高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题附答案解析(6)

高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题附答案解析(6)
高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题附答案解析(6)

高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题附答案解析(6)

一、选择题

1.如图所示,导热的气缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止,现将砂桶底部钻一个小洞,让细砂慢慢漏出.气缸外部温度恒定不变,则

A.缸内的气体压强减小,内能减小

B.缸内的气体压强增大,内能减小

C.缸内的气体压强增大,内能不变

D.外界对气体做功,缸内的气体内能增加

2.下列有关热学的叙述中,正确的是()

A.同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均速率相同

B.在绝热条件下压缩理想气体,则其内能不一定增加

C.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动

D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力

3.若通过控制外界条件,使图甲装置中气体的状态发生变化.变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示,图中AB线段平行于T轴,BC线段延长线通过坐标原点,CA线段平行于p轴.由图线可知

A.A→B过程中外界对气体做功

B.B→C过程中气体对外界做功

C.C→A过程中气体内能增大

D.A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功

4.某同学将一气球打好气后,不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂,则在气球破裂过程中( )

A.气体对外界做功,温度降低B.外界对气体做功,内能增大

C.气体内能不变,体积增大D.气体压强减小,温度升高

5.下列说法正确的是( )

A.分子的热运动就是布朗运动

B.气体的温度越高,每个气体分子的动能越大

C.物体的速度越大,内部分子的热运动越激烈

D.热力学温标的最低温度为0K,它没有负值,它的单位是物理学的基本单位之一

6.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,MN为一条直线,则气体从状态M到状态N的过程中

A.温度保持不变

B.温度先升高,后又减小到初始温度

C.整个过程中气体对外不做功,气体要吸热

D.气体的密度在不断增大

7.根据热力学定律和分子动理论可知,下列说法中正确的是( )

A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量

B.满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行

C.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动

D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大

8.下列说法正确的是_________.

A.布朗运动是液体分子的无规则运动

B.只有外界对物体做功才能增加物体的内能

C.功转变为热的实际宏观过程是可逆过程

D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加

9.在下列叙述中,正确的是

A.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能

B.—定质量的气体,体积不变时,温度越高,气体的压强就越大

C.对一定质量的气体加热,其内能一定增加

D.随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小

10.关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是()

A.任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳

B.空调机既能致热,又能致冷,说明热传递不存在方向性

C.由于自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天

D.一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒

11.如图所示,绝热容器中间用隔板隔开,左侧装有气体,右侧为真空.现将隔板抽掉,让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡,在此过程中()

A.气体对外界做功,温度降低,内能减少

B.气体对外界做功,温度不变,内能不变

C.气体不做功,温度不变,内能不变

D.气体不做功,温度不变,内能减少

12.如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平于横轴,dc平行于纵轴,ab的延长线过原点,以下说法不正确的是

A.从状态d到c,气体体积增大,气体对外做功

B.从状态c到b,气体体积减小,外界对气体做功

C.从状态a到d,内能增加,气体从外界吸热

D.从状态b到a,内能增加,气体对外界放热

13.下列说法正确的是()

A.物体放出热量,其内能一定减小

B.物体对外做功,其内能一定减小

C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加

D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变

14.研究表明,新冠病毒耐寒不耐热,温度在超过56℃时,30分钟就可以灭活。如图所示,含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内,气缸顶端有一绝热阀门K,气缸底部接有电热丝E,气缸的总高度h=90cm。a缸内被封闭气体初始温度

127

t=℃,活塞与底部的距离

160

h=cm,活塞和气缸间的摩擦不计。若阀门K始终打开,电热丝通电一段时间,稳定后活塞与底部的距离266

h=cm,关于上述变化过程,下列说法正确的是

A.b气缸中逸出的气体占原b气缸中气体的1 6

B.a气缸中的气体吸收的热量等于其增加的内能

C.稳定后,a气缸内的气体温度为50℃

D.稳定后,保持该温度不变再持续30分钟,a气缸内新冠病毒能够被灭活

15.一定质量的理想气体,从状态M 开始,经状态N 、Q 回到原状态M ,其p-V 图象如图所示,其中QM 平行于横轴,NQ 平行于纵轴.则( )

A .M →N 过程气体温度不变

B .N →Q 过程气体对外做功

C .N →Q 过程气体内能减小

D .Q →M 过程气体放出热量

16.一定质量的理想气体,由初始状态A 开始,状态变化按图中的箭头所示方向进行,最后又回到初始状态A ,对于这个循环过程,以下说法正确的是( )

A .由A→

B ,气体的分子平均动能增大,放出热量

B .由B→

C ,气体的分子数密度增大,内能减小,吸收热量

C .由C→A ,气体的内能减小,放出热量,外界对气体做功

D .经过一个循环过程后,气体内能可能减少,也可能增加

17.如图所示为一个斯特林热气机理想循环的V –T 图像,一定质量理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A 完成一个循环过程,则 ( )

A .气体从状态A 变化到状态C 的过程当中,气体的内能减小

B .气体从状态

C 变化到状态

D 的过程中,气体分子单位时间内碰撞容器壁的次数增多 C .气体从状态D 变化到状态A 的过程中,气体放热

D .气体从状态D 变化到状态A 的过程中,气体吸热

18.下列说法中不正确的是( )

A .紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不会发生改变

B .对于一定质量的某种理想气体,当其压强和体积不变时,内能一定不变

C .已知阿伏加德罗常数为N A ,某气体的摩尔质量为M ,密度为ρ(均为国际单位),则1个该气体分子的体积是A

M N

D.在某些恒星内,3个α粒子结合成一个12

6C,12

6

C原子的质量是12.0000u,4

2

He原子核

的质量是4.0026u,已知1u=931.5MeV/c2,则此核反应中释放的核能约为7.3MeV

19.一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能),在温度升高的过程中()

A.气体分子的平均动能可能不变B.外界一定对气体做功

C.气体一定从外界吸收热量D.气体的内能一定增加

20.如图所示,注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中把柱塞向下缓慢按压使气柱体积变小(保持空气柱质量和温度不变),若玻璃管中封闭的气体可视为理想气体,对于这个过程下列分析正确的是()

A.对管壁单位面积的平均作用力增大B.分子间平均距离增大

C.分子平均动能增大D.气体从外界吸收热量,内能增大

21.如图所示,内壁光滑的固定气缸水平放置,其右端由于有挡板,厚度不计的活塞不能离开气缸,气缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞距气缸右端的距离为0.2m。现对封闭气体加热,活塞缓慢移动,一段时间后停止加热,此时封闭气体的压强变为2×105Pa。已知活塞的横截面积为0.04m2,外部大气压强为1×105Pa,加热过程中封闭气体吸收的热量为2000J,则封闭气体的内能变化量为()

A.400J B.1200J C.2000J D.2800J

22.如图所示,开口竖直向上的薄壁绝热汽缸内壁光滑,缸内下部装有电热丝,一定质量的理想气体被一绝热活塞封闭在汽缸内,活塞与汽缸壁紧密接触。现通过电热丝对缸内气体缓慢加热,则该过程中()

