热力学第一定律（能量守恒定律）知识点题库

如图所示，密闭气缸左侧导热，其余部分绝热性能良好，绝热轻活塞K把气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的，两部分中分别盛有质量、温度均相同的同种理想气体a与b，当外界环境温度缓慢降低到某一值后，a、b各自达到新的平衡，则以下判断正确的是（）

A . a的压强增大了 B . b的温度降低了 C . a的内能增大了 D . 散失热量后a的分子热运动比b的分子热运动激烈

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

太阳能热水器内盛有40kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了25℃ ，求：水吸收的热量．（c_水=4.2×10³J/（kg•℃）

如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l_l=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l₂=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l₃=40.0cm。已知大气压强为P₀=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l'₁=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。

下列说法正确的是（）

A . 温度升高，物体的每一个分子的动能都增大 B . 外界对气体做功，气体的内能一定增大 C . 当两个分子间的距离为r₀（平衡位置）时，分子力为零，分子势能最小 D . 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动

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

关于热力学定律，下列说法中正确的是（）

A . 物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 B . 一个物体的内能增加，必定有其他物体对它做功或向它传递热量 C . 第二类永动机违背了热力学第一定律，因而是不可能实现的 D . 功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 E . 热量可以从低温物体传到高温物体

下列说法正确的是（）

A . 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 B . 热量不可能从低温物体传到高温物体 C . 一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 D . 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡的结果 E . 在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，但非晶体一定不可以转化为晶体

下列说法正确的是_____________

A . NaCl晶体在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变 B . 当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能一定为零 C . 液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关 D . 若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大 E . 若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热

关于热力学定律，下列说法正确的是( )

A . 为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 B . 对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C . 功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 D . 不可能使热量从低温物体传向高温物体

一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0x10⁴J, 气体内能减少1.3x10⁵J,则此过程气体 (填“吸收”或“放出”)的热量为 J。

根据热学中的有关知识，下列说法正确的是（）

A . 尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到-293℃ B . 第二类永动机是可以制造出来的，因为它不违反热力学第一定律 C . 把装有不同压强、不同温度的气体的两容器连通，温度高的气体会向温度低的一方传递热量，压强大的气体会向压强小的一方流动 D . 改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能

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

下列四幅图中，相应的说法正确的是（　　）

A . 图甲第一类永动机不能实现因为它违背能量守恒定律 B . 图乙是高频焊接原理图，工件上只有焊缝处温度很高，是因为焊缝处的电阻小 C . 图丙的 $\text{[math]}$ 粒子散射实验说明原子核是由质子与中子组成 D . 图丁一群氢原子处于量子数 $\text{[math]}$ 能级状态，可能辐射 $\text{[math]}$ 种频率的光子

下列说法正确的是（）

A . 液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 B . 液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现 C . 气体的温度升高时，气体分子的平均动能一定增大 D . 分子间引力和斥力都是随着分子间距离的减小而增大 E . 两个分子在相互靠近的过程中，它们之间的分子势能一定减小

（1）一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如 $\text{[math]}$ 图上的两条线段所示，则气体在________。

A . 状态a处的压强大于状态c处的压强 B . 由a变化到b的过程中，气体对外做功 C . 由b变化到c的过程中，气体的压强不变 D . 由a变化到b的过程中，气体从外界吸热 E . 由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能
（2）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为 $\text{[math]}$ 、m，面积分别为 $\text{[math]}$ 、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为 $\text{[math]}$ ，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为 $\text{[math]}$ 。已知活塞外大气压强为 $\text{[math]}$ ，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。

（ⅰ）求弹簧的劲度系数；

（ⅱ）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。

下列叙述和热力学定律相关，其中不正确的是（）

A . 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 B . 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律 C . 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 D . 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性

一定质量理想气体状态变化的图像如图所示，处于a状态的气体，经过程1到达b状态，也可经过程2到达c状态，其中ac的延长线过坐标原点，ab和bc分别与T轴和V轴平行。气体在状态b和状态c的压强分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在过程1和2中放出的热量分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

如图所示，现用活塞压缩封闭在汽缸里的空气，对空气做了90J的功，同时空气向外散热21J，关于汽缸里空气的内能变化情况，下列说法正确的是（）

A . 内能增加90J B . 内能增加69J C . 内能减小111J D . 内能减少21J

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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