高二物理热力学练习题

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(人教版2019选择性必修第三册)高二物理同步练习第三章 热力学定律(综合复习与测试)原卷版+解析

(人教版2019选择性必修第三册)高二物理同步练习第三章 热力学定律(综合复习与测试)原卷版+解析

第三章热力学定律综合测试一、单选题:1.某同学利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究向自行车内胎打气、打气结束、静置一段时间,突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中气体内能的变化情况,车胎内气体温度随时间变化的情况如图所示.从图中可获取的信息是 ()A.从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功,内能迅速增大B.从打气结束到拔出气门芯前,由于气体对外做功,内能缓慢减少C.拔掉气门芯后由于气体冲出对外界做功,内能急剧减少D.放气后静置一段时间,由于外界再次对气体做功,气体内能增大2.热力学第二定律常见的表述方式有两种,其一是: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;其二是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。

第一种表述方式可以用如右图示意图来表示,根据你对第二种表述的理解,如果也用类似的示意图来表示,你认为下列示意图中正确的是( )3.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,叫作气团。

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4.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5.一定质量的理想气体沿p-V坐标图中曲线所示的方向发生变化,其中曲线ADB是以p轴、V轴为渐近线的双曲线的一部分,则( )A.气体由A经C到B,一定是放热的B.气体由B经C为A,一定是吸热的C.气体由A经C到B再经D到A,吸热多于放热D.气体由A经C到B再经D到A,放热多于吸热6.一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图所示的p-V图上,气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态,再沿与横轴平行的直线变化到c状态,a、c两点位于与纵轴平行的直线上,以下说法中正确的是( )A.由a状态至b状态过程中,气体放出热量,内能减少B.由b状态至c状态过程中,气体对外做功,内能减少C.c状态与a状态相比,c状态分子平均距离较大,分子平均动能较大D.b状态与a状态相比,b状态分子平均距离较小,分子平均动能相等7.一种叫作“压电陶瓷”的电子元件,当对它挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,这种现象称为压电效应。

高二物理热力学练习题及答案

高二物理热力学练习题及答案

高二物理热力学练习题及答案一、选择题(每题4分,共40分,每小题只有一个正确答案)1. 下列选项中,哪项表达了物体热平衡的状态?A. 物体的温度始终不变B. 物体吸收热量和放出热量相等C. 物体的温差恒定D. 物体的热容恒定答案:B2. 理想气体的压强与体积之间的关系为:A. 压强与体积成正比B. 压强与体积成反比C. 压强与体积无关D. 压强与体积的关系不确定答案:B3. 下列哪个物质在固态和液态之间的升华过程可以直接发生?A. 冰B. 铅D. 铁答案:A4. 具有最大熵的状态是:A. 系统处于平衡时的状态B. 系统处于低温时的状态C. 系统处于高温时的状态D. 系统处于辐射平衡时的状态答案:A5. 一升空气在固定压力下加热,其温度上升1℃,则它吸收的热量为:A. 100 JB. 101 JC. 1000 JD. 1010 J答案:B6. 一定质量的物体热容的值与物体的质量有关吗?A. 有关答案:B7. 一根铁棒与水接触,在相同的时间内,铁棒的温度变化要大于水的温度变化。

这是因为:A. 水的比热容大于铁的比热容B. 铁的比热容大于水的比热容C. 铁的热传导性大于水D. 铁的热传导性小于水答案:B8. 两个物体处于热平衡状态时,它们的温度一定相等吗?A. 一定相等B. 不一定相等答案:A9. 一个5 kg质量的物体获得了1000 J的热量,温度上升了20℃,这个物体的比热容是多少?A. 10 J/kg·℃B. 20 J/kg·℃C. 50 J/kg·℃D. 100 J/kg·℃答案:A10. 粒子在单位时间内单位面积发射的辐射能量,称为:A. 热容B. 热传导率C. 辐射功率D. 辐射强度答案:D二、简答题(每题10分,共30分)1. 解释热传导是如何发生的,并给出一个实际生活中热传导的例子。

答案:热传导是指物体内部不同部分之间热量通过碰撞传递的过程。

一般来说,高温区域的粒子具有较大的平均动能,而低温区域的粒子具有较小的平均动能。

高二物理热力学第一定律试题

高二物理热力学第一定律试题

高二物理热力学第一定律试题1.在汽缸中装有一定量的气体,则( )A.传给它热量,它的内能一定改变B.对它做功,它的内能一定改变C.跟外界交换热量又对外界做功,它的内能一定改变D.以上三种说法都不对【答案】D【解析】热力学第一定律的内容是:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和。

由此可以判断出答案选D。

思路分析:根据热力学第一定律判断此题试题点评:考查热力学第一定律2.当物体的温度没有改变时,下列说法中比较确切的是( )A.物体一定没有吸热B.物体的内能一定没有改变C.物体的内能有可能改变D.物体与外界可能有热交换【答案】CD【解析】本题可用一个例子来分析,比如:晶体在熔化时要吸热,温度不变,但内能增加.故A、B不正确,C、D正确.思路分析:(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关.(2)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化.试题点评:考查温度、热量和内能的关系。

改变物体的内能有两种方法,做功和热传递.物体内能改变了,可能表现在温度的变化,也可能表现在物态的变化.3.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【答案】CD【解析】考察温度、体积河内能的关系。

改变物体的内能有两种方法,做功和热传递.物体内能改变了,可能表现在温度的变化,也可能表现在物态的变化.所以正确答案选CD。

思路分析:根据热力学第一定律以及理想气体状态变化判断试题点评:考查热力学第一定律4.如图为冲击摆实验装置,一飞行的子弹射入沙箱后合为一体,共同摆起一定高度,则下面有关能的转化说法中正确的是( )A.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的内能B.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的势能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了沙箱和子弹的内能,另一部分转变成了沙箱和子弹的机械能【答案】D【解析】子弹射入沙箱后合为一体瞬间动量守恒,子弹和沙箱具有共同的速度,共同摆起一定高度,此时子弹的动能一部分转化为沙箱和子弹一共的机械能,另一部分转化为子弹和沙箱摩擦产生的内能。

高二物理热学试题答案及解析

高二物理热学试题答案及解析

高二物理热学试题答案及解析1.一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示。

(1)关于气球内气体的压强,下列说法正确的是_________A.大于大气压强B.是由于气体重力而产生的C.是由于气体分子之间的斥力而产生的D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的(2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中,球内气体温度可视为不变。

下列说法正确的是_________A.球内气体体积变大B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大D.球内气体内能不变(3) 为了估算气球内气体的压强,这位同学在气球的外表面涂上颜料,在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。

表演结束后,留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。

若表演时大气压强为1.013105Pa,忽略气球张力和塑料板的重力,取g="10" m/s2,则气球内气体的压强 Pa。

(取3位有效数字)。

(4)气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”,这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系?【答案】(1) AD (2) BD (3)1.05×105(4)相等【解析】(1)气球内气体的压强大于大气压强,是由于大量气体分子的碰撞而产生的,AD对;(2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中,压强增大体积减小,温度不变内能不变,BD对;(3)略(4)略2.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是A.甲图中,由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知,当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力均为零B.乙图中,在固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为晶体C.丙图中,食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D.丁图中,微粒的运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动【答案】B时,它们间相互作用的引力和斥力的合力为零,A错误;【解析】当两个相邻的分子间距离为r在乙图中可以看到固体薄板为晶体,B正确;晶体的特点各向异性,C错误;微粒的运动是液体分子无规则运动的反映,D错误;故选B.【考点】分子间的作用力、晶体和非晶体的特点、分子热运动。

高二物理热力学定律测试题.doc

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热力学定律测评(90分钟 100分)一.选择题:(每题4分,计56分)1.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2.下列关于永动机的说法中正确的是( ) A.第一类永动机违反了能量守恒定律 B.第一类永动机违反了热力学第一定律 C.第二类永动机违反了能量守恒定律 D.第二类永动机违反了热力学第二定律3.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 4.下面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5.下列有关物体内能改变的判断中,正确的是( ) A.外界对物体做功,物体的内能一定增加 B.外界和物体传递热量,物体的内能一定增加 C.物体对外界做功,物体的内能可能增加 D.物体向外放热,物体的内能可能增加6.如图10—1所示容器中,A 、B 各有一个可自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面为空气,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 中的水面比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( ) 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 图10-1AK B7.如图10—2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 的密度较大,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 ,气体内能增量为ΔE ,则( )A. ΔE=QB. ΔE ﹤QC. ΔE ﹥QD.无法比较 图10-28.一木块沿斜面向下滑,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9.物体在水平面上运动,当它的速度由9m/s 减小到7m/s 的过程中,内能增量是某个定值,如果物体继续运动,又产生相等内能增量,这时物体速度应是 ( ) A.5.66m/s B.4.12m/s C.5m/s D.3m/s10.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的转化与守恒定律D.能量的耗能说明自然界的宏观过程有方向性11.一个带活塞的气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13.如图10—3所示,用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲、乙两部分,甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气。

