《志鸿全优设计》2013-2014学年高中物理人教选修3-3单元检测：第十章 热力学定律（含答案）
文档属性
| 名称 | 《志鸿全优设计》2013-2014学年高中物理人教选修3-3单元检测：第十章 热力学定律（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2014-05-27 22:17:52 | ||
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文档简介
物理人教3-3第十章 热力学定律单元检测
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错的得0分)
1．气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化可能是( )
A．减小20 J B．增大20 J
C．减小220 J D．增大220 J
2．下列关于永动机的说法中正确的是( )
A．第一类永动机违反了能量守恒定律
B．第一类永动机违反了热力学第一定律
C．第二类永动机违反了能量守恒定律
D．第二类永动机违反了热力学第二定律
3．以下过程不可能发生的是( )
A．对物体做功，同时物体放热，物体的内能不变
B．对物体做功，同时物体吸热，物体的内能不变
C．物体对外做功，同时放热，物体的内能不变
D．物体对外做功，同时吸热，物体的内能不变
4．下面设想符合能量守恒定律的是( )
A．利用永磁铁间的作用力造一台永远转动的机器
B．做成一条船利用河水的能量逆水航行
C．通过太阳照射飞机使飞机起飞
D．不用任何燃料使河水升温
5．下列有关物体内能改变的判断中，正确的是( )
A．外界对物体做功，物体的内能一定增加
B．外界向物体传递热量，物体的内能一定增加
C．物体对外界做功，物体的内能可能增加
D．物体向外放热，物体的内能可能增加
6．如图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好 ( http: / / www.21cnjy.com )的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高。关于这个实验，下列说法正确的是( )
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A．这个装置可测定热功当量
B．做功增加了水的热量
C．做功增加了水的内能
D．功和热量是完全等价的，无区别
7．对于一定质量的气体，忽略其分子之间的引力和斥力，升高一定温度，则( )
A．气体的压强一定增加
B．每个气体分子的速率一定增加
C．气体分子的热运动一定变得剧烈
D．气体的内能可能减少
8．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A ( http: / / www.21cnjy.com )中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图①)，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图②)，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是( )
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A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B．自由膨胀前后，气体的压强不变
C．自由膨胀前后，气体的温度不变
D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分
9.一定质量的理想气体的状态变化过程表示在 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示的p–V图上，气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是( )
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A．由a状态至b状态过程中，气体放出热量，内能不变
B．由b状态至c状态过程中，气体对外做功，内能增加，平均每个气体分子在单位时间内与器壁碰撞的次数不变
C．c状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大
D．b状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子平均动能相等
10．金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到燃点的过程是( )
A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞
C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
11．如图所示，用导热的固 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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
12．如图所示，A、B两球完全相同，分 ( http: / / www.21cnjy.com )别浸没在水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升，则( )
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A．A球吸收的热量多
B．B球吸收的热量多
