人教版物理高二选修2-1 4.3蒸汽轮机 燃气轮机同步练习
试卷更新日期：2015-12-24 类型：同步测试
一、单选题
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1. 关于热机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（ ）A、气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大 B、一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大 C、物体放出热量，温度一定降低 D、只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能2. 内燃机做功冲程使高温高压气体在极短时间内膨胀推动活塞对外做功，若把气体看作一定质量的理想气体，则（ ）
A、气体温度上升 B、气体分子动能不变 C、气体内能增加 D、气体内能减少3. 金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气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4. 汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油﹣空气混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在次级线圈中产生10000V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法正确的是（ ）
A、柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增大的 B、汽油机点火装置的开关若始终闭合，次级线圈的两端也会有高压 C、接该变压器的初级线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在次级产生高压 D、汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远小于初级线圈的匝数5.如图所示，密闭气缸左侧导热，其余部分绝热性能良好，绝热轻活塞K把气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的，两部分中分别有相同质量、相同温度的同种气体a和b ， 气体分子之间相互作用力可忽略，当外界环境温度缓慢降低到某一值的过程中，以下说法不正确的是（ ）
A、a的体积减小，压强降低 B、b的温度降低 C、散失热量后a的分子热运动比b的分子热运动激烈 D、a减少的内能大于b减少的内能6.如图所示的气缸，下部分的横截面积大于上部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动．缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气，起初，在小活塞上的杯子里放有大量钢球，请问哪些情况下能使两活塞相对气缸向上移动（ ）
A、给气缸缓慢加热 B、增加几个钢球 C、大气压变小 D、让整个装置自由下落7.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止，气缸和活塞的总质量为M ， 气缸内封闭一定质量的理想气体．设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，不漏气，外界大气的压强和温度不变．现在气缸顶上缓慢放上一个质量为m的物体．当系统平衡时，下列说法正确的是（ ）
A、外界对缸内气体不做功，缸内气体的压强和温度不变 B、外界对缸内气体做正功，气缸内气体的内能增加 C、气体对外放热，内能不变 D、单位时间内缸内气体分子对缸壁单位面积的碰撞次数减少8. 下列说法正确的是（ ）A、布朗运动的激烈程度仅与温度有关 B、已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增加 C、热量不可能从低温物体传递到高温物体 D、内燃机可以把内能全部转化为机械能9. 摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是（ ）A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程10. 可持续发展的首要任务是（ ）A、环境保护 B、能源开发 C、发展经济 D、消除贫困11. 下列说法中正确的是（ ）A、机械能守恒是自然界遵循的普遍规律 B、能量守恒表明，节约能源是无意义的 C、随着科技的发展，永动机是可以制成的 D、能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性12. 关于能量和能源，下列表述正确的是（ ）A、能量可以从一种形式转化为另一种形式 B、机械能守恒是自然界的普遍规律 C、能量是守恒的，所以能源永不枯竭 D、能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒13. 下列说法中不正确的是（ ）A、理想气体的压强是由于其受重力作用而产生的 B、热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 C、热力学温度的零度是一切物体低温的极限，只能无限接近，但不可能达到 D、气体分子的热运动的速率是遵循统计规律的14. 夏天，如果自行车内胎充气过足，又在阳光下曝晒（曝晒过程中内胎容积几乎不变），车胎容易爆炸．关于这一现象，以下说法正确的是（ ）A、车胎爆炸，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果 B、在爆炸前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大 C、在爆炸前的过程中，气体吸热，内能减小 D、在车胎爆炸过程中，气体内能不变15. 某同学非常勤于物理思考．一次，该同学对自行车打气，在打气筒缓慢下压的过程中，得出车胎内气体的几种说法，你认为正确的说法是（ ）A、气体内能减小，放出热量 B、气体对外做功，温度升高 C、气体体积减小，吸收热量 D、气体压强增大，内能几乎不变16. 下列说法正确的是（ ）．A、当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小 B、玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体 C、单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点 D、当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部17. 如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（27℃）中达到的平衡状态，气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变．若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是（ ）A、与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多 B、与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大 C、在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等 D、从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量18. 下列说法中正确的是（ ）.A、热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能 B、温度低的物体分子运动的平均速率小 C、第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律 D、当分子间距离增大时，分子间斥力减小，引力增大 E、相对湿度100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态 F、一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则气体对外界做功，气体分子的平均动能减小二、填空题
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19.
蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1 ， 对外做功W ， 又对低温热源放热Q2 ， 工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是 ． 热机的效率
不可能达到100%，从能量转换的角度，说明能不能完全转化为能，而不引起任何变化．三、解答题
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20.
如图所示，体积为V0的导热性能良好的容器中充有一定质量的理想气体，室温为T0=300K ． 有一光滑导热活塞C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，气缸内气体压强为大气压的两倍，右室容器中连接有一阀门K ， 可与大气相通．（外界大气压等于76cmHg）求：
(1)、将阀门K打开后，A室的体积变成多少？(2)、打开阀门K后将容器内的气体从300K加热到540K ， A室中气体压强为多少？21.如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U=αT ， α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求
(1)、气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1：(2)、在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q ．22. 注意观察的同学会发现，用来制冷的空调室内机通常挂在高处，而用来取暖的暖气片却安装在较低处，这是由于要利用热空气密度小而冷空气密度大来形成对流的缘故．请你解释，为什么热空气密度小而冷空气密度大？将一氢气球放飞，随着气球高度的不断增大，若高空气压不断降低，气球的体积也不断增大，而温度基本不变．请问在此过程中其能量是怎样转化与转移的？23.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将4ml的纯油酸溶液滴入20L无水酒精溶液中充分混合．注射器中1mL的上述混合溶液可分50滴均匀滴出，将其中的1滴滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm ． 试解答下列问题，结果均取一位有效数字．
(1)、油酸膜的面积约是多少？(2)、已知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10﹣6mL ， 请估测油酸分子的直径．24. 一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0 ， 开始时内部封闭气体的压强为p0 ． 经过太阳暴晒，气体温度由T0=300K升至T1=350K ．(1)、求此时气体的压强．(2)、保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0 ． 求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．25. 水从落差为75m高的瀑布顶端落下，如果开始时水的势能的20%用来使水的温度升高，则水落下后温度升高了多少摄氏度？[水的比热容为4×103J/（kg•℃），g取10m/s2]．
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