第2章热力学定律和能量守恒知识点题库

大量分子做热运动平均动能的标志是．

下列说法中正确的是（）

A . 当气体分子热运动变得更剧烈时，气体压强一定变大 B . 当空气压强发生变化时，水的饱和汽压也一定变化 C . 若取走绝热容器中速率大于v的气体分子，此后其中分子的速率不会大于v D . 石墨层状结构间距离较大，沿此方向易剥下，因而其机械强度有方向性

下列说法中正确的是（）

A . 做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，因此做功与热传递是没有区别的 B . 虽然做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，但我们还是可以通过分析改变前后的物体的内能，来区别是做功还是热传递改变内能的 C . 做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，表明要使物体的内能发生变化，既可以通过做功来实现，也可以通过热传递来实现 D . 做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，说明人在出汗散热时，还可以通过对外做功来代替出汗改变内能

下列说法中正确的是（　　）

A . 气体分子的数目越多，气体的体积越大 B . 气体的压强是大量气体分子对器壁不断碰撞产生的 C . 气体膨胀时对外做功，消耗内能，故气体的内能减少 D . 内能不同的两个物体，它们分子热运动的平均动能可能相等 E . 晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化

下列说法正确的是（）

A . 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B . 气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小 C . 相同质量的冰的体积比水的大，所以1kg的0℃冰比1kg的0℃水的内能大 D . 水底气泡在向水面上缓慢浮起的等温过程中，气泡内气体与外界不发生热交换

如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度h₁=0.50m，气体的温度t₁=27℃．给汽缸缓慢加热至t₂=207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h₂处，此过程中缸内气体增加的内能△U=300J．已知大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，活塞横截面积S=5.0×10^﹣³m² ．求：

（ⅰ）活塞距离汽缸底部的高度h₂；

（ⅱ）此过程中缸内气体吸收的热量Q．

如图所示,圆柱形气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体、气缸的高度为l、缸体内底面积为S,缸体重力为 $\text{[math]}$ 弹簧下端固定在桌面上,上端连接活塞,活塞所在的平面始终水平。当热力学温度为 $\text{[math]}$ 时,缸内气体高为 $\text{[math]}$ ,已知大气压强为 $\text{[math]}$ ,不计活塞质量及活塞与缸体的摩擦。现缓慢升温至活塞刚要脱离气缸,求：

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（1）此时缸内气体的温度；
（2）该过程缸内气体对气缸所做的功；
（3）若该过程缸内气体吸收热量为Q,则缸内气体内能增加多少？

右图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布，由图可得信息( )

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A . 同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律 B . 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大 C . 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高 D . 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小

质量和温度相同的氧气和二氧化碳，则（）

A . 分子运动的平均速率相同 B . 分子运动的平均动能相同 C . 二氧化碳分子的总动能较大 D . 二者分子动能总和相同

蛟龙号深潜器在执行某次实验任务时，外部携带一装有氧气的气缸，气缸导热良好，活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通。已知海水温度随深度增加而降低，则深潜器下潜过程中，下列说法正确的是（）

A . 每个氧气分子的动能均减小 B . 氧气放出的热量等于其内能的减少量 C . 氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加 D . 氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大

下列各种说法中正确的是( )

A . 物体温度不变，其内能一定不变 B . 分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零 C . 0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相同 D . 当充满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零

某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )

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A . 对外做正功，分子的平均动能减小 B . 对外做正功，内能增大 C . 对外做负功，分子的平均动能增大 D . 对外做负功，内能减小

用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图甲），现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图乙），这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是（）

A . 自由膨胀过程中，气体分子做无规则热运动 B . 自由膨胀前后，气体的压强减小 C . 自由膨胀前后，气体的温度不变 D . 容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分

（1）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 $\text{[math]}$ 下降 $\text{[math]}$ 高度到 $\text{[math]}$ 位置时，活塞上细沙的总质量为 $\text{[math]}$ 。在此过程中，用外力 $\text{[math]}$ 作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强 $\text{[math]}$ 保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 整个过程，外力 $\text{[math]}$ 做功大于0，小于 $\text{[math]}$ B . 整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C . 整个过程，理想气体的内能增大 D . 整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 $\text{[math]}$ E . 左端活塞到达 $\text{[math]}$ 位置时，外力 $\text{[math]}$ 等于 $\text{[math]}$
（2）小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量 $\text{[math]}$ 、截面积 $\text{[math]}$ 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点 $\text{[math]}$ 上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量 $\text{[math]}$ 的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为 $\text{[math]}$ 时，测得环境温度 $\text{[math]}$ 。设外界大气压强 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。

（i）当电子天平示数为 $\text{[math]}$ 时，环境温度 $\text{[math]}$ 为多少？

（ii）该装置可测量的最高环境温度 $\text{[math]}$ 为多少？

某孵化设备制造厂出厂了一批鸡蛋孵化器，当孵化器内部的温度和相对湿度适合时能孵出小鸡。一次在检测孵化器内部性能时，工作人员往孵化器中加入一定质量的某种气体后密封，然后进行一系列操作使气体依次经历A→B→C→A的三个阶段。该过程的p-T图象可简化成下图。已知p_A=0.8×10⁵Pa，T_A=300K，V_C=0.12m³ ， T_C=360K。孵化器中的气体可视为理想气体。求：

（1） p_B的大小；
（2）若B→C过程中气体对外界做功2000J，则气体从A→B→C→A的整个过程中是吸热还是放热？吸收或者放出热量是多少。

下列关于热现象的说法正确的是（）

A . 某固体物质的摩尔体积为V，若该物体每个分子的体积为V₀ ，则阿伏加德罗常数可表示为 $\text{[math]}$ B . 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减小 C . 热量不能从低温物体传到高温物体 D . 对于一定质量的理想气体，压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子的平均动能一定增大

一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图所示．下列判断正确的是( )

A . 过程ab中气体一定吸热 B . 过程bc中气体既不吸热也不放热 C . 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D . a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最大

骑行山地车一种健康的运动方式。山地车前轮有特殊的气压式减震装置，其结构如图。在路面不平时，车身颠簸，活塞上下振动，起到减震的目的。缸内气体可视为理想气体，振动引起的气体状态变化时间很短，可看成绝热过程，则活塞迅速下压时（）

A . 缸内气体内能不变 B . 缸内气体对外界做功 C . 缸内气体分子的平均动能增加 D . 缸内每个气体分子对气缸壁的撞击力都增大

孤立绝热密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（）

A . 分子排列将变得有序，其无规则运动停止 B . 分子平均动能保持不娈 C . 每个分子的速率都相同 D . 孤立系统的熵减小了

如图所示，静止的升降机中竖直放置一绝热气缸，质量为m、横截面积为S的绝热活塞在气缸内封住一定质量的理想气体，气缸内有一体积可忽略的冰块，活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气。开始时，缸内气柱长为 $\text{[math]}$ ，温度与外界大气温度相同，外界大气的压强和温度分别为p₀、 $\text{[math]}$ 且始终不变，重力加速度为g。

（1）缸内冰块缓慢融化，使缸内气体温度下降至 $\text{[math]}$ 时，缸内气柱长度为多少？此过程冰块融化吸热为Q，求气缸内气体内能变化量；
（2）若使升降机竖直向上做匀加速直线运动，稳定时缸内气柱长度为 $\text{[math]}$ ，温度保持 $\text{[math]}$ 不变，则升降机加速度a多大？

第2章 热力学定律和能量守恒 知识点题库

第2章热力学定律和能量守恒知识点题库