C．A、B两球吸收的热量一样多
D．不能确定吸收热量的多少
二、填空题(每空2分，共16分)
13．(1)空气压缩机在一次压缩过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中，活塞对汽缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体的内能增加了1.5×105 J。试问：此压缩过程中，气体________(选填“吸收”或“放出”)的热量等于________ J。
(2)若一定质量的理想气体分别按下 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(选填“A”“B”或“C”)，该过程中气体的内能________(选填“增加”“减少”或“不变”)。
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14．质量一定的某种物质，在压强不变的条件下 ( http: / / www.21cnjy.com )，由液态Ⅰ与气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图所示。单位时间所吸收的热量可看做不变。
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(1)以下说法正确的是________。
A．在区间Ⅱ，物质的内能不变
B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变
C．从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加
D．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大
(2)在区间Ⅲ，若将压强不 ( http: / / www.21cnjy.com )变的条件改为体积不变，则温度升高________________(选填“变快”“变慢”或“快慢不变”)，请说明理由。
15．(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是________。(填选项前的编号)
①化石能源为清洁能源
②纳米材料的线度在1～100 μm之间
③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间
④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性
(2)一定质量的理想气体 ( http: / / www.21cnjy.com )在某一过程中，外界对气体做功7.0×104 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程________。(填选项前的编号)
①气体从外界吸收热量2.0×105 J
②气体向外界放出热量2.0×105 J
③气体从外界吸收热量2.0×104 J
④气体向外界放出热量6.0×104 J
三、计算题(16题14分，17题15分，18题19分，共48分)
16．在一个横截面积S＝3×10－2 ( http: / / www.21cnjy.com )m2的圆筒内装有质量m＝0.6 kg的水，被太阳光垂直照射t＝2 min后，水温升高1 ℃，射到大气层的太阳能只有η＝45%到达地面，不计容器的吸热和散热损失，试估算太阳的全部辐射功率。〔保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离d＝1.5×1011 m，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)〕
17．如图所示，两个可导热的汽缸竖直放 ( http: / / www.21cnjy.com )置，它的底部由一细管连通(忽略细管的容积)。两汽缸各有一活塞，质量分别为m1和m2，活塞与汽缸壁无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。(已知m1＝3m，m2＝2m)
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(1)在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境的温度始终保持为T0)。
(2)在达到上一问终态后，环境温度 ( http: / / www.21cnjy.com )由T0缓慢上升到T，试问这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？(假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到汽缸顶部。)
18．人们工作、学习和劳动都需要能量，食物在人体内经消化过程转化为葡萄糖，葡萄糖在体内又转化为CO2和H2O，同时释放的能量E＝2.87×106 J·mol－1。一个质量为60 kg的短跑运动员起跑时以的时间冲出1 m远。他在这一瞬间消耗的体内储存的葡萄糖为多少？
参考答案
1. 答案：B 点拨：研究对象为气体。依符号规则，对外做功W＝－100 J，吸收热量Q＝＋120 J。由热力学第一定律有：
ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J。
ΔU＞0，说明气体的内能增加。故选项B正确。
2. 答案：AD 点拨：本题考查的是对两类永动机的本质认识，显然A、D正确。
3. 答案：BC 点拨：本题考查的是对热力学第一定律ΔU＝W＋Q的理解和应用，需要注意的是符号法则。