高中热力学试题及答案

高中热力学试题及答案

高中热力学试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q - WB. ΔH = Q + WC. ΔG = Q - WD. ΔS = Q/T答案:A2. 在绝热过程中,系统与外界没有热交换,以下说法正确的是:A. 系统内能增加B. 系统内能减少C. 系统内能不变D. 无法确定系统内能变化答案:D3. 根据热力学第二定律,以下说法正确的是:A. 热量可以从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量不能自发地从低温物体传递到高温物体C. 所有自然过程都是可逆的D. 所有自然过程都是不可逆的答案:B4. 熵是热力学中描述系统无序程度的物理量,以下说法正确的是:A. 熵总是增加的B. 熵总是减少的C. 熵可以增加也可以减少D. 熵在孤立系统中总是增加的答案:D5. 理想气体状态方程是:A. PV = nRTB. PV = nTC. PV = mRTD. PV = RT答案:A6. 根据热力学第三定律,绝对零度是:A. 温度的极限B. 熵的极限C. 能量的极限D. 压力的极限答案:B7. 卡诺循环效率的数学表达式是:A. 1 - Tc/ThB. 1 - Tc/TaC. 1 - Tc/TbD. 1 - Ta/Th答案:A8. 以下哪种过程是不可逆的:A. 理想气体的等温膨胀B. 理想气体的绝热膨胀C. 理想气体的等压膨胀D. 理想气体的等熵膨胀答案:B9. 热力学温标的单位是:A. 摄氏度B. 开尔文C. 华氏度D. 兰氏度答案:B10. 以下哪种物质在标准状态下不是理想气体:A. 氦气B. 氢气C. 氧气D. 水蒸气答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律表明能量______,即能量守恒。

答案:守恒2. 热力学第二定律指出,不可能从单一热源取热使之完全转换为功而不产生其他影响。

答案:不可能3. 熵变ΔS等于系统吸收的热量Q除以绝对温度T,即ΔS = ______。

高二物理热力学原理练习题及答案

高二物理热力学原理练习题及答案

高二物理热力学原理练习题及答案一、选择题1.热力学是研究什么的科学?A.物质的热运动和传热现象B.物质的化学性质C.物质的力学性质D.物质的光学性质答案:A2.下列哪个不属于热力学中的基本概念?A.热平衡B.热力学第一定律C.摩尔气体定律D.热力学第二定律答案:C3.热力学第一定律是指什么?A.能量守恒B.熵增原理C.热平衡状态D.热力学函数定义答案:A4.以下哪个过程是等温过程?A.绝热膨胀B.绝热压缩C.等容过程D.等压过程答案:A5.下列哪项是热力学第二定律的表述?A.熵增原理B.热平衡状态C.热力学函数定义D.内能守恒答案:A二、填空题1.气体温度的单位是_________。

答案:摄氏度(℃)2.某物体的热容为50 J/℃,将其加热10℃,所需的热量为_________。

答案:500 J3.理想气体状态方程为_________。

答案:PV=nRT4.内能是指物体_________。

答案:分子的平均动能5.密封容器中的气体,在绝热条件下压强增加,温度_________。

答案:增加三、计算题1.一根铁棒原长为50 cm,被火烧热,变长为50.3 cm。

已知铁的线胀系数为12×10^-6/℃,求温度升高了多少度?答案:ΔL = αLΔTΔT = ΔL / (αL) = 0.3 cm / (12×10^-6/℃ × 50 cm) ≈ 0.5 ℃2.一瓶空气体积为2 L,在压强保持不变的条件下温度升高了100℃,求气体内能的增加量。

答案:ΔU = nCΔTΔU = 2L × (100℃+273.15K)× 8.31 J/(mol·K) ≈ 4000 J3.某容器中有1 mol理想气体,初温为200℃,初容积为5 L,末温为400℃,求末容积。

答案:P1V1/T1 = P2V2/T2V2 = V1 × T2/T1 = 5 L ×(400℃+273.15K)/(200℃+273.15K)≈ 7.22 L四、解答题1.简述热力学第一定律的内容。

高二物理热力学定律与能量守恒过关练习题(附答案)

高二物理热力学定律与能量守恒过关练习题(附答案)

1.关于物体内能的变化,以下说法中正确的是( )A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体对外做功,内能一定减少C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变解析:选C.做功和热传递可以改变物体的内能,当做功和热传递同时发生时,物体的内能可能不变,比如物体吸热的同时又对外做功,且吸收的热量与对外做的功在数值上相等,此时物体的内能不发生变化.2.一木箱静止于水平面上,现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m,木箱受到的摩擦力为60 N,则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek,分别是( )A.U=200 J,Ek=600 J B.U=600 J,Ek=200 JC.U=600 J,Ek=800 J D.U=800 J,Ek=200 J解析:选B.由于木箱在推动中受到滑动摩擦力,其与相对位移的乘积为物体的内能即:U=60×10 J=600 J.由能量守恒定律可得:Ek =W总-U=80×10 J-600 J=200 J,故B正确.3.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成.开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图4-1-5所示.在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( )图4-1-5A.对外做正功,分子的平均动能减小B.对外做正功,内能增大C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减小解析:选A.气体膨胀,气体对外做正功,又因气体与外界无热交换,由热力学第一定律可知气体内能减小,因忽略气体分子间相互作用,没有分子势能,所以分子的平均动能减小,选项A正确.4.如图4-1-6所示,一导热汽缸放在水平面上,其内封闭一定质量的某种理想气体,活塞通过滑轮组与一重物连接,并保持平衡,已知汽缸高度为h,开始活塞在汽缸中央,初始温度为t摄氏度,活塞面积为S,大气压强为p0.物体重力为G,活塞质量及一切摩擦不计,缓慢升高环境温度,使活塞上升Δx,封闭气体吸收了Q的热量.(汽缸始终未离开地面)求:图4-1-6(1)环境温度升高了多少度?(2)气体的内能如何变化?变化了多少?解析:(1)活塞缓慢移动,任意状态都处于平衡状态,故气体做等压变化,由盖—吕萨克定律可知:VT=ΔVΔT得ΔT=2Δxh(273+t)(2)设汽缸内压强为p,由平衡条件得:pS=p0S-G封闭气体对外做功W=pSΔx=(p0S-G)Δx由热力学第一定律得:ΔU=Q+(-W)=Q-(p0S-G)Δx.答案:见解析一、选择题1.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解析:选B.温度变化物体的分子动能变化,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.2.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:选B.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.3.“第一类永动机”是不可能制成的,这是因为它( )A.不符合热力学第一定律B.做功产生的热量太少C.由于有摩擦、热损失等因素的存在D.找不到合适的材料和合理的设计方案解析:选A.第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功,故违背了能量的转化与守恒.4.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:选A.本题考查了热力学定律.由于车胎内温度保持不变,故分子的平均动能不变,内能不变.放水过程中体积增大对外做功,由热力学第一定律可知,胎内气体吸热.A选项正确.5.一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1.2×105 J,则下列个式中正确的是( )A.W=8×104J,ΔU=1.2×105J,Q=4×104 JB.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:选B.由符号法则可知,外界对气体做功W取正,气体内能减少,ΔU为负值,代入热力学第一定律表达式得Q=-2×105J.故选B.6.图4-1-7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( )图4-1-7A.温度升高,内能增加600 JB.温度升高,内能减少200 JC.温度降低,内能增加600 JD.温度降低,内能减少200 J解析:选A.对一定质量的气体,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,ΔU=800 J+(-200 J)=600 J,ΔU为正表示内能增加了600 J,对气体来说,分子间距较大,分子势能为零,内能等于所有分子动能的和,内能增加,气体分子的平均动能增加,温度升高,选项A正确.7.对于一定量的理想气体,下列说法正确的是( )A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变B.若气体的内能不变,其状态也一定不变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.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大解析:选ADE.A选项,p、V不变,则T不变,气体的内能不变,故选项A正确.B选项,内能不变,温度不变,p、V可能变,选项B 错误.C选项,气体温度升高,压强不一定增大,故选项C错误.D 选项,气体温度每升高1 K吸收的热量与气体对外做功多少有关,即与经历的过程有关,故选项D正确.E选项,温度升高,理想气体的内能一定增大,故选项E正确.二、非选择题8.风沿水平方向以速度v垂直吹向一直径为d的风车叶轮上,设空气密度为ρ,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%,则单位时间最多可提升的水的质量m =________.解析:设在t时间内吹在风车上的空气的质量为m=14πd2•vt•ρ,风的动能Ek=12mv2=18πd2v3tρ.根据题意:18πd3v2tρ×50%×80%=mgh.则mt=πd2ρv320gh.答案:πd2ρv320gh9.一定质量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280 J,并对外做功120 J,试问:(1)这些气体的内能发生了怎样的变化?(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出了240 J热量,那么在返回的过程中是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做多少功?解析:(1)由热力学第一定律可得。

高二物理人教版选修3-3第十章 热力学定律单元练习题(含详细答案)

高二物理人教版选修3-3第十章 热力学定律单元练习题(含详细答案)

