，气体必须向外界放热，A错误，所以C正确.答案：C【典题变式2】答案：B百度文库是百度发布的供网友在线分享文档的平台。

学年人教版物理选修33第十章《热力学定律》word章末检测2

第十章热力学定律(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)1．下列关于物体内能变化的说法，正确的是( )A．一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变B．一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加C．一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加D．一定质量的物体在体积保持不变的过程中，内能一定不变答案 C解析晶体在熔化过程中要吸热，却没有对外做功，故内能增加，A错误；一定质量的气体在膨胀过程中，可能吸热，也可能不吸热，还有可能放热，但一定对外做功，由ΔU＝Q＋W不能确定ΔU，故B错误；物体热膨胀一定是吸收了热量，对外做功不一定小于吸收的热量，内能不一定增加，C正确；物体体积不变，温度可能改变，内能随之变化，D错误．2．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b 或经过过程ac到达状态c.b、c状态温度相同，如图1所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为p b和p c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，则( )图1A．p b>p c，Q ab>Q ac B．p b>p c，Q ab<Q acC．p b<p c，Q ab>Q ac D．p b<p c，Q ab<Q ac答案 C解析由V＝CpT可知VT图线的斜率越大，压强p越小，故p b<p c.由热力学第一定律有：Q＝ΔU－W，因T b＝T c，所以ΔU ab＝ΔU ac，而W ab＜W ac，故Q ab>Q ac.综上C正确．3．如图2所示，汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接使其缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )图2A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．以上三种说法都不对答案 C解析气体等温膨胀并通过杆对外做功，由于气体等温，所以内能不变，对外做功，则要吸收热量，即气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律，因为此过程产生了其他影响．4．景颇族的祖先发明的点火器如图3所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体，在此压缩过程中( )图3A．气体温度升高，压强不变B．气体温度升高，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少答案 B解析对封闭气体，猛推压缩过程中，外界对气体做正功，时间极短，热传递不计，即Q＝0，由ΔU＝W＋Q可知内能增大，C、D均错误；因气体内能等于所有分子动能与分子势能之和，其中分子势能不变或减小，所以分子平均动能增加，温度升高，再由理想气体状态方程pVT＝常量可知，气体压强变大，故A错误，B正确．5．如图4所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞，用打气筒通过气针慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后( )图4A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加答案 C解析胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功，W<0.由于没时间进行热交换，由ΔU＝W可知内能减小．内能等于分子动能与势能之和，由于体积增大，势能增大，由此可知分子平均动能减小，所以温度降低，故C正确．6．如图5所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计．置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E p(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程( )图5A．E p全部转换为气体的内能B．E p一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C．E p全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D．E p一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能答案 D解析以活塞为研究对象，设气体初态时压强为p1，活塞质量为m，截面积为S，末态时压强为p2，初态F弹>mg＋p1S，由题意可得末态位置必须高于初位置，否则不能平衡，则由ΔU＝W(绝热)，W为正，ΔU必为正，温度升高，内能增加，活塞重力势能增加，末态时，由力的平衡条件知F弹′＝mg＋p2S，仍然具有一部分弹性势能，D正确．7．电冰箱的制冷设备是用机械的方式制造人工低温的装置，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，实现制冷作用，那么下列说法中正确的是( )A．打开冰箱门让压缩机一直工作，可使室内温度逐渐降低B．在电冰箱的内管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量C．在电冰箱的外管道中，制冷剂被剧烈压缩放出热量D．电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律答案BC解析电冰箱工作过程中，消耗电能的同时部分电能转化为内能，故室内温度不可能降低，选项A 错误；制冷剂在内管道膨胀吸热，在外管道被压缩放热，选项B、C正确；电冰箱的工作原理并不违背热力学第二定律，选项D错误．8．下列过程中，可能实现的是( )A．将海水温度自动下降时释放的内能全部转变为机械能B．利用海洋不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能变为机械能C．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来答案BC9．下列说法不正确的是( )A．热量不能由低温物体传递到高温物体B．外界对物体做功，物体的内能必定增加C．第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律D．电冰箱虽然可以从低温物体吸收热量，但不违反热力学第二定律答案ABC解析根据热力学第二定律，热量不能自发地由低温物体传递到高温物体，在发生其他变化的前提下，热量可以由低温物体传递到高温物体，例如电冰箱制冷时，压缩机工作，消耗了电能，同时热量由冰箱内的低温物体传递到冰箱外的高温物体，所以选项A错误；外界对物体做功的同时，物体可能发热，物体的内能不一定增加，所以选项B错误；第二类永动机不可能制成，并不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律中热机效率必小于1的表述，因此它不可能制成，所以选项C 错误；电冰箱虽然从低温物体吸收了热量，但产生了其他影响，消耗了电能，选项D正确．10．在光滑水平面上运动的物体，受到一个与速度同方向的推力作用，物体的温度与环境温度相同，在这个过程中，以物体为研究对象，则( )A．与热传递等效的功是正功，物体的内能增加B．与热传递等效的功是零，内能不变C．动能定理中的功是正功，动能增加D．动能定理中的功是零，动能不变答案BC解析根据动能定理，推力对物体做正功，物体动能增加；没有力做功实现其他形式能和内能的转化，物体的内能不变．二、填空题(本题共2小题，每小题5分，共10分)11．质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态Ⅰ到气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)的变化关系如图6所示．单位时间所吸收的热量可看作不变．图6(1)以下说法正确的是______．A．在区间Ⅱ，物质的内能不变B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变C．从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加D．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大(2)在区间Ⅲ，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高______(变快、变慢或快慢不变)，请说明理由．答案(1)BCD (2)变快，理由见解析解析(2)根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，理想气体状态方程pVT＝C可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W1<0，ΔU1＝Q－|W1|；体积不变的条件下，W2＝0，ΔU2＝Q；所以ΔU1<ΔU2，体积不变的条件下温度升高变快．12．如图7所示，根据制冷机的工作原理，试分析每个工作过程中工作物质的内能改变情况和引起改变的物理过程：图7(1)工作物质的内能________，是________的过程；(2)工作物质的内能________，是________的过程；(3)工作物质的内能________，是________的过程．答案(1)增加做功(2)减少放热(3)增加吸热解析(1)压缩气体，对气体做功，内能增加；(2)气体液化要放出热量，内能减少；(3)工作物质的汽化过程，需吸收热量，内能增加．三、计算题(本题共4小题，共40分)13．(8分)在一个标准大气压下，水在沸腾时，1 g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043 cm3变成1 676 cm3.已知水的汽化热为2 263.8 J/g，求：(标准大气压p＝1.013×105 Pa)(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；(2)气体吸收的热量Q；(3)气体增加的内能ΔU.答案(1)169.7 J (2)2 263.8 J (3)2 094.1 J解析(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功．W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1 676－1.043)×10－6J≈169.7 J.(2)气体吸热Q＝ML＝1×2 263.8 J＝2 263.8 J.(3)根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝2 263.8 J＋(－169.7) J＝2 094.1 J.14．(10分)如图8所示，pV图中一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420 J，同时膨胀对外做功300 J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200 J，求此过程中气体吸收或放出的热量．图8答案放出320 J的热量解析一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收的热量Q1大于气体膨胀对外界做的功W1，气体内能增加，由热力学第一定律可知，气体内能的增加量为ΔU＝Q1＋W1＝420 J ＋(－300)J＝120 J.气体由状态B经过程Ⅱ回到状态A时，气体内能将减少120 J，而此过程中外界又压缩气体做了W2＝200 J的功，因而气体必须向外界放热，Q2＝ΔU－W2＝(－120)J－200 J＝－320 J，即此过程中气体放出的热量是320 J.15．(10分)如图9所示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的pV图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有热量335 J传入系统，系统对外界做功126 J．求：图9(1)若沿a→d→b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，则系统是吸热还是放热？热量传递是多少？答案(1)251 J (2)放热293 J解析(1)由热力学第一定律可得a→c→b过程系统增加的内能ΔU＝W＋Q＝(－126＋335)J＝209 J，由a→d→b过程有ΔU＝W′＋Q′得Q′＝ΔU－W′＝[209－(－42)]J＝251 J，为正，即有251 J的热量传入系统．(2)由题意知系统由b→a过程内能的增量ΔU′＝－ΔU＝－209 J根据热力第一定律有Q″＝ΔU′－W″＝(－209－84)J＝－293 J负号说明系统放出热量，热量传递为293 J16．(12分)某压力锅结构如图10所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．图10(1)若此时锅内气体的体积为V′，摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为N A，写出锅内气体分子数的估算表达式．(2)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1 J，并向外界释放了2 J的热量．锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？(3)已知大气压强p随海拔高度H的变化满足p＝p0(1－αH)，其中常数α>0.结合气体实验定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同．答案(1)n＝V′VN A(2)内能减少减少了3 J (3)温度随着海拔高度的增加而降低．解析(1)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁，设锅内气体分子数为n，则：n＝V′VN A.(2)根据热力学第一定律：ΔU＝W＋Q，气体对外做功，功为负，W＝－1 J；向外放热，热量为负，Q＝－2 J.则有：ΔU＝W＋Q＝－3 J，负号表示内能减少．锅内气体内能减少，减少了3 J.(3)由p＝p0(1－αH)(其中α>0)，随着海拔高度的增加，大气压强减小；由p1＝p＋mgS＝p0(1－αH)＋mgS，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；根据查理定律p1T1＝p2T2可知，阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低．。

