同步練習熱力學定律

1、第十章 熱力學定律知識點一做功和內(nèi)能的變化1用下述方法改變物體的內(nèi)能，屬于做功的方式是 （）A .用錘子打鐵時，鐵塊發(fā)熱B .用磨刀石磨刀時，刀發(fā)熱C .雙手互搓，手發(fā)熱D.用天然氣燒水2. 在給自行車輪胎打氣時，會發(fā)現(xiàn)胎內(nèi)空氣溫度升高，這是因為（）.A .胎內(nèi)氣體壓強不斷增大，而容積不變B.輪胎從外界吸熱C .外界空氣溫度本來就高于胎內(nèi)氣體溫度D .打氣時，外界不斷地對胎內(nèi)氣體做功3. 定質(zhì)量的氣體封閉在絕熱的汽缸內(nèi)，當用活塞壓縮氣體時，一定增大的 物理量有（不計氣體分子勢能）（）.A .氣體體積B .氣體分子密度C .氣體內(nèi)能D .氣體分子的平均動能4. 下列說法中正確的是（）.A .“摩

2、擦生熱”的現(xiàn)象，實際上是做功改變物體的內(nèi)能B.柴油機點火的道理是壓縮氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，使噴 入汽缸內(nèi)的霧狀柴油燃燒C .做功改變物體的內(nèi)能實質(zhì)上是機械能與內(nèi)能間的相互轉(zhuǎn)化D.瓶內(nèi)的高壓氣體將瓶塞沖開，瓶內(nèi)氣體溫度降低，其原理是氣體在膨脹 時對外做功，內(nèi)能減少，溫度降低知識點二 熱傳遞和內(nèi)能的變化5. 熱傳遞的規(guī)律是（）.A .熱量從內(nèi)能大的物體傳給內(nèi)能小的物體B.熱量從內(nèi)能較小的物體傳給內(nèi)能較大的物體C .熱量從溫度高的物體傳給溫度低的物體D .熱量從高溫內(nèi)能大的物體傳給低溫內(nèi)能小的物體6. 下列關(guān)于內(nèi)能與熱量的說法中，正確的是 （）.A .馬鈴薯所含熱量高B.內(nèi)能越大的物體

3、熱量也越多C .熱量自發(fā)地從內(nèi)能大的物體流向內(nèi)能小的物體D熱量自發(fā)地從溫度高的物體流向溫度低的物體7在一個完全真空的絕熱容器中放入兩個物體，它們之間沒有發(fā)生熱傳遞, 這是因為（）.A.兩物體沒有接觸B.兩物體的溫度相同C .真空容器不能發(fā)生熱對流D .兩物體具有相同的內(nèi)能知識點三做功和熱傳遞與內(nèi)能變化的關(guān)系8.如圖10-1、2-3甲所示的容器中，A、B中各有一個可自由移動的活塞，活 塞下面是水，上面是大氣，大氣壓恒定，A、B的底部由帶閥門K的管道相連, 整個裝置與外界絕熱.打開閥門前， A中水面比B中水面高，打開閥門后，A中的水逐漸向B中流，最后達到同一高度，在這個過程中（）.A .大氣壓力對

4、水做功，水的內(nèi)能增加B.水克服大氣壓力做功，水的內(nèi)能減少C .大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能不變D .大氣壓力對水不做功，水的內(nèi)能增加9.做功和熱傳遞是等效的，這里指的是（A.它們能使物體改變相同的溫度).甲圖 10-1、2-3B.它們能使物體增加相同的熱量C.它們能使物體改變相同的內(nèi)能D.它們本質(zhì)上是相同的熱力學第一定律的理解和應用10. （2013山東煙臺）關(guān)于內(nèi)能的變化，以下說法正確的是（）.A .物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大B.物體對外做功，內(nèi)能一定減少C .物體吸收熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變D .物體放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能可能不變11. 若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖

5、底上升到湖面的過程中，對外界做了 0.6 J的功，貝吐匕過程中氣泡 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(nèi)氣體內(nèi)能增加了 J.能量守恒定律的理解和應用12. 自由擺動的秋千擺動幅度越來越小，下列說法正確的是（）.A .機械能守恒B.能量正在消失C .只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化D 減少的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但總能量守恒 能的轉(zhuǎn)化與守恒的綜合應用13. 2011福建理綜，28（2）一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5 X 104 J，氣體對外界做功1.0X 104J,則該理想氣