第十章热力学定律一、单选题(1.一定质量的理想气体,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 J2.关于一定质量的气体,下列叙述正确的是()A.气体体积增大时,其内能一定减少B.外界对气体做功,气体内能一定增加C.气体从外界吸收热量,其内能一定增加D.气体温度升度,其分子平均动能一定增加3.下列现象属于能量耗散的有()A.利用水能发电转化为电能B.电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C.电池的化学能转化为电能D.火炉把房子烤暖4.一个孤立的热力学系统处于非平衡态和平衡态相比()A.处于非平衡态比处于平衡态有序B.处于平衡态比处于非平衡态有序C.处于非平衡态和处于平衡态有序程度相同D.有序程度要根据其他情况来定5.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6.下列说法正确的是()A.热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B.电流流过导体转化为内能,反过来,可将内能收集起来,再转化成相同大小的电流C.可以做成一种热机,由热源吸取一定的热量而对外做功D.冰可以熔化成水,水也可以结成冰,这个现象违背了热力学第二定律7.关于内能的变化,以下说法正确的是()A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体对外做功,内能一定减少C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变8.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.违背了能量守恒定律B.在任何条件下内能不可能转化成机械能,只有机械能才能转化成内能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9.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10.下列叙述中不正确的是 ()A.市区禁止摩托车通行是为了提高城区空气质量B.无氟冰箱的使用会使臭氧层受到不同程度的破坏C.大气中CO2含量的增多是引起温室效应的主要原因D.“白色污染”是当前环境保护亟待解决的问题之一二、多选题11.(多选)关于宏观态与微观态,下列说法正确的是()A.同一系统,在不同“规则”下,其宏观态可能不同B.宏观态越有序,其对应的微观态数目就越多C.一个宏观态往往对应有多个微观态,对应的微观态越多,这个宏观态的无序度越大D.一个宏观态可能是另一宏观态对应的微观态12.(多选)下列对能量耗散理解正确的是()A.能量耗散说明能量在不断减少B.能量耗散遵守能量守恒定律C.能量耗散说明能量不能凭空产生,但可以凭空消失D.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性13.(多选)下列说法中正确的是()A.如果取水平地面为零势能面,则静止在水平地面上的物体的机械能和内能都为零B.如果取水平地面为零势能面,则静止在水平地面上的物体的机械能为零,内能不为零C.一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动,如果使容器突然停止运动,则气体的温度要升高D.一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动,如果使容器突然停止运动,则气体的温度保持不变三、计算题14.如图所示,一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁导热良好,开始时活塞被螺栓K固定.现打开螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g,且周围环境温度保持不变.求:(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p;(2)整个过程中通过缸壁传递的热量Q.15.已知无烟煤的热值约为3.2×107J/kg,一块蜂窝煤约含煤250 g,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃).若煤完全燃烧释放出的热有60%被水吸收,求一块蜂窝煤完全燃烧后可将多少水从10 ℃加热到100 ℃?(保留三位有效数字).16.质量一定的某种物质,在压强不变的条件下,由液态Ⅰ向气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化的关系如图所示.单位时间所吸收的热量可看做不变.(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________(选填“变快”“变慢”或“快慢不变”).请说明理由.四、填空题17.(1)从6台原装计算机和5台组装计算机中任意选取4台,其中原装和组装各2台的概率是________.(2)a、b两个分子分配在容器A、B里共有________个微观态,每个微观态出现的几率为________.那么N个分子分配在l个容器中,共有________个微观态,每个微观态出现的几率为________.18.关于气体的内能,下列说法正确的是________.A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大C.气体被压缩时,内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加19.自发的过程总是倾向于出现较多________对应的宏观态,因此自发的过程总是从________向着________发展的.20.两只相同的容器中装有相同质量、相同温度和相同压强的同种气体,如图所示,A中活塞可以自由无摩擦地移动,B是密闭容器,现同时在同样条件下,对两容器加热,当它们吸收了相同的热量后,A容器中气体的内能__________(填“等于”“大于”或“小于”)B容器中气体的内能.21.(1)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对汽缸中的气体做的功为2.0×105J,同时气体的内能增加了1.5×105J.试问:此压缩过程中,气体________(填“吸收”或“放出”)的热量等于________ J.(2)若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是________(填“A”“B”或“C”),该过程中气体的内能________(填“增加”“减少”或“不变”).答案解析1.【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.2.【答案】D【解析】做功和热传递是改变物体内能的两种方式,气体体积增大时,可能同时从外界吸收热量,其内能不一定减少;气体从外界吸收热量,可能同时对外做功,其内能不一定增加,同理,外界对气体做功,气体内能不一定增加,选项A、B、C错误.温度是分子平均动能的量度,气体温度升度,其分子平均动能一定增加,选项D正确.3.【答案】D【解析】能量耗散是指其他形式的能转化为内能,最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象,能够重新收集并加以利用的能不能称为能量耗散.本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用,如用光作能源的手表等.只有当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能,才无法重新收集并加以利用,但本题没有告诉该光能用来做什么,故不能算能量耗散.火炉把房子烤暖后使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中,无法重新收集并加以利用,属于能量耗散.4.【答案】A【解析】平衡态说明各处一样,没有差别,而无序意味着各处都一样、没有差别,所以,处于平衡态比处于非平衡态无序.5.【答案】C【解析】汽车能匀速下滑,一定受阻力作用,汽车克服阻力做功,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.6.【答案】C【解析】热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的,但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性,故A错;功和内能的转化具有方向性,其逆过程是不可能自发实现的,故B错;冰熔化成水,水结成冰,伴随着能量的转移,不是自发进行的,没有违背热力学第二定律.7.【答案】C【解析】根据热力学第一定律,ΔU=W+Q,物体内能的变化与做功及热传递两个因素均有关,物体吸收热量,内能也不一定增大,因为物体可能同时对外做功,故内能有可能不变或减少,A 错,物体对外做功,还有可能吸收热量、内能可能不变或增大,B错,C正确;放出热量,同时对外做功,内能一定减少,D错误.8.【答案】C【解析】不同形式的能量可以相互转化,机械能可以转化为内能,在一定的条件下,内能也能转化为机械能,能量的转化都是通过做功来实现的.9.【答案】A【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.10.【答案】B【解析】市区禁止摩托车通行是为了减少尾气和废气的排放,从而改善空气质量;氟利昂可造成大气臭氧层空洞,所以推广无氟冰箱;CO2是温室效应的罪魁祸首;“白色污染”亟待解决;故本题的选项为B项.11.【答案】ACD【解析】12.【答案】BD【解析】在发生能量转化的宏观过程中,其他形式的能量最终转化为流散到周围环境的内能,无法再回收利用,这种现象叫能量耗散.能量耗散并不违反能量守恒定律,宇宙中的能量既没有减少,也没有消失,它从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性,故A、C错,B、D对. 13.【答案】BC【解析】内能与零势能面的选取无关,重力势能与零势能面的选取有关,重力势能为零的静止物体机械能为零,但内能永不为零,A错误,B正确;绝热容器停止运动,内部气体的机械能转化为内能,温度升高,C正确,D错误.14.【答案】(1)p=p0+(2)(p0S+mg)h【解析】(1)设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡由p0S+mg=pS得p=p0+(2)由于气体的温度不变,则内能的变化ΔE=0由热力学第一定律可得ΔU=W+Q,Q=-(p0S+mg)h,气体放热.整个过程中通过缸壁传递的热量为(p0S+mg)h.15.【答案】12.7 kg【解析】煤完全燃烧放出的能量为:Q1=3.2×107×250×10-3J=8×106J由题意Q1×60%=cmΔt,且Δt=(100-10) ℃=90 ℃,解得m=12.7 kg.16.【答案】(1)BCD(2)变快【解析】(1)因为该物质一直吸收热量,体积不变,不对外做功,所以内能一直增加,A错误,D 正确;又因为区间Ⅱ温度不变,所以分子动能不变,吸收的热量全部转化为分子势能,物体的内能增加,理想气体没有分子力,所以理想气体内能仅与温度有关,分子势能不变,B正确;从区间Ⅰ到区间Ⅲ,分子运动的无序程度增大,物质的熵增加,D正确.(2)根据热力学第一定律ΔU=Q+W根据理想气体的状态方程有=C可知,在吸收相同的热量Q时,压强不变的条件下,V增加,W<0,ΔU1=Q-|W|;体积不变的条件下,W=0,ΔU2=Q;所以ΔU1<ΔU2,体积不变的条件下温度升高变快.17.【答案】(1)(2)4lN【解析】(1)从6台原装和5台组装计算机中任意选取4台,共有C C+C C+C C+C+C 种选法,其中各占2台的选法有C C种,则概率为==.(2)将A,B容器看作一个孤立系统,则每种分配情况可看作一个微观态,如下表:那么共有4个微观态,每个微观态出现的几率为,依次推广,可知N个分子在l个容器中共有lN 个微观态,每种微观态出现的几率为.18.【答案】CDE【解析】质量和温度都相同的气体,虽然分子平均动能相同,但是不同的气体,其摩尔质量不同,即分子个数不同,所以分子总动能不一定相同,A错误;宏观运动和微观运动没有关系,所以宏观运动速度大,内能不一定大,B错误;根据=C可知,如果等温压缩,则内能不变;等压膨胀,温度增大,内能一定增大,C、E正确;理想气体的分子势能为零,所以理想气体的内能与分子平均动能有关,而分子平均动能和温度有关,D正确.19.【答案】微观态有序无序【解析】热力学第二定律表明热传递、扩散等宏观过程可以自发地向无序更大的方向发展,自发的过程总是倾向于出现较多微观态对应的宏观态,因此自发的过程总是从有序向着无序发展的.20.【答案】小于【解析】A气体吸收热量后,温度升高,体积变大,对外做功,吸收的热量并没有全部增加气体的内能;而B气体吸收的热量全部增加了气体的内能,故A容器中气体的内能小于B容器中气体的内能.21.【答案】(1)放出 5.0×104(2)C增加【解析】(1)由热力学第一定律得Q=ΔU-W=1.5×105J-2.0×105J=-5.0×104J即气体放热5.0×104J.(2)C中表示等压变化,由题图知气体温度升高,内能增加.。

