1、章末综合检测(第十章)时间：60分钟满分：100分一、选择题(本题共14小题，110题为单项选择题，1114题为多项选择题，每小题4分，共56分)1热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程()A有的只遵守热力学第一定律B有的只遵守热力学第二定律C有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律D所有的都遵守热力学第一、第二定律2一个带活塞的汽缸内盛有一定量的气体，若此气体的温度随其内能的增大而升高，则()A将热量传给气体，其温度必升高B压缩气体，其温度必升高C压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变D压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高3下列说法正确的是()A对某物体做功，必定会
2、使该物体的内能增加B第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C电流的能不可能全部转化为内能D热量不可能从低温物体传到高温物体4在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这是因为()A胎内气体压强不断增大，而容积不变B轮胎从外界吸热C外界空气温度本来就高于胎内气体温度D打气时，外界不断地对胎内气体做功5下列有关焦耳及焦耳实验的说法正确的是()A焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功当量B焦耳实验中用到的容器可以用普通玻璃杯代替C焦耳实验的研究对象是容器中的水D焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度，实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但做功必须相同6如图所
3、示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分体积相等的气体，A的密度小，B的密度较大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸收的热量为Q，气体内能增量为U，则()AUQ BUQCUQ D无法比较7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8如图所示，用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲、乙两部分，甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气，在达到平衡时，它们的温度必相等，若分子势能可忽略，则甲、乙中()
4、A气体的压强相等B气体分子的平均动能相等C气体的内能相等D气体分子的平均速率相等9金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是()A筒外空气流向筒内B筒内空气流向筒外C筒内外有空气交换，处于动平衡状态，筒内空气质量不变D筒内外无空气交换10在如图所示的柱形容器内封有一定质量的密闭气体，光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点B而静止在这一过程中，密闭气体内能的改变量U、外界
5、对密闭气体所做的功W与物体和活塞的重力势能的变化关系是()AMghmghUWBUW ，WMghmghCUW，WMghmghDUW ，WMghmgh11在下述现象中，没有做功而使物体内能改变的是()A电流通过电炉而使温度升高B在阳光照射下，水的温度升高C锤打铁块，使铁块温度升高D夏天在室内放几块冰，室内温度会降低12我国航天员漫步太空已成为现实，已知飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，因此将此设施专门做成了飞船的一个舱，叫“气闸舱”，其原理如图所示两个相通的舱A、B间装有阀门K.指令舱A中充满气体，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换打开阀门K后，A中
6、的气体进入B中，最终达到平衡若将此气体近似看成理想气体，则此过程()A气体体积膨胀，对外做功B气体分子势能减少，内能增加C气体体积变大，温度不变DB中气体不可能自发地全部退回到A中13某同学做了如下实验：先把空烧瓶放入冰箱冷冻，取出后迅速用一个气球紧套在烧瓶颈上，再将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球膨胀起来，如图所示，与烧瓶放进热水前相比，放进热水后密闭气体的()A内能减小B分子平均动能增大C分子对烧瓶底的平均作用力变大D体积是所有气体分子的体积之和14如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程AB、等容过程BC、等温过程CA又回到了状态A，则()AAB过程气体降温BBC过程气体内能增加，
7、可能外界对气体做了功CCA过程气体放热D全部过程气体做功为零二、非选择题(本题共4个小题，共44分)15(8分)如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时被封闭的气体的长度为32 cm，某同学用力向下压缩气体，使封闭气体的长度变为12 cm，该同学对活塞做90 J的功，大气压强为p1105 Pa，活塞的横截面积S10 cm2，不计活塞的重力和摩擦，若以适当的速度压缩气体，在此过程中向外散热20 J，求气体内能变化了多少？16(10分)爆米花酥脆可口、老少皆宜，是许多人喜爱的休闲零食，如图为高压爆米花的装置原理图，玉米在铁质的密闭容器内被加热，封闭气体被加热成高温高压气体，当打开容
8、器盖后，“嘭”的一声气体迅速膨胀，压强急剧减小，玉米粒就“爆炸”成了爆米花设当地温度为t127 ，大气压为p0，已知密闭容器打开前的气体压强达到4p0.试分析：(1)容器内的气体看做理想气体，求容器内气体的温度(2)假定在一次打开的过程中，容器内气体膨胀对外界做功15 kJ，并向外释放了20 kJ的热量，容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？17.(12分)如图所示为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p V图象，当该系统从状态a沿过程acb到达状态b时，有335 J的热量传入系统，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