6、體的（）.A .溫度降低，密度增大B.溫度降低，密度減小C .溫度升高，密度增大D.溫度升高，密度減小熱傳遞的方向性14. 關(guān)于熱傳導的方向性，下列說法正確的是（）.A .熱量能自發(fā)地由高溫物體傳給低溫物體B.熱量能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體C .在一定條件下，熱量也可以從低溫物體傳給高溫物體D.熱量不可能從低溫物體傳給高溫物體熱力學第二定律15. 根據(jù)熱力學第二定律，下列判斷正確的是（）.A. 電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能B. 在火力發(fā)電機中，燃氣的內(nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔蹸 .熱機中，燃氣內(nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能D .在熱傳導中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體16. 關(guān)于制冷機制冷

7、過程的說法中，正確的是（）.A .此過程違反了熱力學第二定律B.此過程沒有違反熱力學第二定律C .此過程違反了能量守恒定律D .此過程沒有違反能量守恒定律第二類永動機是不可能制成的17. 關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，下列說法中正確的是 （）.A .隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并達到絕對零度，最 終實現(xiàn)熱機效率100%B .熱量是不可能從低溫物體傳遞給高溫物體的C .第二類永動機遵從能量守恒故能做成D .用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功2.0X 105 J,同時空氣向外界放出熱量1.5X 105 J,則空氣的內(nèi)能增加了 0.5X 105 J18. 下列說法正確的是（）.A .第二類永

8、動機和第一類永動機一樣，都違背了能量守恒定律B 第二類永動機違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性C 自然界中的能量是守恒的，所以不用節(jié)約能源D 自然界中的能量盡管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用， 故要節(jié)約能源宏觀態(tài)與微觀態(tài)19. 自發(fā)的過程總是傾向于出現(xiàn)較多 寸應的宏觀態(tài)，因此自發(fā)的過程總是從向著展的.20. 向一鍋開水投入了 5個糖餡的甜湯圓，隨后投入了 5個肉餡的咸湯圓，甜、咸湯圓在沸水中翻滾，象征著封閉系統(tǒng)進入了一個自發(fā)的過程，隨后，用 兩只碗各盛了 5個湯圓，每碗湯圓中共有六種可能：全是甜的全是咸的 1甜4咸 4甜1咸這是四種不平衡的宏觀態(tài)；2甜3咸 3甜2咸 這是兩種相對平衡的宏觀態(tài)

9、.兩只碗各盛5個湯圓共有32種組合方式，我們稱為32個微觀態(tài)，試問：（1）以上六種宏觀態(tài)所對應的微觀態(tài)的個數(shù)各是多少？請設計一個圖表來表示.（2）以上相對平衡的宏觀態(tài)出現(xiàn)的概率是多少？熱力學第二定律的微觀意義21. 下列關(guān)于熵的說法中錯誤的是（）.A .熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運動無序性的量度B.在自然過程中一個孤立系統(tǒng)的熵總是增加或不變的C .熱力學第二定律也叫做熵減小原理D .熵值越大代表越無序）.B.熵是熱力學中的一個過程量22. 下列關(guān)于熵的說法中正確的是（A .熵是熱力學中的一個狀態(tài)量C .熵值越大，無序程度越大 能源開發(fā)與利用D .熵值越小，無序程度越大23. 下列關(guān)于能量耗散的說法，正確的

10、是（）.A .能量耗散使能的總量減少，違背了能量守恒定律B.能量耗散是指耗散在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類利用C .各種形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是能夠自動全額發(fā)生的D.能量耗散導致能量品質(zhì)的降低24. （1）核能、風能等新能源是近年來能源發(fā)展的重點方向之一，與煤、石油等傳統(tǒng)能源相比較，核能具有哪些優(yōu)點和缺點？（2）有一座城市，經(jīng)常受到大風和風沙大侵擾為了合理使用新能源，計劃 建造風能發(fā)電站或太陽能發(fā)電站.請用物理學知識，指出建造哪種類型的 發(fā)電站更合適，并請說明理由.第十章熱力學定律（參考答案）1功和內(nèi)能2熱和內(nèi)能（參考答案）1解析 A、B、C中的過程都是力對系統(tǒng)（鐵塊、刀、手）做功，內(nèi)能增加和

11、溫度升高 的過程而D中的用天然氣燒水則是通過熱傳導和熱對流來實現(xiàn)水溫升高的.答案 ABC2解析 給自行車輪胎打氣，人對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增加，所以溫度升高.答案 D3解析 絕熱過程外力對系統(tǒng)做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動能增加.答案BCD4解析 分清物理過程，明確做功情況，就能確定內(nèi)能變化的原因.答案 ABCD5解析 自發(fā)的熱傳遞的方向是從溫度高的物體傳給溫度低的物體，與物體的內(nèi)能大小無關(guān).答案 C6解析 選項A是一種很常見的說法，在日常生活中似無須計較，但從物理學的角度 來看，卻有不妥，熱量是過程量，不是狀態(tài)量，不能像內(nèi)能那樣蘊含在物體中，選項A錯；說法B與說法A存在相同的錯誤，此

