3、③④ C．只有③ D．②④
4．有兩瓶質(zhì)量和溫度都相等的氫氣和氧氣，則 （ ）
A．兩瓶中每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都相等
B．兩瓶中分子運(yùn)動(dòng)的總動(dòng)能相等
C．氫氣內(nèi)部分子的總運(yùn)動(dòng)能大于氧氣內(nèi)部分子的總動(dòng)能
D．氫氣內(nèi)部分子的總運(yùn)動(dòng)能小于氧氣內(nèi)部分子的總動(dòng)能
5．如圖8-1中活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，汽缸、活塞（連同拉桿）是絕熱的，
且不漏氣，以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向
外拉的過(guò)程
4、 （ ）
A．E甲不變，E乙減小 B．E甲增大，E乙不變
C．E甲增大，E乙減小 D．E甲不變，E乙不變
6．如圖8-2關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是 （ ）
A．圖中8-2記錄的是分子無(wú)法則運(yùn)動(dòng)的情況
B．圖中8-2記錄的是微粒做布朗的運(yùn)動(dòng)的軌跡
C．實(shí)驗(yàn)中可以看到，微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯
D．實(shí)驗(yàn)中可以看到，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
7．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷錯(cuò)誤的是 （ ）
A．電流的電能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能
B．大火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡?/p>
5、能
C．熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能
D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體
8．一池塘中的水上、下溫度相同，一氣泡由水底上升，下面說(shuō)法正確的是 （ ）
A．氣泡的內(nèi)能增加度 B．氣泡的內(nèi)能減少 C．氣泡吸收熱量 D．氣泡放出熱量
9．1g 100℃的水與lg 100℃的水蒸氣相比較，正確的說(shuō)法是
A．分子的平均動(dòng)能與分子總動(dòng)能都相同
B。分子的平均動(dòng)能相同，分子總動(dòng)能不同
C．內(nèi)能相同
D．1g100℃水的內(nèi)能大于lg100℃水蒸氣的內(nèi)能
10．如圖8—3所示，有一固定的圓筒形絕熱容器，用
6、絕熱活塞密封
一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)活塞處位置a時(shí)，筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于
外界大氣壓，當(dāng)活塞在外力作用下由位置口移動(dòng)到位置6的程，
下列說(shuō)法正確的是 ( )
A．氣體分子間的平均距離減小
B．氣體內(nèi)能增加
C．氣體分子的平均動(dòng)能減小
D．氣體壓強(qiáng)增大
11．如圖8—4所示，導(dǎo)熱氣缸開(kāi)口向下．內(nèi)有理想氣體，缸內(nèi)活塞可自由滑動(dòng)且
不漏氣，活塞下掛一個(gè)砂桶，砂桶裝滿(mǎn)砂子時(shí)，活塞恰好靜止。現(xiàn)在把砂桶底
部鉆一小洞，細(xì)砂慢慢流出，并緩慢降低氣缸外部環(huán)境溫度，則 ( )
A．氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能一定增大
B．外界對(duì)氣體做功，氣體溫度可能降低
7、C．氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能一定減小
D．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能一定增大
12．如圖8—5所示，直立容器內(nèi)部有被隔板隔開(kāi)的A、B兩部分氣體，A密度小，B的
密度大，抽去隔板，加熱氣體，使兩部分氣體均勻混合，設(shè)在此過(guò)程中氣體吸熱
Q，氣體內(nèi)能增量為△E，則 ( )
A．△E= Q B．△E＜Q
C．△E＞Q D．無(wú)法比較
答 題 卡
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
8、