高中物理第10章《热力学定律》章末复习课件1 新人教版选修33

不变或减小，C 错；D 错，压缩气体，气体温度可能不变或降低．
第十页，共20页。
1．(2011 年广东卷)图 10－2 为某种椅子与其升降部分的结
构示意图，M、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可沿 N 的
内壁上下滑动．设筒内气体不与外界(wàijiè)发生热交换，在 M 向下滑
动的过程(guòcAhén)g)中( A．外界(wàijiè)对气体做功，气体内能增大
章末整合(zhěnɡ hé)提升
第一页，共20页。
第二页，共20页。
第三页，共20页。
专题(zhuā热ntí力)一学第一定律(dìnglǜ)的应用
1．公式：ΔU＝W＋Q.
2．第一类永动机违反了能量守恒定律，不能制成．
3．改变系统内能有两种方式(fāngshì)，解题时应该考虑周全．
4[例．理1]想关气于体物状体态内方能程的：变pV化＝，CT以. 下说法中正确的是(
水因”此，能推较动长转轮时转间动转．动离开．热下水列后说，叶法片正形确状的迅是速恢( 复，转轮) A．转轮依靠自身惯性转动，不需要(xūyào)消
耗外界能量 B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金(jì yì hé jīn)自身图 10－3
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
A．气体(qìtǐ)吸收的热量可以完全转化为功 B．气体(qìtǐ)体积增大时，其内能一定减少 C．气体(qìtǐ)从外界吸收热量，其内能一定增加 D．外界对气体(qìtǐ)做功，气体(qìtǐ)内能可能减少解析：当气体(qìtǐ)体积增大而内能不变时，气体(qìtǐ)吸收的热量全部用来对外做功，A 对；当气体(qìtǐ)体积增大时，对外做功，若同时吸收热量，且吸收的热量多于对外做的功，内能会增加，所以 B 错误；若气体(qìtǐ)吸收热量的同时对外做功，且吸收的热量少于对外做的功，则其内能会减少，C 错误；若外界对气体(qìtǐ)做功的同时气体(qìtǐ)向外放出热量，且放出的热量多于外界对气体(qìtǐ)所做的功，则气体(qìtǐ)内能减少，所以 D 正确．