高中物理-有答案-高二选修3-3_104热力学第二定律同步训练

高中物理-有答案-高二选修3-3_104热力学第二定律同步训练

人教版物理高二选修3-3 10.4热力学第二定律同步训练一、选择题(共15题;)1. 崔牛先生向客户推介他设计的“超级推进器”,该推进器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机控制系统组成,其神奇之处在于能通过自身的循环工作,源源不断地获得动力,而不需要消耗任何能源.事实上,这是不可能实现的,因为他的设计违反了()A.质量守恒定律B.电荷守恒定律C.机械能守恒定律D.能量守恒定律2. 关于热学现象和规律,下列说法中正确的是()A.布朗运动就是液体分子的热运动B.达到热平衡的两个物体具有相同的热量C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律D.水不容易被压缩说明分子间存在分子力3. 下列说法正确的是()A.对绝热容器内的气体进行压缩,气体内能增大B.汽缸内一定质量的理想气体做等温膨胀时要放热C.空调制冷时,热量自发地从低温物体传递给高温物体D.汽车内燃机中的汽油燃烧时,其内能可全部转变为机械能4. 一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是()A.气体分子间的作用力增大B.气体分子的平均速率增大C.气体分子的平均动能减小D.气体从外界吸收热量5. 下列叙述正确的是()A.凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.气体的压强越大,分子的平均动能越大C.外界对气体做正功,气体的内能一定增大D.温度升高,物体内的每一个分子的热运动速率都增大6. 下列关于热现象的说法正确的是()A.一定质量的100∘C的水吸收热量后变成100∘C的水蒸气,系统的内能保持不变B.对某物体做功,一定会使该物体的内能增加C.气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积D.功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功7. 下列各种说法中正确的是()A.物体从外界吸收热量,其内能一定增加B.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的C.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D.布朗运动是液体分子的无规则运动8. 下列关于热学现象和热学规律的说法,正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律C.物体的温度为0∘C时,物体分子的平均动能为零D.热量能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9. 下列说法中不正确的是()A.扩散现象表明分子在做永不停息的无规则热运动B.热机中,燃气的内能不可能全部变为机械能,效率到达百分之百C.气体吸收热量,内能可能减少D.第一类永动机不可能制造的原因是不符合热力学第二定律10. 关于空气湿度和热力学定律,下列说法正确的是()A.热量可能会自发地从低温物体传向高温物体B.功转变为热的实际宏观过程是可逆过程C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的质量表示D.无论、在冬季还是在夏季,当人们的皮肤感到干燥时,空气相对湿度一定较小11. 下列说法正确的是()A.物体从外界吸收热量,其内能一定增加B.热机的效率可以达到100%C.布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动D.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用12. 以下说法正确的是()A.布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动B.从平衡位置开始增大分子间距离,分子间的引力将增大、斥力将减小C.对大量事实的分析表明:热力学零度不可能达到D.热量只能由高温物体传递给低温物体13. 下列说法中正确的是()A.具有各向同性的一定是非晶体B.布朗运动是使用光学显微镜观察到的分子运动C.制冷系统能将冰箱内的热量传到外界较高温度的空气中,同时引起其他变化D.甲分子固定,乙分子从距离甲大于r0(10−10m)的位置开始以速度v向甲运动,在不断接近甲的过程中一直做加速运动14. 下列说法中正确的是()A.速率小的分子温度低B.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则外界对气体做功,气体分子的平均动能增大C.热传导、摩擦生热等热现象是不可逆的D.热机中燃气的内能可以全部转化为机械能15. 关于热学知识的下列叙述中正确的是()A.温度降低,物体内所有分子运动的速度一定都变小B.布朗运动就是液体分子的热运动C.将大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体D.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二、填空题(共5题;)设想在一间与外界绝热的房间里,有一台正在工作的电冰箱,如果电冰箱的门是开着的,那么室内温度将________.热力学第三定律的内容为:热力学零度________.摄氏温度为T=27∘C相对应的热力学温度为T=________K.热力学第二定律有两种常见的表述,一是:不可能使热量由________物体传递到________物体,而不引起其他变化;二是:不可能从单一热源________热量并把它全部用来________,而不引起其他变化.内能总是自发地从物体的高温部分向低温部分转移,说明热传递过程具有________.A.方向性大量的事实表明,自然界中的一切实际变化的过程都具有________性.朝某个方向的变化是可以自发发生的,而相反方向的变化却是受到限制的.这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态,一定会对外产生无法消除的影响,这就是自然过程的不可逆性.热传递、摩擦生热、气体自由膨胀等是物理学中所讨论的三类典型的单向性过程或不可逆过程,而且这些过程都与________现象密切相关.三、解答题(共5题;)太阳能的特点是巨大、清洁、取之不尽.如图为箱式太阳灶示意图.分析这种太阳灶的原理.思考人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗?热力学第二定律常见的表述有两种:第一种表述: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;第二种表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化.图甲是根据热力学第二定律的第二种表述画出的示意图:热机从热源吸收热量,一部分用于做功,一部分会传给其周围的低温物体.请你根据第一种表述完成示意图乙.根据你的理解,热力学第二定律的实质是什么?正常情况下,人的体温为37∘C左右,而夏天有时气温可高达40∘C.当气温高于人体温度时,人体还是能将热量散发出去,保持体内温度基本恒定.这违反热力学第二定律吗?试作简单说明.1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种怪现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜铁丝的一个联接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个联接点放在火焰上加热,升到很高的温度时,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,表明闭合电路中产生了电流,这就是温差发电现象.问:这一实验是否违反热力学第二定律?简述这一过程中能的转化情况.参考答案与试题解析人教版物理高二选修3-3 10.4热力学第二定律同步训练一、选择题(共15题;)1.【答案】D【考点】能量守恒定律的应用热力学第一定律【解析】自然界中的能量是守恒,它既不会消灭,也不会创生,而且由于能量的转化或转移具有方向性(如水只能从高处流向低处;热量只能从高温物体传向低温物体),所以无法制造源源不断地获得动力,而不需要消耗任何能源“永动机”.【解答】解:很多科学家致力于研究永动机,希望能造出不消耗能量而源源不断地向外输出能量;但结果都以失败告终;其原因是因为源源不断地获得动力,而不需要消耗任何能源的“永动机”违背了能量守恒定律.故选:D.2.【答案】D【考点】热力学第二定律布朗运动分子间的相互作用力【解析】布朗运动是固体微粒的运动,反应了液体分子的无规则运动;温度是分子平均动能的标志;分子之间引力和斥力随分子之间距离的变化趋势;第二永动机并未违反能量的转化与守恒,而是违反了热力学第二定律.【解答】解:A.布朗运动是指固体微粒的无规则运动,是由液体分子撞击产生的,因此反应了液体分子的无规则运动,故A错误;B.达到热平衡的两个物体具有相同的温度,故B错误;C.第二类永动机不可能制成的原因是因为其违反了热力学第二定律,故C错误;D.水不容易被压缩说明分子间存在分子力,故D正确.故选D.3.【答案】A【考点】热力学第二定律热力学第一定律【解析】根据内能的概念分析气体膨胀时内能如何变化.热力学第二定律的内容:一种表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响.另一种表述是: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.第二定律说明热的传导具有方向性.【解答】解:A、当气体绝热压缩时,外界对气体做功,不对外放热,热力学第一定律△U=W+Q得气体的内能增大,故A正确.B、当气体等温膨胀时,内能不变,为祖国,热力学第一定律△U=W+Q得气体吸收热量,故B错误C、热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行,必须借助外界的帮助;空调制冷时,热量在压缩机的做功的情况下,从低温物体传递给高温物体,故C错误D、在蒸汽机中,燃气内能不可能全部变为机械能,这也是热力学第二定律的内容的一种表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响,故D错误.故选:A.4.【答案】D【考点】热力学第二定律分子间的相互作用力【解析】理想气体不计分子势能,故理想气体的内能只与温度有关,分析温度的变化可知内能的变化.【解答】解:A、气体的分子之间的距离比较大,分子之间的作用力忽略不计.知气体的体积膨胀,分子间的作用力不变,故A错误;BC、因气泡在上升过程中温度不变,平均动能不变,平均速率不变,故BC错误;D、体积膨胀,克服分子间的引力做功,故气体从外界吸收热量,故D正确.故选:D.5.【答案】A【考点】热力学第二定律热力学第一定律【解析】凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性.温度是分子的平均动能的标志.根据热力学第一定律分析内能的变化.【解答】解:A、根据热力学第二定律知,凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故A正确.B、气体的压强越大,温度不一定越高,所以分子的平均动能不一定越大,故B错误.C、外界对气体做正功,根据热力学第一定律△U=Q+W,知气体的内能不一定增大,还与热量有关,故C错误.D、温度升高,分子的平均动能越大,但由于分子的运动是无规则的,不是每一个分子的热运动速率都增大,故D错误.故选:A.6.【答案】C【考点】热力学第二定律【解析】物态变化时,根据吸、放热分析内能的变化.改变物体有两种方式:做功和热传递.气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积.根据热力学第二定律分析功和热的关系.【解答】解:A、水变成水蒸气,温度不变,分子平均动能不变;但由于体积增大,分子间距离增大;由于气体分子间间距接近10r0;故在变化过程中分子力做负功;分子势能增大,则内能增大;故A错误.B、对某物体做功,不一定会使该物体的内能增大,还与热传递情况有关;故B错误;C、温度是气体分子热运动平均动能的标志,而分子间势能分别取决于气体的体积;故C正确;D、功可以全部转化为热;而热量也可以全部转化为功,但要引起其他方面的变化;故D错误;故选:C.7.