A.气体的压强增大

B.气体的内能增大

C.气体分子热运动的平均动能可能减小

D.气体对外界做的功等于气体吸收的热量

23.下列说法不正确的是()

A.饱和气压与热力学温度成正比

B.一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功,并不违反热力学第二定律

C.当分子间的引力与斥力平衡时,分子力一定为零,分子势能一定最小

D.在任何自然过程中,一个孤立系统中的总熵不会减少

24.如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C为等压过程,D→A为等容过程.该循环过程中,下列说法正确的是()

A.A→B过程中,气体吸收热量

B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大

C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化

25.如图所示,在大口的玻璃瓶内装一些水,水的上方有水蒸气。然后用一与打气筒相连的活塞密闭瓶口,并给瓶内打气,当打到某一状态时,瓶塞会跳起来。当瓶塞跳起时,我们会看到瓶内出现了“白雾”。对于“白雾”的形成,下列说法正确的是()

A.这些“白雾”是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在瓶口遇冷形成的小水珠

B.这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气

C.这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾

D.瓶内空气推动瓶塞做功,空气的内能减小,温度降低,使水蒸气液化形成小水滴

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、选择题

1.C

解析:C

=+,则当m减小时,P增大;由于气体体积变大,试题分析:对活塞来说:0P S PS mg

则对外做功,W<0,由于气体的温度不变,则△E=0,气体的内能不变,故选项C正确.考点:热力学第一定律;气体的压强.

2.D

解析:D

【解析】

【详解】

A. 同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均动能相同,由于分子质量不同,则分子平均速率不同,选项A错误;

B. 在绝热条件下压缩理想气体,外界对气体做功,根据?U=W+Q可知其内能一定增加,选项B错误;

C. 布朗运动是指悬浮在液体中的花粉颗粒的无规则运动,不是花粉分子的热运动,选项C 错误;

D. 液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力,选项D正确. 3.D

解析:D

【解析】

【详解】

A. A→B过程中,压强不变,温度升高,则体积变大,气体对外界做功,选项A错误;

B. B→C过程中气体做等容变化,则气体不对外界做功,外界也不对气体做功,选项B错误;

C. C→A过程中温度不变,则气体内能不变,选项C错误;

D. A→B过程中气体压强不变,温度升高,体积变大,内能变大,气体对外做功,根据

?E=W+Q可知,气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功,选项D正确.

4.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

在气球破裂过程中,体积增大,属于气体对外做功;由于气球破裂过程的时间比较短,气

?=+可知,气体的内能减小,温度降

体来不及吸收热量,根据热力学第一定律U W Q

=可知气体压强减小;

低,根据理想气体状态方程pV nRT

A.气体对外界做功,温度降低与分析相符,故选项A符合题意;

B.外界对气体做功,内能增大与分析不符,故选项B不合题意;

C.气体内能不变,体积增大与分析不符,故选项C不合题意;

D.气体压强减小,温度升高与分析不符,故选项D不合题意;

5.D

【解析】

【详解】

A. 布朗运动观察到的是固体颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,但不是分子的热运动,故A 错误;

B. 气体的温度越高,气体分子的平均动能越大,并非每个气体分子的动能越大,故B 错误;

C. 物体本身运动跟组成此物体的分子的热运动没关系,温度越高,内部分子的热运动越激烈,故C 错误;

D. 根据热力学第三定律,热力学温标的最低温度为0K ,它没有负值;它的单位是物理学的基本单位之一,故D 正确;

6.B

解析:B

【解析】

【详解】

A.等温过程pV =常量,应是一条双曲线(上半支),明显不符图象。或者可以在过程中任意找个点,例如(2,2),明显pV =4不等于初态和终态的pV =3,所以从M 到N 温度要变化,故A 错误;

B.pV =CT ,C 不变,pV 越大,T 越高,由图像可知,状态在(2,2)处温度最高。在M 和N 状态,pV 乘积相等,所以温度先升高,后又减小到初始温度,故B 正确;

C.整个过程中气体初末温度相等,所以整个过程内能变化为0。气体体积一直变大,则气体对外做功,即W <0,根据热力学第一定律△U =W +Q ,由于△U =0, 所以Q >0,即气体一定吸收热量,故C 错误;

D.气体的体积在不断增大,质量一定,所以气体的密度在不断减小,故D 错误。

7.A

解析:A

【解析】 试题分析:知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数,根据mol A

M m N ,可以求出其分子质量,故A 正确.根据热力学第二定律可知一切热现象都有方向性,如热量不可能自发的从低温向高温传递,故B 错误..布朗运动是固体微粒的无规则运动是由液体分子撞击形成的,反应了液体分子的无规则运动,故C 错误.首先明确了开始分子之间距离与0r 关系,才能判断分子势能的变化情况,若开始分子之间距离小于0r ,则在分子之间距离增大到大于0r 过程中,分子势能先减小后增大,故D 错误.故选A .

考点:分子动理论、布朗运动、热力学第二定律

8.D

解析:D

【解析】

【详解】

A.布朗运动时固体微粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则热运动,选项A错误.B.由热力学第一定律可知改变内能有做功和热传递两种方式,选项B错误.

C.由热力学第二定律知一切热现象都是不可逆的,功转变成热能自发发生,但热转化为功要引起其它的变化,选项C错误.

D.由理想气体状态方程

n

P RT

V

=可知,压强P不变时,温度T降低,则体积减小,即

n

V

增加,选项D正确.

故选D.

9.B

解析:B

【解析】

试题分析:由分子动理论的知识知,物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能,所以A选项错误;对一定质量的气体,当体积不变时,气体的压强和热力学温度成正比,所以B选项正确;由热力学第一定律W Q U

+=?可知,对一定质量的气体加热,气体的热量增加,但是不知道气体的做功情况,所以气体的内能的变化不能判断,所以C选项错,随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力可能是先增大,后减小,也可能减小,原因是题中没有清楚的说明分子间的距离从什么位置开始增大,所以D选项错误.

考点:物体的内能玻意耳定律热力学第一定律W Q U

+=?分子间的距离和分子力的关系10.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机违背热力学第二定律,任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳,A正确.热传递的方向性是指在没有外界影响的前提下,空调机工作过程掺进了电流做功,显然不满足这个前提,B错误.虽然自然界的能量是守恒的,但存在能量耗散,不同的能量其可利用的品质不同,能源危机不是杞人忧天,C错误.单摆在来回摆动许多次后总会停下来,机械能减少,但由于摩擦等各种因素,变成了其他形式的能量,能量是守恒的,D错误.

11.C

解析:C

【解析】

右侧为真空,气体自由膨胀做功“没有对象”,当然不做功,根据热力学第一定律有:

U W Q

?=+,做功W=0,因为是绝热容器,所以没有热交换即:Q=0,因此内能不变,

理想气体,内能由温度决定,所以温度不变,故ABD 错误,C 正确;

故选C .

