高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第三章 热力学定律2 热力学第一定律课时练习

3.2热力学第一定律专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．一定质量理想气体的体积V随摄氏温度t变化的关系如图所示，气体从状态a变化到状态b的过程中（　　）

A．外界对气体做功 B．压强变小

C．向外界放出热量 D．分子平均动能减小

2．如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是（　　）

A．在过程ab中，气体向外界放出热量，气体的内能减小

B．在过程ca中，外界对气体做功，气体的内能减小

C．在过程bc中，气体对外界做功，气体的内能增大

D．在过程bc中，气体从外界吸收热量，气体的内能增大

3．关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是（　　）

A．晶体一定具有各向异性的特征

B．液体表面张力是液体内部分子间的相互作用

C．0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均速率相同

D．一定质量的某种理想气体状态改变时，内能不一定改变

4．某同学用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的空气（视为理想气体）封闭在汽缸内（活塞与缸壁间的摩擦不计），待活塞静止后，将小石子缓慢的加在活塞上，如图所示。在此过程中，若大气压强与室内的温度均保持不变，下列说法正确的是（　　）

A．由于汽缸导热，故缸内气体的压强保持不变

B．缸内气体温度不变，缸内气体对活塞的压力保持不变

C．外界对缸内气体做的功大小等于缸内气体向外界释放的热量

D．外界对缸内气体做功，缸内气体内能增加

5．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800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的（　 　）

A．温度升高，内能增加600 J

B．温度升高，内能减少200 J

C．温度降低，内能增加600 J

D．温度降低，内能减少200 J

6．关于热现象下列说法正确的是（　　）

A．两分子间距离增大，分子势能一定增大

B．气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击的结果

C．物体从外界吸热，其内能一定增大

D．悬浮在液体中的固体颗粒越大，周围液体分子撞击的机会越多，布朗运动越明显

7．如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，活塞和气缸都导热，活塞与气缸间无摩擦，原先重物和活塞均处于平衡状态，因温度下降使气缸中气体做等压变化，下列说法正确的是（   ）

A．重物上升，气体放出热量

B．重物上升，气体吸收热量

C．重物下降，气体放出热量

D．重物下降，气体吸收热量

8．导热性能良好的气缸和活塞，密封一定质量的理想气体，气缸固定不动，保持环境温度不变，现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离，则这一过程中（          ）

A．外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变

B．缸内气体放出热量，内能增大

C．气缸内每个气体分子的动能保持不变

D．单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小

9．下列说法正确的是

A．物体放出热量，其内能一定减小

B．物体对外做功，其内能一定减小

C．物体放出热量，同时对外做功，其内能一定减小

D．物体吸收热量，同时对外做功，其内能一定减小

10．一定质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VT图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（　　）

A．过程ab中气体一定吸热

B．pc=pb<pa

C．过程bc中分子势能不断增大

D．过程ca中气体吸收的热量大于对外界做的功

11．一定质量理想气体经历一个循环过程的图像如图所示，该循环是由两个绝热过程和两个等容过程组成，a状态为起始状态。对于该循环，下列说法正确的是（　　）

A．气体在状态b和c时内能一定相等

B．一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量

C．过程中，外部对气体做的功大于气体内能的增加量

D．过程中外界对气体做的功大于过程中气体对外界做的功

12．如图所示为某品牌的气压式电脑椅，其主要构造是由汽缸和活塞及气缸内的封闭气体组成，气缸及活塞为导热材料制成。人坐下时，向下压活塞，使气体体积减小；人离开椅子后，汽缸内的气体体积增大将椅子顶起。假设汽缸内的气体可视为理想气体，周围环境温度及大气压强恒定，则下列说法正确的是（　　）

A．人迅速坐下时，缸内气体的温度一定不变

B．人坐在椅子上不动，当环境温度降低，气体的压强将减小

C．人离开椅子后，足够长时间内，汽缸内的气体对外做的功的大小一定等于气体吸收的热量

D．人离开椅子后，气缸内气体吸收的热量一定比对外做的功少，否则违背了热力学第一定律

13．一定质量的理想气体，状态由a变到b，再由b变到c，其压强和体积的关系如题图甲所示，根据图象，下列说法正确的是______。

A．由a变到b，温度升高，放热 B．由a变到b，温度降低，放热

C．由b变到c，温度不变，放热 D．由b变到c，温度不变，吸热

14．地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低，则该空气团在上升过程中（不计空气团内分子间的势能）（       ）

A．体积减小，温度降低 B．体积减小，温度不变

C．体积增大，温度降低 D．体积减小，温度升高

15．图示为某同学设计的一个简易温度计，一根透明吸管插入导热良好的容器，连接处密封，在吸管内注入一小段油柱，外界大气压保持不变。将容器放入热水中，观察到油柱缓慢上升，下列说法正确的是（　　）

A．气体对外做的功大于吸收的热量

B．气体对外做的功等于吸收的热量

C．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力增大

D．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力大小不变

二、填空题（共4题）

16．如图所示，一太阳能集热箱里面封闭着一定质量的气体，集热板作为箱的活塞且正对着太阳，其面积为S．在t时间内集热箱里气体膨胀对外做的功数值为W，其内能增加了△U，已知照射到集热板上太阳光的能量有50%被箱内气体吸收，求：

①这段时间内集热箱中气体共吸收的热量为________；

②此位置太阳光在垂直集热板单位面积上的辐射功率为__________．

17．一定质量的理想气体经历了从A→B→C温度缓慢升高的变化过程，如图所示，从A→B过程的p—T图象和从B→C过程的V—T图象各记录了其部分变化过程，试求：

①从A→B过程外界对气体____(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)；气体将____(填“吸热”或“放热”)．

②气体在C状态时的压强____．

18．如图所示，天平的左盘有一装有一定质量水银的水银槽，用支架固定一竖直绝热细管，细管上部分封闭有一定质量的理想气体，下端开口并插入水银槽中，右盘放砝码，初始状态天平平衡。则当外界大气压强稍增大时，天平右盘将________（填“上升”“下降”或“不动”），细管上部的理想气体的内能将________（填“增大”“减小”或“不变”），温度将________（填“升高”“降低”或“不变”）。

19．如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体吸收的热量为Q。求：

(1)两状态下气体温度的比值；

(2)该过程中气体内能的变化量。

三、综合题（共4题）

20．一定质量的气体从外界吸收热量3×105J，内能增加4×105J，是气体对外界做功还是外界对气体做功？做了多少功？

21．如图所示为冲击摆实验装置，一质量为m的子弹以速度射入质量为M的沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度h，则整个过程中子弹和沙箱由于相互作用所产生的内能为多少？（不计空气阻力）

22．如图所示，质量为m，横截面积为S的活塞能沿容器壁无摩擦滑动，活塞和气缸是绝热的．活塞在气缸内密封了温度为T0的气体，此时活塞与容器底的距离为h，通过气缸内的电阻丝给气体加热到温度为T的过程中电阻丝放热Q．已知外界大气压恒为P0，

求（1）此过程中活塞移动的距离；

（2）此过程中密闭气体的内能增加了多少？

23．水壶中装有的的热水，经过一段时间后水温降到，则水的内能减少了多少焦耳？水的比热容。

参考答案：

1．B

2．B

3．D

4．C

5．A

6．B

7．A

8．A

9．C

10．A

11．B

12．C

13．C

14．C

15．D

16．          ;

17．     不做功     吸热    

18．     下降     增大     升高

19．(1)；(2)

20．外界对气体做功为1×105J

21．

22．（1）（2）

23．