4. 答案：BCD 点拨：利用磁场能可能使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能，使转动停止，故A错；让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞，故B、C正确；设计水坝利用河水的重力势能发电，一部分重力势能通过水轮机叶片转化为水的内能，另外电能也可转化为内能使水升温，故D正确。
5. 答案：CD 点拨：本题考查的是对热力学第一定律ΔU＝W＋Q的理解和应用，需要注意的是符号法则及其物理意义。
6. 答案：AC 点拨：焦耳实验是在绝热条件下进行的，通过焦耳实验可以说明做功和传热一样，可以改变物体的内能。
将做功过程和吸热过程在同等条件下对比，可 ( http: / / www.21cnjy.com )测出热功当量，故A正确；做功增加了水的内能，热量只是热传递过程中内能改变的量度，故B错误，C正确；做功和传热产生的效果相同，但功和热量是不同的概念，D错误。
7. 答案：C 点拨：根据题意可知， ( http: / / www.21cnjy.com )该气体为理想气体，温度是其内能变化的标志，温度升高则内能增加，D错误；由于温度是分子热运动剧烈程度的宏观体现，可知气体分子热运动剧烈程度一定增大，C正确；温度升高说明分子平均速率增大，不一定每个分子速率都增加，B错误；根据热力学第一定律可知，由pV/T＝C(恒量)可知气体压强不一定增大，A错误。
8. 答案：C 点拨：理想气体在绝热的 ( http: / / www.21cnjy.com )条件下，向真空做自由膨胀的过程是一个既与外界没有热交换，又没有对外做功的过程，根据热力学第一定律可以确定气体的内能不变，而理想气体的分子势能为0，即分子动能不变，温度不变。
9. 答案：AD 点拨：由a状 ( http: / / www.21cnjy.com )态到b状态的过程是等温过程，所以内能不发生变化，气体体积减小，所以外界对气体做功，放出热量；由b到c的过程，是等压变化，体积增大，温度升高，内能增加，所以气体对外界做功，应该吸收热量，虽然压强不变，但是气体分子热运动变得剧烈，碰撞次数改变。
10. 答案：A 点拨：只有迅速向里推活塞，对混合气体做功，才能使混合气体的内能迅速增加，温度迅速升高到燃点。故A正确。
11. 答案：B 点拨：由于温度是分子平均动能的标志，所以在达到平衡时，它们的温度相等，气体分子的平均动能必相等。
12. 答案：B 点拨：A、B两球初末状态完全相同，故ΔU相同； B球膨胀对水银做的功大于A球膨胀对水做的功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，所以B球吸收的热量大于A球吸收的热量，故B正确。
13. 答案：(1)放出 5×104 J (2)C 增加
14. 答案：(1)BCD
(2)变快 理由见点拨。
点拨：(1)因为该物质一直吸收热量，固体、液体的体积不变，不对外做功，所以内能一直增加，A错误，D正确；又因为区间Ⅱ温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量全部转化为分子势能增加。理想气体没有分子力，所以理想气体内能仅与温度有关，分子势能不变，B正确；从区间Ⅰ到区间Ⅲ，分子运动的无序程度增大，物质的熵增加，D正确。
(2)根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W
根据理想气体的状态方程有＝C
可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W＜0，ΔU＝Q－|W|；
体积不变的条件下，W＝0，ΔU＝Q；
所以ΔU1＜ΔU2，体积不变的条件下温度升高变快。
15. 答案：(1)③ (2)②
点拨：(1)化石能源燃烧时产生二氧化碳 ( http: / / www.21cnjy.com )，造成温室气体效应；煤炭和石油中含有硫，燃烧时产生二氧化硫等物质使雨水的酸度增高等等，说明化石能源不是清洁能源，①错；
纳米材料的线度在1～100 nm，而不是1～100 μm，②错；
液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性(不是同性)，④错；
正确选项为③。
(2)W＝7.0×104 J，ΔU＝－1.3×105 J，由热力学第一定律
W＋Q＝ΔU可得
Q＝－2.0×105 J
表明气体向外界放热2.0×105 J，正确选项为②。
16. 答案：4.4×1026 W
点拨：设太阳的全部辐射功率为P，则在2 min内太阳向外辐射的能量Q＝Pt，则由题意可知＝cmΔt
所以P＝＝4.4×1026 W。
17. 答案：(1) (2)5mgh 吸收
点拨：(1)设左、右活塞的面积分别为A′和A。由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即
由此得A′＝
在两活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至汽缸底部，所有气体在左汽缸中
在初态，气体的压强为，体积为；在末态，气体的压强为，体积为 (x为左活塞的高度)，由玻意耳—玛略特定律得
由上式解得x＝。
(2)当温度由T0上升至T时，气体的压强始终为。
设x′是温度达到T时左活塞的高度，由盖—吕萨克定律得
x′＝，
活塞对气体做的功为
W＝Fs＝，在此过程中气体吸收热量。
18. 答案：0.27 g
点拨：由题知，运动员在起跑的时间内是做变加速直线运动，由于时间很短，为解决问题的方便，我们可以认为在这时间内运动员做初速度为零的匀加速直线运动。
由s＝及知，运动员冲出1 m的末速度
vt＝ m/s＝12 m/s。
运动员在 s中增加的动能
ΔEk＝×60×122 J－0 J＝4 320 J。
消耗葡萄糖的质量为
Δm＝×180 g＝×180 g≈0.27 g。
