[同步]2015年人教版高中物理选修1-2第四章4.1练习卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

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

2. 难度：中等

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

3. 难度：中等

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大于初级线圈的匝数

4. 难度：中等

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

5. 难度：中等

关于热机，下列说法是正确的（  ）

A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞

B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸

C.汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开

D.汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能

6. 难度：中等

下列说法正确的是（  ）

A.炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能

B.汽油机工作时，在压缩冲程中内能转化为机械能

C.汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大

D.“尘土飞扬”是分子在做无规则运动

二、填空题

7. 难度：中等

（1）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．

（2）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要   （填“高”或“低”）．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的    倍．

8. 难度：中等

如图是汽油机的   冲程，此过程是将   转化为   能．

三、计算题

9. 难度：中等

（Ⅰ）下列说法中正确的是     （填入正确选项字母，每选错一个扣2分，最低得分0分）

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

（Ⅱ）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？

10. 难度：中等

（1）汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功．已知在某次对外做功的冲程中汽油燃烧释放的化学能为1×10³J，因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5×10²J，则该内燃机对外所做的功为       J，该内燃机的效率为      ．随着科技的进步，不断设法减小热量损失，则内燃机的效率不断提高，效率      （填“有可能”、“仍不可能”）达到100%．

（2）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．