【答案】B,C【考点】热力学第一定律布朗运动热力学第二定律【解析】做功和热传递都可以改变内能;液体表面具有收缩的趋势,即液体表面表现为张力,是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离引起的;自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性;布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的无规则运动.【解答】解:A、做功和热传递都可以改变内能,物体吸热的同时若对外做功,则物体内能不一定增加,故A错误;B、根据热力学第二定律,自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的,故B正确;C、液体表面表现为张力,是由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离引起的,即分子间表现为引力,故C正确;D、布朗运动是固体颗粒的运动,间接反映了液体分子的无规则运动,故D错误;故选:BC.8.【答案】B【考点】热力学第二定律热力学第一定律【解析】布朗运动是固体小颗粒的无规则运动;第二类永动机符合能量守恒定律,但却违背了热力学第二定律.温度是分子平均动能的标志,0∘C时,物体分子的平均动能不为零;热量能从高温物体传到低温物体,也可以从低温物体传到高温物体,只不过要引起其他方面的变化.【解答】解:A、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动,不是液体分子的无规则运动,而是液体分子无规则运动的反映,故A错误;B、第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律;即不可能从单一热源吸收热量,而源源不断的对外做功;故B正确;C、温度为0∘C时,物体分子在做无规则运动,其平均动能也不为零;故C错误;D、热量也可以从低温物体传到高温物体,但要引起其他方面的变化;故D错误;故选:B.9.【答案】D【考点】热力学第二定律【解析】分子动理论的内容,分子在做永不停息的无规则热运动,扩散现象证明了分子在做永不停息的无规则热运动;热力学第二定律的表述,开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响;第一类永动机不可能制造的原因是违背了能量守恒定律.【解答】解:A、根据分子动理论的内容,分子在做永不停息的无规则热运动,扩散现象证明了分子在做永不停息的无规则热运动,故A正确;B、根据热力学第二定律的表述,开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响.故B正确;C、据热力学第一定律△U=Q+W可知,气体吸收热量,内能可能减少,故C正确;D、第一类永动机不可能制造的原因是违背了能量守恒定律.故D错误.本题选不正确的,故选:D.10.【答案】D【考点】热力学第二定律*相对湿度【解析】利用热力学第二定律分析;绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量,可用空气中水的蒸气压来表示;相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数;在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,水气蒸发也就越慢,人就感受到越潮湿;在一定气温条件下,大气中相对湿度越小,水汽蒸发也就越快,人就越感到干燥;【解答】解:A、据热力学第二定律知:不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为功或不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化,其实质为热学的方向性问题,其过程是不可逆的,即功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程,故A错误,B错误;C、绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量,可用空气中水的蒸气压来表示,不是用空气中所含水蒸气的质量表示.故C错误;D、在一定气温条件下,大气中相对湿度越小,水汽蒸发也就越快,人就越感到干燥;故D正确.故选:D11.【答案】D【考点】热力学第二定律布朗运动* 液体的表面张力现象和毛细现象【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递,这两种方式是等效的.根据热力学第二定律的表述,任何热机的效率都不可能达到100%.布朗运动:悬浮在液体内的固体小颗粒的无规则运动,是液体分子无规则热运动的标志;液体表面张力:凡作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力.【解答】解:A、做功和热传递都可以改变物体的内能,如果气体从外界吸收热量,同时气体对外做功,气体内能可能不变.故A错误;B、根据热力学第二定律,任何热机的效率都不可能达到100%,故B错误;C、布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,不是分子的无规则运动.故C错误;D、液体表面张力产生的原因是:液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力.就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用.故D正确.故选:D.12.【答案】C【考点】热力学第二定律热力学第一定律【解析】布朗运动是花粉的无规则运动;分子引力和斥力都是随距离增大而减小;绝对零度不可能达到;热量只能自发的由高温物体传递给低温物体;【解答】解:A、布朗运动是花粉的无规则运动,反映的是液体分子的无规则运动,故A错误.B、无论从什么距离增大分子间距,分子引力和斥力都是随距离增大而减小,故B错误.C、事实证明绝对零度不可能达到,也即热力学零度不可能达到,故C正确;D、热量只能自发的由高温物体传递给低温物体,但若有其他因素的影响,也可以由低温物体传递到高温物体,如冰箱制冷,故D错误.故选:C.13.【答案】C【考点】热力学第二定律* 晶体和非晶体【解析】单晶体的某些物理性质是各向异性的,多晶体的物理性质是各向同性的;布朗运动是指悬浮在液体中的小颗粒的运动,不是液体分子的运动;正确理解和应用热力学第二定律,理解宏观自然过程的方向性;当分子间距离大于平衡距离时,分子间的作用力表现为引力,当分子间的距离小于平衡距离时,分子间的作用力表现为斥力.【解答】解:A、多晶体的物理性质是各向同性的,所以具有各向同性的不一定是非晶体.故A错误;B、布朗运动是指悬浮在液体中的小颗粒的运动,是液体分子的无规则运动的反映,不是液体分子的运动.故B错误;C、根据热力学第二定律可知,将能量从低温传递到高温而不引起其它变化是不可能的,故C正确;D、甲分子固定,乙分子从距离甲大于r0(10−10m)的位置开始向甲运动,在分子间距离大于r0的过程中,分子力是引力,分子做加速度运动,在分子间距离小于r0的过程中,分子力是斥力,分子做减速运动,故D错误.故选:C14.【答案】C【考点】热力学第二定律【解析】温度是分子热运动平均动能的标志;热力学第一定律公式:△U=W+Q;热力学第二定律:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响,或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零.【解答】解:A、温度是分子热运动平均动能的标志,温度是大量分子热运动的平均动能的宏观体现,单个分子速率是随机的,故A错误;B、一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则气体对外界做功,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故B错误;C、根据热力学第二定律,宏观热现象具有方向性,故热传导、摩擦生热等热现象是不可逆的,故C正确;D、根据热力学第二定律,宏观热现象具有方向性,故热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能,故D错误;15.【答案】D【考点】布朗运动【解析】解答此题的关键在于理解布朗运动的相关知识,掌握在显微镜下看到的悬浮在液体(或气体)中微小颗粒的无规则运动,是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的,是液体分子永不停息地无规则运动的宏观反映.颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显,以及对热力学第二定律的理解,了解热传递的过程是有方向性的,热量会自发地从高温物体传给低温物体,而不会自发地从低温物体传给高温物体.【解答】A、温度是分子平均动能变化的标志.温度降低,分子平均动能减小,但是个别分子速度不一定都变小,故A不正确B、布朗运动的悬浮在液体中固体微粒的运动,不是液体分子的热运动,固体微粒运动的无规则性,反应了液体分子运动的无规则性,故B错误;C、大颗粒的盐磨成细盐,不改变盐的晶体结构.故C错误.D、第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了物理过程的方向性,所以制造不出来.故D正确.故选:D二、填空题(共5题;)【答案】升高【考点】热力学第二定律【解析】电冰箱工作过程是氟利昂(或其它物质)不断的汽化和液化的过程,将热由冰箱内搬运到冰箱外.【解答】解:电冰箱工作时,氟利昂(或其它物质)在冷藏室和冷冻室内汽化吸热,然后在冷凝管内液化放热;冰箱后面的冷凝管温度比较高,把热量传给空气,冷凝管放出的热量大于冷藏室和冷冻室吸收的热量.故室内温度将升高.故答案为:升高.【答案】是宇宙所能无限接近的绝对零度,此温度不可达到,300.15【考点】热力学第二定律【解析】根据热力学第三定律的内容和热力学温标与摄氏温标的概念与区别,便可解答此题,两者大小关系为I=273.15(k)+T【解答】热力学第三定律的内容为:热力学温度的零度是宇宙所能无限接近的绝对零度,此温度不可达到,为−273.15∘C摄氏温度为T=2∘C相对应的热力学温度为T=273.15+27=300.15K故答案为:是宇宙所能无限接近的绝对零度,此温度不可达到;300.15【答案】低温,高温,吸收,做功【考点】热力学第二定律据热力学第二定律有两种常见的表述解答即可.【解答】解:据热力学第二定律可知: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;二是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化.故答案为:低温;高温;吸收;做功【答案】方向性【考点】热力学第二定律【解析】能量可以从某一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中能量的总量保持不变,能量转化具有方向性.【解答】热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,但却不能自发地从低温物体传递到高温物体,说明能量转移具有方向性.故答案为:方向性【答案】方向,热【考点】热力学第二定律【解析】一切自发进行的与热现象有关的宏观过程,都具有方向性,扩散、热传递等现象具有方向性.【解答】解:根据热力学第二定律,扩散、热传递等现象与温度有关,是与热现象有关的宏观过程,具有方向性.故答案为:方向性,热三、解答题(共5题;)【答案】太阳灶吸收太阳能转化为水的内能,人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能,因为违反了热力学第二定律.【考点】热力学第二定律【解析】热力学第二定律告诉我们不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响.【解答】解:黑色涂层吸收太阳辐射,使得太阳能转化为水的内能,使箱体内的水温上升.人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能,热力学第二定律告诉我们不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响.所以违反了热力学第二定律.【答案】解:如下图所示;实质:一切与热现象有关的宏观过程在自发进行时都具有方向性;或:一切与热现象有关的宏观自然过程在进行时都具有方向性;。

