人教版物理高二选修2-2第五章第一节制冷机的原理同步练习
文档属性
| 名称 | 人教版物理高二选修2-2第五章第一节制冷机的原理同步练习 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 130.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-05-26 09:44:56 | ||
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文档简介
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人教版物理高二选修2-2第五章
第一节制冷机的原理同步练习
一．选择题
1．下列说法中正确的是（ ）
A． 气体吸收热量，其分子的平均动能就增大
B． 科学不断进步，制冷机可以使温度降到热力学零度
C． 在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形
D． 温度、压力、电磁作用等不可以改变液晶的光学性质
答案：C
解析：解答：A、气体吸收热量时，如果同时对外做功，则气体内能可能减小，则分子的平均动能可能减小；故A错误；
B、绝对零度是无法达到的，这是热力学第三定律的内容，故B错误；
C、完全失重情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形，故C正确；
D、温度、压力、电磁作用等者都可以改变液晶的光学性质，故D错误；
故选：C．
分析：物体内能的改变要根据吸热及对外做功的情况，由热力学第一定律进行判断；
绝对零度无法达到；
完全失重时，没有了重力的影响熔化的金属可以收缩成标准环形；
液晶的光学性质会受到温度、压力及电磁作用等影响．
2．下列说法中正确的是（ ）
A． 随着技术进步，热机的效率可以达到100%；制冷机也可以使温度达到﹣280℃
B． 气体放出热量，其分子的平均动能就减小
C． 根据热力学第二定律，一切物理过程都具有方向性
D． 一定质量的理想气体，先保持压强不变而膨胀，再进行绝热压缩，其内能必定增加
答案：D
解析：解答：A、热机的效率小于1，﹣273.15℃是一切低温的极限，A错误；
B、气体放出热量，若有外力对其做正功，内能不一定减小，温度不降低，平均动能就不减小，B错误；
C、根据热力学第二定律，一切与热现象有关的物理过程都具有方向性，C错误；
D、一定质量的理想气体，先保持压强不变而膨胀，温度升高，再进行绝热压缩，外界对其做正功，其内能必定增加，D正确．
故选：D．
分析：绝对零度是一切低温的极限，热机的效率小于1，一切与热现象有关的物理过程都具有方向性，根据理想气体状态方程判断各物理量的变化．
3．以下说法中正确的是（ ）
A． 一杯热茶在打开杯盖后，茶能自动变得更热
B． 蒸汽机能把蒸汽的内能全部转化成机械能
C． 制冷机的出现，说明热量能自发地从低温物体传到高温物体
D． 即使符合能量守恒，也不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响
答案：D
解析：解答：A、热量能自发的由高温物体传到低温物体，茶能自动变得更冷，故A错误
B、不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．故B错误
C、不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．故C错误
D、不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．故D正确
故选D．
分析：本题考查热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．另一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．第二定律说明热的传导具有方向性．
4．关于分子运动和热现象的说法，正确的是 （ ）
A． 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B． 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C． 一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能减少
D． 空调机作为制冷制使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
答案：A
解析：解答：A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，反映了液体或气体分子的无规则运动．故A正确．
B、气体温度升高，分子的平均动能增加，有些分子的速率增加，也有些分子的速率会减小，只是分子的平均速率增加．故B错误．
C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，温度没有变化，分子的平均动能不变，但是在这个过程中要吸热，内能增加，所以分子之间的势能必定增加．故C错误．
D、将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，产生了其它影响，即消耗了电能，所以不违背热力学第二定律．故D错误．
故选A
分析：正确解答本题要掌握：温度是分子平均动能的标志；布朗运动；物体的内能；正确理解好应用热力学第二定律．
5．下列说法中不正确的是（ ）
A． 随着技术进步，热机的效率可以达到100%；制冷机也可以使温度达到﹣280℃
B． 一定质量的理想气体，先保持压强不变而膨胀，再进行绝热压缩，其内能必定增加
C． 在热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能而不引起其他变化
D． 在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体而不引起其他变化
答案：A
解析：解答：A、尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机不可以使温度降到﹣283℃，故A错误；
B、一定质量的理想气体，先保持压强不变而膨胀，根据=C膨胀则体积增大，若要保持压强不变则温度也要升高，需要吸热；再进行绝热压缩，即外界对气体做功，根据热力学第一定律，△U=W+Q，W＞0，Q＞0，其内能必定增加，所以B正确；
C、根据热力学第二定律可知：可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．故C正确．
D、根据热力学第二定律知道热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体而不引起其他变化，故D正确．
故选：A．
分析：A、热力学温度的0K是摄氏温度的﹣273.15℃，该温度是不能达到的；
B、根据热力学第一定律进行判断内能是否增加；
C、D、根据热力学定律的内容进行判断．
6．下列说法中正确的是（ ）
A． 尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到热力学零度
B． 昆虫水黾能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用
C． 悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显
D． 温度升高1℃也即降低1K
答案：B
解析：解答：A、根据热力学第二定律，热机的效率不可能达到100%；
温度是分子热运动平均动能的标志，分子热运动的平均动能与物体的温度成正比，故绝对零度是不可能达到的；故A错误；
