第五节热力学第一定律知识点题库

下列说法中正确的是（　　）

A . 在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 B . 随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小 C . “第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律 D . 一定量理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变

关于永动机和热力学定律的讨论，系列叙述正确的是（　　）

A . 第二类永动机违反能量守恒定律 B . 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 C . 对某物体做功，物体的内能必定增加 D . 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功

封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V₀ ，温度为T₀ ， O、A、D三点在同一直线上，阿伏加德罗常数为N_A ．由状态A变到状态D过程中（）

A . 气体从外界吸收热量，内能增加 B . 气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C . 气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D . 气体的密度不变

如图所示，用不计重力的轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距汽缸底高度h₁=0.50m．给汽缸加热，活塞缓慢上升到距离汽缸底h₂=0.80m处，同时缸内气体吸收了Q=450J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10^﹣3 m² ，大气压强p0=1.0×10⁵ Pa．

求：①缸内气体对活塞所做的功W

②此过程中缸内气体增加的内能△U．

下列说法正确的是（　　）

A . 仅由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，是不能估算该种气体分子大小的 B . 若两个分子只受到它们间的分子力作用，在两分子间距离减小的过程中，分子的动能一定增大 C . 物体吸收热量时，它的内能不一定增加 D . 根据热力学第二定律可知，热量不能自发的从低温物体传到高温物体 E . 容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子受到重力作用而产生的

做功和热传递是等效的，这里指的是（）

A . 它们能使物体改变相同的温度 B . 它们能使物体改变相同的内能 C . 它们能使物体增加相同的热量 D . 它们本质上是相同的

一定质量的理想气体，在a状态下的压强、体积、温度分别为P₀、V₀、T₀ ，经历如图所示的变化过程，则（）

A . 从a到b过程放出热量P个 B . 从b到c过程吸收热量且全部对外做功 C . 从c到a过程外界对气体做功为Poo D . 回到a状态时的内能比开始在a时的内能大

（1）在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体．

A . 分子的无规则运动停息下来 B . 每个分子的速度大小均相等 C . 分子的平均动能保持不变 D . 分子的密集程度保持不变
（2）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”或“斥力”）．分子势能E_p和分子间距离r的关系图象如题A-1图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子E_p的是图中（选填“A”“B”或“C”）的位置．
（3）如题A-2图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900 J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．

如图所示，圆筒形容器A、B用细而短的管连接，活塞F与容器A的内表面紧密接触，且不计摩擦。初始K关闭，A中有温度为T₀的理想气体，B内为真空，整个系统对外绝热。现向右缓慢推动活塞F，直到A中气体的体积与B的容积相等时，气体的温度变为T₁ ，则此过程中气体内能将（填“变大”、“不变”、“变小”）。然后固定活塞不动，将K打开，使A中的气体缓慢向B扩散，平衡后气体的温度变为T₂ ，那么T₂T₁（填“>”、“=”、“<”）。

下列说法中正确的是（）

A . 温度越高布朗运动越剧烈，说明液体分子的热运动与温度有关 B . 对于一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大 C . 气体总是充满容器，说明气体分子间只存在斥力 D . 热量可以从低温物体传递到高温物体 E . 物体的内能增加，温度一定升高

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

（1）下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有。（填正确答案标号）
A．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热

B．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低

C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响

D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
（2）潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，大气压强为p₀ ， H $\text{[math]}$ h，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。

⑴求进入圆筒内水的高度l；

⑵保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为p₀时的体积。

一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×10⁴J，气体对外界做功1.0×10⁴J，则该理想气体的( )

A . 温度降低，密度增大 B . 温度降低，密度减小 C . 温度升高，密度增大 D . 温度升高，密度减小

关于热学知识的下列叙述中正确的是（）

A . 温度降低，物体内所有分子运动的速度不一定都变小 B . 布朗运动就是液体分子的热运动 C . 将大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体 D . 第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的 E . 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加

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

如图所示，透热的汽缸内封有一定质量的理想气体，汽缸质量M=200kg，活塞横截面积S=100cm² ，此时缸内气体的温度为27℃，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，忽略汽缸壁的厚度，大气压恒为 $\text{[math]}$ Pa，重力加速度为g=10m/s²。求：

①汽缸内气体的压强p₁；

②缸内体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处？此过程中汽内的气体是吸热还是放热？

蛟龙号是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，下潜深度已突破7000m。已知在深度3000m以下，海水温度基本不变。若蛟龙号在执行某次任务时，外部携带一装有氧气（可看作理想气体）的小型气缸，气缸及活塞导热性能良好，活塞与气缸间摩擦不计，若蛟龙号从4000m深度下潜到5000m深度的过程中，气体质量不变，则（）

A . 气缸内氧气的内能增大 B . 每个氧气分子的动能均不变 C . 外界对氧气做的功等于氧气放出的热量 D . 氧气分子单位时间撞击气缸壁单位面积的次数不变

下列说法正确的是（）

A . 船能浮在水面上，是由于水的表面存在张力 B . 即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止 C . 当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面 D . 一定质量的理想气体放热的同时对外做功，其内能一定减小 E . 由于第二类永动机违反能量守恒定律，所以是制造不出来的

蛟龙号潜水器携带了一个水压测量仪，其应用简化图如图，水压测量仪内封闭一定质量的理想气体，轻质活塞可自由移动，整个仪器由导热材料制作。则在蛟龙号潜水器缓慢下潜过程，设海水温度保持不变，对水压测量仪内封闭的气体，压强（填“增大”“减小”或“不变”）；（填“吸收”“放出”或“不吸也不放”）热量。

为了监控锅炉外壁的温度变化，某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热缸，气缸内有一质量不计、横截面积S=10cm²的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为T₁=360K时，活塞与缸底相距H=6cm、与重物相距h=4cm。已知锅炉房内空气压强p₀=1.0×10⁵Pa，重力加速度大小g=10m/s² ，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦，缸内气体温度等于锅炉外壁温度。

（1）当活塞刚好接触重物时，求锅炉外壁的温度T₂。
（2）当锅炉外壁的温度为660K时，轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求重物的质量M。

第五节 热力学第一定律 知识点题库

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