人教版高中物理选修3-3 第十章热力学定律测试含答案和详细解析

绝密★启用前人教版高中物理选修3-3 第十章热力学定律测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()A．放热B．压强减小C．分子的热运动加剧D．分子间的引力和斥力都减少2.关于物体的内能及其变化，以下说法正确的是()A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量，其内能也不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外传出一定热量，其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变3.下列过程中，由于做功而使系统内能增加的是()A．将铁丝反复弯曲，弯曲处温度升高B．烧开水时，蒸汽将壶盖顶起C．铁块在火炉中被加热D．铁球从空中自由下落(不计空气阻力)4.以下说法正确的是()A．热量自发地从甲物体传到乙物体，甲的内能不一定比乙大B．汽油是一种清洁能源C．水能是可再生能源，所以可制造一台利用水能的机器，效率可达100% D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的5.关于热力学第二定律，下列说法正确的是()A．热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律B．热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律C．热力学第二定律是物理学家从理论推导出来的结果D．热力学第二定律没有理论和实验的依据，因此没有实际意义6.下列属于可再生能源的是 ()A．电能B．水流能、风能C．煤炭D．核能、太阳能7.下列关于内能与热量的说法中，正确的是()A．马铃薯所含热量高B．内能越大的物体热量也越多C．热量自发地从内能大的物体传向内能小的物体D．热量自发地从温度高的物体传向温度低的物体8.一定质量的理想气体，在某一状态变化过程中，气体对外界做功8 J，气体内能减少12 J，则在该过程中()A．气体吸热4 JB．气体放热4 JC．气体吸热20 JD．气体放热20 J9.关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是()A．物体的温度升高时，一定吸收热量B．物体沿斜面下滑时，内能将增大C．物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大D．内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时热传递停止10.下列新能源中，不属于清洁能源的是()A．风能B．太阳能C．核能D．潮汐能11.如图所示的两端开口的“U”形管中，盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高.现打开阀门K，从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q，内能变化量为ΔU，动能变化量为ΔE k；大气对液体做功为W1，重力做功为W2，液体克服阻力做功为W3，由功能关系可得：①W1＝0；②W2－W3＝ΔE k；③W2－W3＝Q＝ΔU；④W3－Q＝ΔU.其中，正确的是()A．①②③B．①②④C．②③D．①③12.下列说法正确的是()A．若A、B两物体接触但没有热传递，则两物体所包含的热量相等B．做功和热传递的共同点是都能使系统内能改变C．一个物体先后经过几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2，则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量D．高温物体内能多，低温物体内能少13.关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是()A．液体分子的无规则运动称为布朗运动B．物体的温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．气体的温度升高，气体的压强一定增大14.一木块沿斜面向下滑，下列说法正确的是()A．不管斜面是否光滑，下滑过程中重力对木块做了功，它的内能将增大B．若斜面光滑且不计空气阻力，木块滑到斜面底部时，速度增大，内能也将增大C．若斜面粗糙，木块在重力作用下虽速度增大，但它的内能并不改变D．若斜面粗糙，木块的机械能减小，而它的内能将增大15.“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰.1体积“可燃冰”可贮载100～200体积的天然气.下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是()A．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源C．“可燃冰”提供了水可能变成油的例证D．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10分,共40分)16.空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2×105J的功，同时空气的内能增加了1.5×105J，这一过程中空气向外界传递的热量是多少？17.某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？18.如图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4 J和20 J，在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20 J和12 J.求气体完成一次循环对外界所做的功.19.如图所示，一集热箱里面封闭着一定量的气体，集热板作为箱的活塞且正对着太阳，其面积为S，在t时间内集热箱里气体膨胀对外做功的数值为W，其内能增加了ΔU，已知照射到集热板上太阳光的能量的50%被箱内气体吸收，求：(1)这段时间内集热箱内的气体共吸收的热量；(2)此位置太阳光在垂直集热板单位面积上的辐射功率.答案解析1.【答案】A【解析】温度不变，洗衣缸内水位升高时，封闭气体压强增大，体积减小，外界对气体做功，W>0，又因ΔU＝0，由ΔU＝Q＋W知，Q<0，气体放出热量，A正确，B错误；因为温度不变，C项错误.因为气体体积减小，所以分子间的引力和斥力都增大，D项错误.2.【答案】B【解析】温度变化时，物体的分子平均动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递.由热力学第一定律可知B正确，C、D错.3.【答案】A【解析】铁球自由下落时，重力势能全部转化为动能，内能不变，D选项错误；铁块在火炉中由于热传递内能增加，C选项错误；蒸汽将壶盖顶起时，蒸汽对外界做功，内能减少，B选项错误；将铁丝弯曲时外界对弯曲处铁丝做功，弯曲处铁丝温度升高，铁丝内能增加，A选项正确.4.【答案】A【解析】热量自发地从甲传到乙，说明甲的温度高于乙的温度，但物体的内能除与温度有关外，还与物体体积及物质的量等因素有关，甲的内能不一定大于乙的内能，A对；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，导致环境污染，B错；水能虽然是可再生能源，由热力学第二定律可知，效率不可能达到100%，C错；煤、石油等常规能源的储存量是有限的，是不可再生能源，D错.5.【答案】B【解析】热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析，又总结了生产和生活经验得到的结论，是一个经验定律，它并不能通过理论和实验来证明，但它符合客观事实，因此是正确的.它揭示了热现象宏观过程的方向性，使人们认识到第二类永动机不可能制成.6.【答案】B【解析】A、C、D均为不可再生能源，故答案选B.7.【答案】D【解析】选项A是一种很常见的说法，在日常生活中似无须计较，但从物理学的角度来看，却有不妥，热量是过程量，不是状态量，不能像内能那样蕴含在物体中，选项A错；选项B与选项A 存在相同的错误，此外，物体的内能与热量之间，在数量上没有必然联系，选项B错；两物体之间热量的传递方向只与它们的温度有关，与它们的内能无关，选项C错，D对.8.【答案】B【解析】改变内能的方式有两种，即热传递和做功，气体内能变化ΔU＝W＋Q，即－12 J＝－8 J＋Q，可得Q＝－4 J，即气体放热4 J，选项B对.9.【答案】C【解析】改变物体内能的两种方法：做功和热传递.温度升高，内能可能增加，但不一定是吸收热量，A错误；物体沿斜面下滑，若物体与斜面间有摩擦力，则物体克服摩擦力做功，摩擦生热，物体内能可能增大，B错误，C正确；热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，温度相同后热传递停止，D错误.10.【答案】C【解析】风能、太阳能、潮汐能对环境不造成污染，是清洁能源.而核能如果没有防护措施会对环境造成一定的污染，所以不属于清洁能源.11.【答案】B【解析】由动能定理可知W2－W3＋W1＝ΔE k，其中W1＝p·ΔV左－p·ΔV右＝0，可知①、②正确.由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝W3－Q，可知④正确，③错误.综合以上分析可知B正确.12.【答案】B【解析】A、B两物体没有发生热传递是因为两物体温度相等，A错；做功和热传递都是改变内能的方式，B对；物体温度从t1升高到t2，可能是由于吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，C 错；高温物体分子的平均动能大，内能不一定大，D错.13.【答案】B【解析】布朗运动是固体小颗粒在液体分子的无规则撞击下的无规则运动，而不是液体分子的运动，但是可以反映液体分子的无规则运动，选项A错；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子热运动的平均动能增大，选项B对；改变内能的方式有两种，即做功和热传递，只是从外界吸收热量，无法判断内能变化，选项C错；气体温度升高，根据＝，可知在不明确体积变化的情况下无法判断压强变化，选项D错.14.【答案】D【解析】斜面光滑且不计空气阻力时，木块下滑过程中机械能守恒，内能不变；斜面粗糙，木块下滑时要克服摩擦力做功，故木块机械能减小，由能量守恒定律它的内能将增大，D正确.15.【答案】C【解析】可燃冰实际上是甲烷，根本不会变成油，故C错误.16.【答案】5×104J【解析】选择被压缩的空气为研究对象，根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q.由题意可知W＝2×105J，ΔU＝1.5×105J，代入上式得Q＝ΔU－W＝1.5×105J－2×105J＝－5×104J.负号表示空气向外释放热量，即空气向外界传递的热量为5×104J.17.【答案】3.4 kW【解析】以风车的车叶为横截面建立一个圆形气柱.先计算出在时间t内作用于风车的气流质量：m ＝ρ·πr2vt.这些气流的动能为mv2；根据能量转换的效率，转变的电能为E＝mv2×10%.故风车带动发电机发电的功率为P＝＝ρπr2v3×10%.代入数据得P≈3.4 kW.18.【答案】8 J【解析】完成一次循环气体内能不变ΔU＝0，吸收的热量Q＝(20＋12－4－20) J＝8 J由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得，W＝－8 J，气体对外做功为8 J.19.【答案】(1)ΔU＋W(2) 2【解析】(1)设吸收的热量为Q，根据热力学第一定律得：ΔU＝－W＋Q，Q＝ΔU＋W(2)在垂直集热板单位面积上的辐射功率：P＝＝＝2.。

