3 热力学第一定律能量守恒定律知识点题库

如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止，气缸和活塞的总质量为M ，气缸内封闭一定质量的理想气体．设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，不漏气，外界大气的压强和温度不变．现在气缸顶上缓慢放上一个质量为m的物体．当系统平衡时，下列说法正确的是（　　）

A . 外界对缸内气体不做功，缸内气体的压强和温度不变 B . 外界对缸内气体做正功，气缸内气体的内能增加 C . 气体对外放热，内能不变 D . 单位时间内缸内气体分子对缸壁单位面积的碰撞次数减少

如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B ，已知在此过程中，气体内能增加100J ，则该过程中气体（选填“吸收”或“放出”）热量J ．

下列关于热学现象和热学规律的说法，正确的是（）

A . 布朗运动就是液体分子的无规则运动 B . 第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律 C . 物体的温度为0℃时，物体分子的平均动能为零 D . 热量能从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体

下列说法中正确的是（）

A . 对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大 B . 气体内所有分子热运动动能的总和就是气体的内能 C . 要使气体分子的平均动能增大，外界必须向气体传热 D . 一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大

如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中．现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化．下列图象中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能， $\text{[math]}$ 表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线．能正确反映上述过程的是（）

A .

B .

C .

D .

下列说法正确的是（）

A . 做功和热传递是改变物体内能的两种方式 B . 热量只能从高温物体向低温物体传递 C . 遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D . 物体吸收热量，其温度一定升高

下列关于热学的说法中，正确的是（）

A . 气体体积是指所有气体分子体积的总和 B . 分子间距离减小，分子势能一定增大 C . 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 D . 温度升高，分子间距离一定增大

一定质量理想气体的状态经历了如图所示的A→B、B→C、C→D、D→A四个过程，其中AB的延长线通过原点，BC与竖直轴平行，DA与水平轴平行，AB与CD平行，则（）

A . A→B过程中气体体积不变，内能增大，气体从外界吸收热量 B . B→C过程中气体体积减小，内能不变，气体从外界吸收热量 C . C→D过程中气体体积不变，内能减少，气体向外界放出热量 D . D→A过程中气体体积增大，内能增加，气体从外界吸收热量

下列说法不正确的是___________。

A . 没有规则几何外形的物体不是晶体 B . 物体的温度为0℃时，分子的平均动能却不为零 C . 布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 D . 自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性 E . 用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功4.5×10⁵J，同时空气的内能增加了3.5×10⁵J，则空气从外界吸收热量1×10⁵J

“温泉水滑洗凝脂，冬浴温泉正当时”，在寒冷的冬天里泡一泡温泉，不仅可以消除疲劳，还可扩张血管，促进血液循环，加速人体新陈代谢．设水温恒定，则温泉中正在缓慢上升的气泡（填选项前的字母）（）

A . 压强增大，体积减小，吸收热量 B . 压强增大，体积减小，放出热量 C . 压强减小，体积增大，吸收热量 D . 压强减小，体积增大，放出热量

气闸舱是载人航天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；其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空。航天员由太空返回气闸舱时，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，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（）

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A . 气体并没有对外做功，气体内能不变 B . 气体体积膨胀，对外做功，内能减小 C . 气体温度不变，体积增大，压强减小 D . 气体分子单位时间内对座舱A舱壁单位面积的碰撞次数将减少

下列有关热现象的说法正确的是（）

A . 熵值越小表明系统内分子运动越无序 B . 热量不可能从低温物体传到高温物体 C . 影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距 D . 一定质量的理想气体在等温压缩的过程中，气体的内能不变，并向外界放热 E . 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

下列说法正确的是（）

A . 悬浮在水中的花粉颗粒越大，撞击花粉颗粒的水分子越多，布朗运动越明显 B . 液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性 C . 晶体熔化过程中吸收热量，分子平均动能一定增大 D . 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小 E . 零摄氏度的水比等质量的零摄氏度的冰分子势能大

关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是（　　）

A . 一定质量的理想气体，若吸收热量100J时，内能减少了10J，则气体一定对外做了110J的功 B . 布朗运动是由于分子无规则运动直接形成的，而扩散现象是分子热运动的间接反映 C . 阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出该常数 D . 第二类永动机虽然不违反热力学第二定律，但它违背了能量守恒定律 E . 水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径时可把它们当作球形处理

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

如图所示，气缸置于水平面上，用活塞密封一定质量理想气体。已知气缸及活塞导热性能良好，在理想气体等压膨胀过程中，下列说法正确的是（）

A . 气体对外做功，吸热 B . 气体对外做功，放热 C . 外界对气体做功，吸热 D . 外界对气体做功，放热

一定质量的理想气体被活塞封闭在导热汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量m=20kg，横截面积S=100cm² ，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离L₁=9cm，离汽缸口的距离L₂=3cm。汽缸内气体温度为27℃，大气压强为1.0×10⁵Pa。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对汽缸内气体加热，使活塞缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平，已知g=10m/s² ，绝对零度取-273℃，外界温度不变，活塞厚度不计。求：

（1）此时气体的温度为多少?
（2）在活塞缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=280J的热量，则气体增加的内能∆U多大?

一定质量的 $\text{[math]}$ 的冰熔化成 $\text{[math]}$ 的水时其分子平均动能 $\text{[math]}$ 和分子势能总和 $\text{[math]}$ 的变化情况为（）

A . $\text{[math]}$ 变大， $\text{[math]}$ 变大 B . $\text{[math]}$ 变小， $\text{[math]}$ 变小 C . $\text{[math]}$ 不变， $\text{[math]}$ 变小 D . $\text{[math]}$ 不变， $\text{[math]}$ 变大

健身球是一个充满气体的大皮球，当人压向健身球上时，假设球内气体温度不变，则在这个过程中（）

A . 气体分子的平均动能增大 B . 气体从外界吸收热量 C . 气体的密度增大 D . 外界对气体做功

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

3 热力学第一定律 能量守恒定律 知识点题库

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