1、第十章 熱力學定律章末質量評估(四)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求)1在以下事例中，通過熱傳遞的方式來改變物體內能的是()a兩小球碰撞后粘合起來，同時溫度升高b冬天暖氣為房間供暖c點燃的爆竹在空中爆炸d汽車的車輪與地面相互摩擦發熱解析：改變內能的方式有兩種：做功和熱傳遞熱傳遞指內能的轉移，而不是其他形式的能轉化為內能，兩小球碰撞后粘在一起，溫度升高，是機械能轉化為內能，故a錯；點燃的爆竹在空中爆炸，是化學能轉化為了內能，故c錯；車輪與地面摩擦生熱，是機械能轉化為內能，故d錯正確答案為b.答

2、案：b2下列關于熵的說法中錯誤的是()a熵是物體內分子運動無序程度的量度b在孤立系統中，一個自發的過程熵總是向減小的方向進行c熱力學第二定律的微觀實質是熵的增加，因此熱力學第二定律又叫熵增加原理d熵值越大，代表系統內分子運動越無序解析：熱力學第二定律表明，一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行的例如，功轉變為熱是機械能向內能轉化答案：b3.作為新能源，從環保角度來看，氫氣具有的突出特點是(）a.在自然界里存在氫氣b.氫氣輕，便于攜帶c.燃燒氫氣無污染 d.氫氣燃燒發熱量高答案：c4一定質量0 的冰，全部變成0 的水的過程中()a分子的平均動能增大，吸收熱量，內能不變b分子的平均動能

3、減小，放出熱量，內能增大c分子的平均動能不變，吸收熱量，內能增大d分子的平均動能不變，放出熱量，內能減小解析：冰是晶體，在熔化過程中，溫度保持不變，故分子平均動能不變，但溶化過程要吸熱，所以內能增大，體積增大，分子勢能增大故a、b、d錯誤，c正確答案：c5下列說法中正確的是()a物體吸熱后溫度一定升高b物體溫度升高，內能一定增加c0 的冰融化為0 的水的過程中內能不變d100 的水變為100 的水汽的過程中內能增大解析：物體吸收熱量溫度不一定升高，a錯誤；物體溫度升高，分子平均動能增大，若分子勢能減小，物體的內能可能減小或不變，b錯誤；0 的冰融化成0 的水的過程中吸熱，內能增加，c錯誤；10

4、0 的水變成100 的水汽過程中吸熱，內能增大，d正確答案：d6.如圖所示，在紫銅管內滴入乙醚，蓋緊管塞用手拉住繩子兩端迅速往復拉動，管塞會被沖開管塞被沖開前()a外界對管內氣體做功，氣體內能增大b管內氣體對外界做功，氣體內能減小c管內氣體內能不變，壓強變大d管內氣體內能增加，壓強變大解析：克服繩與金屬管間的摩擦做功，使管壁內能增加，溫度升高進一步乙醚的溫度升高，直至沸騰，管塞會被沖開管塞被沖開前管內氣體內能增加，壓強變大答案：d7.如圖所示，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打氣，使容器內的壓強增大到一定程度，這

5、時讀出溫度計示數打開卡子，膠塞沖出容器口后()a溫度計示數變大，實驗表明氣體對外界做功，內能減少b溫度計示數變大，實驗表明外界對氣體做功，內能增加c溫度計示數變小，實驗表明氣體對外界做功，內能減少d溫度計示數變小，實驗表明外界對氣體做功，內能增加解析：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uw可知內能減小內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正確答案：c8.熱力學第二定律常見的表述方式有兩種：一是不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化；二是不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而

6、不引起其他變化第一種表述方式可以用如右圖示意圖來表示，根據你對第二種表述的理解，如果也用類似的示意圖來表示，你認為下列示意圖中正確的是()解析：第二種表述的意思是：熱機吸收熱量，對外做功，同時把熱量傳給低溫物體答案：b9某未密閉房間內的空氣溫度與室外的相同，現對該室內空氣緩慢加熱，當室內空氣溫度高于室外空氣溫度時()a室內空氣的壓強比室外的小b室內空氣分子的平均動能比室外的大c室內空氣的密度比室外的大d室內空氣對室外空氣做了負功解析：由于房間是未密封的，它與外界是相通的，故室內的空氣壓強與室外的空氣壓強相等，a錯誤；由于室內的空氣溫度高于室外的空氣溫度，而溫度是分子平均動能的標志，故室內空氣分