高中物理第十章热力学定律过关检测(一)新人教版选修3-3(2021年最新整理)

2016-2017学年高中物理第十章热力学定律过关检测（一）新人教版选修3-3编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2016-2017学年高中物理第十章热力学定律过关检测（一）新人教版选修3-3）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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第十章过关检测(一)（时间：45分钟满分：100分）一、选择题(本题共8小题,每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一个选项符合题目要求，第6～8题有多个选项符合题目要求。

全部选对的得6分,选对但不全的得3分，有选错的得0分）1。

下列说法正确的是（)A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散从能量转化角度反映出自然界的宏观过程具有方向性C.热量不可能从低温物体传给高温物体D。

根据热力学第二定律，在火力发电机中，燃气的内能全部转化为电能解析：能量耗散是指能量的可利用率越来越低,由于能量守恒，故能量不会减少,选项A错误；根据热力学定律可知,宏观自然过程自发进行有其方向性,能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性,选项B正确;根据热力学定律可知，能量转化和转移具有方向性，热量不能自发地从低温物体传给高温物体,选项C错误；火力发电机发电时，能量转化的过程为化学能-—内能——机械能——电能，因为内能-—机械能的转化过程中会对外放出热量。

故燃气的内能必然不能全部变为电能,选项D错误。

答案：B2.如图是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的(）A.温度升高，内能增加600 JB.温度升高,内能减少200 JC。

高中物理第十章热力学定律单元测评新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理试题

第十章热力学定律一、选择题(此题共10小题,每一小题5分,共50分;在每一小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;全部选对得5分,选不全得3分,有选错或不答的得0分)1.如图为焦耳实验装置简图,用绝热性能良好的材料将容器包好。

重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高。

关于这个实验,如下说法正确的答案是( )A.这个装置可粗略测定热功当量B.做功增加了水的热量C.做功增加了水的内能D.功和热量是完全等价的,无区别解析:使一样的水升高一样的温度可采用加热和做功两种方法,用这个装置测出叶片对水做的功,即可知道热功当量,A对;对水做功可使水的内能变大,而与热量无关,B错,C对;功是不同形式的能量转化的量度,热量是同种能量(内能)转移的量度,D错。

答案:AC2.高温物体甲和低温物体乙发生热传递,最后达到热平衡,这个过程的实质是( )A.甲把温度传给乙,最后甲、乙两者温度相等B.甲把内能传给乙,最后甲、乙两者内能相等C.甲把温度传给乙,最后甲、乙两者内能相等D.甲把内能传给乙,最后甲、乙两者温度相等解析:宏观上甲的温度降低,乙的温度升高,因而有的同学会错误地认为甲物体向乙物体传递了温度,而实质上是甲将内能传递给了乙,因而选项A、C错误;热传递完成后,最后甲、乙两物体达到热平衡,即两者温度一样,并不是内能相等,选项B错误,而选项D正确。

答案:D3.(2011·广东理综)如图为某种椅子与其升降局部的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中( )A.外界对气体做功,气体内能增加B.外界对气体做功,气体内能减少C.气体对外界做功,气体内能增加D.气体对外界做功,气体内能减少解析:M筒向下滑动的过程中压缩气体,对气体做功,又由于气体不与外界发生热交换,根据热力学第一定律可知气体的内能增加,选项A正确。

答案:A4.以一副扑克牌为例,关于有序和无序、宏观态和微观态的理解,如下说法中正确的答案是( )A.按照黑桃、红桃、梅花、方块的顺序,而且从大到小将扑克牌排列起来,扑克牌此时是有序的B.一副扑克牌是一个宏观态,将扑克牌洗牌一次就是一个微观态C.将扑克牌按照奇数和偶数分成两局部,扑克牌是无序的,每局部内部是有序的D.一副扑克牌按照奇数和偶数分成两局部是一个宏观态,从偶数局部抽出一张放到奇数局部是该宏观态对应的一个微观态解析:扑克牌的排列是有确定规如此的,是有序的,故A对;一副扑克牌是一个系统,是一个宏观态,洗牌一次,该状态为这副扑克牌宏观态对应的一个微观态,故B对;按照奇数和偶数分成两局部是有序的,内部是无序的,故C错;奇数与偶数分开是一种宏观态,从偶数局部抽出一张放到奇数局部时,原宏观态被破坏,故D错。

高中物理第10章热力学定律单元知能评估新人教版选修3-3(2021年最新整理)