B、由于蒸发，液体表面分子较为稀薄，分子间距大，表现为引力；昆虫水黾能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用；故B正确；
C、悬浮在液体中的固体颗粒越大，碰撞的不平衡性越不明显，故布朗运动越不明显；故C错误；
D、根据T=t+273，温度升高1℃也即升高1K，故D错误；
故选：B．
分析：热力学第二定律：不可能从单一热源吸热而不引起其他变化；
液体表面存在张力；
布朗运动与温度和固体颗粒的大小有关；
摄氏温标与热力学温标的关系：T=t+273．
7．下列说法中正确的是（ ）
A． 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B． 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作过程不遵守热力学第二定律
C． 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
D． 一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
答案：D
解析：解答：A、只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出气体分子所占空间的大小，不能算出气体分子的体积．故A错误；
B、热量不能自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体，但是空调机作为制冷机使用时，可以将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，仍然遵守热力学第二定律．故B错误；
C、温度是分子的平均动能的标志，对单个的分子没有意义，所以气体的温度升高，不是每个气体分子运动的速率都增加．故C错误；
D、根据热力学第一定律，一定质量的理想气体从外界吸收热量，若同时对外做功，其内能可能不变．故D正确．
故选：D
分析：只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不能算出气体分子的体积；热量不能自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体；温度是分子的平均动能的标志；一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变．
8．下列说法中正确的是（ ）
A． 随着科学技术的发展，制冷机的制冷温度可以降到﹣280℃
B．热量不可以从低温物体传到高温物体
C． 随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100%
D． 无论科技怎样发展，第二类永动机都不可能实现
答案：D
解析：解答：A、热力学温度与分子的平均动能成正比，分子热运动的平均动能不可能为零，制冷机的制冷温度不可以降到﹣273℃以下．故A错误；
B、随着科学技术的发展，热量可以从低温物体传到高温物体，故B错误；
C、根据热力学第二定律，热机的效率不可以达到100%．故C错误；
D、不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，即第二类永动机都不可能实现；故D正确；
故选：D．
分析：热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；做功和热传递都可以改变物体的内能．
9．有以下说法，其中不正确的是（ ）
A． 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，制冷机的工作是遵守热力学第二定律的
B． 对于一定量的气体，当其温度降低时，速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加
C． 从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的．
D． 一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则单位时间撞在单位面积上的气体分子数减少
答案：C
解析：解答：A、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外；制热是相反的过程，不同于电阻丝发热；热现象都遵循热力学第二定律，故A正确；
B、当气体温度降低时，分子的平均速率减小，说明速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加；故B正确；
C、根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功，故C错误；
D、一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，分子数密度降低，则单位时间撞在单位面积上的气体分子数减少，故D正确；
故选：C．
分析：热力学第二定律内容：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的机械功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．
10．下列说法不正确的是 （ ）
A． 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
B． 液面上部的蒸汽达到饱和时，没有液体分子从液面飞出，从宏观上看，液体不再蒸发
C． 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D． 在某些液晶中掺入少量多色性染体，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色
答案：B
解析：解答：A、露球呈球状是由于液体表面分子较为稀疏，而形成了表面张力的原因；故A正确．
B、液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中；从宏观上看，液体不再蒸发；故B错误；
C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸气时要吸热；温度不变，分子动能不变；故分子势能一定增加；故C正确；
D、在某些液晶中掺入少量多色性染体，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色；故D正确；
故选：B．
分析：本题根据内能、热力学第二定律、饱和汽及表面张力等知识进行分析解答．
11．根据你学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以转化成机械能
B． 凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体
C． 尽管技术不断进步，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
答案：B
解析：解答：A、根据热力学第二定律可知，机械能可能全部转化为内能；在没有外界影响时，内能不能全部用来做功以转化成机械能，故A错误．
B、凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能自发从高温物体传递给低温物体，不能自发从低温物体传递给高温物体．故B正确
C、﹣273.15℃是一切低温的极限，故制冷机不可能使温度降到﹣293°故C错误．
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，违背了热力学第二定律，第二类永动机不可以制造出来．故D错误．
故选B