【点睛】理想气体,内能由温度决定,内能不变,温度也就不变的;理解和掌握U ?、Q 、W 的符号法则是正确应用热力学第一定律解答问题的关键.

12.D

解析:D

【解析】

【详解】

A 项:从状态d 到c ,气体温度不变,压强减小,由公式PV C =可知,体积增大,气体对外做功,故A 正确;

B 项:由图示图象可知,

a 到

b 过程p 与T 成正比,是等容变化,则'b b v v = ,从

c 到b '是等压变化,由等压变化可

知,体积减小,即'c b v v >,则c b v v >,从c 到b 过程体系积减小,外界对气体做功,故B

正确;

C 项:从状态a 到d ,压强不变,温度升高,内能增大,由公式

V C T

=可知,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体从外界吸热,故C 正确;

D 项:从状态b 到a 为等容变化,温度升高,内能增大,由公式V C T

=可知,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体从外界吸热,故D 错误。

13.C 解析:C

【解析】

试题分析:做功和热传递都能改变内能;物体内能的增量等于外界对物体做的功和物体吸收热量的和,即:△U=Q+W .

解:A 、物体放出热量,若外界对物体做更多的功大于放出的热量,内能可能增加,故A 错误;

B 、物体对外做功,如同时从外界吸收的热量大于做功的数值,则内能增加,故B 错误;

C 、物体吸收热量,同时对外做功W ,如二者相等,则内能可能不变,若Q >W ,则内能增加,若W >Q ,则内能减少,故C 正确;

D 、物体放出热量,Q <0,同时对外做功,W <0,则△U <0,故内能一定减少,故D 错误.

故选C .

【点评】热力学第一定律实质是能量守恒定律的特殊情况,要在理解的基础上记住公式:△U=W+Q ,同时要注意符号法则的应用.

14.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

A .由题意可知,原b 气缸的高度

'1130cm h h h =-=

当a 气缸稳定后活塞与底部的距离

266h =cm

此时b 气缸的高度

'2224cm h h h =-=

设S 为活塞的面积,那么b 气缸中逸出的气体占原b 气缸中气体为

'2'1115

h S h S -= A 错误;

B .a 气缸中的气体吸收热量Q ,对外做功W ,由热力学第一定律

U W Q ?=+

可知,a 气缸中的气体吸收的热量大于其增加的内能,B 错误;

CD .由于K 始终打开,a 气缸中的气体的压强不变,可得

1212273273

V V t t =++ 代值求得

257t =?C

C 错误,

D 正确。

故选D 。

15.D

解析:D

【解析】

【详解】

A .M →N 过程气体的pV 乘积先增加后减小,可知温度先升高后降低,选项A 错误;

B .N →Q 过程气体的体积不变,不对外做功,选项B 错误;

C .N →Q 过程气体压强增大,体积不变,由

pV C T

=可知,温度升高,则内能增加,选项C 错误;

D .Q →M 过程气体压强不变,体积减小,外界对气体做功,即W >0;由pV C T

=可知,温度降低,内能减小,即?E <0,根据热力学第一定律?E =W +Q 可知Q <0,气体放出热量,选项D 正确.

16.C

解析:C

【解析】

【分析】

【详解】

A .根据图象可以知道,A →

B ,气体的压强体积都变大, PV 的乘积变大,根据

C PV T =可知气体的温度升高,所以气体的分子平均动能增加;温度升高则内能增加,而体积变大,气体对外做功,根据热力学第一定律知气体要吸收热量,选项A 错误;

B .由B →

C ,气体做的是等容变化,分子数密度不变;等容变化,压强减小,温度降低,内能减小;体积不变,0W =,内能减小,气体放出热量;选项B 错误;

C .C →A 过程,气体做的是等压变化,体积减小,根据C PV T

=可知温度降低,则气体内能减小,体积减小则外界对气体做功,根据热力学第一定律知气体放出热量,选项C 正确;

D .经过一个循环过程后,回到A 点,温度跟初始温度相同,则内能不变,选项D 错误。 故选C 。

17.C

解析:C

【解析】

【分析】

【详解】

A .气体从状态A 到状态C 的过程中,先经历一个等温压缩A 到

B 过程再经过一个等容升温B 到

C 过程,在A 到B 过程中,温度不变,内能不变,在B 到C 过程中,温度升高,内能增大,故A 到C 过程中,内能增大,A 错误;

B .气体从状态

C 到状态

D 的过程是一个等温膨胀过程,压强减小,气体分子平均速率不变,所以单位时间内碰撞容器壁的次数减少,B 错误;

CD .气体从状态D 到状态A 的过程是一个等容降温的过程,根据热力学定律

U W Q ?=+

0U ?<,0W =,所以0Q <,是一个放热过程,D 错误C 正确。

故选C 。

18.C

解析:C

【解析】

【分析】

【详解】

A .光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,选项A 说法正确,故A 错误;

B .根据理想气体状态方程

PV C T

= 可知,气体温度不变,内能也一定不变,选项B 说法正确,故B 错误;

C .由于空气分子之间的距离非常大,所以不能估算空气分子的大小。气体的摩尔体积为M

ρ,所以一个空气分子所占的空间为

A

M V N ρ= 选项C 说法错误,故C 正确;

D .该核反应的质量亏损

40026312000000078m u ?=.?-.=.

则释放的核能

200078931eV 7eV 7eV E mc ?=?=.?.5M =.266M ≈.3M

选项D 说法正确,故D 错误。

故选C 。

19.D

解析:D

【解析】

【分析】

【详解】

AD .理想气体不计分子势能,温度升高,分子平均动能增大,内能一定增加,故D 正确,A 错误;

BC .内能增加,外界可能对气体做功,也可能气体从外界吸收热量,故BC 错误。 故选D 。

20.A

解析:A

【解析】

【分析】

【详解】

该过程为等温变化,根据

1122pV p V =

可知压缩后气体压强增大。

A .对管壁单位面积的平均作用力增大即是压强增大,故A 正确;

B .分子间平均距离增大即体积变大,不符合分析,故B 错误;

C .分子平均动能增大意味着温度升高,但该过程为等温变化,故C 错误;

D .该过程外界对气体做功,但内能不变,根据热力学第一定律可知,释放热量,故D 错误。

故选A 。

21.B

解析:B

【解析】

【分析】

【详解】

由题意可知,气体先等压变化,到活塞运动到挡板处再发生等容变化,等压变化过程气体对外做功,做功为

501100.040.2J 800J W p Sx =-=-???=-

由热力学第一定律可知,封闭气体的内能变化量为

(8002000)J 1200J U W Q ?=+=-+=

故ACD 错误,B 正确。

故选B 。

22.B

解析:B

【解析】

【分析】

【详解】

AB .电热丝对缸内气体缓慢加热过程中,因外界的大气压没变,气缸内气体压强不变,气体的温度升高,内能增大,A 错误B 正确;

C .气缸内气体温度升高,分子平均动能增大,C 错误;

