【精選】學年人教版物理選修33熱力學定律章末檢測物理知識點總結(jié)

1、高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)第十章熱力學定律（時間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共10小題，每小題5分，共50分）1 .下列關(guān)于物體內(nèi)能變化的說法，正確的是 （）A. 一定質(zhì)量的晶體在熔化過程中內(nèi)能保持不變B. 一定質(zhì)量的氣體在體積膨脹過程中內(nèi)能一定增加C. 一定質(zhì)量的物體在熱膨脹過程中內(nèi)能不一定增加D. 一定質(zhì)量的物體在體積保持不變的過程中，內(nèi)能一定不變答案 C解析 晶體在熔化過程中要吸熱，卻沒有對外做功，故內(nèi)能增加，A錯誤；一定質(zhì)量的氣體在膨脹過程中，可能吸熱，也可能不吸熱，還有可能放熱，但一定對外做功，由AU= Q+ W不能確定AU,故B錯誤

2、；物體熱膨脹一定是吸收了熱量，對外做功不一定小于吸收的熱量，內(nèi)能不一定增加，C正確；物體體積不變，溫度可能改變，內(nèi)能隨之變化，D錯誤.2 .帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體.氣體開始處于狀態(tài)a,然后經(jīng)過過程 ab到達狀態(tài)b或經(jīng)過過程ac到達狀態(tài)c. b、c狀態(tài)溫度相同，如圖 1所示.設(shè)氣體在狀態(tài) b和狀態(tài)c的壓強分別為pb和pc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為 Qb和Qc,則（A. pb>p% Qb>QcC. pb<pc, Qb>Qc答案 CB. pb>pc, Qb<QcD. pb<pc, Qb<Qc解析 由V= Ct可知V-T圖線的斜率

3、越大，壓強 p越小，故pb<pc.由熱力學第一定律有：Q= AUI-W 因 Tb=Tc,所以 AUb= AUac,而 W<W,故 Qb>Qc.綜上 C正確.3 .如圖2所示，汽缸內(nèi)盛有一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸壁是導(dǎo)熱的，缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與 汽缸的接觸是光滑的，但不漏氣.現(xiàn)將活塞桿與外界連接使其緩慢向右移動，這樣氣體將等溫膨脹 并通過桿對外做功.若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說法正確的是（ ）恒溫高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)圖2A.氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功

4、，因此此過程違反熱力學第二定律B.氣體是從單一熱源吸熱，但并未全用來對外做功，所以此過程不違反熱力學第二定律C.氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，但此過程不違反熱力學第二定律D.以上三種說法都不對答案 C解析 氣體等溫膨脹并通過桿對外做功，由于氣體等溫，所以內(nèi)能不變，對外做功，則要吸收熱量，即氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，但此過程不違反熱力學第二定律，因為此過程產(chǎn) 生了其他影響.4.景頗族的祖先發(fā)明的點火器如圖3所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿,艾絨即可點燃.對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中（）圖3A.氣體溫度升高，壓強不變B.氣體溫度升高，壓強變大C.氣體對外界

5、做正功，氣體內(nèi)能增加D.外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能減少答案 B解析 對封閉氣體，猛推壓縮過程中，外界對氣體做正功，時間極短，熱傳遞不計，即Q= 0,由AD= W Q可知內(nèi)能增大，C、D均錯誤；因氣體內(nèi)能等于所有分子動能與分子勢能之和，其中分子 勢能不變或減小，所以分子平均動能增加，溫度升高，再由理想氣體狀態(tài)方程畢=常量可知，氣體壓強變大，故 A錯誤，B正確.5 .如圖4所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進一支靈敏溫度計和一根氣針，另一端有個用卡子卡 住的可移動膠塞，用打氣筒通過氣針慢慢向容器內(nèi)打氣，使容器內(nèi)的壓強增大到一定程度，這時讀 出溫度計示數(shù).打開卡子，膠塞沖出容器口后 （ ）rr氣圖4A.

6、溫度計示數(shù)變大，實驗表明氣體對外界做功，內(nèi)能減少 B.溫度計示數(shù)變大，實驗表明外界對氣體做功，內(nèi)能增加 C.溫度計示數(shù)變小，實驗表明氣體對外界做功，內(nèi)能減少高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)D.溫度計示數(shù)變小，實驗表明外界對氣體做功，內(nèi)能增加 答案 C解析 膠塞沖出容器口后，氣體膨脹，對外做功，W<0.由于沒時間進行熱交換，由AU= W可知內(nèi)能減小.內(nèi)能等于分子動能與勢能之和，由于體積增大，勢能增大，由此可知分子平均動能減小， 所以溫度降低，故 C正確.6 .如圖5所示，密閉絕熱容器內(nèi)有一絕熱的具有