分析：根据热力学第二定律分析机械能与内能转化的关系；在外界影响下，热量也能从低温物体传递给高温物体．制冷机不可能使温度降到﹣273℃．永动机是不可能制成的
12．下列说法错误的是（ ）
A． 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B． 气体的温度越高，分子的平均动能越大
C． 既使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的
D． 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，说明制冷机的工作不遵守热力学第二定律
答案：D
解析：解答：A、布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，并不是液体分子瞬时运动的结果，而是受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的导致的，所以它反映液体分子运动的无规则性，故A正确；
BC、温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大；这是对大量分子的统计规律，并不是所以分子的动能大，也有的分子的动能小，即运动速率小，故BC正确；
D、热力学第二定律为：热量不可能从低温物体传递的高温物体而不引起其它的变化，所以空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外而引起其它的变化，即制冷机的工作遵守热力学第二定律，故D错误；
故选：D．
分析：利用布朗运动、温度是分子平均动能的标志、热力学第二定律的两种表述和分子间距与分子力的关系分析即可．
13．有以下说法，其中错误的是（ ）
A． 气体的温度越高，分子的平均动能越大
B． 即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的
C． 对物体做功不可能使物体的温度升高
D． 如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关
答案：C
解析：解答：A、温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大；故A正确；
B、相同温度下，并不是所有分子的动能都相同；即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的；故B正确；
C、对物体做功时可以增加内能，从而可能使温度升高；故C错误；
D、若不计分子间的相互作用；则分子势能可以忽略；只考虑分子动能，即内能只与温度有关；故D正确；
故选：C．
分析：温度是分子平均动能的标志；这是一统计规律；
内能包括分子动能和分子势能；若不计分子间的作用力，则分子势能不计；
热力第二定律告诉我们，不可能从单一热源持续不断的吸引热量，而全部将其转化为机械能．
14．一台冷暖两用型空调铭牌上标有，“输入功率1KW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.44×104kJ/h．”从设计指标看，空调在制热时，消耗1焦耳电能，向室内将放出4焦耳的热量，则下列判断正确的是（ ）
A． 此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的
B． 空调制热时房间获得的热量全部由电能转化来的
C． 空调制热时房间获得热量一部分有电能转化来，另一部分从外界吸收而来的
D． 空调制热时每小时应消耗电能1.44×104kJ
答案：C
解析：解答：该空调在向室内放出热量时，一部分通过电流做功，消耗电能，另一部分通过从外界吸收热量进行，因此并不违反能量守恒定律，故AB错误，C正确；
空调制热时消耗的电能为：电机消耗电能与制热消耗电能之和，即E=Pt+1.44×104kJ=1.54×104kJ，故D错误．
故选C．
分析：做功和热传递都可以改变物体的内能，空调制热时一方面通过电流做功即消耗电能，另一方面通过房间内外的热传递进行．
15．如图所示，气缸和活塞均绝热，气缸下端开有一小口与大气相通，内部密封一定质量的气体；活塞处于平衡．活塞质量不可忽略，不计一切摩擦和气体分子之间的作用力，大气压强不变．现用制冷器对气体缓慢制冷一段时间后断开电源，活塞达到新的平衡态．以下说法正确的是（ ）
A． 气体对活塞的压强等于气体重力与活塞面积的比值
B． 新的平衡状态下气体体积变小，压强不变
C． 该过程外界对气体做功，气体放热，内能可能不变
D． 新的平衡状态下气体分子单位时间内对活塞的碰撞次数变小
答案：B
解析：解答：A、被封闭气体的压强是由大量分子对器壁的撞击引起的，不是由气体重力引起，故A错误；
B、根据题意可知，被封闭气体压强不变，温度降低，因此根据气态方程可知，其体积变小，故B正确；
C、该过程中，体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据△U=Q+W可知，气体放热，故C错误；
D、由于气体温度降低，分子平均动能减小，压强不变，因此气体分子单位时间内对活塞的碰撞次数变多，故D错误．
故选B．
分析：正确解答本题需要掌握：知道被封闭气体压强产生的原因；根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W进行有关物理量变化的判断；对活塞进行受力分析，运用平衡知识解决问题；根据理想气体状态方程进行状态参量变化的判断．
16．如图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． 电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
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一定律
答案：B
解析：解答：由热力学第二定律知，热量不能自 发的有低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助．电冰箱把热量从低温的内
部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能．故A错误，B正确；而在这一过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功，故不违反热力学第一定律，故C、D错误；
故选B．
分析：在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，而不是自发地向外界散热．
17．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器？（ ）
A． 生物传感器 B． 红外传感器 C． 温度传感器 D． 光传感器
答案：C
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故C正确，ABD错误；
故选：C
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
18．下表为某国产空调机铭牌内容的一部分．根据表中的信息，可计算出这台空调机在额定电压下工作时消耗的电功率为（ ）
型 号 xxxx 额定电流 7A
额定电压 220V 噪 声 48dB
A． 7W B． 48W C． 220W D． 1540W
答案：D
解析：解答：空调消耗的功率P=UI=220×7=1540W，所以D正确．
故选D．
分析：根据功率的公式P=UI可以直接计算得出结论．
19．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用了（ ）
A． 生物传感器 B． 气体传感器 C． 红外传感器 D． 温度传感器