12、外， 物體的內(nèi)能與熱量之間， 在數(shù)量上沒 有必然聯(lián)系，選項 B錯；兩物體之間熱量的流向只與它們的溫度有關(guān)，與它們的內(nèi)能 無關(guān)，選項C錯.答案 D7解析 發(fā)生熱傳遞的條件是有溫度差，而與物體內(nèi)能的多少、是否接觸周圍的環(huán)境（是否真空）無關(guān)，故選項 B正確，A、C、D錯誤.答案 B8解析 打開閥門K穩(wěn)定后，容器 A、B中的水面相平，相當于題圖乙中畫斜線部分 的水從A移到B，這部分水的重力勢能減少了，即重力對水做了功，同時大氣壓力對 A容器中的水做正功為 poSAhA，對B容器中的水做負功為 poSjhB，因為兩部分水的體 積相等，所以大氣壓力對水做的總功為零.由于容器絕熱，系統(tǒng)與外界之間沒有熱交 換

13、，而重力對系統(tǒng)做正功，故水的內(nèi)能增加.答案 D9解析 做功是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，功的多少是內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度，熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度； 所以兩者對改變系統(tǒng)的內(nèi)能是等效的.答案 C10解析 根據(jù)熱力學第一定律，AU= W+ Q,物體內(nèi)能的變化與做功及熱傳遞兩個因素均有關(guān)，物體吸收熱量，內(nèi)能也不一定增大，因為物體可能同時對外做功，故內(nèi)能 有可能不變或減少，A錯，物體對外做功，還有可能吸收熱量、內(nèi)能可能不變或增大， B錯、C正確；放出熱量，同時對外做功，內(nèi)能一定減少，D錯誤.答案 C11. 解析 將氣體視為理想氣體時，其內(nèi)能只與溫度有關(guān)，氣泡上升過程中溫度不變，AU = 0，對外

14、做功，W=- 0.6 J,由 AU = Q + W 有 Q =AU W= 0.6 J0,即需從外界 吸收0.6 J的熱量，氣泡到達湖面后，由AU = Q + W得，AU= (0.3 0.1) J= 0.2 J.答案吸收 0.60.212. 解析自由擺動的秋千擺動幅度減小，說明機械能在減少，減少的機械能等于克服阻力、摩擦力做的功增加了內(nèi)能.答案 D13. 解析 由 AU = W + Q可得理想氣體內(nèi)能變化AU = 1.0 X 104 J+ 2.5X 104 J =1.5X 104 J 0,故溫度升高，A、B兩項均錯.因為氣體對外做功， 所以氣體一定膨脹， 體保變大，由P= m可知密度變小，故 C

15、項錯誤.D項正確.答案 D14. 解析 在有外力做功的情況下，熱量可以從低溫物體傳給高溫物體，但熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體.答案 AC15. 解析 根據(jù)熱力學第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，電流的能可全部變?yōu)閮?nèi)能(由焦耳定律可知)，而內(nèi)能不可能全部變成電流的能，而不產(chǎn)生其它影響機械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機械能在熱傳導中，熱 量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體. 答案 BCD16. 解析 制冷機可以從低溫物體吸收熱量傳給高溫物體，但必須消耗電能.熱力學第二定律并不否認熱量可從低溫物體傳給高溫物體，關(guān)鍵是“不產(chǎn)生

16、其他影響”，A錯誤、B正確.任何物理過程都不違反能量守恒定律，C錯誤、D正確. 答案 BD17. 解析 由熱力學第二定律知，B、C錯；絕對零度不可能達到，A錯；由熱力學第一定律知D正確. 答案 D18. 解析 第一類永動機違背了能量守恒定律；第二類永動機違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性，故B、D選項正確.答案 BD19. 答案微觀態(tài)有序無序宏觀態(tài)全是甜的全是咸的1甜4咸4甜1咸2甜3咸3甜2咸微觀態(tài)個數(shù)1155101020答案解析 (1)宏觀態(tài)對應的微觀態(tài)個數(shù).10+ 105(2)相對平衡的宏觀態(tài)出現(xiàn)的概率為：P = 8.1 + 1 + 5 + 5 + 10+ 10 821. 解析一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，這就是熱力學第二定律的微觀意義系統(tǒng)的熱力學過程就是大量分子向無序程度大的狀態(tài)變化的過程.自然過程的方向性可以表述為：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的熵值不會減小，因此熱力學第二定律又稱為熵增加原理.因此A、B、D說法正確，C說法錯誤.答案 C22. 解析 熵值越大，無序程度越大，而熵是狀態(tài)量.答案 AC23. 解析能量耗散