7、子的平均動能比室外的大，b正確；室內空氣的密度小于室外空氣的密度，c錯誤；室內的空氣會向室外膨脹，所以室內的空氣對室外空氣做正功，d錯誤答案：b10.如圖所示，密閉絕熱容器內有一絕熱的具有一定質量的活塞，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)現繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經過多次往復運動后活塞靜止，氣體達到平衡態，經過此過程()aep全部轉換為氣體的內能bep一部分轉換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能cep全部轉換

8、成活塞的重力勢能和氣體的內能dep一部分轉換成活塞的重力勢能，一部分轉換為氣體的內能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能解析：以活塞為研究對象，設氣體壓強為p1，活塞質量為m，橫截面積為s，末態時壓強為p2，初態f彈>mgp1s，由題意可得末態位置必須高于初位置，否則不能平衡，則由uw(絕熱)w為正，u必為正，溫度升高，內能增加，活塞重力勢能增加，末態時，由力的平衡條件知f彈mgp2s，仍然具有一部分彈性勢能，d正確答案：d二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求)11.為了減緩大氣中co2濃度的增加，可以采取的措施有(）a.禁止使用煤

9、、石油和天然氣b.開發利用核能、太陽能c.將汽車燃料由汽油改為液化石油氣d.植樹造林解析：能源與環境是相互制約的，在目前能源比較短缺的情況下還不能禁止使用常規能源，a、c錯，b正確；通過植樹造林，可以把太陽輻射到地球的能量轉化為生物的能量儲存起來，又能吸收大氣中的co2，釋放出o2，d正確.答案：bd12溫室效應嚴重威脅著人類生態環境的安全，為了減少溫室效應造成的負面影響，有的科學家受到了啤酒在較高壓強下能夠溶解大量的二氧化碳的啟發，設想了一個辦法：可以用壓縮機將二氧化碳送入深海底，永久貯存起來海底深處，壓強很大，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

10、永遠的“家”，從而避免溫室效應在將二氧化碳送入深海底的過程中，以下說法正確的是()a壓縮機對二氧化碳做功，能夠使其內能增大b二氧化碳與海水間的熱傳遞能夠使其內能減少c二氧化碳分子平均動能會減少d每一個二氧化碳分子的動能都會減少解析：本題考查熱力學第一定律壓縮機壓縮氣體對氣體做功，氣體溫度升高，內能增大，a對二氧化碳壓入海底時比海水溫度高，因此將熱量傳遞給海水而內能減小，b是對的二氧化碳溫度降低，分子平均動能減少，但不是每個分子的動能都減少，c正確，d錯誤答案：abc13.如圖，一絕熱容器被隔板k隔開成a，b兩部分已知a內有一定量的稀薄氣體，b內為真空抽開隔板k后，a內氣體進入b，最終達到平衡狀

11、態在此過程中()a氣體對外界做功，內能減少b氣體不做功，內能不變c氣體壓強變小，溫度降低d氣體壓強變小，溫度不變解析：因b內為真空，抽開隔板k后，a內氣體對外界不做功，由uwq知內能不變，故選項a錯誤選項b正確稀薄氣體可看作理想氣體，其內能只與溫度有關，氣體的內能不變，溫度也不變，由p1v1p1v2和v1<v2知p1>p2，即氣體壓強變小，故選項c錯誤，選項d正確答案：bd14.如圖所示，一定質量的理想氣體，從狀態a經絕熱過程ab、等容過程bc、等溫過程ca又回到了狀態a，則()aab過程氣體降溫bbc過程氣體內能增加，可能外界對氣體做了功cca過程氣體放熱d全部過程氣體做功為零解

12、析：ab過程氣體絕熱膨脹，氣體對外界做功，其對應的內能必定減小，即氣體溫度降低，選項a正確；bc過程氣體等容升壓，由c(常量)可知，氣體溫度升高，其對應內能增加，因做功w0，選項b錯；ca過程氣體等溫壓縮，故內能變化為零，但外界對氣體做功，因此該過程中氣體放熱，選項c正確；ab過程氣體對外做功，其數值等于ab線與橫軸包圍的面積bc過程氣體不做功ca過程外界對氣體做功，其數值等于ca線與橫軸包圍的面積，顯然全過程對氣體做的凈功為abc封閉曲線包圍的面積，選項d不正確答案：ac三、非選擇題(本題共5小題，共54分把答案填在題中的橫線上或按照題目要求作答解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算