高二物理热学试题答案及解析

高二物理热学试题答案及解析

高二物理热学试题答案及解析1. 如图所示,一定质量的理想气体从状态A 经等压过程到状态B 。

此过程中,气体压强p =1.0×105 Pa ,吸收的热量Q =7.0×102 J ,求此过程中气体内能的增量。

【答案】【解析】理想气体经历等压变化,由盖-吕萨克定律得, 2分解得 2分 对外做的功 2分 根据热力学第一定律 2分 解得 2分 【考点】盖-吕萨克定律、热力学第一定律。

2. 已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m 3、摩尔质量M =1.8×10-2 kg/mol ,阿伏加德罗常数N A =6.0×1023 mol -1。

试求体积V =360mL 的水中含有水分子的总数N 和水分子的直径d (结果保留一位有效数字) 。

【答案】①;②d==m 。

【解析】水的质量为ρV ,故水的摩尔数为,故水中含有水分子的总数;设水分子间没有间隙,则一个水分子的体积为V 0==,因为V 0=πD 3,故水分子的直径D==m 。

【考点】阿伏加德罗常数。

3. (12分)如图所示的p -V 图中,一定质量的理想气体由状态A 经过ACB 过程至状态B ,气体对外做功280J ,吸收热量410 J ;气体又从状态B 经BDA 过程回到状态A ,这一过程中外界对气体做功200 J ,求:(1)ACB 过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?(2)BDA 过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少? 【答案】(1)内能增加130 J (2)放出热量330 J【解析】(1)ACB 过程中W 1=-280 J ,Q 1=410 J (2分) 由热力学第一定律得U B -U A =W 1+Q 1=130 J (2分) 故ACB 过程气体的内能增加了130 J (1分) (2)因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关,BDA 过程中气体内能的变化量U A -U B =-130J (2分) 由题意知W 2=200 J (1分)由热力学第一定律得UA -UB=W2+Q2(2分)代入数值解得Q2=-330 J (1分)即BDA过程中气体放出热量330 J (1分)【考点】本题考查热力学第一定律、热力学第二定律。

热力学定律针对习题+热力学第二定律练习题(附答案) 物理

热力学定律针对习题+热力学第二定律练习题(附答案)  物理

- 1 -高二物理 热学针对训练(三) 第十章:热力学定律一、单选题:1.下列说法正确的是A .物体吸收热量,其温度一定升高B .热量只能从高温物体向低温物体传递C .遵守热力学第一定律的过程一定能实现D .做功和热传递是改变物体内能的两种方式2.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3. 如图所示是密闭的气缸,外力推动活塞P 压缩气体,对缸内气体做功800J ,同时气体向外界放热200J ,缸内气体的A .温度升高,内能增加600J B.温度升高,内能减少200JC.温度降低,内能增加600JD.温度降低,内能减少200J4. 如图4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.体积不变,压强变小 B .体积变小,压强变大C.体积不变,压强变大D.体积变小,压强变小5.如图所示,两个相通的容器P 、Q 间装有阀门K 、P 中充满气体,Q 为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K 后,P 中的气体进入Q中,最终达到平衡,则A.气体体积膨胀,内能增加B.气体分子势能减少,内能增加C.气体分子势能增加,压强可能不变D .Q 中气体不可能自发地全部退回到P 中6.下列说法中正确的是A .任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B .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C .做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D .满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行7.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8.如图,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。

高二物理热力学第二定律试题

高二物理热力学第二定律试题

高二物理热力学第二定律试题1.热力学第二定律两种中的一种表述是:不可能使热量由传递到,而不引起其他变化。

该定律使人们认识到:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有。

【答案】低温物体,高温物体,方向性【解析】据热力学第二定律可知: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;二是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化;自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。

【考点】热力学第二定律2.下列说法中正确的是()A.热不可能从低温物体传到高温物体B.容器中气体压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的C.液体表面存在张力是由于表面层分子间距离小于液体内部分子间距离D.蔗糖受潮后会粘在一起,因为没有确定的几何形状,所以它是非晶体【答案】B【解析】通过做功的方式热量可以从低温物体传递到高温物体上,如电冰箱,A错误;气体的压强是由大量的做无规则运动的气体分子对器壁的频繁撞击产生的.B正确,液体表面存在张力是由于表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,C错误;蔗糖受潮后会粘在一起,没有确定的几何形状,它是多晶体,D错误【考点】考查了热学基础知识3.根据热力学定律,下列说法正确的是()A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D.对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少,形成“能源危机”【答案】 AB【解析】试题分析: 冰箱制冷的过程实质上是利用氟利昂在冰箱内汽化吸收大量的热量,然后在冰箱外液化放出大量的热量,使冰箱内温度降低,此过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递,故A正确;空调机在制冷过程中,把室内的热量向室外释放,消耗电能,产生热量,故从室内吸收的热量小于向室外放出的热量,故B正确;热力学第二定律:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响;不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响,科技的进步不可能使内燃机成为单一的热源热机,故C错误;自然界的总能量是守恒的,只是有的能源转化成其他形式的能之后,不能再重新被利用,导致可利用能源越来越少,故而形成能源危机,故D错误。

高二物理热力学定律与能量守恒试题

高二物理热力学定律与能量守恒试题

高二物理热力学定律与能量守恒试题1.关于热力学定律,下列说法正确的是()A.在一定条件下物体的温度可以降到0KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体,其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高【答案】B【解析】绝对零度不可能达到,A错误;根据热力学第二定律,B正确;改变内能有两种方式,做功和热传递,如果物体吸收了热量的同时对外做功,则C错误;同理,D错误。

2.一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2.5×104 J,气体对外界做功1.0×104 J,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【答案】D【解析】改变内能的两种形式是做功和热传递,可判断气体内能增加1.5×104 J,温度升高,气体对外做功体积增大,密度减小,D对;3.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【答案】D【解析】本题考查改变气体内能的两种形式,气体吸收的热量不能全部转化为机械能,除非有其他的能量变化,A错;改变内能的两种形式是做功和热传递,B错C;4.如图所示,一台“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有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面“划水”,推动转轮转动。

离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。

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【答案】D【解析】本题考查能量守恒,叶片在热水中吸收的热量转化为叶片的动能和散失到空气中的热量D对;如果转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量,就成了永动机,A错;转动轮所需能量来源于热水,B错;5.下列说法正确的是()A.光滑水平面上加速运行的物体,由于速度增大,每个分子速度也增大了,所以分子的平均动能增大,内能和机械能都增大B.能量在利用过程中,总是由高品质的能量最终转化为低品质的内能C.温度高的物体中的每一个分子的动能,一定大于温度低的物体中的每一个分子的动能D.温度高的物体中的每一个分子运动的速率,一定比温度低的物体中的每一个分子的运动的速率大【答案】B【解析】分子热运动的速度与物体机械运动无关,只有物体的温度决定,A错;无论物体温度高低,都有速率低的分子,温度越高只是说分子的平均速率大,速率大的分子数增多,分子速率小的分子数减小,CD错6.对一定质量的气体加热,气体吸收了420J的热量,它受热膨胀后对外做功是300J,那么气体的内能(填增加或减少)了 J。

高中物理热力学练习题及讲解

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高中物理热力学练习题及讲解### 高中物理热力学练习题及讲解#### 练习题一:理想气体定律题目:一个封闭容器内装有一定量的气体,其体积为2L,压强为1atm,温度为273K。

若将容器体积压缩至1L,保持压强不变,求气体的最终温度。

解答:根据理想气体定律 PV = nRT,其中P表示压强,V表示体积,n表示气体摩尔数,R为理想气体常数,T表示温度。

由于压强和摩尔数不变,我们可以通过体积和温度的关系来求解。

初始条件:P1 = 1atm,V1 = 2L,T1 = 273K最终条件:P2 = 1atm,V2 = 1L,T2 = ?由于P1V1/T1 = P2V2/T2,我们可以解得:T2 = (P1V2T1) / (P2V1) = (1atm * 1L * 273K) / (1atm * 2L) = 273K / 2 = 136.5K所以,气体的最终温度为136.5K。