本题是一道物理、化学、生物学综合题。涉及的 ( http: / / www.21cnjy.com )知识点有速度、动能、消化反应热、摩尔质量等。要求学生在掌握葡萄糖的分子组成、动能的变化等知识基础上，综合运用物理、化学知识进行计算，巧妙地把握题中主要因素，忽略次要因素，合理地判定人做匀加速直线运动是解答此题的关键。
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，选错的得0分)
1．气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化可能是( )
A．减小20 J B．增大20 J
C．减小220 J D．增大220 J
2．下列关于永动机的说法中正确的是( )
A．第一类永动机违反了能量守恒定律
B．第一类永动机违反了热力学第一定律
C．第二类永动机违反了能量守恒定律
D．第二类永动机违反了热力学第二定律
3．以下过程不可能发生的是( )
A．对物体做功，同时物体放热，物体的内能不变
B．对物体做功，同时物体吸热，物体的内能不变
C．物体对外做功，同时放热，物体的内能不变
D．物体对外做功，同时吸热，物体的内能不变
4．下面设想符合能量守恒定律的是( )
A．利用永磁铁间的作用力造一台永远转动的机器
B．做成一条船利用河水的能量逆水航行
C．通过太阳照射飞机使飞机起飞
D．不用任何燃料使河水升温
5．下列有关物体内能改变的判断中，正确的是( )
A．外界对物体做功，物体的内能一定增加
B．外界向物体传递热量，物体的内能一定增加
C．物体对外界做功，物体的内能可能增加
D．物体向外放热，物体的内能可能增加
6．如图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好 ( http: / / www.21cnjy.com )的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高。关于这个实验，下列说法正确的是( )
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A．这个装置可测定热功当量
B．做功增加了水的热量
C．做功增加了水的内能
D．功和热量是完全等价的，无区别
7．对于一定质量的气体，忽略其分子之间的引力和斥力，升高一定温度，则( )
A．气体的压强一定增加
B．每个气体分子的速率一定增加
C．气体分子的热运动一定变得剧烈
D．气体的内能可能减少
8．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A ( http: / / www.21cnjy.com )中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图①)，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图②)，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是( )
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A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B．自由膨胀前后，气体的压强不变
C．自由膨胀前后，气体的温度不变
D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分
9.一定质量的理想气体的状态变化过程表示在 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示的p–V图上，气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是( )
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A．由a状态至b状态过程中，气体放出热量，内能不变
B．由b状态至c状态过程中，气体对外做功，内能增加，平均每个气体分子在单位时间内与器壁碰撞的次数不变
C．c状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大
D．b状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子平均动能相等
10．金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到燃点的过程是( )
A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞
C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
11．如图所示，用导热的固 ( http: / / www.21cnjy.com )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( )
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
12．如图所示，A、B两球完全相同，分 ( http: / / www.21cnjy.com )别浸没在水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升，则( )
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A．A球吸收的热量多
B．B球吸收的热量多
C．A、B两球吸收的热量一样多
D．不能确定吸收热量的多少
二、填空题(每空2分，共16分)