答案：D
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．
故选：D
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
20．传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器…演示位移传感器的工作原理如图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x．假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）
A． 物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B． 物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C． 物体M不动时，电路中没有电流
D． 物体M不动时，电压表没有示数
答案：B
解析：解答：当物体M移动时，接入电路的电阻不变，电阻上的滑片的移动，改变P点左侧部分的长度，
根据欧姆定律，电流不变，左侧电阻发生变化，则电压表示数发生变化，而电流表A示数不变．
故B正确，A、C、D错误．
故选B．
分析：分析电路图可知电流表测通过电路的电流，电压表测电阻左侧部分的电压．
21．有下列说法正确的是（ ）
A．气体吸收热量，其分子的平均动能就增大
B．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到﹣283℃
C．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形
D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质
答案：CD
解析：解答：A、气体吸收热量，温度不一定升高，分子平均动能不一定增大，故A错误；
B、尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机不可以使温度降到﹣283℃，故B错误；
C、在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形，故C正确；
D、温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D正确；故选CD．
故答案为： CD．
分析：A、温度是分子平均动能的标志；
B、热力学温度的0K是摄氏温度的﹣273.15℃，该温度是不能达到的；
C、在体积一定的情况下，球体的表面积最小，在完全失重状态下，液体会收缩成球体；
D、晶体的光学性质受温度、压力、电磁作用的影响．
二．填空题
22．热力学第二定律常见的表述有两种．
第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；
第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．
图（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述在答题卷上完成示意图（b）．根据你的理解，热力学第二定律的实质是 ．
答案：一切宏观热现象都有方向性
解析：
解答：（a）如图所示：
（b）热力学第二定律常见的表述有多种．
第一种表述说明热传递的方向性；
第二种表述说明能量转化的方向性；
综上：一切宏观热现象都有方向性．
故答案为：（a）；（b）一切宏观热现象都有方向性．
分析：热力学第二定律有不同的表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力学过程中熵的增量总是大于零．
23.若对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5℃．改用热传递的方式，使气体温度同样升高5℃，那么气体应吸收 J的热量．如果对该气体做了2000J的功，其温度升高了8℃，表明该过程中，气体还 （填“吸收”或“放出”）热量 J．
答案：1500|吸收|400
解析：解答：做功与热传递在改变物体内能的效果上是等效的，对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5℃．
改用热传递的方式，使气体温度同样升高5℃，那么气体应吸收1500J的热量；
气体温度升高了8℃，其内能的该变量，
由热力学第一定律可得：△U=W+Q，则Q=△U﹣W=2400J﹣2000J=400J，
则气体还要从外界吸收400J的热量．
故答案为： 1500；吸收；400．
分析：做功与热传递是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体内能的效果上是等效的；
求出温度升高8℃气体内能的改变，然后应用热力学第一定律分析答题．
三．解答题
24．回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K．某台设备工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：从状态A到B和C到D是等温过程，温度分别为t1=27℃和t2=﹣133℃；从状态B到C和D到A是等容过程，体积分别为V0和5V0．求状态B与D的压强之比．
答案：状态B与D的压强之比为：75：7
解答：由题意可知，气体状态参量为：
TA=TB=27+273=300K，TC=TD=﹣133+273=140K，
VA=VD=5V0，VB=VC=V0，
从状态A到B和C到D是等温过程，
由玻意耳定律得：PAVA=PBVB，PCVC=PDVD，
从状态B到C和D到A是等容过程，
由查理定律得：，
解得：；
答：状态B与D的压强之比为：75：7．
解析：分析：求出气体的状态参量，然后应用玻意耳定律、查理定律求出气体压强，再求出压强之比．
25．利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律．图的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．
（1）则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：
a． ；
b． ．
答案：原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同；|原子排列具有一定对称性；
（2）制冷机是一种利用工作物质（制冷剂）的逆循环，使热从低温物体传到高温物体的装置，通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态．夏天，将房间中一台正工作的电冰箱的门打开，试分析这是否可以降低室内的平均温度？为什么？
答案：制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发，室外工作器向外散热．若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高
解析：解答：（1）a．原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同；b．原子排列具有一定对称性． （2）制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发，室外工作器向外散热．若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高
故答案为：（1）a．原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同；b．原子排列具有一定对称性；（2）不会降低室内的平均温度，原因如上．
