第4章热力学定律知识点题库

如图所示，质量相同的A、B两物体分别从静止开始落下两口井甲和乙，已知甲井比乙井深，以地面为零势能面，则两物体落到井底时，它们的重力势能

、

的关系是（　　）

A .

B .

C .

D . 无法比较

重力势能的大小与参考平面的选取（有关或无关），重力势能的变化量与参考平面的选取（有关或无关）．

下列关于热机的说法中，正确的是（）

A . 热机是把内能转化为机械能的装置 B . 热机是把机械能转化为内能的装置 C . 只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能 D . 即使没有漏气、也没有摩擦，内燃机也不能把内能全部转化为机械能

如图所示，轻质弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端的挡板C上，另一端自然伸长到A点．质量为m的物块从斜面上B点由静止开始滑下，与弹簧发生相互作用，最终停在斜面上某点．下列说法正确的是（）

A . 物块第一次滑到A点时速度最大 B . 物块停止时弹簧一定处于压缩状态 C . 在物块滑到最低点的过程中，物块减少的重力势能全部转化成弹簧的弹性势能 D . 在物块的整个运动过程中，克服弹簧弹力做的功等于重力和摩擦力做功之和

下列说法中正确的是（）

A . 做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，因此做功与热传递是没有区别的 B . 虽然做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，但我们还是可以通过分析改变前后的物体的内能，来区别是做功还是热传递改变内能的 C . 做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，表明要使物体的内能发生变化，既可以通过做功来实现，也可以通过热传递来实现 D . 做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，说明人在出汗散热时，还可以通过对外做功来代替出汗改变内能

下列关于热现象论述中正确的是（）

A . 热机的效率不可能提高到100%，因为它违背热力学第二定律 B . 气体压强是分子斥力产生的 C . 从湖底升起的气泡温度不变，所以湖水与气泡之间不发生热传递 D . 布朗运动就是分子的无规则运动

在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火后，速度越来越小，在这一过程中，下列说法中正确的是（）

A . 汽车的动能转化为势能 B . 汽车的动能转化为内能 C . 汽车的动能不变 D . 汽车的机械能不变

下列说法正确的是（　　）

A . 温度一定时，悬浮在液体中的小颗粒越小，布朗运动越明显 B . 一定质量的气体，在体积膨胀的过程中，内能一定减小 C . 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体 D . 气体分子单位时间内与单位面积的容器器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关 E . 自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生

如图所示，小球从光滑的半径为R的半圆槽顶部A由静止滑下，小球的质量为m，半圆槽的质量为M=3m，半圆槽与桌面无摩擦，小球的大小忽略不计，求：

（1）当小球运动到半圆槽底部时的小球速度；
（2）当小球下落 $\text{[math]}$ R时半圆槽的速度．

如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球.开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g。下列分析正确的是（）

A . 轻质弹簧的原长为R B . 小球过B点时，所受的合力为

C . 小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球的动能 D . 小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为mgR－

做功和热传递对是等效的，但它们之间有的区别，做功实际上是的，热传递则是的．

下列说法中正确的是( )

A . 根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体 B . 物体放出热量,温度一定降低 C . 气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的 D . 温度是物体分子平均动能大小的量度

根据学过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，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体 C . 尽管科技不断进步，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

用轻弹簧相连的质量均为m＝2kg的A、B两物体都以v＝6m/s的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量M＝4kg的物体C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后二者粘在一起运动,在以后的运动中,求:

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（1）当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度.
（2）弹性势能的最大值.