二、空題題(3ˊ×5ˊ=15ˊ)
13．現(xiàn)有3kg的水，則含水分子數(shù) 個(gè)，每個(gè)水分子質(zhì)量為 kg，若水分子是一個(gè)挨一個(gè)排列，則每個(gè)水分子的體積為 m3．
14．用氣筒給自行車(chē)打氣，每次對(duì)活塞加75N的壓力，活塞行程為40cm，被壓縮氣體的內(nèi)能都增加8.5J，則過(guò)程中被壓縮的氣體是 熱(填“吸”或“放”)，傳遞的熱量是 J．
15．將lcm3的油酸溶于酒精。制成200cm3的油酸酒精溶液，已知lcm3溶液有50滴，現(xiàn)將1滴溶液滴到水面上，隨著酒精溶于水，油酸在水面上形成一單分子油膜，測(cè)出這一油膜的面積為0．2m2，由此
9、可估測(cè)油酸分子的直徑為 m．(取一位有效數(shù)字)
三、綜合題(本題共5小題；共49分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題。答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。)
16．(9分)在做《用油膜法估測(cè)分子大小》的實(shí)驗(yàn)中，用油酸酒精溶液
的為每104mL溶液中有純油酸6mL注射器測(cè)得1mL述溶液為
75滴．把一滴該溶液滴人盛水的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板
放在淺盤(pán)上，用彩筆在玻璃板上描出油酸的輪廊，再把玻璃板放在
坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖8—6所示．坐標(biāo)中正方形方格的邊
長(zhǎng)為1cm，試求：
(1)油酸膜的面積是多少cm2．
10、
(2)每滴油酸酒精中含有純油酸的體積；
(3)按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子的直徑．
17. (10分)取一個(gè)橫截面積為S=3×10-2m2的不高的圓筒，筒內(nèi)裝有質(zhì)量為m=0.6kg的水，用它來(lái)測(cè)量射到地面上的太陽(yáng)能.某天中午在太陽(yáng)光下照射2min后，水的溫度升高了△t=1℃．已知射到大氣頂層的太陽(yáng)能只有43％到達(dá)地面，另外57％被大氣吸收和反射，而未到達(dá)地面，地球到太陽(yáng)的距離r=1.5×1011m，水的比熱容c=4.2×103J/kg，試估算太陽(yáng)輻射的功率P．
18.(10分)有一空間探測(cè)器對(duì)一球狀行星進(jìn)行深測(cè)，發(fā)現(xiàn)該行星上無(wú)生命存在，
11、在其表面上，卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰)．有人建議利用化學(xué)方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣．由于行星對(duì)大氣的引力作用，行星的表面就存在一定的大氣壓強(qiáng)．如果一秒鐘分解可得到106kg氧氣，要使行星表面附近得到的壓強(qiáng)至少為P=0.2atm，那么請(qǐng)你估算一下，至少需要多少年的時(shí)間才能完成?已知行星表面的溫度較低，在此情況下，二氧化碳的蒸發(fā)可不計(jì)．探測(cè)器靠近行星表面運(yùn)行的周期為2h，行星的半徑，r=1750km．大氣層的厚度與行星的半徑相比很小結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。
19．(10分)1791年，米被定義為：在經(jīng)過(guò)巴黎的子午線
12、上，取從赤道到北極長(zhǎng)度的一千萬(wàn)分之一，請(qǐng)由此估算地球的半徑R．(答案保留2位有效數(shù)字)(2)太陽(yáng)與地球的距離為1.5×1011m．太陽(yáng)光以平行光束人射到地面．地球表面2／3的面積被水面所覆蓋，太陽(yáng)在一年中輻射到地球表面水面部分的總能量W約為1.87×1024J．設(shè)水面對(duì)太陽(yáng)輻射的平均反射率為7％，而且將吸收到的35％能量重新輻射出去．太陽(yáng)輻射可將水面的水蒸發(fā)(設(shè)在常溫、常壓下蒸發(fā)1kg水需2.2×106J的能量)，而后凝結(jié)成雨滴降落到地面．
(1)估算整個(gè)地球表面的年平均降雨量(以毫米表示，球面積為4πR2)．
(2)太陽(yáng)輻射到地球的能量中只有約50％到達(dá)地面，W只是其中的一部分，太陽(yáng)輻射
13、到地球的能量沒(méi)能全部到達(dá)地面，這是為什么?說(shuō)明兩個(gè)理由．