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第10章热力学定律1．下列哪些物理过程具有方向性？（）A．热传导过程B．机械能和内能的转化过程C．气体的扩散过程D．气体向真空中膨胀的过程解析：一切与热现象有关的自然现象都具有方向性，应选ABCD.答案：ABCD2．用下列方法改变物体的内能,属于做功方式的是( )A．搓搓手会感到手暖和些B．汽油机气缸内被压缩的气体C．车刀切下的炽热铁屑D．物体在阳光下被晒热解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，A正确；气缸压缩气体，对气体做功,B正确；车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，也是通过做功使内能发生改变，C正确;物体在阳光下被晒热,不是外力做功改变物体内能，D错误．答案：ABC3．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )A．第二类永动机违反能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加D．做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的解析：第二类永动机违反热力学第二定律,并不是违反能量守恒定律，故A错．据热力学第二定律ΔU＝Q＋W知内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故B、C项错误．做功和热传递都可改变物体内能．但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移,这两种方式是有区别的，故D正确．答案：D4．下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )A．做功和热传递的实质是相同的B．做功和热传递在改变物体内能上是等效的C．做功和热传递是对同一过程中的两种说法D．做功和热传递是不可能同时发生的解析：做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同．做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量；热传递是内能的转移,且做功和热传递可以同时进行，故B选项正确．答案: B5．将物体A与B相接触，发现A放出热量B吸收热量,则下述说法正确的是( ）A．A的温度一定比B的温度高B．A的内能一定比B的内能大C．A的热量一定比B的热量多D．A的比热一定比B的比热大解析: 自发进行的传热的方向，一定是从高温物体传向低温物体，它与物体的质量大小、内能多少、比热大小均无关系,热量是传热过程中内能改变的量度，只有在传热过程中才有意义,只能是“吸收"或“放出”，而不是“具有”,所以只有A对．答案：A6．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解析：系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化，从微观角度看，热力学第二定律是一个统计规律，所以A对．热力学第二定律的微观意义是“一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”，所以B、C均错．D是在引入熵之后对热力学第二定律微观意义的描述，D对．答案：AD7．下列说法中正确的有( )A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律B．自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．晶体都具有固定的熔点解析：第二类永动机违背热力学第二定律，A错误;气体压强与气体的体积和温度都有关,不由单个物理量决定，C错误．答案：BD8．关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定减少C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．外界对气体做功，气体内能可能减少解析: 由热力学第二定律知，热量可以完全转化为功,但要引起其他变化，A选项对．由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，改变物体内能的两种方式是做功和热传递，B项只说明气体对外做功，没有考虑热传递;C项只说明气体从外界吸收热量，没有考虑做功情况，故B、C选项均错，D选项对．答案：AD9．给旱区送水的消防车停于水平地面上，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（)A．从外界吸热B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加解析：胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程，温度不变,分子平均动能和内能不变．体积增大，气体对外界做正功．根据热力学第一定律,气体一定从外界吸热．A正确．答案：A10．如图，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中（)A．气体对外界做功,内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小,温度降低D．气体压强变小，温度不变解析: a内气体向真空中扩散，体积膨胀,但不做功,A错误．由于是绝热容器，不从外界吸收热量，据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知气体内能不变,B正确．a内气体为理想气体，理想气体内能只与温度有关，内能不变，气体的温度不变，由玻意耳定律知气体的压强减小,C 错误、D正确．答案：BD11． (1）当密闭在气球内的空气（可视为理想气体）温度缓慢升高时________．A．气体分子的体积增大B．气体分子的动能增大C．气体分子的平均动能增大D．单位体积内分子数增多(2)若只对一定质量的理想气体做1 500 J的功，可使其温度升高5 K．若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5 K,那么气体应吸收________J的热量．如果对该气体做了2 000 J的功,使其温度升高了5 K，表明在该过程中,气体还________（选填“吸收”或“放出”）热量________ J。

