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题型: 单选题
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单选题

下列说法中正确的是(  )

A第一类永动机不可能制成,因为机械能和内能的转化过程具有方向性

B第二类永动机不可能制成,因为它违反能量守恒定律

C热传导的过程是有方向性的

D热力学第二定律表明,所有物理过程都具有方向性

正确答案

C

解析

解:A、第一类永动机是不可能制成的,因为它违背了能量守恒定律,故A错误;

B、第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,内能在转化为机械能的过程中要生热,所以要引起其它变化.故B错误;

C、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,但却不能自发地从低温物体传递到高温物体,若能从低温物体传递到高温物体,必须依靠外界的帮助,则说明能量转移具有方向性,故C正确;

D、热力学第二定律表明,自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,而不一定是所有物理过程都有方向性,故D错误

故选:C

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体,将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缺中,热敏电阻与容器外的电源E和电流表 组成闭合回路,气缸和活塞具有良好的绝热(与外界无热交换)性能.若发现电流表的读数增大时,以下判断正确的是(  )

A气体一定对外做功

B气体体积一定增大

C气体内能一定增大

D气体压强一定增大

正确答案

A,B,C

解析

解:A、B、D气体用活塞封闭,故气体的压强不变.电流表示数增大,则由闭合电路欧姆定律可知,电路中电阻R减小;根据半导体热敏电阻的性质可知,气缸内温度升高,由气体状态方程=c可得,气体体积一定增大,气体对外界做功,故A、B正确,故D错误;

C、气体内能只与温度有关,故内能一定增大,故C正确;

故选ABC.

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题型: 单选题
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单选题

水立方游泳馆中水的温度一般控制在25~27℃,假设水的温度恒定不变,且不计气体分子间的作用力.在游泳池中,一个气泡缓缓向上浮起,在上升过程中(  )

A气泡的内能增加,放出热量

B气泡的内能不变,对外做功,吸收热量

C气泡的内能不变,不放出热量也不吸收热量

D气泡的内能减少,吸收热量

正确答案

B

解析

解:A、气泡缓慢上升的过程中,外部的压强逐渐减小,气泡膨胀对外做功,由于外部恒温,可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度,则内能不变,所以A、D错误;

B、热力学第一定律可得,△U=W+Q知,气泡内能不变,同时对外做功,所以必须从外界吸收热量,且吸收的热量等于对外界所做的功.所以B正确,C错误.

故选B

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题型: 单选题
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单选题

被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿,就会重新鼓起来.这过程乒乓球内的气体(  )

A吸热,对外做功

B吸热,内能不变

C温度升高,压强不变

D压强变大,温度不变

正确答案

A

解析

解:A、B球内气体的体积增大,则气体对外做功.温度升高,内能增大,由热力学第一定律△U=W+Q可知,此过程气体吸热.故A正确,B错误.

C、D被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿,重新鼓起来,说明温度升高,压强增大.故C、D错误.

故选:A.

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题型:填空题
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填空题

热力学第一定律的表达式为______,其中△U含义为______,Q的含义为______,W的含义为______

正确答案

△U=Q+W

物体内能的增量

物体从外界吸收的热量

外界对物体做的功

解析

解:热力学第一定律的表达式为△U=Q+W,其中△U含义为物体内能的增量,Q的含义为物体从外界吸收的热量,W的含义为外界对物体做的功.

故答案为:△U=Q+W,物体内能的增量,物体从外界吸收的热量,外界对物体做的功

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题型: 多选题
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多选题

以下过程不可能发生的是(  )

A对物体做功,同时物体放热,物体的温度不变

B对物体做功,同时物体吸热,物体的温度不变

C物体对外做功,同时放热,物体的内能不变

D物体对外做功,同时吸热,物体的内能不变

正确答案

B,C

解析

解:根据热力学第一定律△U=W+Q判断.

A、对物体做功的同时物体放热,且做功与放热的数值相等,物体的温度不变,A正确;

B、对物体做功,同时物体吸热,物体的内能增加,物体的温度升高,B错误;

C、物体对外做功,同时放热,物体的内能减少,C错误;

D、物体对外做功,同时吸热,且做功与放热的数值相等,物体的内能不变,D正确;

本题选不可能的,故选:BC

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题型:简答题
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简答题

若在绝热条件下对一定质量的理想气体做1500J的功,可使其温度升高5℃.改只用热传递的方式,使气体温度同样升高5℃,那么气体应吸收______J的热量若对一定理想气体做2000J的功,其内能增加了2400J,表明该过程中,气体还______(填“吸收”或“放出”)热量______J.

正确答案

解析

解:由热力学第一定律知△U=Q+W知,做功和热传递在改变内能上是等效的,所以使气体温度同样升高5℃,那么气体应吸收1500J的热量,Q=2400-2000=400J表明该过程中,气体还吸收热量 400J.

故答案为:1500,吸收,400

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题型:简答题
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简答题

长时间旋转在恒温环境中的橡皮胎(可导热),胎内充有压强为P0,体积为V0的气体.在橡皮胎上压一重物,使其形变,胎内气体体积最终减小了△V,整个过程中橡皮胎对外界放出的热量为Q.不考虑气体分子势能.求:

(1)橡皮胎对气体做的功;

(2)胎内气体压强的变化量.

