3 热力学第一定律能量守恒定律知识点题库

以下说法正确的是（　　）

A . 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故 B . 小昆虫能停在水面上不是由于水的表面张力作用 C . 熵是系统内分子运动无序性的量度 D . 外界对物体做功，物体内能一定增大

如图是哈勃瓶，在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞，玻璃瓶导热性能良好，在一次实验中，瓶内有气球和橡皮塞封闭一定质量的气体（可视为理想气体），在对气球缓慢吹气过程中，则瓶内气体（　　）

A . 密度减少 B . 平均动能增大 C . 对外界放出热量 D . 若释放橡皮塞后瞬间，温度将升高

下列关于能源的说法中正确的是（　　）

A . 二次能源是指可重复利用的能源 B . 新能源是指新开采的能源 C . 一次能源是直接来自自然界的能源 D . 石油是二次能源

若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体（可视为理想气体），下列说法正确的是（　　）

A . 内能不变 B . 内能增大 C . 向外界放热 D . 内能减小

如图，注射器内密封一部分气体，若针筒和活塞隔热性能良好，则缓慢向外移动活塞的过程中气体（）

A . 对活塞不做功 B . 对活塞做负功 C . 温度保持不变 D . 压强逐渐减小

关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）

A . 热量不可能由低温物体传给高温物体 B . 用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力 C . 在某过程中，气体的内能不变，却对外做功，这并不违反热力学第一定律 D . 给物体加热，物体分子的热运动一定会变剧烈，分子的平均动能一定会增大

下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）

A . 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 B . 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 C . 如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加 D . 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大

关于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）

A . 气体分子的体积是指每个气体分子平均占有的空间体积 B . 只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高 C . 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D . 气体从外界吸收热量，其内能不一定增加

下列说法正确的是（　　）

A . 热量可以由低温物体传递到高温物体 B . 外界对物体做功，物体的内能必定增加 C . 若容器中用活塞封闭着刚饱和的一些水汽，当保持温度不变缓慢移动活塞使容器的体积减小时，水汽的质量减少，密度增大 D . 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 E . 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大

如图所示，固定的气缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体，在外力F作用下，将活塞B缓慢地向右拉动．在拉动活塞的过程中，假设气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，则下列说法正确的是（）

A . 气体从外界吸热，气体分子的平均动能减少 B . 气体向外界放热，气体分子的平均动能不变 C . 气体从外界吸热，气体压强变小 D . 气体向外界放热，气体压强变小

对于热力学定律，下列说法正确的是（）

A . 第一类永动机不可能实现，因为违背了热力学第一定律 B . 热力学第一定律指出，不可能达到绝对零度 C . 热力学第一定律指出，一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做功的和 D . 热力学第二定律指出，不能从单一热源吸热全部用来对外做功而不产生其它影响 E . 热力学第二定律指出，热量可以自发地由低温物体传给高温物体

下列说法正确的是( )

A . 若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大 B . 封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍 C . 利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的 D . 第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律

如图，一绝热汽缸竖直放置，汽缸内横截面积 $\text{[math]}$ 的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．在活塞上面放置一个物体，活塞和物体质量均为5kg，在汽缸内部有一个阻值 $\text{[math]}$ 的电阻丝．电阻丝两端的电压 $\text{[math]}$ ，接通电源10s后断开，活塞缓慢升高h=10cm后稳定。已知理想气体的初始温度 $\text{[math]}$ 、体积 $\text{[math]}$ ，大气压 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ．若电阻丝产生的热量全部被气体吸收，求：

①活塞上升10cm后理想气体的温度；

②从接通电源到活塞上升10cm的过程中理想气体的内能变化量．

如图甲所示，一圆柱形绝热气缸开口向上坚直放置，通过绝热活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内，活塞质量m=1kg、横截面积S=5×10^-4m，原来活塞处于A位置．现通过电热丝缓慢加热气体，直到活塞缓慢到达新的位置B，在此过程中，缸内气体的V-T图象如图乙所示．已知大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，忽略活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g=10m/s².

①求缸内气体的压强和活塞到达位置B时缸内气体的体积；

②若缸内气体原来的内能U₀=72J，且气体内能与热力学温度成正比．求缸内气体变化过程从电热丝吸收的总热量．

下列说法中正确的是（）

A . 物体从外界吸热，其内能不一定增大 B . 布朗运动是液体分子无规则的运动 C . 温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同 D . 用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积 E . 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

第一类永动机不可以制成，是因为（）

A . 违背了能量守恒定律 B . 热量总是从高温物体传递到低温物体 C . 机械能不能全部转变为内能 D . 内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化

如图所示，绝热隔板K把绝热的汽缸分成体积相等的两部分，K与汽缸壁的接触是光滑的，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体a和b。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，下列说法正确的是( )

A . b的温度升高 B . a的体积增大，压强变小 C . 加热后b的分子热运动比a的分子热运动更激烈 D . b的体积减小，压强增大，但温度不变

如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm²足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度为t₁=7℃，外界大气压取p₀=1.0×10⁵Pa（相当于75cm高的汞柱压强）。

（1）若在活塞上放一个质量为m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t₁不变，则平衡后气柱为多长？（g=10m/s²）
（2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t₂=77℃，此时气柱为多长？
（3）若在(2)过程中，气体吸收的热量为10J，则气体的内能增加多少？

如图所示，质量为M的绝热活塞在绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，汽缸底部连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体温度为T₀ ，活塞距离汽缸底部为h₀ ，细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ，大气压强为p₀ ，汽缸横截面积为S，重力加速度为g。

（1）求U形细管内两侧水银柱的高度差；
（2）通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞上升Δh₀ ，求此时的温度；若加热过程中，气体吸收的热量为Q，求气体内能的变化量。

如图所示，柱形绝热气缸固定在倾角为θ的斜面上，一定质量的理想气体被重力为G、横截面积为S的绝热活塞封闭在气缸内，此时活塞距气缸底部的距离为L₀ ，气缸内温度为T₀ 。现通过电热丝缓慢对气缸内气体加热，通过电热丝的电流为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，使气体温度升高到2T₀。已知大气压强为p₀ ，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收。求气缸内气体温度从T₀升高到2T₀的过程中：

（1）活塞移动的距离x；
（2）该气体增加的内能ΔU。

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