D .在缸内封闭的是一定量的理想气体,温度升高,内能增加

0U ?>

体积增大,对外做功

0W <

吸收热量

0Q >

根据

U W Q ?=+

则气体对外界做的功小于气体吸收的热量,D 错误。

故选B 。

23.A

解析:A

【解析】

【分析】

正确

【详解】

A.饱和汽的气压随温度而变。温度越高,饱和汽的气压越大,但与热力学温度不成正比,故A错误,符合题意;

B.一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功,并不违反热力学第二定律,因为热力学第二定律的前提是不引起其他变化,B选项中并没有限制,故B正确;

C.当分子间的引力与斥力平衡时,如下图中0r处

此时分子势能一定最小,故C正确;

D.用熵的概念表示热力学第二定律:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,故D正确。

故选A。

24.B

解析:B

【解析】

【详解】

因为A→B为等温过程,压强变大,体积变小,故外界对气体做功,根据热力学第一定律有△U=W+Q,温度不变,则内能不变,故气体一定放出热量,选项A错误;因为B→C为等压过程,由于体积增大,由理想气体状态方程pV/T=C可知,气体温度升高,内能增加,故气体分子的平均动能增大,B正确;C→D为等温过程,压强变小,体积增大,因为温度不变,故气体分子的平均动能不变,压强变小说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少,C错误;D→A为等容过程,体积不变,压强变小,由pV/T=C可知,温度降低,气体分子的平均动能减小,故气体分子的速率分布曲线会发生变化,D错误;故选B. 25.D

解析:D

【解析】

【详解】

当用打气筒向瓶内打气时,外界对系统做功,使系统的内能增加,温度升高,压强增大,使瓶塞从瓶口中喷出形成“白雾”的原因是,在塞子突然跳起时,气体绝热膨胀对外做功,内能减少,温度下降,水蒸气有一部分被液化成小水滴,形成“白雾”,故选项D正确,ABC错误。

故选D。

工程热力学期末考试试题

一、1.若已知工质的绝对压力P=,环境压力Pa=,则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低,则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W s>s′>s″>s′s>s″ 16.可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为(B) ====pdv 17、饱和湿空气的相对湿度(B)A.>1B.=1C.<<<1 18.湿空气的焓h为(D)湿空气的焓湿空气的焓干空气与1kg水蒸汽焓之和干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和 二、多项选择题 1.单位物量的理想气体的热容与_____有关。(ACDE)A.温度B.压力C.气体种类D.物量单位E.过程性质 2.卡诺循环是__AD___的循环。 A.理想化 B.两个定压、两个绝热过程组成 C.效率最高 D.可逆 3.水蒸汽h-s图上的定压线(AD)A.在湿蒸汽区为直线B.在过热蒸汽区为直线C.在湿蒸汽区为曲线 D.在过热蒸汽区为曲线 E.在湿蒸汽区和过热蒸汽区是斜率不同的直线 4.理想气体经绝热节流后,前后稳定截面上的__BD___相等。 5.A.压力B.温度C.比体积D.焓E.熵

高中物理力学综合试题及答案

物理竞赛辅导测试卷(力学综合1) 一、(10分)如图所时,A 、B 两小球用轻杆连接,A 球只能沿竖直固定杆运动,开始时,A 、B 均静止,B 球在水平面上靠着固定杆,由于微小扰动,B 开始沿水平面向右运动,不计一切摩擦,设A 在下滑过程中机械能最小时的加速度为a ,则a= 。 二、(10分) 如图所示,杆OA 长为R ,可绕过O 点的水平轴在竖直平面内转动,其端点A 系着一跨过定滑轮B 、C 的不可 伸长的轻绳,绳的另一端系一物块M ,滑轮的半径可忽略,B 在 O 的正上方,OB 之间的距离为H ,某一时刻,当绳的BA 段与 OB 之间的夹角为α时,杆的角速度为ω,求此时物块M 的速度v M 三、(10分)在密度为ρ0的无限大的液体中,有两个半径为 R 、密度为ρ的球,相距为d ,且ρ>ρ0,求两球受到的万有引力。 四、(15分)长度为l 的不可伸长的轻线两端各系一个小物体,它们沿光滑水平面运动。在某一时刻质量为m 1的物体停下来,而质量为m 2的物体具有垂直连线方向的速度v ,求此时线的张力。 五、(15分)二波源B 、C 具有相同的振动方向和振幅, 振幅为0.01m ,初位相相差π,相向发出两线性简谐波,二波频率均为100Hz ,波速为430m/s ,已知B 为坐标原点,C 点坐标为x C =30m ,求:①二波源的振动表达式;②二波的 表达式;③在B 、C 直线上,因二波叠加而静止的各点位置。 六、(15分) 图是放置在水平面上的两根完全相同的轻 质弹簧和质量为m 的物体组成的振子,没跟弹簧的劲度系数均为k ,弹簧的一端固定在墙上,另一端与物体相连,物体与水平面间的静摩擦因数和动摩擦因数均为μ。当弹簧恰为原长时,物体位于O 点,现将物体向右拉离O 点至x 0处(不超过弹性限度),然后将物体由静止释放,设弹簧被压缩及拉长时其整体不弯曲,一直保持在一条直线上,现规定物体从最右端运动至最左端(或从最左端运动至最右端)为一个振动过程。求: (1)从释放到物体停止运动,物体共进行了多少个振动过程;(2)从释放到物体停止运动,物体共用了多少时间?(3)物体最后停在什么位置?(4)整个过程中物体克服摩擦力做了多少功? 七、(15分)一只狼沿半径为R 圆形到边缘按逆时针方向匀速 跑动,如图所示,当狼经过A 点时,一只猎犬以相同的速度从圆心 出发追击狼,设追击过程中,狼、犬和O 点在任一时刻均在同一直线上,问猎犬沿什么轨迹运动?在何处追击上? M O C y x v v B 0 v 0

