第二章能量的守恒与耗散知识点题库

在图所示的两端开口的“U”形管中，盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高．现打开阀门K，从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q ，内能变化量为ΔU ，动能变化量为ΔE_k；大气对液体做功为W₁ ，重力做功为W₂ ，液体克服阻力做功为W₃ ，由功能关系可得（）

①W₁＝0 ②W₂－W₃＝ΔE_k
③W₂－W₃＝Q＝ΔU ④W₃－Q＝ΔU
其中，正确的是( )

A . ①②③ B . ①②④ C . ②③ D . ①③

如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac。则（）

A . T_b>T_c,Q_ab>Q_ac B . T_b>T_c,Q_ab<Q_ac C . T_b=T_c,Q_ab>Q_ac D . T_b=T_c,Q_ab<Q_ac

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

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，其分子之间的势能增加 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，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律

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 .

一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性（自发过程是指没有外来干扰自然进行的过程），那么，等等热学现象具有方向性．

下列现象中，利用做功改变物体内能的是：，其余是通过方式改变物体的内能．

a冬天，人们用双手反复摩擦取暖．

b在古代，人类钻木取火．

c冬天，人们用嘴对着双手“呵气”取暖

d把烧红的铁块放到冷水中，冷水变热

e晒太阳时会感到很热

f用锤子反复打击一块铁片，它的温度会升高

g多次弯折一根铁丝，弯折处会发烫．

采用下述哪种措施可以提高机械效率？（）

A . 总功一定，减小有用功 B . 总功一定，增大额外功 C . 有用功一定，增大总功 D . 额外功一定，增大有用功

（1）一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环。从M到N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其体积-温度图像（V-T图）如图所示。下列说法正确的是________。

A . 从M到N是吸热过程 B . 从N到P是吸热过程 C . 从P到Q气体对外界做功 D . 从Q到M是气体对外界做功 E . 从Q到M气体的内能减少
（2）如图，一封闭的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，一重量不可忽略的光滑活塞将容器内的理想气体分为A、B两部分，A体积为 $\text{[math]}$ 。压强为 $\text{[math]}$ ；B体积为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ 。现将容器缓慢转至水平，气体温度保持不变，求此时A、B两部分气体的体积。

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，活塞与气缸壁之间无摩擦。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 E . 从 a 态到 b 态，气体的内能增加，气体对外界做功，气体向外界吸收了热量

一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做功0.7×10⁵J，气体内能减小1.3×10⁵J，则此过程( )

A . 气体从外界吸收热量2.0×10⁵J B . 气体向外界释放热量2.0×10⁵J C . 气体从外界吸收热量6.0×10⁴J D . 气体向外界释放热量6.0×10⁴J

下列说法正确的是（）

A . 液体表面张力的方向与液面相切 B . 单晶体和多晶体的物理性质都是各向异性，非晶体都是各向同性 C . 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快 D . 第二类永动机既违背能量守恒定律，又违背热力学第二定律

下列说法正确的是（　　）

A . 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 B . 做功和热传递都可以改变内能，二者本质相同 C . 第二类永动机违背了能量守恒定律，是不可能实现的 D . 一定质量的理想气体，等压膨胀的过程中，向外界放出热量

下列说法正确的是（）

A . 低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态 B . 在r₀<5r₀范围内，当分子间距离增大时，分子势能一定增大 C . 用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体 D . 地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少 E . 水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关

如图为简易测温装置，玻璃管中一小段水银封闭了烧瓶内一定质量的气体，当外界温度升高时，瓶内气体的密度（选填“不变”“增大”或“减小”），瓶内气体分子的平均动能（选填“增大”或“减小”）。

上海新冠疫情期间，全国各地紧急驰援，某地用卡车装运的物资长途跋涉到达上海。若由于远距离行驶，卡车车胎内的气体（视为理想气体）的温度升高，不考虑车胎体积的变化，则与出发前相比，车胎内的气体的压强（填“增大”、“减小”或“不变”）；卡车行驶过程中车胎内的气体（填“从外界吸收热量”或“向外界放出热量”）。

关于分子动理论及热力学定律，下列说法正确的是（）

A . 物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功 B . 温度高的物体内能一定大 C . 一个气体分子的实际体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比 D . 气体从外界吸收热量，其内能不一定增加 E . 热量可以从低温物体传到高温物体

（1）如图，绝热密闭容器中装有一定质量的某种理想气体和一个充有同种气体的气球。容器内温度处处相同。气球内部压强大于外部压强。气球慢慢漏气后，容器中气球外部气体的压强将（填“增大”“减小”或“不变”）；温度将（填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示，汽缸中间有一固定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分，“H”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆与隔板之间密封良好。设汽缸内、外压强均为大气压强 $\text{[math]}$ 。活塞面积为S，隔板两侧气体体积均为 $\text{[math]}$ ，各接触面光滑。连杆的截面积忽略不计。现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后，上部气体的体积为原来的 $\text{[math]}$ ，设整个过程温度保持不变，求：

①此时上、下部分气体的压强；

②“H”型连杆活塞的质量（重力加速度大小为g）。

如图所示，固定汽缸内由面积为400cm²的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处于静止状态，与气缸右端相距30cm，气缸内气体温度为300K，用电热丝对气体加热后活塞缓慢向左移动，移动过程中活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换，某时刻电热丝停止通电，最终气缸内气体与电热丝达到热平衡时温度达到400K，已知大气压强为1.0×10⁵Pa，则（）

A . 达到热平衡时气缸内气体体积比原体积增大了 $\text{[math]}$ B . 气缸内的气体内能增加，每一个气体分子的动能均增加了 C . 整个过程气缸内气体对外界做功4000J D . 整个过程中气缸内气体吸收的热量大于气体对外界做的功

关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（）

A . 科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 B . 第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律 C . 做功不一定改变物体的内能，热传递也不一定改变物体的内能，但同时做功和热传递一定会改变物体的内能 D . 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的

第二章 能量的守恒与耗散 知识点题库

第二章能量的守恒与耗散知识点题库