3 热力学第一定律能量守恒定律知识点题库

下列各种说法中正确的是（　　）

A . 物体从外界吸收热量，其内能一定增加 B . 自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是可逆的 C . 液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引 D . 布朗运动是液体分子的无规则运动

如图所示，绝热的汽缸与绝热的活塞A，B密封一定质量的空气后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中（）

A . 汽缸向左移动 B . 活塞A，B均向左移动 C . 密封气体的内能一定增加 D . 汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同

下列说法正确的是（）

A . ﹣2℃时水已经结为冰，此时水分子已经停止了热运动 B . 100℃水的内能小于100℃水蒸气的内能 C . 悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈 D . 若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大 E . 一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵增大

[物理--选修3-3]（2017•新课标Ⅲ）

（1）
如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a．下列说法正确的是（　　）

A . 在过程ab中气体的内能增加 B . 在过程ca中外界对气体做功 C . 在过程ab中气体对外界做功 D . 在过程bc中气体从外界吸收热量 E . 在过程ca中气体从外界吸收热量
（2）
一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K₁和K₂ ． K₁长为l，顶端封闭，K₂上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通．开始测量时，M与K₂相通；逐渐提升R，直到K₂中水银面与K₁顶端等高，此时水银已进入K₁ ，且K₁中水银面比顶端低h，如图（b）所示．设测量过程中温度、与K₂相通的待测气体的压强均保持不变．已知K₁和K₂的内径均为d，M的容积为V₀ ，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g．求：
（i）待测气体的压强；
（ii）该仪器能够测量的最大压强．

下列说法正确的是（）

A . 气体的温度升高时，分子平均动能一定增大，但不是每个分子动能都增大 B . 气体等压压缩时，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多 C . 压缩一定量的气体，气体的内能一定增加 D . 分子a只在分子力作用下，从远处趋近固定不动的分子b，当a到达到b的作用力为零处时，a的动能一定最大 E . 液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为斥力

关于物体内能的变化，以下说法中正确的是（）

A . 物体吸收热量，内能一定增大 B . 物体对外做功，内能一定减小 C . 物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 D . 物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变

如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内(活塞与汽缸壁之间无摩擦)．在活塞上缓慢地加沙子，在此过程中，密闭气体(选填“吸热”“放热”或“无热传递”)，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数(选填“增多”“减少”或“不变”)．

一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图，AB、BC分别与p轴、T轴平行，气体在状态A时体积为V₀ ，则在状态C时的体积为；从状态A经状态B变化到状态C的过程中，气体对外界做功为W，内能增加了△U，则此过程中该气体吸收的热量为．

关于分子、内能和温度，下列说法不正确的是（）

A . 为了估算分子的大小或间距，可建立分子的球体模型或立方体模型 B . 分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能越小 C . 不同分子的直径一般不同，除少数大分子以外数量级基本一致 D . 温度升高，物体的内能一定增大

下列说法正确的是（）

A . 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加 B . 墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减少的方向进行 C . 第二类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律 D . 对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

给一定质量、温度为 $\text{[math]}$ 的水加热，在水的温度由 $\text{[math]}$ 上升到 $\text{[math]}$ 的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀” $\text{[math]}$ 某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在相互作用的势能 $\text{[math]}$ 在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的 $\text{[math]}$ 关于这个问题的下列说法中正确的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 B . 水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 C . 水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 D . 水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功

下列说法正确的是（）

A . 物体从外界吸收热量，其内能一定增加 B . 物体对外界做功，其内能一定减少 C . 物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大 D . 物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大

关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）

A . 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 B . 悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显 C . 一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大 D . 一定温度下，饱和汽的压强是一定的 E . 第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。如图所示，座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满一定质量的空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换，平衡后气体的内能，压强（均填“增大”“减小”或“不变”）。

蛟龙号是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，下潜深度已突破7000m。已知在深度3000m以下，海水温度基本不变。若蛟龙号在执行某次任务时，外部携带一装有氧气（可看作理想气体）的小型气缸，气缸及活塞导热性能良好，活塞与气缸间摩擦不计，若蛟龙号从4000m深度下潜到5000m深度的过程中，气体质量不变，则（）

A . 气缸内氧气的内能增大 B . 每个氧气分子的动能均不变 C . 外界对氧气做的功等于氧气放出的热量 D . 氧气分子单位时间撞击气缸壁单位面积的次数不变

氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（）

A . 图中两条曲线下面积相等 B . 图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形 C . 图中虚线对应于氧气分子在100℃时的情形 D . 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在 $\text{[math]}$ 区间内的分子数占总分子数的百分比较大

2021年7月4日，中国“天和空间站”航天员刘伯明、汤洪波先后从天和核心舱节点舱出舱成功，顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能，即航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，其原理简化如图所示，相通的舱A、B间装有阀门K，舱A中充满气体，舱B内为真空，若整个系统与外界没有热交换，将此气体近似看成理想气体，则打开阀门K后，A中的气体进入B中，此时气体的内能将（填“增加”“减少”或“不变”），最终达到平衡，则平衡后气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将（填“增加”“减少”或“不变”）。

如图所示，用活塞将热力学温度为T₀气体封闭在竖直汽缸里，活塞的质量为m、横截面积为S，活塞到汽缸底部的距离为h。现对缸内气体缓慢加热一段时间，使活塞上升 $\text{[math]}$ 后立即停止加热。已知气体吸收的热量Q与其温度差△T的关系为Q=k△T（中k为正的常量），大气压强为p₀ ，重力加速度大小为g，活塞汽缸均用绝热材料制成，缸内气体视为理想气体，不计一切摩擦。求：

（1）停止加热时，缸内气体的压强p和热力学温度T；
（2）加热过程中气体内能改变量△U。

如图，一开口向上的导热气缸内，用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现把该气缸放入升降机中，若升降机竖直向上加速上升，且加速度逐渐增大，气体温度保持不变，则（）

A . 活塞相对气缸下降，气体内能增加 B . 气体压强逐渐增大，内能不变 C . 气体压强逐渐增大，放出热量 D . 外界对气体做功，气体内能不变 E . 外界对气体做功，气体吸收热量

2022年4月16号上午，神州13号飞船在内蒙古东风着陆场顺利降落，气闸舱是实验舱中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。气闸舱的工作原理简化图如图所示，座舱A充满一定质量的理想气体，座舱B内为真空。打开阀门K，气体会自发扩散至B中，气体最终达到平衡，整个系统不漏气且与外界没有热交换，下列说法正确的是（）

A . 平衡后，气体系统的熵值在减小 B . 座舱A中气体自发扩散过程中，气体对外做功，内能减小 C . 平衡后，座舱B中气体可能自发的全部回到座舱A中 D . 平衡后，气体分子单位时间内，与器壁单位面积的碰撞次数减少

3 热力学第一定律 能量守恒定律 知识点题库

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