工程热力学基础试卷

淮海工学院 13 --- 14学年第2学期热工基础(二)试卷(A 闭卷) 1.[ ]把热量转化为功的媒介称为------- A功源B热源C质源D工质 2.[ ]闭口系统是指-----的系统 A 与外界没有物质交换 B 与外界没有热量交换 C 与外界既没有物质交换也没有热量交换 D 与外界没有功的交换 3.[ ]若热力系统内部各处的压力,温度都相同,则工质处于------状态A平衡 B 均衡C稳定 D 恒定 4. [ ] 比容与------互为倒数 A 质量 B 压力 C 体积 D 密度 5.[ ]热量-----状态参数,压力------状态参数 A 是/不是 B 不是/是 C 是/是 D 不是/不是 6.[ ] 工质经过一个循环,又回到初态,其熵----- A 增加 B 减少 C 不变 D 变化不定 7.[ ] 热力学第一定律阐述了能量转换的------ A 方向 B 速度 C 限度 D 数量关系 8. [ ] 热力学第二定律指出--- A 能量只能转换不能增加或消灭 B 能量只能增加或转换不能消灭 C 能量在转换中是有方向性的 D 能量在转换中是无方向性的 9.[ ]要确定饱和湿蒸汽的参数,除了知道其温度外,还必须知道其——。 A 压力B过热度 C 干度 D 不再需要 10.[ ] 在缩放形喷管的最小截面处,马赫数为---- A 大于1 B 等于1 C 小于1 D 等于0 二、判断题(正确的打√,错误的打×,每题1分,共10分) 1、( ) 经过一个可逆过程,工质不会恢复到原来状态。 2、( ) 在压容图上,准静态过程和非准静态过程都可以用一条连续曲线表示。 3、( ) 卡诺循环的热效率仅与高温热源的温度有关。 4、( ) 理想气体在绝热过程中,技术功是膨胀功的k倍 5、( )当喷管流道截面积从大变小又从小变大时,气体的流速减小。 6、( )喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同,流量也不相同。 7、( )未饱和湿空气中水蒸汽的分压力小于其温度所对应的饱和压力 8、( )饱和湿空气的干球温度大于湿球温度,等于露点温度。 9、( ) 在水蒸气的h-s图上,湿蒸汽的定压线是倾斜的直线,它也是等温线。 10、( )湿空气的绝热加湿过程可近似看作焓值不变的过程。 三、简答题(20分) 1.(5分)如果容器中气体的压力保持不变,那么压力表的读数一定也保持不变,对吗?简述理由 2. (5分)分别在下图中画出气体经压缩、升温、放热的过程,终态在哪个区域?

工程热力学试卷终极版

工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价,所以流动功不能为0。(×) 2.质量保持不变的系统就是闭口系。(×) 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态(×) 4.(×) 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。(×) 线比等容线陡。(×) 7.绝热系可以是开口系。(√) 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。(√) 9.定容过程对湿蒸汽进行加热,干度一定增大。(×) 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。(×) 任何过程。(×) 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态,则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”,这种说法是否正确,为什么?答:不正确。因为熵是状态参数,不论过程是否可逆,只要初终态相同,其熵变均相同,故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态,经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.

答:通过2点作等温线,分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点;由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数,p v T T T 222==,可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等,可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等,可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量,所以 11212s s q v v v 面积=;11212s s q p p p 面积=。从而可以得到,1121212s s q u u v v v 面积==-;1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示,试在s T -图上画出相应的两个过程,指出过程多变指数n 的围,并说明各过程中工质是膨胀还是压缩,吸热还是放热,升温还是降温,降压还是升压。

2015高考物理一轮复习—专题系列卷:力学综合

解答题专练卷(一)力学综合 1.如图1所示,蹦床运动员正在训练大厅内训练,大厅内蹦床的床面到天花板的距离是7.6 m,在蹦床运动的训练室内的墙壁上挂着一面宽度为1.6 m的旗帜。身高1.6 m的运动员头部最高能够上升到距离天花板1 m的位置。在自由下落过程中,运动员从脚尖到头顶通过整面旗帜的时间是0.4 s,重力加速度为10 m/s2,设运动员上升和下落过程中身体都是挺直的,求: 图1 (1)运动员的竖直起跳的速度; (2)运动员下落时身体通过整幅旗帜过程中的平均速度; (3)旗帜的上边缘距离天花板的距离。 2.(2014·江西重点中学联考)如图2(a)所示,小球甲固定于足够长光滑水平面的左端,质量m=0.4 kg的小球乙可在光滑水平面上滑动,甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能,相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化。现已测出势能随位置x的变化规律如图(b)所示中的实线所示。已知曲线最低点的横坐标x0=20 cm,虚线①为势能变化曲线的渐近线,虚线②为经过曲线上x=11 cm点的切线,斜率绝对值k=0.03 J/cm。 图2 试求:(1)将小球乙从x1=8 cm处由静止释放,小球乙所能达到的最大速度为多大? (2)小球乙在光滑水平面上何处由静止释放,小球乙不可能第二次经过x0=20 cm的位

置?并写出必要的推断说明。 (3)小球乙经过x=11 cm时加速度大小和方向。 3.如图3所示,物块A的质量为M,物块B、C的质量都是m,都可看作质点,且m

《大学物理学》热力学基础练习题

《大学物理学》热力学基础 一、选择题 13-1.如图所示,bca 为理想气体的绝热过程,b 1a 和b 2a 是任意过程,则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是 ( ) (A )b 1a 过程放热、作负功,b 2a 过程放热、作负功; (B )b 1a 过程吸热、作负功,b 2a 过程放热、作负功; (C )b 1a 过程吸热、作正功,b 2a 过程吸热、作负功; (D )b 1a 过程放热、作正功,b 2a 过程吸热、作正功。 【提示:体积压缩,气体作负功;三个过程中a 和b 两点之间的内能变化相同,bca 线是绝热过程,既不吸热也不放热,b 1a 过程作的负功比b 2a 过程作的负功多,由Q W E =+?知b 2a 过程放热,b 1a 过程吸热】 13-2.如图,一定量的理想气体,由平衡态A 变到平衡态B ,且他们的压强相等,即A B P P =。问在状态A 和状态B 之间,气体无论经过的是什么过程,气体必然 ( ) (A )对外作正功;(B )内能增加; (C )从外界吸热;(D )向外界放热。 【提示:由于A B T T <,必有A B E E <;而功、热量是 过程量,与过程有关】 13-3.两个相同的刚性容器,一个盛有氢气,一个盛氦气(均视为刚性理想气体),开始时它们的压强和温度都相同,现将3 J 的热量传给氦气,使之升高到一定的温度,若氢气也升高到同样的温度,则应向氢气传递热量为 ( ) (A )6J ; (B )3J ; (C )5J ; (D )10J 。 【提示:等体过程不做功,有Q E =?,而2 mol M i E R T M ?= ?,所以需传5J 】 13-4.有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程,则在理论上可以实现的是( ) A () C () B () D ()

高考物理力学知识点之热力学定律综合练习(7)

高考物理力学知识点之热力学定律综合练习(7) 一、选择题 1.一定质量的理想气体,由初始状态A开始,状态变化按图中的箭头所示方向进行,最后又回到初始状态A,对于这个循环过程,以下说法正确的是() A.由A→B,气体的分子平均动能增大,放出热量 B.由B→C,气体的分子数密度增大,内能减小,吸收热量 C.由C→A,气体的内能减小,放出热量,外界对气体做功 D.经过一个循环过程后,气体内能可能减少,也可能增加 2.图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,当人从椅子上离开,M向上滑动的过程中() A.外界对气体做功,气体内能增大 B.外界对气体做功,气体内能减小 C.气体对外界做功,气体内能增大 D.气体对外界做功,气体内能减小 3.根据学过的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是() A.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部用来做功转化成机械能 B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体 C.尽管科技不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-293 ℃D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来 4.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是() A.第二类永动机违背能量守恒定律 B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加 C.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别 5.某同学将一气球打好气后,不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂,则在气球破裂过程中( )