13．(1)空气压缩机在一次压缩过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中，活塞对汽缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体的内能增加了1.5×105 J。试问：此压缩过程中，气体________(选填“吸收”或“放出”)的热量等于________ J。
(2)若一定质量的理想气体分别按下 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(选填“A”“B”或“C”)，该过程中气体的内能________(选填“增加”“减少”或“不变”)。
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14．质量一定的某种物质，在压强不变的条件下 ( http: / / www.21cnjy.com )，由液态Ⅰ与气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图所示。单位时间所吸收的热量可看做不变。
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(1)以下说法正确的是________。
A．在区间Ⅱ，物质的内能不变
B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变
C．从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加
D．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大
(2)在区间Ⅲ，若将压强不 ( http: / / www.21cnjy.com )变的条件改为体积不变，则温度升高________________(选填“变快”“变慢”或“快慢不变”)，请说明理由。
15．(1)现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是________。(填选项前的编号)
①化石能源为清洁能源
②纳米材料的线度在1～100 μm之间
③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间
④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性
(2)一定质量的理想气体 ( http: / / www.21cnjy.com )在某一过程中，外界对气体做功7.0×104 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程________。(填选项前的编号)
①气体从外界吸收热量2.0×105 J
②气体向外界放出热量2.0×105 J
③气体从外界吸收热量2.0×104 J
④气体向外界放出热量6.0×104 J
三、计算题(16题14分，17题15分，18题19分，共48分)
16．在一个横截面积S＝3×10－2 ( http: / / www.21cnjy.com )m2的圆筒内装有质量m＝0.6 kg的水，被太阳光垂直照射t＝2 min后，水温升高1 ℃，射到大气层的太阳能只有η＝45%到达地面，不计容器的吸热和散热损失，试估算太阳的全部辐射功率。〔保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离d＝1.5×1011 m，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)〕
17．如图所示，两个可导热的汽缸竖直放 ( http: / / www.21cnjy.com )置，它的底部由一细管连通(忽略细管的容积)。两汽缸各有一活塞，质量分别为m1和m2，活塞与汽缸壁无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。(已知m1＝3m，m2＝2m)
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(1)在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境的温度始终保持为T0)。
(2)在达到上一问终态后，环境温度 ( http: / / www.21cnjy.com )由T0缓慢上升到T，试问这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？(假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到汽缸顶部。)
18．人们工作、学习和劳动都需要能量，食物在人体内经消化过程转化为葡萄糖，葡萄糖在体内又转化为CO2和H2O，同时释放的能量E＝2.87×106 J·mol－1。一个质量为60 kg的短跑运动员起跑时以的时间冲出1 m远。他在这一瞬间消耗的体内储存的葡萄糖为多少？
参考答案
1. 答案：B 点拨：研究对象为气体。依符号规则，对外做功W＝－100 J，吸收热量Q＝＋120 J。由热力学第一定律有：
ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J。
ΔU＞0，说明气体的内能增加。故选项B正确。
2. 答案：AD 点拨：本题考查的是对两类永动机的本质认识，显然A、D正确。
3. 答案：BC 点拨：本题考查的是对热力学第一定律ΔU＝W＋Q的理解和应用，需要注意的是符号法则。
4. 答案：BCD 点拨：利用磁场能可能使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免性，动能最终转化为内能，使转动停止，故A错；让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞，故B、C正确；设计水坝利用河水的重力势能发电，一部分重力势能通过水轮机叶片转化为水的内能，另外电能也可转化为内能使水升温，故D正确。