分析：（1）从右侧图上可以看出原子排列具有一定对称性；从左侧图上可以得出晶体分子在一定方向上具有一定的规律，而比较三图可以看出在不同的方向上分子分布的规律完全不同．（2）根据能量守恒定律分析．
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人教版物理高二选修2-2第五章
第一节制冷机的原理同步练习
一．选择题
1．下列说法中正确的是（ ）
A． 气体吸收热量，其分子的平均动能就增大
B． 科学不断进步，制冷机可以使温度降到热力学零度
C． 在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形
D． 温度、压力、电磁作用等不可以改变液晶的光学性质
答案：C
解析：解答：A、气体吸收热量时，如果同时对外做功，则气体内能可能减小，则分子的平均动能可能减小；故A错误；
B、绝对零度是无法达到的，这是热力学第三定律的内容，故B错误；
C、完全失重情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形，故C正确；
D、温度、压力、电磁作用等者都可以改变液晶的光学性质，故D错误；
故选：C．
分析：物体内能的改变要根据吸热及对外做功的情况，由热力学第一定律进行判断；
绝对零度无法达到；
完全失重时，没有了重力的影响熔化的金属可以收缩成标准环形；
液晶的光学性质会受到温度、压力及电磁作用等影响．
2．下列说法中正确的是（ ）
A． 随着技术进步，热机的效率可以达到100%；制冷机也可以使温度达到﹣280℃
B． 气体放出热量，其分子的平均动能就减小
C． 根据热力学第二定律，一切物理过程都具有方向性
D． 一定质量的理想气体，先保持压强不变而膨胀，再进行绝热压缩，其内能必定增加
答案：D
解析：解答：A、热机的效率小于1，﹣273.15℃是一切低温的极限，A错误；
B、气体放出热量，若有外力对其做正功，内能不一定减小，温度不降低，平均动能就不减小，B错误；
C、根据热力学第二定律，一切与热现象有关的物理过程都具有方向性，C错误；
D、一定质量的理想气体，先保持压强不变而膨胀，温度升高，再进行绝热压缩，外界对其做正功，其内能必定增加，D正确．
故选：D．
分析：绝对零度是一切低温的极限，热机的效率小于1，一切与热现象有关的物理过程都具有方向性，根据理想气体状态方程判断各物理量的变化．
3．以下说法中正确的是（ ）
A． 一杯热茶在打开杯盖后，茶能自动变得更热
B． 蒸汽机能把蒸汽的内能全部转化成机械能
C． 制冷机的出现，说明热量能自发地从低温物体传到高温物体
D． 即使符合能量守恒，也不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响
答案：D
解析：解答：A、热量能自发的由高温物体传到低温物体，茶能自动变得更冷，故A错误
B、不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．故B错误
C、不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．故C错误
D、不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．故D正确
故选D．
分析：本题考查热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．另一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．第二定律说明热的传导具有方向性．
4．关于分子运动和热现象的说法，正确的是 （ ）
A． 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B． 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C． 一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能减少
D． 空调机作为制冷制使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
答案：A
解析：解答：A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，反映了液体或气体分子的无规则运动．故A正确．
B、气体温度升高，分子的平均动能增加，有些分子的速率增加，也有些分子的速率会减小，只是分子的平均速率增加．故B错误．
C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，温度没有变化，分子的平均动能不变，但是在这个过程中要吸热，内能增加，所以分子之间的势能必定增加．故C错误．
D、将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，产生了其它影响，即消耗了电能，所以不违背热力学第二定律．故D错误．
故选A
分析：正确解答本题要掌握：温度是分子平均动能的标志；布朗运动；物体的内能；正确理解好应用热力学第二定律．
5．下列说法中不正确的是（ ）
A． 随着技术进步，热机的效率可以达到100%；制冷机也可以使温度达到﹣280℃
B． 一定质量的理想气体，先保持压强不变而膨胀，再进行绝热压缩，其内能必定增加
C． 在热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能而不引起其他变化
D． 在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体而不引起其他变化
答案：A
解析：解答：A、尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机不可以使温度降到﹣283℃，故A错误；
B、一定质量的理想气体，先保持压强不变而膨胀，根据=C膨胀则体积增大，若要保持压强不变则温度也要升高，需要吸热；再进行绝热压缩，即外界对气体做功，根据热力学第一定律，△U=W+Q，W＞0，Q＞0，其内能必定增加，所以B正确；
C、根据热力学第二定律可知：可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．故C正确．
D、根据热力学第二定律知道热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体而不引起其他变化，故D正确．
故选：A．
分析：A、热力学温度的0K是摄氏温度的﹣273.15℃，该温度是不能达到的；
B、根据热力学第一定律进行判断内能是否增加；
C、D、根据热力学定律的内容进行判断．
6．下列说法中正确的是（ ）
A． 尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到热力学零度
B． 昆虫水黾能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用
C． 悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显
D． 温度升高1℃也即降低1K
答案：B
解析：解答：A、根据热力学第二定律，热机的效率不可能达到100%；
温度是分子热运动平均动能的标志，分子热运动的平均动能与物体的温度成正比，故绝对零度是不可能达到的；故A错误；
B、由于蒸发，液体表面分子较为稀薄，分子间距大，表现为引力；昆虫水黾能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用；故B正确；
C、悬浮在液体中的固体颗粒越大，碰撞的不平衡性越不明显，故布朗运动越不明显；故C错误；