河南城建学院期末考试考查试题 工程热力学试卷答案

1.可逆过程一定是准静态过程; 对,因为一个可逆过程,首先应该是准平衡过程。 2.工质经一不可逆循环后其熵一定增加; 错,工质经一不可逆循环后其熵是不变的。 3.第二类永动机违反了热力学第一和第二定律; 错,第二类永动机并不违背热力学第一定律。 4.节流过程是一个等焓过程; 错,节流过程中,流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流,处于不稳定状态,因而不能确定各截面的焓值,所以,尽管节流前后焓不变,但不能把节流过程理解为等焓过程。 5.制冷系数是大于1的数; 错,制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值,可能大于1,也可能小于1。 6.压缩机的余隙容积对压缩机压缩每公斤工质的理论功没有影响; 对,有余隙容积后,如生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体,理论上所消耗的功与无余隙容积时相同。 7.熵减少的过程是可以发生的; 对,只对于孤立系统,熵必定增加或不变,但是对于其他非孤立系统,不一定熵增。 8.孤立热力系熵减少的过程是无法实现的; 对,根据熵增原理,孤立系统熵必定增加或不变。 9.热量不可能从低温热源传向高温热源; 错,根据热力学第二定律,热不可能自发的从低温物体转向高温物体。 10.当蒸汽的温度高于饱和温度时,称该蒸汽为过热蒸汽; 错,当蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度时,该蒸汽为过热蒸汽。二.名二、名词解释:(15分,每题3分) 1. 混合气体的分压力; 答:在与混合气体温度相同的情况下,每一种组成气体都独自占据体积V时,组成气体的压力成为分压力。 2. “焓”; 答:在有关热工计算中时常有U出现,为了简化公式和简化计算,把它定义为焓,用符号H表示。pV+ 3. 第二类永动机; 答:从环境大气或海水吸收热量不断转化为机械功,这种单一热源下做功的动力机械称为第二类永动机。 4. 孤立热力系; 答:任何一个热力系(闭口系、开口系、绝热系、非绝热系),总可以将它连同与其相互作用的一切物体组成一个复合系统,该复合系统不再与外界有任何形式的能量交换和质量交换,我们称该复合系统为孤立系统。 5. 理想气体; 答:理想气体是一种实际上不存在的假想气体,其分子是些弹性的、不具体积的质点,分子间相互没有作用力。 三.(15分) 空气由初态压力为0.1MPa,温度20℃,经2级压缩机压缩后,压力提高到2MPa。若空气进入各级气缸的温度相同,且各级压缩过程的多变指数均为1.2,求最佳的中间压力为多少?并求生产1kg质量的压缩空气所消耗的理论功?求各级气缸的排气温度为多少? 解:最佳中间压力MPa p p p447 .0 2 1.0 2 1 2 = ? = =; 理论比功:() KJ p p p p T R n n w n n n n g c 21 . 286 2 1.0 447 .0 2 20 15 . 273 10 06 . 287 1 2.1 2.1 2 1 2.1 1 2.1 3 1 2 3 1 1 2 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? + ? ? ? - = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ?? ? ? ? ? + ?? ? ? ? ? - = - - - -

高中物理经典力学练习题

F 高中物理经典力学练习题 1.一架梯子靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在水平的粗糙地面上,有关梯子的受力情况,下 列描述正确的是 ( ) A .受两个竖直的力,一个水平的力 B .受一个竖直的力,两个水平的力 C .受两个竖直的力,两个水平的力 D .受三个竖直的力,三个水平的力 2.如图所示, 用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦。如果把绳的长度 增加一些,则球对绳的拉力F 1和球对墙的压力F 2的变化情况是( ) A .F 1增大,F 2减小 B .F 1减小,F 2增大 C .F 1和F 2都减小 D .F 1和F 2都增大 3.如图所示,物体A 和B 一起沿斜面匀速下滑,则物体A 受到的力是( ) A .重力, B 对A 的支持力 B .重力,B 对A 的支持力、下滑力 C .重力,B 对A 的支持力、摩擦力 D .重力,B 对A 的支持力、摩擦力、下滑力 4.如图所示,在水平力F 的作用下,重为G 的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑, 物体与墙之间的动摩擦因数为μ,物体所受摩擦力大小为:( ) A .μF B .μ(F+G) C .μ(F -G) D .G 5.如图,质量为m 的物体放在水平地面上,受到斜向上的拉力F 的作用而没动, 则 ( ) A 、物体对地面的压力等于mg B 、地面对物体的支持力等于F sin θ C 、物体对地面的压力小于mg D 、物体所受摩擦力与拉力F 的合力方向竖直向上 6.如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一质量为m 的光滑小球,小球被竖直挡板挡住,则球对挡板的压力为( ) A.mgco s θ B. mgtan θ C. mg/cos θ D. mg 7.如图所示,质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上,某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg ,则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动?( ) A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减 速下降 8. 如图所示,用绳跨过定滑轮牵引小船,设水的阻力不变,则在小船匀速 靠岸的过程中( ) A. 绳子的拉力不断增大 B. 绳子的拉力不变 C. 船所受浮力增大 D. 船所受浮力变小 9.如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1 和k 2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接) ,整个系统处于平衡状态.现缓

热力学第一定律练习题

第2章 《热力学第一定律》练习题 一、思考题 1. 理想气体的绝热可逆和绝热不可逆过程的功,都可用公式V W C T =?计算,那两种过程所做的功是否一样 2. 在相同的温度和压力下,一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水:(1)氢气在氧气中燃烧,(2)爆鸣反应, (3)氢氧热爆炸,(4)氢氧燃料电池。在所有反应过程中,保持反应方程式的始态和终态都相同,请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同 3. 在298 K , kPa 压力下,一杯水蒸发为同温、同压的气是一个不可逆过程,试将它设计成可逆过程。 二、填空题 1. 封闭系统由某一始态出发,经历一循环过程,此过程的_____U ?=;_____H ?=;Q 与W 的关系是______________________,但Q 与W 的数值________________________,因为_________________________。 2. 状态函数在数学上的主要特征是________________________________。 3. 系统的宏观性质可分为___________________________________,凡与系统物质的量成正比的物理量均称为___________________________。 4. 在300K 的常压下,2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功_________e W =。 5. 某化学反应:A(l) + (g) → C(g)在500K 恒容条件下进行,反应进度为1mol 时放热10kJ ,若反应在同样温度恒容条件下进行,反应进度为1mol 时放热_____________________。 6. 已知水在100℃的摩尔蒸发焓40.668ap m H ν?=kJ·mol -1,1mol 水蒸气在100℃、条件下凝结为液体水,此过程的_______Q =;_____W =;_____U ?=;_____H ?=。 7. 一定量单原子理想气体经历某过程的()20pV ?=kJ ,则此过程的_____U ?=;_____H ?=。 8. 一定量理想气体,恒压下体积工随温度的变化率____________e p W T δ?? = ????。 9. 封闭系统过程的H U ?=?的条件:(1) 对于理想气体单纯pVT 变化过程,其条件是_____________________; (2)对于有理想气体参加的化学反应,其条件是______________________________________。 10. 压力恒定为100kPa 下的一定量单原子理想气体,其_____________p H V ???= ????kPa 。 11. 体积恒定为2dm 3的一定量双原子理想气体,其_______________V U p ???= ????m 3 。