高中物理第十章热力学定律3热力学第一定律能量守恒定律课后检测含解析新人教版选修3

2021-4-29 20XX年复习资料教学复习资料班级：科目：3 热力学第一定律能量守恒定律记一记热力学第一定律能量守恒定律知识体系一个分析——分析第一类永动机失败的原因两个定律——热力学第一定律、能量守恒定律辨一辨1.物体吸收热量，内能一定增大．(×)2．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变．(√)3．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加．(√)4．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机是不可能制成的．(√)5．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了．(×)想一想1.一定质量的理想气体，做等压膨胀，在变化过程中是气体对外做功，还是外界对气体做功？在变化过程中气体吸热，还是向外放热？气体内能增加了，还是减少了？提示：气体的变化为等压膨胀，一定是对外做功；理想气体在等压膨胀过程中需要从外界吸收热量．由盖—吕萨克定律可知，理想气体在等压膨胀过程中温度升高，内能一定增加．2．有一种所谓“全自动”机械手表，既不需要上发条，也不用任何电源，却能不停地走下去．这是不是一种永动机？如果不是，维持表针走动的能量是从哪儿来的？提示：这不是永动机；手表戴在手腕上，通过手臂的运动，机械手表获得能量，供手表发条做机械运动．若将此手表长时间放置不动，它就会停下来．思考感悟：练一练1.至今为止，第一类永动机从来没有成功过，其原因是( )A．机械制造的技术没有过关B．违反了牛顿运动定律C．违反了电荷守恒定律D．违反了能量守恒定律解析：第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量的转化和守恒定律．答案：D2．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将( )A．降低B．升高C．不变D．无法确定解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，消耗了电能，系统总内能增加．答案：B3．气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化可能是( )A．减小20 J B．增大20 JC．减小220 J D．增大220 J解析：研究对象为气体，对外做功W＝－100 J，吸收热量Q＝120 J，由热力学第一定律有ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J.ΔU>0，说明气体的内能增加．答案：B4．在光滑水平面上停放一木块，一子弹水平射穿木块．对此过程，下列说法中正确的是( )A．摩擦力(子弹与木块间)对木块做的功等于木块动能的增加量B．摩擦力对木块做的功完全转化为木块的内能C．子弹减少的机械能等于子弹与木块增加的内能D．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与内能之和解析：对木块由动能定理可判断出A项正确，子弹克服摩擦力做功而减少的机械能，转化为木块、子弹的内能和木块的动能，故B、C、D三项错误，故选A项．答案：A要点一热力学第一定律的理解和应用1.给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( )A．从外界吸热B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加解析：缓慢放水过程中，胎内气体压强减小，气体膨胀对外界做正功，B项错；胎内气体温度不变，故分子平均动能不变，C项错；由于不计分子间势能，气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，D项错；由ΔU＝W＋Q知ΔU＝0，W<0，故Q>0，气体从外界吸热，A项正确．答案：A2．如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中( )A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小解析：本题考查了热力学第一定律，理解做功和热传递可以改变物体的内能．筒内气体不与外界发生热交换，M向下滑的过程中，外界对气体做功，由热力学第一定律可知气体内能增大，A项正确．答案：A3．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是( )A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU ＝－1.2×105J，Q＝－4×104J解析：因为外界对气体做功，W取正值，即W＝8×104J；内能减少，ΔU取负值，即ΔU＝－1.2×105J；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－1.2×105J－8×104 J＝－2×105J，即B选项正确．答案：B4.如图所示容器中，A，B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下是水，上为空气，大气压恒定．A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热．原先A中水面比B 中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中，下面说法正确的是( )A．大气压力对水做功，水的内能增加B．水克服大气压力做功，水的内能减少C．大气压力对水不做功，水的内能不变D．大气压力对水不做功，水的内能增加解析：打开阀门K，由于水的重力作用，A中的水逐渐流向B中，运动一段时间后达到平衡状态，A和B中的水面静止在同一高度上．A中水面下降h A，B中水面上升h B，相当于A管中S A h A体积的水移到B管，且S A h A＝S B h B，这部分水的重心降低，重力对水做正功，重力势能减少，大气压力做功情况是大气压对A管中的水做正功，对B管中的水做负功，所以，大气压力对水做的总功为p0S A h A－p0S B h B，因为S A h A＝S B h B，所以大气压对水做的总功为零，又由于系统绝热，与外界没有热交换，只有水的重力做功，由能量守恒知重力势能转化为内能，故选项D正确．答案：D要点二能量守恒定律的理解和应用5.(多选)下列设想符合能量守恒定律的是( )A．利用永久磁铁间的作用力造一台永远转动的机器B．做成一条船利用河水的能量逆水航行C．通过太阳照射飞机使飞机起飞D．不用任何燃料使河水升温解析：利用磁场可能使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦的不可避免性，动能最终会转化为内能，使转动停止，故A项错．让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞，故B、C两项正确．设计水坝利用河水的重力势能发电，电能可转化为内能使水升温，另外，重力势能还可以通过水轮机叶片转化为水的内能使水升温，故D 项正确．答案：BCD6．第一类永动机是不可能制成的，这是因为此类永动机( )A．不符合机械能守恒定律B．违背了能量守恒定律C．做功产生的热不符合热功当量D．找不到合适的材料和合理的设计方案解析：第一类永动机是指不需要消耗任何能量就能对外做功的机器，因此第一类永动机不可能制成不是因为找不到合适的材料和合理的设计方案，而是因为它违背了能量守恒定律，故选B.答案：B7.如图所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定的高度，则下列有关能量转化的说法中正确的是( )A．子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的机械能C．子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能D．子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变成沙箱和子弹的机械能解析：子弹在射入沙箱瞬间，要克服摩擦阻力做功，一部分动能转变成沙箱和子弹的内能，另一部分动能转变成沙箱和子弹的机械能．答案：D基础达标1.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的( )A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小解析：由ΔU＝W＋Q可得理想气体内能变化：ΔU＝－1.0×104J＋2.5×104J＝1.5×104J>0，故温度升高，A、B两项均错．因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由ρ＝m/V可知密度变小，故C项错误，D项正确．答案：D2.(多选)细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示．使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动．下列说法中正确的是( ) A．小球机械能不守恒B．小球能量正在消失C．小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化D．总能量守恒，但小球的机械能减少解析：小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，说明机械能通过克服阻力做功不断地转化为内能，即机械能不守恒，故A项正确；小球的机械能转化为内能，能量的种类变了，但能量不会消失，故B项错误；小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互转化的同时，机械能不断地转化为内能，故摆动的幅度越来越小，但总能量守恒，故C 项错误，D项正确．答案：AD3.如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能转动较长时间，下列说法正确的是( ) A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量解析：形状记忆合金进入水中后受热，形状发生改变而搅动热水，由能量守恒知，能量来源于热水，热水温度会降低，故A、B、C三项错误；由能量守恒知，叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能，一部分释放于空气中，故D项正确．