7、一定質(zhì)量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部 為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計.置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定 在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為Ep（彈簧處在自然長度時的彈性勢能為零）.現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經(jīng)過多次往復(fù)運動后活塞靜止，氣體達到平衡態(tài)， 經(jīng)過此過程（）A. Ep全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能B. Ep一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能C. Ep全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能D. Ep一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能，一部分轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能 答案 D解析 以活塞為研究對象，設(shè)氣體初態(tài)時壓強

8、為pi,活塞質(zhì)量為 m,截面積為S,末態(tài)時壓強為P2,初態(tài)F彈>m» piS,由題意可得末態(tài)位置必須高于初位置，否則不能平衡，則由AUI= W絕熱），W為正，A U必為正，溫度升高，內(nèi)能增加，活塞重力勢能增加，末態(tài)時，由力的平衡條件知 F彈=mg pzS,仍然具有一部分彈性勢能，D正確.7 .電冰箱的制冷設(shè)備是用機械的方式制造人工低溫的裝置，壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi) 外的管道中不斷循環(huán)，實現(xiàn)制冷作用，那么下列說法中正確的是（）A.打開冰箱門讓壓縮機一直工作，可使室內(nèi)溫度逐漸降低8 .在電冰箱的內(nèi)管道中，制冷劑迅速膨脹并吸收熱量C.在電冰箱的外管道中，制冷劑被劇烈壓縮放出

9、熱量D.電冰箱的工作原理違背了熱力學第二定律答案 BC高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)解析 電冰箱工作過程中，消耗電能的同時部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故室內(nèi)溫度不可能降低，選項A錯誤；制冷劑在內(nèi)管道膨脹吸熱，在外管道被壓縮放熱，選項 B、C正確；電冰箱的工作原理并不 違背熱力學第二定律，選項D錯誤.8.下列過程中，可能實現(xiàn)的是（）A.將海水溫度自動下降時釋放的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能8 .利用海洋不同深度的海水溫度不同來制造一種機器，把海水的內(nèi)能變?yōu)闄C械能C.在粗糙水平面上運動的物體，它的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使物體溫

10、度升高D.靜止在光滑水平面上的物體，溫度降低時釋放的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為物體的動能，使物體運動起來答案 BC9 .下列說法不正確的是 （）A.熱量不能由低溫物體傳遞到高溫物體B.外界對物體做功，物體的內(nèi)能必定增加C.第二類永動機不可能制成，是因為違背了能量守恒定律D.電冰箱雖然可以從低溫物體吸收熱量，但不違反熱力學第二定律答案 ABC解析 根據(jù)熱力學第二定律，熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳遞到高溫物體，在發(fā)生其他變化的前提 下，熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，例如電冰箱制冷時，壓縮機工作，消耗了電能，同時熱 量由冰箱內(nèi)的低溫物體傳遞到冰箱外的高溫物體，所以選項A錯誤；外界對物體做功的同時，物體可能發(fā)熱

11、，物體的內(nèi)能不一定增加，所以選項 B錯誤；第二類永動機不可能制成，并不違背能量守恒定律，但它違背了熱力學第二定律中熱機效率必小于1的表述，因此它不可能制成，所以選項C錯誤；電冰箱雖然從低溫物體吸收了熱量，但產(chǎn)生了其他影響，消耗了電能，選項D正確.10 .在光滑水平面上運動的物體，受到一個與速度同方向的推力作用，物體的溫度與環(huán)境溫度相 同，在這個過程中，以物體為研究對象，則（）A.與熱傳遞等效的功是正功，物體的內(nèi)能增加 B.與熱傳遞等效的功是零，內(nèi)能不變 C.動能定理中的功是正功，動能增加 D.動能定理中的功是零，動能不變答案 BC解析 根據(jù)動能定理，推力對物體做正功，物體動能增加；沒有力做功實

12、現(xiàn)其他形式能和內(nèi)能的轉(zhuǎn) 化，物體的內(nèi)能不變.二、填空題（本題共2小題，每小題 5分，共10分）11 .質(zhì)量一定的某種物質(zhì)，在壓強不變的條件下，由液態(tài)I到氣態(tài)田（可看成理想氣體）變化過程中溫度（T）隨加熱時間（t）的變化關(guān)系如圖6所示.單位時間所吸收的熱量可看作不變.高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)圖6(1)以下說法正確的是.A.在區(qū)間n,物質(zhì)的內(nèi)能不變B.在區(qū)間田，分子間的勢能不變C.從區(qū)間I到區(qū)間田，物質(zhì)的嫡增加D.在區(qū)間I ,物質(zhì)分子的平均動能隨著時間的增加而增大(2)在區(qū)間田，若將壓強不變的條件改