13、步驟，只寫出最后答案的不能得分有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)15(6分)指出下面例子中各是什么物理過程改變物體內能：(1)瓶內的高壓氣體將瓶塞沖開，瓶內氣體的溫度降低，_(2)子彈打中木塊，木塊和子彈的溫度升高，_(3)電流通過電爐絲，其溫度升高，_(4)將燒紅的鐵塊放入冷水中，水的溫度升高，_解析：(1)中體積增大對外做功；(2)中子彈與木塊摩擦做功；(3)中電流做功；(4)中屬于熱傳遞答案：(1)做功(2)做功(3)做功(4)熱傳遞16(12分)(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法中正確的是_(填寫相應的序號)氣體分子間

14、的作用力增大氣體分子的平均速率增大氣體分子的平均動能減小氣體組成的系統的熵增加(2)若將氣泡內的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6 j的功，則此過程中氣泡_(填“吸收”或“放出”)的熱量是_j氣泡到達湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1 j的功，同時吸收了0.3 j的熱量，則此過程中，氣泡內氣體內能增加了_j.解析：(1)氣泡上升過程中溫度保持不變，壓強減小體積增大，所以均錯，根據熵增加原理知正確(2)氣泡上升過程中t不變，故u0，由熱力學第一定律得氣體吸收熱量qw0.6 j.氣泡到達湖面后溫度上升，uqw0.3 j0.1 j0.2 j.答案：(1)(2)

15、吸收0.60.217.(12分）如圖所示，為一氣缸內封閉的一定質量的氣體的pv圖線，當該系統從狀態a沿過程acb到達狀態b時，有335 j的熱量傳入系統，系統對外界做功126 j.(1）若沿adb過程，系統對外做功42 j，則有多少熱量傳入系統？(2）若系統由狀態b沿曲線過程返回狀態a時，外界對系統做功84 j，問系統是吸熱還是放熱？熱量傳遞是多少？解析：(1）沿acb過程：uwq(126335） j209 j.沿adb過程：uwq，quw209(42） j251 j，即有251 j的熱量傳入系統.(2）由ba，u209 j.uwq84 jq，q(20984）j293 j.負號說明系統放出熱量

16、.答案：(1）251 j(2）放熱293 j18(12分)如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態a依次經過狀態b、c和d后再回到狀態a.其中，ab和cd為等溫過程，bc和da為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)這就是著名的“卡諾循環”(1)該循環過程中，下列說法正確的是_ab過程中，外界對氣體做功；bc過程中，氣體分子的平均動能增大；cd過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多；da過程中，氣體分子的速率分布曲線不發生變化(2)該循環過程中，內能減小的過程是_(選填“ab”“bc”“cd”或“da”)若氣體在ab過程中吸收63 kj的熱量，在cd過程中放出38 kj的熱量，則氣體完成一次循環對

17、外做的功為_kj.(3)若該循環過程中的氣體為1 mol，氣體在a狀態時的體積為10 l，在b狀態時壓強為a狀態時的.求氣體在b狀態時單位體積內的分子數(已知阿伏加德羅常數na6.0×1023 mol1，計算結果保留一位有效數字)解析：(1)ab過程中，氣體溫度不變，內能不變，氣體體積變大，氣體對外界做功，錯誤；bc過程中，氣體對外界做功，氣體內能減少，溫度降低，分子平均動能減小，錯誤；cd過程中，氣體溫度不變，分子運動的劇烈程度不變，體積減小，單位體積內的分子個數增加，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數增多，正確；da過程中，外界對氣體做功，氣體內能增大，溫度升高，氣體分子的速率分

18、布曲線發生變化，錯誤(2)ab、cd都是等溫過程，內能不變，bc為絕熱膨脹，q0，由熱力學第一定律uw0，內能減小，da為絕熱壓縮，同理內能增加，故選“bc”由熱力學第一定律：wq1q2u，wuq1q2063 kj(38 kj)25 kj，即氣體完成一次循環對外做功25 kj.(3)ab為等溫過程，由玻意耳定律：pavapbvb，又pbpa，故vbva×10×103 m31.5×102 m3.則b狀態時單位體積內的分子數為：n4×1025個/m3.答案：(1)(2)bc25(3)4×1025個/m319.(12分）如圖所示，一長為l、內橫截面積為s的絕熱汽缸固定在水平地面上，汽缸內用一質量為m的絕熱活塞封閉了一定質量的理想氣體，開始時活塞固定在汽缸正中央，汽缸內被封閉氣體壓強為p，外界大氣壓為p0(pp0）.現釋放活塞，測得活塞被缸內氣體推到缸口時的速度為v.(1）求此過程克服大氣壓力所做的功.(2）活塞從釋放到將要離開缸口，缸內氣體內能改變了多少？解析：(1）設大氣