4.1热力学第一定律知识点题库

下列说法中正确的是（　　）

A . 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，但气体的压强不一定增大 B . 气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大 C . 压缩一定量的气体，气体的内能一定增加 D . 任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体

下列说法不正确的是（　　）

A . 世界上有多种形式的能量，如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量 B . 如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100% C . 在各种单晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性 D . 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加

在一列火车上放一杯水，火车静止和匀速运动时，水的内能是否变化?

下列叙述正确的是（）

A . 凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性 B . 气体的压强越大，分子的平均动能越大 C . 外界对气体做正功，气体的内能一定增大 D . 温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大

气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化是（）

A . 减小20 J B . 增大20 J C . 减小220 J D . 增大220 J

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

如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计。置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep（弹簧处在自然长度时的弹性势能为零）。现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（）

A . Ep全部转换为气体的内能 B . Ep一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能 C . Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能 D . Ep一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能

一定质量的理想气体（分子力不计），体积由V膨胀到V′．如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W₁ ，传递热量的值为Q₁ ，内能变化为△U₁；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W₂ ，传递热量的值为Q₂ ，内能变化为△U₂ ．则（）

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

下列说法正确的是（）

A . 当分子之间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 B . 物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，每个分子的动能都增大 C . 外界对封闭气体做功，气体的温度可能降低 D . 从单一热源吸收热量，不可能使之完全变成功 E . 气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程

一定质量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其P—V图像如图所示，在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化，对于这两个过程，下列说法正确的是（）

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A . 在过程1中气体温度不变 B . 在过程1中气体内能减小 C . 在过程2中气体一直对外放热 D . 在过程2中气体内能的改变量与在过程1中气体内能的改变量相同

太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。若在地面上航天服内气体的压强为标准大气压，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大。若所研究气体视为理想气体，则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能（选填“增大”“减小”或“不变”）。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体（选填“制冷”或“加热”。）

封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态 $\text{[math]}$ 变到状态 $\text{[math]}$ ，其体积 $\text{[math]}$ 与热力学温度 $\text{[math]}$ 关系如图所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三点在同一直线上，则下列说法正确的是（）

A . 由状态A变到状态B过程中，气体放出热量 B . 由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加 C . C状态气体的压强小于D状态气体的压强 D . D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少

一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，气泡内空气可视为质量一定的理想气体，在气泡上浮过程中（）

A . 气泡内的压强变大 B . 气泡的体积变大 C . 气泡内气体的内能变小 D . 气泡内气体吸热

一定质量的理想气体，经等温压缩，下列说法正确的是（）

A . 气体内能增大 B . 单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 C . 气体分子的平均动能增大 D . 若该气体压缩后的摩尔体积为V，每个分子的体积为V₀ ，则阿伏加德罗常数可表示为 $\text{[math]}$

（1）两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体，如图1所示，现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B内气体的内能，图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线（填图像中曲线标号）表示汽缸B中气体分子的速率分布规律。
（2）某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27℃时，压强为 $\text{[math]}$ 。
①当夹层中空气的温度升至37℃，求此时夹层中空气的压强；

②当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为27℃，大气压强为 $\text{[math]}$ 。

关于热力学定律，下列说法正确的是（　　）

A . 气体吸收热量后，内能一定增大 B . 热量可能从低温物体传递到高温物体 C . 空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 D . 没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100%

下列说法中正确的是（）

A . 外界对气体做功，气体的内能一定增大 B . 气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大 C . 气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大 D . 气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大

下列叙述中正确的是（）

A . 同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律 B . 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动 C . 第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律 D . 物体熔化时吸热，分子平均动能一定增加 E . 在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加

如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，到缸底的距离为H，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过一段时间后，活塞停在B点， $\text{[math]}$ 。已知大气压强为p₀ ，重力加速度为g，环境温度保持不变。

（1）求下落前，缸内封闭气体的压强p₁；
（2）求整个过程中通过缸壁传递的热量Q。

如图所示，用活塞在高度为H的容器内封闭一定质量的理想气体，温度为T₁。容器底部装电热生，容器和活塞绝热性能良好。容器外的大气压强恒为p₀。活塞面积为S，质量为 $\text{[math]}$ ，活塞与容器间的指动摩擦力大小为 $\text{[math]}$ ，摄大静摩聚力等于滑动摩擦力。最初活塞保持静止状态，距容器底部 $\text{[math]}$ ，且与容器间无运动趋势。不计活塞厚度，重力加速度为g。求：

（1）最初封闭气体的压强p₁；
（2）电热丝通电缓慢加热气体，当活塞恰要上滑时，气体的温度；
（3）已知最初封闭气体的内能为U₁ ，气体的内能正比于气体的温度。缓慢加热气体，活塞从最初状态到活塞滑动到容器顶端的过程中，气体吸收的热量Q。

4.1热力学第一定律 知识点题库

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