20xx人教版高中物理選修3-3第十章熱力學定律章末檢測-資料下載頁
2024-11-28 20:04本頁面
【導讀】章末檢測卷(十). 1．在下列現象中不是通過做功使物體內能改變的是(). A．用打氣筒給自行車打氣時，筒壁溫度升高。D．夏天在室內放幾塊冰，室內會變涼一些。解析活塞與筒壁發(fā)生摩擦，摩擦力做功使筒壁溫度升高；在陽光照射下，水溫升高是靠太。陽的熱輻射來升溫的；鐵錘打鐵塊是做功過程；室內放上冰塊是通過熱傳遞的方式來改變室。2．柴油機使柴油燃料在它的氣缸中燃燒，產生高溫高壓的氣體，燃料的化學能轉化為氣體。氣的溫度，就能夠判斷出這臺柴油機是否節(jié)能，關于尾氣的溫度跟柴油機是否節(jié)能之間的關。D．以上說法均不正確。燒，產生高溫高壓的氣體，是一個高溫熱源；而柴油機排氣管排出的尾氣是一個低溫熱源．根。處在自然長度時的彈性勢能為零)，現繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經過多次往復。B．Ep一部分轉換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能。解析彈簧靜止后仍有彈性勢能，最后活塞重心升高，重力勢能增加，由于氣體的體積變小，
【正文】 a→ d→ b過程有 ΔU＝ W′ ＋ Q′ 得 Q′ ＝ ΔU－ W′ ＝ [209－ (－ 42)]J＝ 251J，為正，即有 251J 的熱量傳入系統 ． (2)由題意知系統由 b→ a過程內能的增量 ΔU′ ＝－ ΔU＝－ 209J 根據熱力學第一定律有 Q″ ＝ ΔU′ － W″ ＝ (－ 209－ 84) J＝－ 293J 負號說明系統放出熱量，熱量傳遞為 293J. 15.(12 分 )如圖 9 所示 ， 一導熱氣缸放在水平面上 ， 其內封閉一定質量的某種理想氣體 ． 活塞通過滑輪組與一重物連接 ， 并保持平衡 ． 已知氣缸高度為 h， 開始活塞在氣缸中央 ， 初始溫度為 t攝氏度 ， 活塞面積為 S， 大氣壓強為 p0， 物體重力為 G， 活塞質量及一切摩擦不計 ． 緩 慢升高環(huán)境溫度 ， 使活塞上升 Δx， 封閉氣體吸收了 Q的熱量 ． (活塞 、 氣缸底的厚度不計 ，且氣缸始終未離開地面 )求 ： 圖 9 (1)環(huán)境溫度升高了多少度 ？ (2)氣體的內能如何變化 ？ 變化了多少 ？ 答案 (1)2Δxh (＋ t) (2)氣體內能增加 Q－ (p0S－ G)Δx 解析 (1)活塞緩慢移動，任意時刻都處于平衡狀態(tài)，故氣體做等壓變化，由蓋 — 呂薩克定律可知： VT＝ΔVΔT，得 ΔT＝2Δxh (＋ t)． (2)設氣缸內氣體壓強為 p，由平衡條件得： pS＝ p0S－ G， 封閉氣體對外做功 W＝ pSΔx＝ (p0S－ G)Δx， 由熱力學第一定律得： ΔU＝ Q＋ (－ W)＝ Q－ (p0S－ G)Δx. 由于氣體的溫度升高，其內能增加 ． 16． (14 分 )某壓力鍋結構如圖 10 所示 ． 蓋好密封鍋蓋 ， 將壓力閥套在出氣孔上 ， 給壓力鍋加熱 ， 當鍋內氣體壓強達到一定值時 ， 氣體就把壓力閥頂起 ． 假定在壓力閥被頂起時 ， 停止加熱 ． 圖 10 (1)假定在一次放氣過程中 ， 鍋內氣體對壓力閥及外界做功 1J， 并向外界釋放了 2J 的熱量 ． 鍋內原有氣體的內能如何變化 ？ 變化了多少 ？ (2)已知大氣壓強 p 隨海拔高度 H的變化滿足 p＝ p0(1－ αH)， 其中常數 α律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋 ， 當壓力閥被頂起時鍋內氣體的溫度有何不同 ． 答案 (1)減少 3J (2)溫度隨著海拔高度的增加而降低 ． 解析 (1)根據熱力學第一定律： ΔU＝ W＋ Q，氣體對外做功， W＝－ 1J；向外放熱，熱量為負， Q＝－ 2J. 則有： ΔU＝ W＋ Q＝－ 3J，負號表示內能減少 ． 鍋內氣體內能減少，減少了 3J. (2)由 p＝ p0(1－ αH)(其中 α0)，隨著海拔高度的增加，大氣壓強減?。? 由 p1＝ p＋ mgS ＝ p0(1－ αH)＋ mgS ，隨著海拔高度的增加，閥門被頂起時鍋內氣體壓強減?。? 根據查理定律 p1T1＝ p2T2可知，閥門被頂起時鍋內氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低 ．
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