正确答案

解析

解:(1)橡皮胎内气体体积变化前后温度不变,故气体内能不变化,由热力学第一定律可得:

W=Q

(2)由题意可得:

P0V0=P(V0-△V)

△P=P-P0

解得:△P=

答:(1)橡皮胎对气体做的功Q;

(2)胎内气体压强的变化量

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题型: 单选题
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单选题

对一定质量的某种理想气体的内能,下列论述正确的是(  )

A若气体分子间的平均距离增大,气体的内能一定增大

B若气体分子间的平均动能增大,气体的内能一定增大

C若气体吸热,则气体的内能一定增加

D若外界对气体做功,则气体的内能一定增加

正确答案

B

解析

解:A、若气体分子的平均距离增大,则气体体积变大,气体对外做功W<0,据W+Q=△U,由于Q=0,则△U<0,内能减小,温度降低.故A错误;

B、气体分子之间的距离比较大,分子力和分子势能可以忽略不计,所以若气体分子间的平均动能增大,气体的内能一定增大.故B正确;

C、做功和热传递都可以改变物体的内能,若气体吸热的同时对外做功,则气体的内能不一定增加.故C错误;

D、做功和热传递都可以改变物体的内能,若外界对气体做功同时放出热量,则气体的内能不一定增加.故D错误.

故选:B

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,质量一定的活塞将一定质量的气体封在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,不计分子间相互作用的势能.a态时气体温度80℃,b态时气体温度是20℃.气体从a态缓慢变到b态的过程中,大气压强始终保持不变,活塞保持平衡,下列说法中正确的是(  )

A从a态到b态的过程中外界对气体做的功一定小于气体向外界释放的热量

Ba态与b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量相等

Ca态气体分子的平均动能一定比b态气体分子的平均动能大

D气体放出的热量等于气体减少的内能与活塞减少的重力势能之和

正确答案

A,B,C

解析

解:A、不计分子间相互作用的势能,温度低内能就小,根据热力学第一定律知从a态到b态的过程中外界对气体做的功一定小于气体向外界释放的热量,A正确;

B、冲量I=Ft=PSt,由于压强不变,所以a态与b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量相等,B正确;

C、温度是平均动能的标志,所以a态气体分子的平均动能一定比b态气体分子的平均动能大,C正确;

D、气体放出的热量=气体减少的内能-活塞减少的重力势能-大气压做功,D错误;

故选ABC

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题型: 单选题
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单选题

如图是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的(  )

A温度升高,内能增加600J

B温度升高,内能减少200J

C温度降低,内能增加600J

D温度降低,内能减少200J

正确答案

A

解析

解:由热力学第一定律可知:△U=W+E

外界对气体做功,W=800J;气体向外散热,故E=-200J;

故△U=800-200J=600J;

气体内能增加,则温度升高;

故选A.

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题型: 多选题
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多选题

在光滑的水平面上运动的物体,其温度与环境温度相同,在它受到一个与速度同方向的推力作用的过程中,用△E 表示内能的变化,△EK表示动能的变化.下列结论中正确的是(  )

A用热力学第一定律分析得△E=0

B用热力学第一定律分析得△E>0

C用能量守恒分析得△EK>0,△E<0

D用动能定理分析得△EK>0

正确答案

A,D

解析

解:

A、B、由于物体的温度与环境温度相同,没有热传递,物体的体积也没有变化,根据热力学第一定律△E=W+Q得知,△E=0.故A正确,B错误.

C、D、由于推力与速度同方向,则推力对物体做正功,根据动能定理得知,物体的动能增大,即△EK>0.故C错误,D正确.

故选AD

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题型:填空题
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填空题

某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由气缸和活塞组成.开箱时,密闭于气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,则缸内气体对外做______功(选填“正”或“负”),气体分子的平均动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”).

正确答案

减小

解析

解:密闭于气缸内的压缩气体膨胀对外做正功,即外界对气体做负功,因而W<0,缸内气体与外界无热交换说明Q=0,忽略气体分子间相互作用,说明内能是所有分子动能的总和.根据热力学第一定律△U=W+Q,可知内能增加量△U<0,故内能减小,温度降低,分子平均动能减小.

故答案为:正,减小

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题型:填空题
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填空题

一质量为10g的子弹,以300m/s的速度击中固定的靶且留在其中,若产生热量的一半被子弹吸收而使其温度升高,则子弹的内能增加了______,这种改变物体内能的方式属于______

正确答案

225J

做功

解析

解:由题意可知,子弹减少的机械能通过摩擦力做功转化为子弹的内能,所以W=×=0.5×0.5×0.01×3002J=225J.

所以子弹的内能增加225J,改变物体内能的方式是做功.

故答案为:225J;做功.

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题型:填空题
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填空题

一传热良好的汽缸内被100cm2的活塞封闭着一定质量的气体.现用力缓慢拉活塞向右移动做功350J,则气体与外界交的热量是______J,是______热(填放、吸)

正确答案

350

解析

解:用力缓慢拉活塞向右移动做功350J,则气体对外做功350J,由热力学第一定律得:△U=W+Q,

得Q=△U-W=0-(-350)=350J,正号表示气体吸收热量.

故答案为:350,吸

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