5. 答案：CD 点拨：本题考查的是对热力学第一定律ΔU＝W＋Q的理解和应用，需要注意的是符号法则及其物理意义。
6. 答案：AC 点拨：焦耳实验是在绝热条件下进行的，通过焦耳实验可以说明做功和传热一样，可以改变物体的内能。
将做功过程和吸热过程在同等条件下对比，可 ( http: / / www.21cnjy.com )测出热功当量，故A正确；做功增加了水的内能，热量只是热传递过程中内能改变的量度，故B错误，C正确；做功和传热产生的效果相同，但功和热量是不同的概念，D错误。
7. 答案：C 点拨：根据题意可知， ( http: / / www.21cnjy.com )该气体为理想气体，温度是其内能变化的标志，温度升高则内能增加，D错误；由于温度是分子热运动剧烈程度的宏观体现，可知气体分子热运动剧烈程度一定增大，C正确；温度升高说明分子平均速率增大，不一定每个分子速率都增加，B错误；根据热力学第一定律可知，由pV/T＝C(恒量)可知气体压强不一定增大，A错误。
8. 答案：C 点拨：理想气体在绝热的 ( http: / / www.21cnjy.com )条件下，向真空做自由膨胀的过程是一个既与外界没有热交换，又没有对外做功的过程，根据热力学第一定律可以确定气体的内能不变，而理想气体的分子势能为0，即分子动能不变，温度不变。
9. 答案：AD 点拨：由a状 ( http: / / www.21cnjy.com )态到b状态的过程是等温过程，所以内能不发生变化，气体体积减小，所以外界对气体做功，放出热量；由b到c的过程，是等压变化，体积增大，温度升高，内能增加，所以气体对外界做功，应该吸收热量，虽然压强不变，但是气体分子热运动变得剧烈，碰撞次数改变。
10. 答案：A 点拨：只有迅速向里推活塞，对混合气体做功，才能使混合气体的内能迅速增加，温度迅速升高到燃点。故A正确。
11. 答案：B 点拨：由于温度是分子平均动能的标志，所以在达到平衡时，它们的温度相等，气体分子的平均动能必相等。
12. 答案：B 点拨：A、B两球初末状态完全相同，故ΔU相同； B球膨胀对水银做的功大于A球膨胀对水做的功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，所以B球吸收的热量大于A球吸收的热量，故B正确。
13. 答案：(1)放出 5×104 J (2)C 增加
14. 答案：(1)BCD
(2)变快 理由见点拨。
点拨：(1)因为该物质一直吸收热量，固体、液体的体积不变，不对外做功，所以内能一直增加，A错误，D正确；又因为区间Ⅱ温度不变，所以分子动能不变，吸收的热量全部转化为分子势能增加。理想气体没有分子力，所以理想气体内能仅与温度有关，分子势能不变，B正确；从区间Ⅰ到区间Ⅲ，分子运动的无序程度增大，物质的熵增加，D正确。
(2)根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W
根据理想气体的状态方程有＝C
可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W＜0，ΔU＝Q－|W|；
体积不变的条件下，W＝0，ΔU＝Q；
所以ΔU1＜ΔU2，体积不变的条件下温度升高变快。
15. 答案：(1)③ (2)②
点拨：(1)化石能源燃烧时产生二氧化碳 ( http: / / www.21cnjy.com )，造成温室气体效应；煤炭和石油中含有硫，燃烧时产生二氧化硫等物质使雨水的酸度增高等等，说明化石能源不是清洁能源，①错；
纳米材料的线度在1～100 nm，而不是1～100 μm，②错；
液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性(不是同性)，④错；
正确选项为③。
(2)W＝7.0×104 J，ΔU＝－1.3×105 J，由热力学第一定律
W＋Q＝ΔU可得
Q＝－2.0×105 J
表明气体向外界放热2.0×105 J，正确选项为②。
16. 答案：4.4×1026 W
点拨：设太阳的全部辐射功率为P，则在2 min内太阳向外辐射的能量Q＝Pt，则由题意可知＝cmΔt
所以P＝＝4.4×1026 W。
17. 答案：(1) (2)5mgh 吸收
点拨：(1)设左、右活塞的面积分别为A′和A。由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即
由此得A′＝
在两活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至汽缸底部，所有气体在左汽缸中
在初态，气体的压强为，体积为；在末态，气体的压强为，体积为 (x为左活塞的高度)，由玻意耳—玛略特定律得
由上式解得x＝。
(2)当温度由T0上升至T时，气体的压强始终为。
设x′是温度达到T时左活塞的高度，由盖—吕萨克定律得
x′＝，
活塞对气体做的功为
W＝Fs＝，在此过程中气体吸收热量。
18. 答案：0.27 g
点拨：由题知，运动员在起跑的时间内是做变加速直线运动，由于时间很短，为解决问题的方便，我们可以认为在这时间内运动员做初速度为零的匀加速直线运动。
由s＝及知，运动员冲出1 m的末速度
vt＝ m/s＝12 m/s。
运动员在 s中增加的动能
ΔEk＝×60×122 J－0 J＝4 320 J。
消耗葡萄糖的质量为
Δm＝×180 g＝×180 g≈0.27 g。
本题是一道物理、化学、生物学综合题。涉及的 ( http: / / www.21cnjy.com )知识点有速度、动能、消化反应热、摩尔质量等。要求学生在掌握葡萄糖的分子组成、动能的变化等知识基础上，综合运用物理、化学知识进行计算，巧妙地把握题中主要因素，忽略次要因素，合理地判定人做匀加速直线运动是解答此题的关键。