人教版选修3-3 第十章《热力学定律》单元测试题

第十章 单元测试题

一．选择题（每题4分，共40分）

1．可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，下列属于可再生能源的是 ( )

A．天然气 B．风能 C．煤炭D．太阳能

2．在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是

A．外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正 B．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负 C．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正 D．外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负 3．根据热力学第二定律，下列判断正确的是 A．机械能不可能全部变为内能

B．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能

C．在热传导中，热量可以从低温物体传递给高温度物体 D．满足能量守恒的物理过程都能自发进行 4．关于永动机，下列说法正确的是

A．第一类永动机不能制造成功的原因是没有找到合理的方案 B．第一类永动机不能制造成功的原因是违反了能量守恒定律 C．第二类永动机不可能制造成功的原因是违反了能量守恒定律 D．第二类永动机不可能制造成功的原因是违反了热力学第二定律 5．如图所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时致冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是（ ）

A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B．热量不可以自发地从冰箱内传到冰箱外 C．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律

6．一定质量的理想气体，在保持压强不变的条件下膨胀，在这个过程中( A．气体对外做功，做功的数值等于它从外界吸收的热量 B．气体对外做功，做功的数值大于它从外界吸收的热量 C．气体对外做功，做功的数值小于它从外界吸收的热量 D．气体不一定对外做功

7．下列关于熵的观点中，正确的是( ) A．熵值越大，代表系统分子运动越无序

)

B．熵较大的宏观状态就是无序程度很小的宏观状态，也就是出现概率较小的宏观状态 C．在孤立系统中，一个自发的过程总是向熵减少的方向进行

D．热力学第二定律的微观实质是熵是增加的，因此热力学第二定律又叫熵增加原理 8．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是（ ）

A．能量耗散说明能量在不断的减少 C．能量耗散不符合热力学第二定律

D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性

9．某校中学生参加电视台“异想天开”节目的活动，他们提出了下列四个设想方案，哪些从理论上讲是可行的

A．制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功 B．制作一种制冷设备，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．将房屋顶盖太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题

10．二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中

A．封闭气体对外界做正功

B．封闭气体向外界传递热量

B．能量耗散过程中能量仍守恒

C．封闭气体分子的平均动能增大 D．封闭气体组成的系统的熵减小 二．填空题（每题5分，共15分）

11．若对一定质量的理想气体做2000 J的功，可使其温度升高10℃．改用热传递的方式，使气体温度同样升高10℃，那么气体应吸收 J的热量．

12．外界对一定质量的理想气体做了200J的功，与此同时它又向外界放出了150J的热

量，则它的内能 （填“增加”或“减少”）了 J，因此理想气体的温度将 （填“升高”、“降低”或“不变”）．

13．横截面积为3×10-2m2的圆筒内装有0.6kg的水，太阳光垂直照射2min，水温升高1℃，设大气顶层的太阳能只有45％到达地面，试估算出太阳全部辐射功率为______．(保留一位有效数字，设太阳与地球的平均距离为1.5×1011m)

三．计算题（本题4小题，共45分）

14．（8分）开发利用太阳能，将会满足人类长期对大量能源的需求．太阳能的光热转换是目前技术最为成熟、应用最广泛的形式．从有关资料获悉，地球表面在晴天时，垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×103J/(m2·s)．如图所示，有一台太阳能热水器，可将接收到的热辐射的50％用来升高水温，如果该热水器接受阳光垂直照射的有效面积是始终是2m2，晴天晒1h，其水箱中50kg水的温度能升高多少摄氏度？（水的比热Ｃ＝4200J/㎏·℃）

15．（12分）如下图所示，一定质量的理想气体用不导热的活塞封闭的内壁光滑的绝热气缸内，气缸竖直放置，缸内安装一电热丝，活塞质量为m，横截面积为S，外界大气压强为p0，重力加速度为g．开始时活塞处于静止状态，将电热丝通电给气体缓慢加热，测得电热丝两端电压为U，通过的电流为I．经过时间t，活塞缓慢向上移动距离L0．求：

(1)气体对外所做的功； (2)气体内能的增量．

16．（12分）为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1 atm，气体体积为2 L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4 L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．

(1)求此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因． (2)由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么？

17．（13分）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S ，将整个装置放在大气压恒为P0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，求：

(1)此时封闭气体的温度是多少？

(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？