9、b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84 J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？18(14分)如图所示，长为50 cm、内壁光滑的汽缸固定在水平面上，汽缸内用横截面积为100 cm2的活塞封闭有压强为1.0105 Pa、温度为27 的理想气体，开始时活塞位于距左侧缸底30 cm处现对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢向右移动(已知大气压强为1.0105 Pa)(1)试计算当温度升高到327 时，缸内封闭气体的压强(2)若在此过程中封闭气体共吸收了700 J的热量，试计算气体增加的内能章末综合检测(第十章)1解析：热力学第一、第二定律是热力学的基本定律，对所有涉及热现象的宏观过程都成立选项D
10、正确答案：D2解析：由热力学第一定律UWQ知，当压缩气体，同时将热量传给气体，其内能增加，温度必升高，D正确；若压缩气体的同时向外界放热，内能增加或减少的情况无法确定，温度变化也无法确定，C错误；而A、B只是考虑了或W或Q的一个方面而忽略了另一方面，故不正确答案：D3解析：由UWQ可知，A错误；第二类永动机违背了热力学第二定律，所以制造不出来，B正确；电流通过纯电阻电路可使电能全部转化为内能，C错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体，D错误答案：B4解析：给自行车轮胎打气，人对胎内气体做功，气体内能增加，所以温度升高答案：D5解析：焦耳是英国物理学家，故A错误焦耳实验的研究对象为绝热
11、系统，普通玻璃杯达不到绝热要求，故B错误焦耳实验的研究对象为容器及其中的水组成的系统，故C错误要使容器及水升高相同的温度，即内能的增加量相同，则必须做功相同，故D正确答案：D6解析：A部分气体密度小，B部分气体密度大，以整体为研究对象，开始时，气体的重心在容器下部，混合均匀后，气体的重心应在容器中部，所以重力对气体做负功，气体的重力势能增大，由能量守恒定律可知，吸收的热量Q有一部分用于增加气体的重力势能，另一部分用于增加气体的内能，故答案为B.答案：B7解析：晶体在熔化过程中吸热，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
12、，内能不一定增加，B错误物体热膨胀一定是吸收了热量，对外做的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，温度可以改变，内能随之变化，D错误答案：C8解析：由于温度是分子平均动能的标志，Ekmv2，在达到平衡时，它们的温度相等，所以气体分子的平均动能必相等，B正确，D错误；因为总分子数不同，所以内能不相等，C错误；由pVnRT可知，氮气的压强大，A错误答案：B9解析：题中描述的“迅速”是筒内空气经过一个绝热过程，来不及吸热，再经“足够长”的时间，是一个与外界热交换的过程，即等容升温的过程第一次打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，对外做功内能减少，温度降低，待筒内外压强相等时立
13、即关闭开关此时外界温度高于筒内温度，筒内空气从外界吸收热量，经过一段较长时间后，筒内空气温度上升到和外界一致由于温度上升使筒内空气压强增大，所以再次打开开关，会有空气向筒外流出答案：B10解析：因活塞和容器用良好的隔热材料制成，容器内的密闭气体与外界无热交换，Q0，所以UW；但由于物体和活塞碰撞时损失一部分机械能，因此有WMghmgh，故C项正确虽然WMgh mgh，但仍遵守能量守恒定律，只不过减少的机械能不是全部转化为密闭气体的内能，而是有一部分在碰撞时转化为活塞和物体的内能了，能的总量并未减少答案：C11解析：电流通过电炉做功，使电能转化为内能，A不符合题意；在阳光照射下水温升高是靠太阳的
14、热辐射来实现的，B符合题意；锤打铁块是做功过程，C不符合题意；室内放上冰块是通过热传递的方式来改变温度的，D符合题意答案：BD12解析：当阀门K被打开时，A中的气体进入B中，由于B中为真空，所以气体体积膨胀，对外不做功，故A错误；又因为系统与外界无热交换，所以气体内能不变，则气体的温度也不变，B错误、C正确；由热力学第二定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界作用时，B中气体不能自发地全部退回到A中，故D正确答案：CD13解析：由于热水的温度较高，将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，烧瓶和气球内气体吸收了热水的热量，温度升高，内能增大，A错误；由于温度升高，所以分子的平均动能增大，B正确；由于外界压
15、强不变，气球膨胀，内部气体对气球膜的压力增大，因此内部气体压强增大，分子对烧瓶底的平均作用力增大，C正确；气体分子体积很小，间隙较大，对应的气体体积不是分子体积之和，D错误答案：BC14解析：AB过程气体绝热膨胀，气体对外界做功，其对应的内能必定减小，即气体温度降低，A正确；BC过程气体等容升压，由为恒量可知，气体温度升高，其对应的内能增加，因气体体积不变，做功W0，B错误；CA过程气体等温压缩，故内能变化为零，但外界对气体做功，因此该过程中气体放热，C正确；AB过程气体对外做功，其数值等于AB线与横轴所围的面积，BC过程气体不做功，CA过程外界对气体做功，其数值等于CA线与横轴所围的面积，显
16、然全过程对气体做的功为ABC封闭曲线所围的面积，D错误答案：AC15解析：大气对活塞做功WpV1105(0.320.12)(10104) J20 J，该同学对气体做功W90 J，故外界对气体做功为W总W0W110 J，由热力学第一定律：UW总Q110 J(20) J90 J，即气体内能增加，增加了90 J.答案：增加了90 J16解析：(1)根据查理定律：p1p0，T1300 K，p24p0.整理得：T21 200 K，t2927 .(2)由热力学第一定律UQW得U20 kJ15 kJ35 kJ，故内能减少35 kJ.答案：(1)927 (2)减少35 kJ17解析：(1)沿acb过程，由热力
17、学第一定律UWQ(126335) J209 J沿adb过程，由热力学第一定律UWQ，得QUW209 J(42) J251 J，即有251 J的热量传入系统(2)因为由ab，U209 J所以由ba，UU209 J由热力学第一定律UWQ得QUW(20984) J293 J负号说明系统放出热量答案：(1)251 J(2)放热293 J18解析：(1)设活塞横截面积为S，封闭气体刚开始的温度为T1，体积为L1S，压强为p1，当活塞恰好移动到汽缸口时，封闭气体的温度为T2，体积为L2S，压强p2 p1，封闭气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律可得，解得T2500 K，即227 ；因为227 327 ，所以气体先发生等压变化，之后发生等容变化，设当温度达到T3(327273) K600 K时，封闭气体的压强为p3，根据查理定律可得：，代入数据解得p31.2105 Pa；(2)气体对外界做功：Wp0(L2L1)S，代入数据解得W200 J；根据热力学第一定律可得：UWQ，因为在此过程中封闭气体共吸收了700 J的热量，即Q700 J，解得：U(200700) J500 J.答案：(1)1.2105 Pa(2)500 J