D、根据T=t+273，温度升高1℃也即升高1K，故D错误；
故选：B．
分析：热力学第二定律：不可能从单一热源吸热而不引起其他变化；
液体表面存在张力；
布朗运动与温度和固体颗粒的大小有关；
摄氏温标与热力学温标的关系：T=t+273．
7．下列说法中正确的是（ ）
A． 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
B． 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作过程不遵守热力学第二定律
C． 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
D． 一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
答案：D
解析：解答：A、只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出气体分子所占空间的大小，不能算出气体分子的体积．故A错误；
B、热量不能自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体，但是空调机作为制冷机使用时，可以将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，仍然遵守热力学第二定律．故B错误；
C、温度是分子的平均动能的标志，对单个的分子没有意义，所以气体的温度升高，不是每个气体分子运动的速率都增加．故C错误；
D、根据热力学第一定律，一定质量的理想气体从外界吸收热量，若同时对外做功，其内能可能不变．故D正确．
故选：D
分析：只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，不能算出气体分子的体积；热量不能自发地从温度较低的物体传递到温度较高的物体；温度是分子的平均动能的标志；一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变．
8．下列说法中正确的是（ ）
A． 随着科学技术的发展，制冷机的制冷温度可以降到﹣280℃
B．热量不可以从低温物体传到高温物体
C． 随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100%
D． 无论科技怎样发展，第二类永动机都不可能实现
答案：D
解析：解答：A、热力学温度与分子的平均动能成正比，分子热运动的平均动能不可能为零，制冷机的制冷温度不可以降到﹣273℃以下．故A错误；
B、随着科学技术的发展，热量可以从低温物体传到高温物体，故B错误；
C、根据热力学第二定律，热机的效率不可以达到100%．故C错误；
D、不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，即第二类永动机都不可能实现；故D正确；
故选：D．
分析：热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；做功和热传递都可以改变物体的内能．
9．有以下说法，其中不正确的是（ ）
A． 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，制冷机的工作是遵守热力学第二定律的
B． 对于一定量的气体，当其温度降低时，速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加
C． 从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的．
D． 一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则单位时间撞在单位面积上的气体分子数减少
答案：C
解析：解答：A、空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外；制热是相反的过程，不同于电阻丝发热；热现象都遵循热力学第二定律，故A正确；
B、当气体温度降低时，分子的平均速率减小，说明速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加；故B正确；
C、根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功，故C错误；
D、一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，分子数密度降低，则单位时间撞在单位面积上的气体分子数减少，故D正确；
故选：C．
分析：热力学第二定律内容：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的机械功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．
10．下列说法不正确的是 （ ）
A． 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
B． 液面上部的蒸汽达到饱和时，没有液体分子从液面飞出，从宏观上看，液体不再蒸发
C． 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D． 在某些液晶中掺入少量多色性染体，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色
答案：B
解析：解答：A、露球呈球状是由于液体表面分子较为稀疏，而形成了表面张力的原因；故A正确．
B、液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中；从宏观上看，液体不再蒸发；故B错误；
C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸气时要吸热；温度不变，分子动能不变；故分子势能一定增加；故C正确；
D、在某些液晶中掺入少量多色性染体，当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色；故D正确；
故选：B．
分析：本题根据内能、热力学第二定律、饱和汽及表面张力等知识进行分析解答．
11．根据你学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以转化成机械能
B． 凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体
C． 尽管技术不断进步，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
答案：B
解析：解答：A、根据热力学第二定律可知，机械能可能全部转化为内能；在没有外界影响时，内能不能全部用来做功以转化成机械能，故A错误．
B、凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能自发从高温物体传递给低温物体，不能自发从低温物体传递给高温物体．故B正确
C、﹣273.15℃是一切低温的极限，故制冷机不可能使温度降到﹣293°故C错误．
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，违背了热力学第二定律，第二类永动机不可以制造出来．故D错误．
故选B
分析：根据热力学第二定律分析机械能与内能转化的关系；在外界影响下，热量也能从低温物体传递给高温物体．制冷机不可能使温度降到﹣273℃．永动机是不可能制成的
12．下列说法错误的是（ ）
A． 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
B． 气体的温度越高，分子的平均动能越大