2004年至2013年天津高考物理试题分类——力学综合计算题 (1)

2004年至2013年天津高考物理试题分类——力学综合计算 (2004年)24.(18分)质量kg m 5.1=的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行s t 0.2=停在B 点,已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=,物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ,求恒力F 多大。(2 /10s m g =) 解:设撤去力F 前物块的位移为1s ,撤去力F 时物块速度为v ,物块受到的滑动摩擦力 mg F μ=1 对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t v s s 2 1= - 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得2 22gt s mgs F μμ-= 代入数据解得F=15N (2005年)24.(18分)如图所示,质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面C 上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为 0.24,木板右端放着质量m B 为1.0kg 的小物块B (视为质点),它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12N ·s 的瞬时冲量I 作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能E M 为8.0J ,小物块的动能E kB 为0.50J ,重力加速度取10m/s 2 ,求: (1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v 0; (2)木板的长度L 。 解:(1)设水平向右为正方向0v m I A = ① 代入数据解得s m v /0.30= ② (2)设A 对B 、B 对A 、C 对A 的滑动摩擦力的大小分别为F AB 、F BA 和F CA ,B 在A 上滑行的时间为t ,B 离开A 时A 和B 的初速分别为v A 和v B ,有 0)(v m v m t F F A A A CA BA -=+- ③ B B AB v m t F = ④ 其中F AB =F EA g m m F B A CA )(+=μ ⑤ 设A 、B 相对于C 的位移大小分别为s A 和s B ,有 2022 121)(v m v m s F F A A A A CA BA -= +- ⑥ AB B AB E s F = ⑦ 动量与动能之间的关系为 kA A A A E m v m 2= ⑧

工程热力学期末试卷及答案

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1 n c n κ - = - R =,代入上式得 页脚内容3

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页脚内容 6 及内能的变化,并画出p-v 图,比较两种压缩过程功量的大小。(空气: p c =1.004kJ/(kgK),R=0.287kJ/(kgK))(20分) 2.某热机在T1=1800K 和T2=450K 的热源间进行卡诺循环,若工质从热源吸热1000KJ ,试计算:(A )循环的最大功?(B )如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ,在过程中与低温热源的温差为50K ,则该热量中能转变为多少功?热效率是多少?(C )如果循环过程中,不仅存在传热温差,并由于摩擦使循环功减小10KJ ,则热机的热效率是多少?(14分) 3.已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kg ·K 和k=1.36,并以流量m=45kg/s 流经一喷管,进口p1=1bar 、T1=1100K 、c1=1800m/s 。喷管出口气体的压力p2=0.343bar ,喷管的流量系数cd=0.96;喷管效率为 =0.88。求合适的喉部截 面积、喷管出口的截面积和出口温度。(空气:p c =1.004kJ/(kgK), R=0.287kJ/(kgK))(20分) 一.是非题(10分) 1、√ 2、√ 3、× 4、× 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、√ 二.选择题(10分) 1、B2、C3、B4、B5、A 三.填空题(10分) 1、功W;内能U 2、定温变化过程,定熵变化 3、小,大,0 4、对数曲线,对数曲线 5、 a kpv kRT ==, c M a = 四、名词解释(每题2分,共8分) 孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统。 焓:为简化计算,将流动工质传递的总能量中,取决于工质的热力状态的那部分能量,写在一起,引入一新的物理量,称为焓。 热力学第二定律:克劳修斯(Clausius)说法:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。开尔文一浦朗克(Kelvin —Plank)说法:不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。 相对湿度:湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值, 称为相对湿度?。 五简答题(8分)

(word完整版)高三物理力学综合测试题

实验高中高三物理力学综合测试题 (时间:90分钟) 一、选择题(共10小题,每小题4分,共计40分。7、8、9、10题为多选。) 1.一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速运动,司机发现前方有障碍物立即减速,以0.2m/s2的加速度做匀减速运动,减速后一分钟内汽车的位移是() A.240m B。250m C。260m D。90m 2.某人在平静的湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度。不计空气阻力,取向上为正方向,在下面的图象中,最能反映小铁球运动过程的v-t图象是() A B C D 3. 我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协 作和努力,终于在2007年10月24日晚6点05 分发射升空。如图所示,“嫦娥一号”探月卫星 在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行 的过程中,速度逐渐减小。在此过程中探月卫星 所受合力的方向可能的是() 4.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s。现有四个不同物体的运动图象如图所示,假设物体在t=0时的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是() 5.如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为 A.都等于 2 g B. 2 g 和0 C. 2 g M M M B B A? + 和0 D.0和 2 g M M M B B A? + 6.如图1所示,带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A、B两点,用E A、E B表示A、B两处的场强,则() A.A、B两处的场强方向相同 B.因为A、B在一条电场上,且电场线是直线,所以E A=E B C.电场线从A指向B,所以E A>E B a t a t 2 4 6 -1 1 2 5 6 -1 1 C 3 4 1 S t v 2 4 6 -1 1 2 4 6 -1 1 A B v v v v

高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题(6)

高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题(6) 一、选择题 1.如图所示,水平放置的封闭绝热气缸,被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气,b部分气体为2 mol氧气,两部分气体温度相等,均可视为理想气体。解除锁定,活塞滑动一段距离后,两部分气体各自再次达到平衡态时,它们的体积分别为V a、V b,温度分别为T a、T b。下列说法正确的是 A.V a>V b, T a>T b B.V a>V b, T a<T b C.V a<V b, T a<T b D.V a<V b, T a>T b 2.下列说法正确的是() A.决定封闭理想气体压强大小的是,分子密集程度和分子的平均动能 B.决定理想气体压强的是,分子平均动能和分子种类 C.质量相同的0C?的水和0C?的冰具有相同的内能 D.一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程,内能一定减少 3.如图所示,一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中() A.气缸内大量分子的平均动能增大 B.气体的内能增大 C.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多 D.气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大 4.快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体 A.对外界做负功,内能增大 B.对外界做负功,内能减小 C.对外界做正功,内能增大 D.对外界做正功,内能减小 5.根据学过的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是()

A.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部用来做功转化成机械能 B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体 C.尽管科技不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-293 ℃D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来 6.若通过控制外界条件,使图甲装置中气体的状态发生变化.变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示,图中AB线段平行于T轴,BC线段延长线通过坐标原点,CA线段平行于p轴.由图线可知 A.A→B过程中外界对气体做功 B.B→C过程中气体对外界做功 C.C→A过程中气体内能增大 D.A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功 7.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度变化如图所示,则此过程() A.气体的密度减小 B.外界对气体做功 C.气体从外界吸收了热量 D.气体分子的平均动能增大 8.如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞.今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体( )