#### 练习题二:热力学第一定律题目:一个绝热容器内装有100g的水,初始温度为20°C。

若向水中加入100g的冰,使其全部融化,求水的最终温度。

解答:根据热力学第一定律,能量守恒,即Q = ΔU + W,其中Q表示热量,ΔU表示内能变化,W表示做功。

由于是绝热容器,Q = 0,且无做功,所以ΔU = 0。

水的比热容c为4.18J/g°C,冰的熔化热为334J/g。

设水的最终温度为T。

100g水从20°C升温到T所需的热量为:Q1 = m1 * c * (T - 20°C) = 100g * 4.18J/g°C * (T - 20°C)100g冰融化并升温到T所需的热量为:Q2 = m2 * Lf + m2 * c * (T - 0°C) = 100g * 334J/g + 100g *4.18J/g°C * T由于ΔU = 0,所以Q1 = Q2,即:100g * 4.18J/g°C * (T - 20°C) = 100g * 334J/g + 100g *4.18J/g°C * T解得:T ≈ 0°C所以,水的最终温度接近0°C。

高中物理热学练习题(含解析)

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高中物理热学练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.关于两类永动机和热力学的两个定律,下列说法正确的是( )A .第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B .第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C .由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能D .由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量,完全变成功是可能的2.下列关于系统是否处于平衡态的说法,正确的是( )A .将一根铁丝的一端插入100℃的水中,另一端插入0℃的冰水混合物中,经过足够长的时间,铁丝处于平衡态B .两个温度不同的物体相互接触时,这两个物体组成的系统处于非平衡态C .0℃的冰水混合物放入1℃的环境中,冰水混合物处于平衡态D .压缩密闭容器中的空气,空气处于平衡态3.分子直径和分子的质量都很小,它们的数量级分别为( )A .102610m,10kg d m --==B .102910cm,10kg d m --==C .102910m,10kg d m --==D .82610m,10kg d m --==4.下列现象中,通过传热的方法来改变物体内能的是( )A .打开电灯开关,灯丝的温度升高,内能增加B .太阳能热水器在阳光照射下,水的温度逐渐升高C .用磨刀石磨刀时,刀片的温度升高,内能增加D .打击铁钉,铁钉的温度升高,内能增加5.图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”,图乙是它的工作原理图。

使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上(图乙1),吸盘中的空气(可视为理想气体)被挤出一部分。

然后把锁扣缓慢扳下(图乙2),让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。

在拉起吸盘的同时,锁扣对盘盖施加压力,致使盘盖以很大的压力压住吸盘,保持锁扣内气体密闭,环境温度保持不变。

下列说法正确的是( )A .锁扣扳下后,吸盘与墙壁间的摩擦力增大B .锁扣扳下后,吸盘内气体分子平均动能增大C .锁扣扳下过程中,锁扣对吸盘中的气体做正功,气体内能增加D .锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小,气体压强减小6.以下说法正确的是( )A .气体对外做功,其内能一定减小B .分子势能一定随分子间距离的增加而增加C .烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体D .在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体7.在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体,压强与大气压强相同。

高二物理热力学练习题

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高二物理热力学练习题一、不定项选择题1. 陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟下列说法中错误..的是( ABC ) A 在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出,是因为白天气温升高,大气压强变大B 一定质量的理想气体,先等温膨胀,再等压压缩,其体积必低于起始体积C 布朗运动就是液体分子的运动D 在轮胎爆裂这一短暂过程中,气体膨胀,温度下降2.上海市七校2010届高三下学期联考一定量的理想气体的p-V 图像如图所示,气体由状态A —B —C —D —A 变化.气体对外做正功的变化过程是下列选项中的 ( B )A .A →BB .B →CC .C →DD . D →A3.四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示,电路与一绝热密闭气缸相连,R a 为电阻丝,电源有内阻,气缸内有一定质量的理想气体,电键S 闭合,现将变阻器的滑动片向下移动的过程中,下列说法正确的是( B )A .气缸内气体压强减小B .气缸内气体的内能增大C .气体分子平均动能减小D .气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少4. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟一定质量的理想气体,体积由V 1膨胀到V 2,如果是通过等压过程实现,做功为W 1、传递热量为Q 1、内能变化为△U 1;如果是通过等温过过程实现,做功为W 2、传递热量为Q 2、内能变化为△U 2,则 ( A )A 、W 1>W 2,Q 1>Q 2,△U 1>△U 2B 、W 1>W 2,Q 1>Q 2,△U 1=△U 2C 、W 1>W 2,Q 1=Q 2,△U 1=△U 2D 、W 1<W 2,Q 1=Q 2,△U 1=△U 25.广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示,竖直放置的固定容器及质量为m 的可动光滑活塞P 都是不导热的,中间有一导热的固定隔板Q ,Q 的上下两边盛有温度和体积均相同的同种气体甲和乙,现用外力F 将活塞P 缓慢向下移动一段距离,则在移动P 的过程中( B )A.外力F对活塞做功,甲的内能不变B.甲传热给乙,乙的内能增加C.甲气体与乙气体相比,甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少D.甲气体与乙气体相比,甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多6.河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟下列叙述中,正确的是( C )A.物体的温度越高,分子热运动就越剧烈,每个分子动能也越大B.布朗运动就是液体分子的热运动C.一定质量的理想气体从外界吸收热量,其内能可能不变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7.河南省开封高中2010届高三上学期1月月考对一定量的气体,下列说法正确的是(BC )A.气体体积是指所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈,气体的温度就越高C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D.当气体膨胀时,气体的分子势能减小,因而气体的内能一定减少8. 江西会昌中学2009~2010学年第一学期第三次月考下列有关热学知识的论述正确的是( BD )A.两个温度不同的物体相互接触时,热量既能自发地从高温物体传给低温物体,也可以自发地从低温物体传给高温物体B.在一定条件下,低温物体可以向高温物体传递能量C.第一类永动机违背能的转化和守恒定律,第二类永动机不违背能的转化和守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来D.温度是物体分子热运动平均动能的标志9.河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟绝热气缸的质量为M,绝热活塞的质量为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气,气缸中密封一部分理想气体,最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。

高二物理热力学基础试题

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高二物理热力学基础试题1.有一座瀑布的高度是50m,流量为12 m3/s,计划在瀑布底部利用水能发电,设在瀑布顶处水流速率与从发电机处水轮机内流出的速率相等,且水能有65%被利用,求安装的发电机功率最大是多少(g取10 m/s2)?【答案】3.9×103 kW【解析】设流量为Q,水的密度为ρ,在t时间内通过水轮机的水的质量为m=ρQt,水的机械能有65%转化为电能,故发电机功率为P==ρQghη=1×103×12×10×50×65% W=3.9×103 kW【考点】能量的转化与守恒电功率的求解点评:发电机发电的模型的建立是重要的知识,高中阶段构建物理模型是非常重要的,一定要加强锻炼,熟练掌握。

2.关于热力学定律和分子动理论,下列说法中正确的是( )A.我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的C.在分子力作用范围内,分子力总是随分子间距离的增大而减小D.温度升高时,物体中每个分子的运动速率都将增大【答案】B【解析】内能向其他形式的能量转化具有方向性;其他形式的能向内能转化时可以100%自发进行,而内能向其他形式的能转化需要外界的帮助。

分子动理论说明分子间同时存在相互作用的引力和斥力,分子运动的快慢与温度有关。

由热力学第二定律可知,A错误,B正确;由分子间作用力与分子间距的关系可知,C项错误;温度升高时,物体中分子平均动能增大,但并不是每个分子的动能都增大,即并不是每个分子的运动速率都增大,故D项错误.【考点】热力学第二定律分子动理论点评:热力学第一定律是能量守恒定律.热力学第二定律有几种表述方式:克劳修斯表述热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物;开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响.热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质的完美晶体的熵值为零.或者绝对零度(T=0K)不可达到.分子动理论的内容:(1)物体的分子是在不停的做无规则运动的,而且分子运动的快慢和物体的温度高低有关系,温度越高,分子运动越剧烈.(2)改变物体内能的方法有做功和热传递.(3)分子间同时存在着引力和斥力.熟记以上定律和理论是解决热力学问题的关键。

高二物理热力学定律与能量守恒试题

高二物理热力学定律与能量守恒试题

高二物理热力学定律与能量守恒试题1.一台发电机用0.5 A电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为()A.6 V B.360 V C.120 V D.12 V【答案】A【解析】由能量守恒定律,解得发电机的电动势为E=6V,只有A选项正确。

