1、1第 5 章 热力学定律 第 6 章 能源与可持续发展章末检测(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分)1下列关于物体内能变化的说法，正确的是( )A一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变B一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加C一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加D一定质量的物体在体积保持不变的过程中，内能一定不变答案 C解析 晶体在熔化过程中要吸热，却没有对外做功，故内能增加，A 错误；一定质量的气体在膨胀过程中，可能吸热，也可能不吸热，还有可能放热，但一定对外做功，由 U Q W 不能确定 U，故 B 错误；物体热膨胀一定是吸收了热量，对
2、外做功不一定小于吸收的热量，内能不一定增加，C 正确；物体体积不变，温度可能改变，内能随之变化，D 错误2电冰箱的制冷设备是用机械的方式制造人工低温的装置，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内、外的管道中不断循环，实现制冷作用，那么下列说法中正确的是( )A打开冰箱门让压缩机一直工作，可使室内温度逐渐降低B在电冰箱的内管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量C在电冰箱的外管道中，制冷剂被剧烈压缩放出热量D电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律答案 BC解析 电冰箱工作过程中，消耗电能的同时部分电能转化为内能，故室内温度不可能降低，选项 A 错误；制冷剂在内管道膨胀吸热，在外管道被压缩放热，选项 B、C 正确
3、；电冰箱的工作原理并不违背热力学第二定律，选项 D 错误3带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体气体开始处于状态 a；然后经过过程 ab 到达状态 b 或经过过程 ac 到达状态 c.b， c 状态温度相同，如图 1 所示设气体在状态 b和状态 c 的压强分别为 pb和 pc，在过程 ab 和 ac 中吸收的热量分别为 Qab和 Qac，则( ) 2图 1A pbpc， QabQac B pbpc， QabQac D pbQac.综上 C正确4下列过程中，可能实现的是( )A将海水温度自动下降时释放的内能全部转变为机械能B利用海洋不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能变为机械能C在粗
4、糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高D静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来答案 BC5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 AD解析 根据热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化即气体吸收热量在引起了其他变化的情况下，可以完全转化为功，A 对；一定量气体的内能的影响因素有体积和温度，故气体体积增大时，由于温度变化情况未知，故内能不一定减少，B 错；内能可
5、以通过做功和热传递改变，气体从外界吸收热量，由于对外做功情况未知，故内能不一定增加，C 错；同理外界对气体做功，由于热传递情况未知，故气体内能有可能减少，D 对6如图 2 所示，汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，3活塞与汽缸的接触是光滑的，但不漏气现将活塞杆与外界连接使其缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )图 2A气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但
6、此过程不违反热力学第二定律D以上三种说法都不对答案 C解析 气体等温膨胀并通过杆对外做功，由于气体等温，所以内能不变，对外做功，则要吸收热量，即气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律，因为此过程产生了其他影响，所以没有违反热力学第二定律7景颇族的祖先发明的点火器如图 3 所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃对筒内封闭的气体，在此压缩过程中( )图 3A气体温度升高，压强不变B气体温度升高，压强变大C气体对外界做正功，气体内能增加D外界对气体做正功，气体内能减少答案 B解析 对封闭气体，猛推压缩过程中，外界对气体做正功，时间极短，热传递不计
7、，即 Q0，由 U W Q 可知内能增大，C、D 均错误；因气体内能等于所有分子动能与分子势能之和，其中分子势能不变或减小，所以分子平均动能增加，温度升高，再由气体状态方程 常量可知，气体压强变大，故 A 错误、B 正确pVT8在光滑水平面上运动的物体，受到一个与速度同方向的推力，物体的温度与环境温度相同，在这个过程中，以物体为研究对象，则4( )A与热传递等效的功是正功，物体的内能增加B与热传递等效的功是零，内能不变C动能定理中的功是正功，动能增加D动能定理中的功是零，动能不变答案 BC解析 根据动能定理，推力对物体做正功，物体动能增加；没有力做功实现其他形式能和内能的转化，物体的内能不变9
8、如图 4 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( )图 4A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，内能增加答案 C解析 胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功， Wmg p1S，由题意可得末态位置必须高于初位置，否则不能平衡，则由 U W(绝热) W 为正， U 必为正，温度升高，内能
9、增加，活塞重力势能增加，末态时，由力的平衡条件知 F 弹 mg p2S，仍然具有一部分弹性势能，D 正确二、填空题(共 2 小题，共 12 分)11(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 6 所示单位时间所吸收的热量可看作不变图 6(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)请说明理由答案 (1)BCD (2)变快，
10、理由见解析6解析 根据热力学第一定律 U Q W，理想气体的状态方程 C 可知，在吸收相同pVT的热量 Q 时，压强不变的条件下， V 增加， W0.结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同答案 (1) n NA (2)减少了 3 J (3)温度随着海拔高度的增加而降低VV解析 (1)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁，设锅内气体分子数为 n，则：n NA.VV(2)根据热力学第一定律： U W Q，气体对外做功，功为负， W1 J；向外放热，热量为负， Q2 J.则有： U W Q3 J，负号表示内能减少锅内气体内能减少，减少了 3 J.(3)由 p p0(1 H )(其中 0)，随着海拔高度的增加，大气压强减小；由 p1 p p0(1 H ) ，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减mgS mgS小；根据查理定律 可知，阀门被顶起时锅内气压温度随着海拔高度的增加而降低p1T1 p2T2