工程热力学期末试题及答案

工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 (闭卷,150分钟) 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分,共40分) 1. 什么是热力过程?可逆过程的主要特征是什么? 答:热力系统从一个平衡态到另一个平衡态,称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小,即准静过程,且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量,设环境温度为30°C ,试问这部分热量的火用(yong )值(最大可用能)为多少? 答: =??? ? ?++-?=15.27350015.273301500,q x E 3. 两个不同温度(T 1,T 2)的恒温热源间工作的可逆热机,从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2,证明:由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明:四个子系统构成的孤立系统熵增为 (1分) 对热机循环子系统: 1分 1分 根据卡诺定理及推论: 1 则: 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分,A 中存有高压空气,B 中保持真空, 如右图所示。若将隔板抽去,试分析容器中空气的状态参数(T 、P 、u 、s 、v ) 如何变化,并简述为什么。 答:u 、T 不变,P 减小,v 增大,s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发,证明绝热节流过程中,节流前后工质的焓值不变。(绝热节流过程可看作稳态稳流过程,宏观动能和重力位能的变化可忽略不计) 答:开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程,因此有如下简化条件 , 则上式可以简化为: 根据质量守恒,有 代入能量方程,有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力?试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答:在混合气体的温度之下,当i 组元单独占有整个混合气体的容积(中容积)时对容器壁面所形成的压力,称为该组元的分压力;若表为P i ,则该组元的状态方程可写成:P i V = m i R i T 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?=

大学物理章 热力学基础 试题

第9章热力学基础 一、选择题 1. 对于准静态过程和可逆过程, 有以下说法.其中正确的是 [ ] (A) 准静态过程一定是可逆过程 (B) 可逆过程一定是准静态过程 (C) 二者都是理想化的过程 (D) 二者实质上是热力学中的同一个概念 2. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 : (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高 (D) 以上说法都不对 3. 有关热量, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 热是一种物质 (B) 热能是物质系统的状态参量 (C) 热量是表征物质系统固有属性的物理量 (D) 热传递是改变物质系统内能的一种形式 " 4. 关于功的下列各说法中, 错误的是 [ ] (A) 功是能量变化的一种量度 (B) 功是描写系统与外界相互作用的物理量 (C) 气体从一个状态到另一个状态, 经历的过程不同, 则对外作的功也不一样 (D) 系统具有的能量等于系统对外作的功 5. 理想气体状态方程在不同的过程中有不同的微分表达式, 示 [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程 (C) 等体过程(D) 绝热过程 6. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式 ` [ ] (A) 等温过程(B) 等压过程

(C) 等体过程 (D) 绝热过程 7. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 式0d d =+V p p V 表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 绝热过程 8. 理想气体状态方程在不同的过程中可以有不同的微分表达式, 则式 V p p V M R T d d d += μ 表示 [ ] (A) 等温过程 (B) 等压过程 (C) 等体过程 (D) 任意过程 ¥ 9. 热力学第一定律表明: [ ] (A) 系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量 (B) 系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量 (C) 不可能存在这样的循环过程, 在此过程中, 外界对系统所作的功 不等于系统传给外界的热量 (D) 热机的效率不可能等于1 10. 对于微小变化的过程, 热力学第一定律为d Q = d E d A .在以下过程中, 这三者同时为正的过程是 [ ] (A) 等温膨胀 (B) 等容膨胀 ¥ (C) 等压膨胀 (D) 绝热膨胀 11. 对理想气体的等压压缩过程,下列表述正确的是 [ ] (A) d A >0, d E >0, d Q >0 (B) d A <0, d E <0, d Q <0 (C) d A <0, d E >0, d Q <0 (D) d A = 0, d E = 0, d Q = 0 12. 功的计算式A p V V = ?d 适用于 [ ] (A) 理想气体 (B) 等压过程 (C) 准静态过程 (D) 任何过程 13. 一定量的理想气体从状态),(V p 出发, 到达另一状态)2 ,(V p . 一次是等温压缩到 2V , 外界作功A ;另一次为绝热压缩到2 V , 外界作功W .比较这两个功值的大小是 [ ] (A) A >W (B) A = W (C) A <W (D) 条件不够,不能比较

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高三物理力学综合测试题 一、选择题(4×10=50) 1、如图所示,一物块受到一个水平力F 作用静止于斜面上,F 的方向与斜面平行, 如果将力F 撤消,下列对物块的描述正确的是( ) A 、木块将沿面斜面下滑 B 、木块受到的摩擦力变大 C 、木块立即获得加速度 D 、木块所受的摩擦力改变方向 2、一小球以初速度v 0竖直上抛,它能到达的最大高度为H ,问下列几种情况中,哪种情况小球不. 可能达到高度H (忽略空气阻力): ( ) A .图a ,以初速v 0沿光滑斜面向上运动 B .图b ,以初速v 0沿光滑的抛物线轨道,从最低点向上运动 C .图c (H>R>H/2),以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 D .图d (R>H ),以初速v 0沿半径为R 的光滑圆轨道从最低点向上运动 3. 如图,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时,各物均静止,今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木块分离时,两木块的速度分别为v1和v2,,物体和木板间的动摩擦因数相同,下列说法 若F1=F2,M1>M2,则v1 >v2,; 若F1=F2,M1<M2,则v1 >v2,; ③若F1>F2,M1=M2,则v1 >v2,; ④若F1<F2,M1=M2,则v1 >v2,;其中正确的是( ) A .①③ B .②④ C .①② D .②③ 4.如图所示,质量为10kg 的物体A 拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N 时,物体A 处于静止状态。若小车以1m/s2的加速度向右运动后,则(g=10m/s2)( ) A .物体A 相对小车仍然静止 B .物体A 受到的摩擦力减小 C .物体A 受到的摩擦力大小不变 D .物体A 受到的弹簧拉力增大 5.如图所示,半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小 球一个冲击使其在瞬时得到一个水平初速v 0,若v 0≤gR 3 10,则有关小球能够上 升到最大高度(距离底部)的说法中正确的是: ( ) A .一定可以表示为g v 22 B .可能为3 R C .可能为R D .可能为 3 5R 6.如图示,导热气缸开口向下,内有理想气体,气缸固定不动,缸内活塞可自由滑动且不 漏气。活塞下挂一砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止。现给砂桶底部钻一个小洞,细砂慢慢漏出,外部环境温度恒定,则 ( ) A .气体压强增大,内能不变 B .外界对气体做功,气体温度不变 C .气体体积减小,压强增大,内能减小 D .外界对气体做功,气体内能增加 7.如图所示,质量M=50kg 的空箱子,放在光滑水平面上,箱子中有一个质量m=30kg 的铁块,铁块与箱子的左端ab 壁相距s=1m ,它一旦与ab 壁接触后就不会分开,铁块与箱底间的摩擦可以忽略不计。用水平向右的恒力F=10N 作用于箱子,2s 末立即撤去作用力,最后箱子与铁块的共同速度大小是( ) θ F R F

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