C． 既使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的
D． 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，说明制冷机的工作不遵守热力学第二定律
答案：D
解析：解答：A、布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，并不是液体分子瞬时运动的结果，而是受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的导致的，所以它反映液体分子运动的无规则性，故A正确；
BC、温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大；这是对大量分子的统计规律，并不是所以分子的动能大，也有的分子的动能小，即运动速率小，故BC正确；
D、热力学第二定律为：热量不可能从低温物体传递的高温物体而不引起其它的变化，所以空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外而引起其它的变化，即制冷机的工作遵守热力学第二定律，故D错误；
故选：D．
分析：利用布朗运动、温度是分子平均动能的标志、热力学第二定律的两种表述和分子间距与分子力的关系分析即可．
13．有以下说法，其中错误的是（ ）
A． 气体的温度越高，分子的平均动能越大
B． 即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的
C． 对物体做功不可能使物体的温度升高
D． 如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关
答案：C
解析：解答：A、温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大；故A正确；
B、相同温度下，并不是所有分子的动能都相同；即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的；故B正确；
C、对物体做功时可以增加内能，从而可能使温度升高；故C错误；
D、若不计分子间的相互作用；则分子势能可以忽略；只考虑分子动能，即内能只与温度有关；故D正确；
故选：C．
分析：温度是分子平均动能的标志；这是一统计规律；
内能包括分子动能和分子势能；若不计分子间的作用力，则分子势能不计；
热力第二定律告诉我们，不可能从单一热源持续不断的吸引热量，而全部将其转化为机械能．
14．一台冷暖两用型空调铭牌上标有，“输入功率1KW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.44×104kJ/h．”从设计指标看，空调在制热时，消耗1焦耳电能，向室内将放出4焦耳的热量，则下列判断正确的是（ ）
A． 此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的
B． 空调制热时房间获得的热量全部由电能转化来的
C． 空调制热时房间获得热量一部分有电能转化来，另一部分从外界吸收而来的
D． 空调制热时每小时应消耗电能1.44×104kJ
答案：C
解析：解答：该空调在向室内放出热量时，一部分通过电流做功，消耗电能，另一部分通过从外界吸收热量进行，因此并不违反能量守恒定律，故AB错误，C正确；
空调制热时消耗的电能为：电机消耗电能与制热消耗电能之和，即E=Pt+1.44×104kJ=1.54×104kJ，故D错误．
故选C．
分析：做功和热传递都可以改变物体的内能，空调制热时一方面通过电流做功即消耗电能，另一方面通过房间内外的热传递进行．
15．如图所示，气缸和活塞均绝热，气缸下端开有一小口与大气相通，内部密封一定质量的气体；活塞处于平衡．活塞质量不可忽略，不计一切摩擦和气体分子之间的作用力，大气压强不变．现用制冷器对气体缓慢制冷一段时间后断开电源，活塞达到新的平衡态．以下说法正确的是（ ）
A． 气体对活塞的压强等于气体重力与活塞面积的比值
B． 新的平衡状态下气体体积变小，压强不变
C． 该过程外界对气体做功，气体放热，内能可能不变
D． 新的平衡状态下气体分子单位时间内对活塞的碰撞次数变小
答案：B
解析：解答：A、被封闭气体的压强是由大量分子对器壁的撞击引起的，不是由气体重力引起，故A错误；
B、根据题意可知，被封闭气体压强不变，温度降低，因此根据气态方程可知，其体积变小，故B正确；
C、该过程中，体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据△U=Q+W可知，气体放热，故C错误；
D、由于气体温度降低，分子平均动能减小，压强不变，因此气体分子单位时间内对活塞的碰撞次数变多，故D错误．
故选B．
分析：正确解答本题需要掌握：知道被封闭气体压强产生的原因；根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W进行有关物理量变化的判断；对活塞进行受力分析，运用平衡知识解决问题；根据理想气体状态方程进行状态参量变化的判断．
16．如图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． 电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
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一定律
答案：B
解析：解答：由热力学第二定律知，热量不能自 发的有低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助．电冰箱把热量从低温的内
部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能．故A错误，B正确；而在这一过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功，故不违反热力学第一定律，故C、D错误；
故选B．
分析：在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，而不是自发地向外界散热．
17．传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器？（ ）
A． 生物传感器 B． 红外传感器 C． 温度传感器 D． 光传感器
答案：C
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故C正确，ABD错误；
故选：C
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
18．下表为某国产空调机铭牌内容的一部分．根据表中的信息，可计算出这台空调机在额定电压下工作时消耗的电功率为（ ）
型 号 xxxx 额定电流 7A
额定电压 220V 噪 声 48dB
A． 7W B． 48W C． 220W D． 1540W
答案：D
解析：解答：空调消耗的功率P=UI=220×7=1540W，所以D正确．
故选D．
分析：根据功率的公式P=UI可以直接计算得出结论．
19．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用了（ ）
A． 生物传感器 B． 气体传感器 C． 红外传感器 D． 温度传感器
答案：D
解析：解答：空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．
故选：D
分析：传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