【考点】能量守恒定律2.某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体,气体分子间的相互作用力表现为引力.关于实际气体的下列说法中正确的是A.在完全失重的情况下,密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力B.若气体膨胀对外界做功,则分子势能一定增大C.若气体被压缩,外界对气体做功,则气体内能一定增加D.若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,则气体分子的动能一定不变【答案】B【解析】在完全失重的情况下,密闭容器内的气体仍然有压强,气体对器壁的顶部有作用力,所以A错误;体积膨胀,分子间距离增大,分子力做负功,气体的分子势能增加,B正确;外界对气体做功,但气体有可能向外界放热,所以内能的变化情况不能确定,C错误;气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,所以内能不变,但分子势能增大了,所以分子动能一定减小,即D错误,故选B【考点】考查热力学第二定律点评:本题难度较小,改变气体内能有两种形式:做功和热传递3.生产、生活中使用的许多设备都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式。

下列设备在工作过程中把电能主要转化为动能的是 ( )A.电风扇B.发电机C.电磁炉D.电饭煲【答案】A【解析】电风扇电能主要转化为动能.故A正确.发电机是将其他能转化为电能.故B错误.电磁炉、电饭煲是将电能转化为内能.故CD错误.故选A.【考点】闭合电路中的能量转化.点评:能量转换器可根据能量转化和守恒定律来分析能量如何转化,简单的方法是减小的能量转化为增加的能量.4.热力学第二定律常见的表述方式有两种,其一是:不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化;其二是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化。

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高二物理热力学练习题一、不定项选择题1. 陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟下列说法中错误..的是( ABC ) A 在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出,是因为白天气温升高,大气压强变大B 一定质量的理想气体,先等温膨胀,再等压压缩,其体积必低于起始体积C 布朗运动就是液体分子的运动D 在轮胎爆裂这一短暂过程中,气体膨胀,温度下降2.上海市七校2010届高三下学期联考一定量的理想气体的p-V 图像如图所示,气体由状态A —B —C —D —A 变化.气体对外做正功的变化过程是下列选项中的 ( B )A .A →BB .B →CC .C →DD . D →A3.四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示,电路与一绝热密闭气缸相连,R a 为电阻丝,电源有内阻,气缸内有一定质量的理想气体,电键S 闭合,现将变阻器的滑动片向下移动的过程中,下列说法正确的是( B )A .气缸内气体压强减小B .气缸内气体的内能增大C .气体分子平均动能减小D .气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少4. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟一定质量的理想气体,体积由V 1膨胀到V 2,如果是通过等压过程实现,做功为W 1、传递热量为Q 1、内能变化为△U 1;如果是通过等温过过程实现,做功为W 2、传递热量为Q 2、内能变化为△U 2,则 ( A )A 、W 1>W 2,Q 1>Q 2,△U 1>△U 2B 、W 1>W 2,Q 1>Q 2,△U 1=△U 2C 、W 1>W 2,Q 1=Q 2,△U 1=△U 2D 、W 1<W 2,Q 1=Q 2,△U 1=△U 25.广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示,竖直放置的固定容器及质量为m 的可动光滑活塞P 都是不导热的,中间有一导热的固定隔板Q ,Q 的上下两边盛有温度和体积均相同的同种气体甲和乙,现用外力F 将活塞P 缓慢向下移动一段距离,则在移动P 的过程中( B )A.外力F对活塞做功,甲的内能不变B.甲传热给乙,乙的内能增加C.甲气体与乙气体相比,甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少D.甲气体与乙气体相比,甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多6.河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟下列叙述中,正确的是( C )A.物体的温度越高,分子热运动就越剧烈,每个分子动能也越大B.布朗运动就是液体分子的热运动C.一定质量的理想气体从外界吸收热量,其内能可能不变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7.河南省开封高中2010届高三上学期1月月考对一定量的气体,下列说法正确的是(BC )A.气体体积是指所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈,气体的温度就越高C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D.当气体膨胀时,气体的分子势能减小,因而气体的内能一定减少8. 江西会昌中学2009~2010学年第一学期第三次月考下列有关热学知识的论述正确的是( BD )A.两个温度不同的物体相互接触时,热量既能自发地从高温物体传给低温物体,也可以自发地从低温物体传给高温物体B.在一定条件下,低温物体可以向高温物体传递能量C.第一类永动机违背能的转化和守恒定律,第二类永动机不违背能的转化和守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来D.温度是物体分子热运动平均动能的标志9.河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟绝热气缸的质量为M,绝热活塞的质量为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气,气缸中密封一部分理想气体,最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。

如图所示,现拔去销钉,让气缸在斜面上自由下滑,当活塞与气缸相对静止时,被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较,以下说法正确的是( B )A.气体的压强不变B.气体的内能减少C.气体的温度升高D.气体的体积减小10.江西省吉水中学高三第二次月考物理试卷如图,导热气缸开口向下,内有理想气体,缸内活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时,活塞恰好静止,现在沙桶底部钻一小洞,细沙慢慢漏出,并缓慢降低缸外部环境温度,则( C )A.气体压强增大,内能可能不变B.外界对气体做功,气体温度可能降低C.气体体积减小,压强增大,内能一定减小D.外界对气体做功,气体内能一定增加11. 上海市六校2010届高三第一次联考关于物体的内能,下列说法中正确的是(B )(A)温度升高时,每个分子的动能都增大(B)温度升高时,分子的平均动能增大(C)机械能越大,分子的平均动能就越大(D)机械能越大,物体的内能就越大12.福建省龙岩二中2010届高三摸底考试一定质量的气体(分子力及分子势能不计)处于平衡状态Ⅰ,现设法使其温度升高同时压强减小,达到平衡状态Ⅱ,则在状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程(BD )A.气体分子的平均动能必定减小B.单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少C.气体的体积可能不变D.气体必定吸收热量13.四川省宜宾市2010届高三摸底测试下列说法中正确的是( C )A.第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律B.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动,这种运动是布朗运动C.地面附近有一正在上升的空气团(视为理想气体),它与外界的热交换忽略不计。

已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中气团体积增大,温度降低D.热量只能从高温物体向低温物体传递,不可能由低温物体传给高温物体14.河南省豫南九校2010届高三上学期第三次联考如图所示,一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,封闭着两部分气体 A 和 B ,活塞处于静止平衡状态,现通过电热丝对A 气体加热一段时间,后来活塞达到新的静止平衡状态,不计气体分子势能,不计活塞与气缸壁的摩擦,大气压强保持不变,则( AC ) A.气体A 吸热,内能增加B.气体B 吸热,对外做功,内能不变C .气体 A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多D .气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变15. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示,一弹簧秤上端固定,下端拉住活塞提起气缸,活塞与气缸间无摩擦,封闭一定质量的理想气体。

现使气缸内气体的温度升高,则在此过程中,气体体积V 与弹簧秤拉力F 的变化情况是( D )(A )V 增大,F 增大 (B )V 增大,F 减小(C )V 不变,F 不变 (D )V 增大,F 不变16. 江苏省南师大附属扬子中学2010届高三周练(1)以下说法正确的是 .A .达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度B .分子间距增大,分子势能就一定增大C .浸润与不浸润均是分子力作用的表现D .液体的表面层分子分布比液体内部密集,分子间的作崩体现为相互吸引(2)某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ 的热量,同时有2×106 kJ 的热量排放给了低温热 库(冷凝器或大气),则在工作中该热机对外做了 kJ 的功,热机的效率η= %.答案:(1)AC (2)6×106,7517. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示,一定质量的理想气体,处在A 状态时,温度为t A =27︒C ,则在状态B 的温度为_____︒C 。

气体从状态A 等容变化到状态M ,再等压变化到状态B 的过程中对外所做的功为_______J 。

(取1atm =1.0⨯105P a )答案:—33︒C 300J18.利用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05 %(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL 的量筒、盛有适量清水的45×50 cm 2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸下面是实验步骤:A .用滴管将浓度为0.05 %的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL 油酸酒精溶液时的滴数NB.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数nC.将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S cm2用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小_____________(单位:cm)18 0.05%n/NS二、判断以下说法正确的是:(√)1.“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于一滴混合溶液中纯油酸的体积除以相应油酸膜的面积()2.一绝热容器内盛有液体,不停地搅动它,使它温度升高该过程是可逆的;在一绝热容器内,不同温度的液体进行混合该过程不可逆。

()3.气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大。

()4.物理性质各向同性的一定是非晶体。

(√)5.液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的。

(√)6.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强也增大()7.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,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大。

()8.气体体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大。

()9.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加。

(√)10.有一分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的分子力为零处时,a具有的动能一定最大。

()11.气体吸收热量,其分子的平均动能就增大。

()12.尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-283℃ 。

(√)13.在完全失重的情况下,熔化的金属能够收缩成标准的球形。

(√)14.温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质。

()15.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动。

(√)16.两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的作用力可以忽略),设甲固定不动,乙逐渐向甲靠近,直到不能再靠近,在整个移动过程中前阶段分子力做正功,后阶段外力克服分子力做功。

(√)17.晶体熔化过程中,当温度达到熔点时,吸收的热量全部用来破坏空间点阵,增加分子势能,而分子平均动能却保持不变,所以晶体有固定的熔点。

非晶体没有空间点阵,熔化时不需要去破坏空间点阵,吸收的热量主要转化为分子的动能,不断吸热,温度就不断上升。

(√)18.根据热力学第二定律可知,凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传导中,热量只能自发地从高温物体传递给低温物体,而不能自发地从低温物体传递给高温物体。

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