答案：D4．汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这一过程中( )A ．汽车的机械能守恒B ．汽车的动能和势能相互转化C ．机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减少D ．机械能逐渐转化为内能，总能量不变解析：汽车在关闭发动机后能匀速运动，说明汽车和斜坡之间一定有摩擦力作用，所以汽车的机械能不守恒，一部分机械能转化为内能，但能的总量保持不变，故选D .答案：D5．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W 1表示外界对气体做的功，W 2表示气体对外界做的功，Q 1表示气体吸收的热量，Q 2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有( )A ．Q 1－Q 2＝W 2－W 1B ．Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2D ．Q 1>Q 2解析：因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化，ΔU ＝0.根据热力学第一定律可知W 1－W 2＋Q 1－Q 2＝ΔU ＝0，即Q 1－Q 2＝W 2－W 1，故A 正确．答案：A6．下列说法正确的是( )A ．随着科技的发展，第一类永动机是可能制成的B ．太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C ．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的D ．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量是可能凭空产生的解析：第一类永动机违背了能量守恒定律，故永远无法制成，A 项错误；太阳照射到宇宙空间的能量均能转化成其他形式的能量，B 项错误；马儿奔跑时同样需要消耗能量，故“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的，C 项正确；不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动的“全自动”手表是不存在的，它违背了能量守恒定律，D 项错误．答案：C 7.(多选)如图，一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如pV 图中从a 到b 的直线所示．在此过程中( )A ．气体温度一直降低B ．气体内能一直增加C ．气体一直对外做功D ．气体一直从外界吸热E ．气体吸收的热量一直全部用于对外做功解析：一定质量的理想气体从a 到b 的过程，由理想气体状态方程p a V a T a ＝p b V b T b可知，T b >T a ，即气体的温度一直升高，A 项错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，B 项正确；由于从a 到b 的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，C 项正确；根据热力学第一定律，从a 到b 的过程中，气体一直从外界吸热，D 项正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，E 项错误．答案：BCD8.导热性能良好的汽缸和活塞，密封一定质量的理想气体，汽缸固定不动，保持环境温度不变，现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离，则这一过程中( )A．外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变B．缸内气体放出热量，内能增大C．汽缸内每个气体分子的动能都保持不变D．单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小解析：由于汽缸和活塞导热性能良好，且环境温度不变，因此在将活塞向下缓慢移动一段距离的过程中，气体温度不变，气体内能不变，由ΔU＝W ＋Q可知，外界对气体做功，内能不变，气体将放出热量，故A项正确，B项错误；温度不变，说明气体分子平均动能不变，而并非指每个气体分子的动能均保持不变，故C项错误；气体温度不变，体积缩小，根据理想气体状态方程可知，其压强增大，单位时间内撞击到器壁上单位面积上的分子数增多，故D项错误．答案：A9．如图所示的两端开口的U形管中，盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高．现打开阀门K，从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q，内能变化量为ΔU，动能变化量为ΔE k；大气对液体做功为W1，重力做功为W2，液体克服阻力做功为W3，由功能关系可得：①W1＝0 ②W2－W3＝ΔE k③W2－W3＝Q＝ΔU④W3＋Q＝ΔU其中正确的是( )A．①②③ B．①②④C．②③ D．①③解析：由动能定理可知W2－W3＋W1＝ΔE k，其中W1＝p·ΔV左－p·ΔV右＝0，可知①、②正确．由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝W3＋Q，可知④正确、③错误．综合以上分析可知B正确．答案：B10.如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到状态B时( )A．气体内能一定增加B．气体压强变大C．气体对外界做功D．气体对外界放热解析：由图可知，理想气体的变化为等温膨胀，气体压强减小，故气体的内能不变，气体对外做功；由热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量．综上可知，C项对，A、B 、D 项错．答案：C 11.如图所示，活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中，活塞上堆放细沙，活塞处于静止，现逐渐取走细沙，使活塞缓慢上升，直到细沙全部取走，若活塞与汽缸之间的摩擦可忽略，则在此过程中( )A ．气体对外做功，气体温度可能不变B ．气体对外做功，内能一定减少C ．气体压强可能增大，内能可能不变D ．气体从外界吸热，内能一定增加解析：由于汽缸是导热的，则可以与外界进行热交换．细沙减少时，气体膨胀对外做功，可能由于与外界进行热交换吸热使内能不变．答案：A 12.如图所示，带有光滑活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体，将一个半导体NTC 热敏电阻R(阻值随温度升高而减小)置于汽缸中，热敏电阻与容器外的电源E 和电流表A 组成闭合回路，汽缸和活塞具有良好的绝热(与外界无热交换)性能．若发现电流表的示数增大时，以下判断错误的是( )A ．气体内能一定增大B ．气体体积一定增大C ．气体一定对外做功D ．气体压强一定减小解析：气体用活塞封闭，故气体的压强不变，故D 项错误．电流表示数增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路中电阻R 减小；根据半导体热敏电阻的性质可知，汽缸内温度升高，由气体状态方程pV T＝C 可得，气体体积一定增大、气体对外界做功，气体内能只与温度有关，故内能一定增大，故A 、B 、C 三项正确．本题选错误的，故选D 项．答案：D能力达标13.[2019·全国卷Ⅰ]某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度________(选填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度．解析：容器与活塞绝热性能良好，容器中空气与外界不发生热交换(Q ＝0)，活塞移动的过程中，容器中空气压强减小，则容器中空气正在膨胀，体积增大，对外界做功，即W<0. 根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 可知：容器中空气内能减小，温度降低，容器中空气的温度低于外界温度．根据理想气体状态方程有pV T ＝C ，又ρ＝m V ，联立解得：ρ＝mp CT.对容器外与容器内质量均为m 的气体，因容器中空气压强和容器外空气压强相同，容器内温度低于外界温度，则容器中空气的密度大于外界空气的密度．答案：低于大于14．一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量，同时气体对外做了6×105J 的功，问：(1)气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？(2)分子势能是增加还是减少？(3)分子的平均动能是增加还是减少？解析：(1)气体从外界吸收的热量为Q＝4.2×105J气体对外做功W＝－6×105J由热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝(－6×105J)＋(4.2×105J)＝－1.8×105JΔU为负，说明气体的内能减少了．所以，气体内能减少了1.8×105J.(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了．(3)因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，所以气体分子的平均动能一定减少了．答案：(1)减少 1.8×105J(2)增加(3)减少15．目前地热资源主要用来发电和供暖．若有85 ℃的地热水，质量为4×105kg，经过散热器放热后的水温为35 ℃，则这些地热水放出了多少热量？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]解析：地热水的质量：m＝4×105kg，地热水放出的热量：Q放＝c水 mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×4×105kg×(85 ℃－35 ℃)＝8.4×1010J.答案：8.4×1010J高中物理第十章热力学定律3热力学第一定律能量守恒定律课后检测含解析新人教版选修3_3结束语同学们，相信梦想是价值的源泉，相信成功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念。