20．传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光电传感器…演示位移传感器的工作原理如图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x．假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）
A． 物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B． 物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C． 物体M不动时，电路中没有电流
D． 物体M不动时，电压表没有示数
答案：B
解析：解答：当物体M移动时，接入电路的电阻不变，电阻上的滑片的移动，改变P点左侧部分的长度，
根据欧姆定律，电流不变，左侧电阻发生变化，则电压表示数发生变化，而电流表A示数不变．
故B正确，A、C、D错误．
故选B．
分析：分析电路图可知电流表测通过电路的电流，电压表测电阻左侧部分的电压．
21．有下列说法正确的是（ ）
A．气体吸收热量，其分子的平均动能就增大
B．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到﹣283℃
C．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形
D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质
答案：CD
解析：解答：A、气体吸收热量，温度不一定升高，分子平均动能不一定增大，故A错误；
B、尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机不可以使温度降到﹣283℃，故B错误；
C、在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形，故C正确；
D、温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D正确；故选CD．
故答案为： CD．
分析：A、温度是分子平均动能的标志；
B、热力学温度的0K是摄氏温度的﹣273.15℃，该温度是不能达到的；
C、在体积一定的情况下，球体的表面积最小，在完全失重状态下，液体会收缩成球体；
D、晶体的光学性质受温度、压力、电磁作用的影响．
二．填空题
22．热力学第二定律常见的表述有两种．
第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；
第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．
图（a）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述在答题卷上完成示意图（b）．根据你的理解，热力学第二定律的实质是 ．
答案：一切宏观热现象都有方向性
解析：
解答：（a）如图所示：
（b）热力学第二定律常见的表述有多种．
第一种表述说明热传递的方向性；
第二种表述说明能量转化的方向性；
综上：一切宏观热现象都有方向性．
故答案为：（a）；（b）一切宏观热现象都有方向性．
分析：热力学第二定律有不同的表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力学过程中熵的增量总是大于零．
23.若对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5℃．改用热传递的方式，使气体温度同样升高5℃，那么气体应吸收 J的热量．如果对该气体做了2000J的功，其温度升高了8℃，表明该过程中，气体还 （填“吸收”或“放出”）热量 J．
答案：1500|吸收|400
解析：解答：做功与热传递在改变物体内能的效果上是等效的，对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5℃．
改用热传递的方式，使气体温度同样升高5℃，那么气体应吸收1500J的热量；
气体温度升高了8℃，其内能的该变量，
由热力学第一定律可得：△U=W+Q，则Q=△U﹣W=2400J﹣2000J=400J，
则气体还要从外界吸收400J的热量．
故答案为： 1500；吸收；400．
分析：做功与热传递是改变物体内能的两种方式，它们在改变物体内能的效果上是等效的；
求出温度升高8℃气体内能的改变，然后应用热力学第一定律分析答题．
三．解答题
24．回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K．某台设备工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：从状态A到B和C到D是等温过程，温度分别为t1=27℃和t2=﹣133℃；从状态B到C和D到A是等容过程，体积分别为V0和5V0．求状态B与D的压强之比．
答案：状态B与D的压强之比为：75：7
解答：由题意可知，气体状态参量为：
TA=TB=27+273=300K，TC=TD=﹣133+273=140K，
VA=VD=5V0，VB=VC=V0，
从状态A到B和C到D是等温过程，
由玻意耳定律得：PAVA=PBVB，PCVC=PDVD，
从状态B到C和D到A是等容过程，
由查理定律得：，
解得：；
答：状态B与D的压强之比为：75：7．
解析：分析：求出气体的状态参量，然后应用玻意耳定律、查理定律求出气体压强，再求出压强之比．
25．利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律．图的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．
（1）则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：
a． ；
b． ．
答案：原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同；|原子排列具有一定对称性；
（2）制冷机是一种利用工作物质（制冷剂）的逆循环，使热从低温物体传到高温物体的装置，通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态．夏天，将房间中一台正工作的电冰箱的门打开，试分析这是否可以降低室内的平均温度？为什么？
答案：制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发，室外工作器向外散热．若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高
解析：解答：（1）a．原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同；b．原子排列具有一定对称性． （2）制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发，室外工作器向外散热．若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高
故答案为：（1）a．原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同；b．原子排列具有一定对称性；（2）不会降低室内的平均温度，原因如上．
分析：（1）从右侧图上可以看出原子排列具有一定对称性；从左侧图上可以得出晶体分子在一定方向上具有一定的规律，而比较三图可以看出在不同的方向上分子分布的规律完全不同．（2）根据能量守恒定律分析．
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