高中物理选修33同步检测第10章热力学定律 单元检测Word文档格式.docx

1、2与外界隔绝的、发生变化孤立体系，其总熵的变化是（）A不变B可能增大或减小C总是不增大D总是减小【解析】据熵增加原理知，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小【答案】C3在研究性学习的过程中，同学们提出了以下四个活动方案，哪些从理论上讲是可行的（）A改进热机的生产工艺，总有一天热机的效率可达到100%B发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下C汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D将房屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题【解析】热机的效率不可能达到100%，A错；绝对零度不可达到，B错；汽车尾气中有害气体不会与空

2、气自动分离，C错；太阳能可以发电和进行加热，D正确【答案】D40 水结成0 的冰，对此过程应用热力学第一定律，以下关系符号的说明正确的是（）AQ0，W0，UBQ0，W0，UCQDQ【解析】对这一过程的判断要注意两点：（1）水结成冰，要放出熔解热（2）水结成冰，体积要膨胀据此，可以立即给出判断放出熔解热，表示Q0.体积膨胀，表示物体对外界做功，W0.因此，只能选择选项C.5已知一个系统的两个宏观态甲、乙，及对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于对两个宏观态的描述及过程自发的可能方向的说法中正确的是（）A甲比较有序，乙比较无序，甲乙B甲比较无序，乙比较有序，甲乙C甲比较有序，乙比较无序，乙甲

3、D甲比较无序，乙比较有序，乙甲【解析】一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度，从中还可以推知系统自发的方向，微观态数目越多，表示越无序，一切自然过程总沿着无序性增大的方向进行，A对，B、C、D错【答案】A6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（）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

4、内能不变，则气体的温度保持不变7如图所示，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（）A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【解析】胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功，WVA，气体分子之间的平均间距增大，B正确、C错误；由气体内能变大、体积变大可知气体对外做功，根据热力学第一定律U

5、WQ知Q0，气体要吸热，D正确【答案】ABD第卷（非选择题52分）二、填空题（本题有2小题，共12分，请将答案写在题中的横线上）13（6分）质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态到气态（可看成理想气体）变化过程中温度（T）随加热时间（t）变化关系如图所示单位时间所吸收的热量可看作不变（1）以下说法正确的是_A在区间，物质的内能不变B在区间，分子间的势能不变C从区间到区间，物质的熵增加D在区间，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大（2）在区间，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），理由_ .【解析】根据热力学第一定律UQW，理想气体的状态方程C可知，在吸

6、收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W0，UQ|W|；体积不变的条件下，W0，UQ；所以U1U2，体积不变的条件下温度升高变快【答案】（1）BCD（2）变快，理由见解析14（6分）（1）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是_热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明_能不能完全转化为_能（2）如图表示一定质量的某气体在不同温度

7、下的两条等温线图中等温线对应的温度比等温线对应的温度要_（填“高”或“低”）在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的_倍【解析】（1）本题考查热力学第一定律由热力学第一定律可得，UWQ，Q1WQ20，Q1Q2W.（2）本题考查气体定律在两等温线上取体积相等的两个状态，可见等温线的压强小于等温线的压强，由C可得，等温线的温度小于等温线的温度；在等温条件下，pVC，可得如果气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积变为原来的1/2.【答案】（1）Q1Q2W内机械（2）低三、计算题（本题有3小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能

8、得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15（13分）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的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？做功多少？【解析】（1）由热力学第一定律可得UWQ120 J280 J160 J所以内能增加了160 J.（2）由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从状态回到状态过程中，内能的变化应等于状态到状态过程中内能的变化，则从状态到状态的过程中，内能应减少160 J，即U160 J，又Q

9、240 J根据热力学第一定律得UWQ所以WUQ160 J（240 J）80 J即外界对气体做功80 J.【答案】（1）增加了160 J（2）外界对气体做功80 J16（13分）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的功数值为W，其内能增加了U，不计封闭气体向外散的热，已知照射到集热板上太阳光的能量有50%被箱内气体吸收，求：（1）这段时间内集热箱内气体共吸收的热量；（2）此位置太阳光在垂直集热板单位面积上的辐射功率【解析】（1）设吸收的热量为Q，根据热力学第一定律得：UWQ，QUW（2）在垂直集热板单位面积上的辐射

10、功率：P.【答案】（1）UW（2） 17（14分）如右图所示，为一气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acb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：（1）若沿adb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？【解析】（1）由热力学第一定律可得acb过程系统增加的内能UWQ（126335） J209 J由adb过程有UWQ得QUW209（42）J251 J，为正，即有251 J的热量传入系统（2）由题意知系统由ba过程内能的增量UU209 J根据热力学第一定律有QUW（20984） J293 J负号说明系统放出热量，热量传递为293 J.【答案】（1）251 J（2）放热293 J