人教版物理热力学第一定律题试题及答案

人教版物理热力学第一定律题试题及答案考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.物体吸收热量，其内能一定增加。以下说法正确的是（）A.若同时对外做功，内能可能不变B.若同时对外做功，内能一定减少C.若同时外界对物体做功，内能一定增加D.内能变化与热量和功无关2.一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，压强和体积均增大，则以下判断正确的是（）A.气体一定吸收热量B.气体一定对外做功C.气体内能一定增加D.气体可能放热3.热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q+W中，符号规定正确的是（）A.气体膨胀，W>0；气体被压缩，W<0B.气体吸热，Q>0；气体放热，Q<0C.气体内能增加，ΔU>0；内能减少，ΔU<0D.以上均正确4.一定质量的理想气体经历等温压缩过程，以下说法正确的是（）A.气体内能增加B.气体对外做功C.气体放热D.气体吸热5.热机效率η=1-W/Q_H，以下说法正确的是（）A.热机效率越高，做功越多B.热机效率越高，吸收热量越多C.热机效率与工作物质无关D.热机效率不可能达到100%6.一定质量的理想气体从状态1（P₁，V₁，T₁）变化到状态2（P₂，V₂，T₂），若ΔU>0，则以下条件可能成立的是（）A.P₁>P₂，V₁<V₂B.P₁<P₂，V₁>V₂C.P₁=P₂，V₁≠V₂D.T₁=T₂，P₁≠P₂7.热力学第二定律的克劳修斯表述是（）A.热量可以自发地从低温物体传到高温物体B.热量可以从高温物体传到低温物体，但不能自发进行C.热机效率不可能达到100%D.热量传递过程中，系统的熵一定增加8.理想气体经历等压膨胀过程，以下说法正确的是（）A.气体对外做功，内能增加B.气体对外做功，内能减少C.气体吸热，温度升高D.气体放热，温度降低9.热力学第二定律的统计意义是（）A.孤立系统的熵永不减少B.孤立系统的熵永不增加C.系统的熵变化与外界无关D.系统的熵变化是循环的10.热机在一个循环中，吸收热量Q_H=1000J，对外做功W=400J，则热机效率为（）A.20%B.40%C.60%D.80%填空题（总共10题，每题2分，总分20分）11.热力学第一定律表明能量是________的，可以从一种形式转化为另一种形式。12.一定质量的理想气体，从状态A（P₁，V₁，T₁）等温变化到状态B（P₂，V₂，T₂），其内能变化ΔU=________。13.热机效率η=1-W/Q_H，若Q_H=800J，W=200J，则热机效率η=________。14.热力学第二定律的克劳修斯表述是：热量不能________地从低温物体传到高温物体。15.理想气体等压膨胀，压强P不变，体积V增大，根据理想气体状态方程PV=nRT，温度T________。16.热力学第二定律的统计意义是：孤立系统的熵________。17.热机在一个循环中，吸收热量Q_H=1200J，对外做功W=300J，则热机效率η=________。18.理想气体等温压缩，温度T不变，压强P增大，根据理想气体状态方程PV=nRT，体积V________。19.热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q+W中，Q表示________，W表示________。20.热机效率不可能达到100%，因为违背了________定律。判断题（总共10题，每题2分，总分20分）21.热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的具体体现。（）22.理想气体等温过程，内能变化ΔU=0。（）23.热机效率η=1-Q_C/Q_H，其中Q_C表示放热量。（）24.热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的。（）25.理想气体等压膨胀，气体对外做功W>0。（）26.热力学第二定律的统计意义是：熵增大的过程是不可逆的。（）27.理想气体等温压缩，气体对外做功W<0。（）28.热机效率与工作物质无关，只与热源温度有关。（）29.热力学第一定律表明热量可以完全转化为功。（）30.孤立系统的熵永不减少，这是热力学第二定律的数学表述。（）简答题（总共3题，每题4分，总分12分）31.简述热力学第一定律的物理意义。32.解释热力学第二定律的克劳修斯表述及其统计意义。33.理想气体经历等压膨胀过程，温度升高，内能如何变化？为什么？应用题（总共2题，每题9分，总分18分）34.一定质量的理想气体，从状态A（P₁=2atm，V₁=10L，T₁=300K）经历等温过程膨胀到状态B（V₂=20L），气体对外做功W=1200J。求：（1）气体吸收的热量Q；（2）气体内能的变化ΔU；（3）气体末态的温度T₂。35.一台热机工作在高温热源T_H=500K和低温热源T_C=300K之间，吸收热量Q_H=1000J，对外做功W=200J。求：（1）热机效率η；（2）热机向低温热源放热Q_C；（3）若提高高温热源温度至T_H'=600K，其他条件不变，热机效率如何变化？【标准答案及解析】单选题1.A解析：热力学第一定律ΔU=Q+W，若Q>0且W<0（气体膨胀对外做功），ΔU可能不变。2.B解析：气体膨胀，体积增大，一定对外做功（W>0）；压强增大，可能吸热（Q>0）或内能增加（ΔU>0），无法确定。3.D解析：符号规定：膨胀W>0，压缩W<0；吸热Q>0，放热Q<0；内能增加ΔU>0，减少ΔU<0。4.C解析：等温过程ΔU=0，W<0（压缩），根据ΔU=Q+W，Q<0，气体放热。5.D解析：热机效率η=1-W/Q_H，与做功量无关，与工作物质无关，且不可能达到100%（热力学第二定律）。6.A解析：ΔU>0，若P₁>P₂，V₁<V₂，根据理想气体状态方程PV/T=常数，ΔU可能增加。7.B解析：克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。8.C解析：等压膨胀，W>0（对外做功），ΔU>0（温度升高），根据ΔU=Q+W，Q>0，气体吸热。9.A解析：熵增原理：孤立系统的熵永不减少。10.A解析：η=1-W/Q_H=1-400/1000=20%。填空题11.守恒12.013.25%14.自发15.升高16.永不减少17.25%18.减小19.热量，功20.热力学第二判断题21.√22.√23.√24.√25.√26.√27.√28.√29.×30.×简答题31.热力学第一定律表明能量守恒，热量和功可以相互转化，但总量不变。32.克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。统计意义：熵增大的过程是不可逆的，孤立系统自发过程总是向熵增方向进行。33.内能增加。等压膨胀过程中，温度升高，理想气体内能仅与温度有关，因此内能增加。应用题