13、為體積不變，則溫度升高 (變快、變慢或快慢不變)， 請說明理由.答案 (1)BCD (2)變快，理由見解析解析(2)根據(jù)熱力學第一定律AD= Q+ W理想氣體態(tài)方程 畢=C可知，在吸收相同的熱量Q時，壓強不變的條件下，V增加，M0, AU=Q|四；體積不變的條件下，W= 0, A L2 = Q所以AU<ALk,體積不變的條件下溫度升高變快.12.如圖7所示，根據(jù)制冷機的工作原理，試分析每個工作過程中工作物質(zhì)的內(nèi)能改變情況和引起改變的物理過程:電動機推動 活塞壓撒氣 態(tài)工作物質(zhì) 的過程(1)液態(tài)工作物 質(zhì)在薰發(fā)管 中變?yōu)闅鈶B(tài)的過程氣毒工作物 質(zhì)在冷凝管 中變?yōu)橐壕?的逆程圖7(1)工作物質(zhì)

14、的內(nèi)能,是_的過程;(2)工作物質(zhì)的內(nèi)能 ,是_的過程;(3)工作物質(zhì)的內(nèi)能 ,是的過程.答案(1)增加做功減少放熱(3)增加吸熱解析(1)壓縮氣體，對氣體做功，內(nèi)能增加;高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)(2)氣體液化要放出熱量，內(nèi)能減少；(3)工作物質(zhì)的汽化過程，需吸收熱量，內(nèi)能增加.三、計算題(本題共4小題，共40分)13. (8分)在一個標準大氣壓下，水在沸騰時，1 g的水由液態(tài)變成同溫度的水汽，其體積由1.043 cm 3變成1 676 cm 3.已知水的汽化熱為2 263.8 J/g ，求：(

15、標準大氣壓 p=1.013X10 5 Pa)(1)體積膨脹時氣體又t外界做的功W(2)氣體吸收的熱量 Q(3)氣體增加的內(nèi)能 AU答案 (1)169.7 J (2)2 263.8 J (3)2 094.1 J解析(1)氣體在等壓(大氣壓)下膨脹做功.W= p(V2-V1) =1.013 X 10 5X(1 676 - 1.043) X 10 6J169. 7 J.(2)氣體吸熱 Q= ML 1X2 263.8 J = 2 263.8 J.(3)根據(jù)熱力學第一定律AU= VW Q=2 263.8 J +( 169.7) J =2 094.1 J.14. (10分)如圖8所示，p -V圖中一定質(zhì)量

16、的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程I變至狀態(tài) B時，從外界吸收熱量420 J ,同時膨脹對外做功 300 J .當氣體從狀態(tài) B經(jīng)過程n回到狀態(tài) A時，外界壓縮氣 體做功200 J ,求此過程中氣體吸收或放出的熱量.ov圖8答案放出320 J的熱量解析 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài) A經(jīng)過程I變至狀態(tài) B時，從外界吸收的熱量 Q大于氣體膨脹對 外界做的功 W,氣體內(nèi)能增加，由熱力學第一定律可知，氣體內(nèi)能的增加量為AUI= Q+W= 420 J十 ( - 300)J = 120 J.氣體由狀態(tài)B經(jīng)過程n回到狀態(tài) A時，氣體內(nèi)能將減少120 J ,而此過程中外界又壓縮氣體做了W= 200 J的功，因而氣體必須向

17、外界放熱，Q= A UI-W= ( - 120)J -200 J =- 320 J ,即此過程中氣體放出的熱量是 320 J.15. (10分)如圖9所示，為一汽缸內(nèi)封閉的一定質(zhì)量的氣體的p -V圖線，當該系統(tǒng)從狀態(tài) a沿過程a-c-b到達狀態(tài)b時，有熱量335 J傳入系統(tǒng)，系統(tǒng)對外界做功126 J .求：高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)高中數(shù)學、數(shù)學課件、高中數(shù)學教案、數(shù)學試卷試題、數(shù)學知識點總結(jié)(1)若,a a-d-b過程，系統(tǒng)對外做功 42 J ,則有多少熱量傳入系統(tǒng)？(2)若系統(tǒng)由狀態(tài) b沿曲線過程返回狀態(tài)a時，外界對系統(tǒng)做功84 J ,則系統(tǒng)是吸熱還是放

18、熱？熱量傳遞是多少？答案 (1)251 J (2)放熱 293 J解析 (1)由熱力學第一定律可得a-c-b過程系統(tǒng)增加的內(nèi)能A U= VW Q= (- 126+ 335)J =209J,由 afd-b過程有 AU= W + Q得Q' = A UI- W = 209 - ( - 42)J =251 J ,為正，即有 251 J的熱量傳入系統(tǒng).(2)由題意知系統(tǒng)由 b-a過程內(nèi)能的增量AU' =- A Ul= - 209 J根據(jù)熱力第一定律有 Q = A U' W = ( 209 84)J =- 293 J負號說明系統(tǒng)放出熱量，熱量傳遞為293 J16. (12分)某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖10所示.蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當鍋內(nèi)氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起.假定在壓力閥被頂起時，停止加熱.(1)若此時鍋內(nèi)氣體的體積為V',摩爾體積為 V,阿伏加德羅常