20．(10分)“和平”號(hào)空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過(guò)程簡(jiǎn)化為從一個(gè)近圓軌道(可近似看作圓軌道)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過(guò)升溫、熔化，最后汽化而銷(xiāo)毀，剩下的殘片墜入大海，此過(guò)程中，空間站原來(lái)的機(jī)械能中，除一部分用于銷(xiāo)毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過(guò)其他方式散失(不考慮墜落過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)的能量)．
(1)試導(dǎo)出以下列各物理量的符號(hào)表示散失能量E′的公式．
(2)算出E′的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．
墜落開(kāi)始時(shí)空間站的質(zhì)量M=1.17 × 105kg；
軌道離
14、地面的高度為h=146km；
地球半徑R=6.4× 106m；
墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10m／s2；
入海殘片的質(zhì)量m=1.2 × 104kg；
入海殘片的溫度升高△T=3000K；
入海殘片的入海速度為聲速υ=340m／s；
空間站材料每1kg升溫1K平均所需能量c=1.0×103J；
每銷(xiāo)毀1kg材料平均所需能量μ=1.0×107J．
答案
1．B 2．A 3．A 4．C 5．C 6．D 7．A 8．C 9．A 10．C 11．B 12．B
13．1026；3×10-26；3×10-29
14． 21.5
15、 15. 5×10-10m
16.解：（1）由坐標(biāo)圖知油膜的面積S=90×1cm2=90cm2
（2）1滴溶液的體積為 ，溶液中純油酸比例為6/104，純油酸的體積V=
（3）油酸分子的直徑d=
17．解：圓筒內(nèi)的水在2min照射I增加的內(nèi)能為△U=Q=cm△t：4.2×103×0.6×1=2.52×103J
每分鐘獲得的能量E0=2.52×103÷2=1.26×103J／min
每平方米每分鐘獲得的能量為
以太陽(yáng)為中心，以日地的距離為半徑作一個(gè)球面，在此球面上每平方米每秒鐘接收到的太陽(yáng)能為E=4.2×104÷
16、43％÷60=1.63×103J／(s·m2)
太陽(yáng)輻射是向四面八方的，上述球面每秒鐘接收到的太陽(yáng)輻射能即為太陽(yáng)的輻射功率
P=4πr2E=4×3.14×1.52×1022×1.63×103=4.6×10=26J/s
18．解：設(shè)探測(cè)器的質(zhì)量為m，行星的質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓定律
①
大氣(氧氣)的質(zhì)量可以近似表示為mo= ②
這里P=0．2atm，g為行星表面的重力加速度 g=GM／r2 ③
聯(lián)立①②③解得：
分解出5．8×1017kg氧氣需要時(shí)間t=5.8×1011s=1.
17、8×104年．
19．（1）2πR×1/4=1.00×l07 R=6.37×106m （2）(a)設(shè)太陽(yáng)在一年中輻射到地球水面部分的總能量為W，W=1.87×1024J
凝結(jié)成雨滴年降落到地面水的總質(zhì)量為m，m=W×0.93×0.65／(2.2×106)=5.14×1017kg使地球表面覆蓋一層水的厚度為h，h=m／ρS地球，h=1.01×103mm整個(gè)地球表面年平均降雨量約為1.0×103mm(b)大氣層的吸收，大氣層的散射或反對(duì)，云層遮擋等．
20．解：(1)根據(jù)題給條件，從近圓軌道到地面的空問(wèn)中重力加速度g=10m／s2．若以地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)。墜落過(guò)程開(kāi)始時(shí)空間站在近圓軌道的
18、勢(shì)能為Eρ=Mgh① 以v表示空間站在近圓軌道上的速度，由于牛頓定律可得 ② 其中r為軌道半徑，若以R地表示地球半徑，則r=R地+h ③ 由 ②、③式可得空間站在近圓軌道上的動(dòng)能為EK=Mg(R地+h)④ 由①、④得，在近圓軌道上空間站的機(jī)械能 E=Mg( )⑤在墜落過(guò)程中，用于銷(xiāo)毀部分所需的能量為
Q汽=(Mm)μ．⑥ 用于殘片升溫所需的能量Q殘=cm·△T⑦ 殘片的動(dòng)有為 E殘= 。⑧ 以E?表示其他方式散失的能量，則由能量守恒得E=Q汽+Q殘+E殘+E? ⑨ 由此得E?=Mg( )(M—m) μ cm·△T ⑩
(2)E?=2.9×1012J
2020高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 單元測(cè)驗(yàn) 新人教版選修3-3