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《热力学定律》章末检测
(时间：60分钟满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题60分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．把符合题意的选项前的字母填写在题后括号内．)
1．下列实例说明做功改变系统内能的是( )
A．热水袋取暖
B．用双手摩擦给手取暖
C．把手放在火炉旁取暖
D．用嘴对手呵气给手取暖
解析双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能，选项B正确．
答案 B
2．(多选题)一定质量的气体从外界吸收了20 J的热量，它的内能变化可能是( ) A．20 J B．10 J
C．5 J D．0
解析由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＝20 J
则ΔU由W和Q共同决定，故A、B、C、D选项都正确．
答案ABCD
3．下列说法正确的是( )
A．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的
C．电流的能不可能全部转化为内能
D．热量不可能从低温物体传到高温物体
解析由ΔU＝W＋Q可知，A错误；第二类永动机违背了热力学第二定律，所以制造不出来，B正确；电流通过电阻做功电能可以全部转化为内能，C错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体，D错误．
答案 B
4．(多选题)如图所示，一定质量的理想气体，从状态A 经绝热过程A →B ，等容过程B →C ，等温过程C →A ，又回到状态A ，则( )
A ．A →
B 过程气体体积增大，内能减小 B ．B →
C 过程内能增加，可能外界对气体做了功 C ．气体在B 状态的温度高于在A 状态的温度
D ．C →A 为等温变化，内能不变，所以此过程气体既不吸热也不放热
解析 A →B 为绝热过程压强减小，体积膨胀，气体对外做功，没有热量交换，由热力学第一定律可知，内能减小，故A 选项正确；B →C 过程气体等容升压，由p
T
＝恒量可知，气体温度升高，其内能增加，W ＝0，故B 选项错误；C →A 过程等温压缩，T A ＝T C ，而T B ＞T C ，故T B ＞T A ，选项C 正确；C →A 为等温变化，内能不变，但体积减小，外界对气体做功，W ＞0，由热力学第一定律可知，C →A 为放热过程，故D 选项错误．
答案 AC
5．一定质量的理想气体吸热膨胀，保持压强不变，它的内能增加，那么( ) A ．它吸收的热量等于内能的增量 B ．它吸收的热量小于内能的增量 C ．它吸收的热量大于内能的增量
D ．它吸收的热量可以大于内能的增量，也可以小于内能的增量
解析气体膨胀对外做功，W <0，已知ΔU >0，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，可知Q ＝ΔU －W ，Q >0且Q >ΔU ，故C 选项正确，A 、B 、D 选项错误．
答案 C
6．(多选题)下列说法正确的是( )
A ．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律
B ．熵值越大代表越有序
C ．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
D ．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
解析由热力学第二定律可知， A 、C 选项正确，D 选项错误，由熵的定义可知，B 选项错误．
答案 AC
7．(多选题)对一定质量的气体，可能发生的过程是( ) A ．等压压缩，温度降低 B ．等温吸热，体积不变 C ．放出热量，内能增加 D ．绝热压缩，内能不变
解析由理想气体状态方程和热力学第一定律来分析，等压压缩，则体积减小，由V T
＝
C (常数)可知温度必降低，故A 选项正确；等温吸热，温度不变，气体内能不变，吸收热量，
气体必对外做功，体积增大，故B 选项错误；放出热量，内能增加则必须体积减小，外界对气体做功，故C 选项正确；绝热压缩内能一定增加，故D 选项错误．
答案 AC
8．采用绝热(即不交换热量)的方式使一定量的气体由初态A 变化至终态B .对于不同的绝热方式，下面说法正确的是( )
A ．对气体所做的功不同
B ．对气体所做的功相同
C ．对气体不需做功，因为没有热的传递
D ．以上三种说法都不对
解析初态A 和终态B 的内能的变化是相同的，而Q ＝0，所以不管什么过程，对气体所做的总功都是相同的．
答案 B
9．隔板将绝热的气缸分为A 、B 两部分，A 内充有气体，B 内为真空(如图甲)．现把隔板抽去， A 中的气体自动充满整个容器(如图乙)，这个过程称为气体的自由膨胀．下列说法正确的是( )
甲乙
A ．自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动
B ．自由膨胀前后，气体的压强不变
C ．自由膨胀前后，气体的温度不变
D ．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A 部分
解析自由膨胀时，气体并不对外做功，绝热容器又没有做功过程，所以内能不变，则气体的温度保持不变．
答案 C
10．如右图所示，木块A 放在木块B 的左端，用恒力F 将A 拉至B 的右端，第一次将B 固定在地面上，F 做功为W 1，生热为Q 1；第二次让B 在光滑地面上自由滑动，这次F 做的功为W 2，生热为Q 2，则应有( )
A ．W 1<W 2，Q 1＝Q 2
B ．W 1＝W 2，Q 1＝Q 2
C ．W 1<W 2，Q 1<Q 2
D ．W 1>W 2，Q 1<Q 2
解析设B 板长为L ，A 、B 间摩擦力为f ，当B 固定时，W 1＝FL ，Q 1＝fs 相＝fL ；当B 不固定时，如图，由于A 对B 有摩擦力使B 向右移动了s B ，则A 的位移为(L ＋s B )．所以W 2＝F (L ＋s B )，Q 2＝fs 相＝fL ，A 正确．
答案 A
第Ⅱ卷(非选择题40分)
二、计算题(本题包括3个小题，共40分，要求写出必要的文字和重要步骤及物理量的单位)
11．(12分)已知地球半径为6400 km ，已知太阳辐射向空间的总功率为3.8×1026
W ，辐射到地球的太阳能总功率为1.7×1017
W ．估计地球到太阳的距离，并计算太阳的质量．(G ＝6.67×10
－11
N·m 2/kg 2
)
解析设地球到太阳的距离为R ，由能量分配可得 E 总πr
2
4πR
2＝E 因E 总＝3.8×1026
W ，E ＝1.7×1017
W ，所以R ＝r
2
E 总E ＝6.4×106
2
3.8×10
26
1.7×10
17 m
＝1.5×1011
m.
已知地球绕太阳公转的周期，由万有引力定律得：
G Mm R 2＝m 4π2
T
2·R M ＝4π2R 3
GT
2
＝
113 6.67×10
－11
7
2
kg ＝2×1030
kg.
答案 1.5×1011 m 2×1030
kg
12．(14分)某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一面积为0.1 m 2
的水盆盛6 kg 的水，经太阳垂直照射15 min ，温度升高5 ℃，若地表植物每秒接收太阳能的能力与水相等，试计算：
(1)每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？
(2)若绿色植物在光合作用下每吸收1 kJ 的太阳能可放出0.05 L 的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少氧气？(1公顷＝104
m 2
)
解析据水升温吸收的热量，便可求出单位面积单位时间吸收的太阳能，进而可求出每公顷绿地每秒放出的氧气．
(1)单位面积单位时间吸收的太阳能为
P ＝cm Δt St ＝4.2×103×6×50.1×15×60
J/(m 2·s)
＝1.4×103
J/(m 2
·s)．
(2)氧气的体积为V ＝104
×1.4×103
103
×0.05 L＝700 L. 答案 (1)1.4×103
J/(m 2·s) (2)700 L
13．(14分)如图所示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p －V 图线，当该系统从状态a 沿过程a →c →b 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：
(1)若沿a →d →b 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？
解析(1)沿a→c→b过程
ΔU＝W＋Q＝(－126＋335)J＝209 J.
沿a→d→b过程
ΔU＝W′＋Q′，Q′＝ΔU－W′＝[209－(－42)]J＝251 J，即有251 J的热量传入系统．
(2)由a→b，ΔU＝209 J
由b→a，ΔU′＝－ΔU＝－209 J.
ΔU′＝W″＋Q″＝84 J＋Q″，
Q″＝(－209－84)J＝－293 J.
负号说明系统放出热量．
答案(1)251 J
(2)放热293 J。

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