质量为m的物体，以 $\text{[math]}$ g的加速度由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，物体下降高度为h的过程中，下列结论不正确的是（）

A . 物体的重力势能减少了mgh B . 物体的机械能减少了 $\text{[math]}$ mgh C . 物体的动能增加了 $\text{[math]}$ mgh D . 物体所受合外力的冲量大小为 $\text{[math]}$

某游戏装置如图所示，内壁光滑的管道竖直放置，其圆形轨道部分半径R=0.6，管道左侧放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口D水平，且与圆心O等高，出口D的右侧接长木板，长木板放在水平地面上，长木板质量M=0.1kg。质量为m=0.1kg的物块甲通过弹射装置获得初动能，弹簧的弹性势能的表达式为 $\text{[math]}$ （其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），当弹射器中的弹簧压缩量为d时，物块刚好运动到与圆心O等高的C处。当弹射器中的弹簧压缩量为2d时，物块刚好能滑到长木板的最右端，管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块可视为质点，空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s² ，物块与长木板间的动摩擦因数μ₁=0.4，长木板与水平面间的动摩擦因数μ₂=0.1。求：

（1）物块运动到长木板左端时的速度大小；
（2）长木板的长度和系统产热；
（3）若要求甲能冲上木板乙且不滑出，求弹簧压缩量。

如图所示，两根足够长的金属导轨 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 顶角弯折成 $\text{[math]}$ 角后平行固定放置，形成左右两导轨平面，左导轨（光滑）平面与水平面的夹角 $\text{[math]}$ ，右导轨平面与水平面的夹角 $\text{[math]}$ ，两导轨相距 $\text{[math]}$ ，电阻不计。质量相等、电阻均为 $\text{[math]}$ 的金属杆 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与导轨垂直接触形成闭合回路，虚线以下存在有理想边界的匀强磁场，磁场垂直于左侧导轨平面向上，磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 。将金属杆 $\text{[math]}$ 锁定在磁场中，金属杆 $\text{[math]}$ 从左侧磁场外距离磁场边界 $\text{[math]}$ 处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速直线运动，已知 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。

（1）求金属杆 $\text{[math]}$ 的质量 $\text{[math]}$ ；
（2）若金属杆 $\text{[math]}$ 从磁场外距离磁场边界 $\text{[math]}$ 处由静止释放，进入磁场后通过回路某截面的电荷量 $\text{[math]}$ 时开始匀速运动，求在此过程中金属杆 $\text{[math]}$ 中产生的电热 $\text{[math]}$ ；
（3）当金属杆 $\text{[math]}$ 匀速运动时，将金属杆 $\text{[math]}$ 锁定解除，金属杆 $\text{[math]}$ 恰好处于静止，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求金属杆 $\text{[math]}$ 与导轨间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。

如图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三条虚线代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为轨迹上的两个点，由此可知（）

A . 三个等势面中， $\text{[math]}$ 电势最高 B . 粒子在 $\text{[math]}$ 点比在 $\text{[math]}$ 点时的动能小 C . 粒子在 $\text{[math]}$ 点比在 $\text{[math]}$ 点时的加速度小 D . 粒子在 $\text{[math]}$ 点比在 $\text{[math]}$ 点时的电势能小

如图所示，两根“L”形金属导轨平行放置，间距为d，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于方向竖直向上，大小为B的匀强磁场中。两导体棒ab和cd的质量均为m，阻值均为R，与导轨间的动摩擦因数均为μ。ab棒在竖直导轨平面左侧垂直导轨放置，cd棒在水平导轨平面上垂直导轨放置。当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v₀沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑。某时刻将导体棒加所受水平恒力撤去，经过一段时间后cd棒静止，已知此过程中流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab、cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），试求：

（1）导体棒ab匀加速下滑时的加速度大小；
（2）撤去水平恒力后到cd棒静止的时间内cd棒产生的焦耳热。

一定质量的理想气体分别经历两个过程从状态M到达状态N，其 $\text{[math]}$ 图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（）

A . 气体经历过程1，温度降低，内能一定减少 B . 气体经历过程1，对外做功，内能不一定减少 C . 气体经历过程2，先向外放热后吸热 D . 气体经历过程2，内能不一定减少

第4章 热力学定律 知识点题库

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