3.2熱力學(xué)第一定律同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）選擇性必修第三冊一、選擇題（共15題）1．一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p-T圖像如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點O。下列判斷正確的是（　?。?/span>A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B．氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能小于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能C．在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功2．如圖所示，a、b、c為一定質(zhì)量的理想氣體變化過程中的三個不同狀態(tài)，下列說法正確的是（　?。?/span>A．a、b、c三個狀態(tài)的壓強相等B．從a到b氣體內(nèi)每一個分子的無規(guī)則熱運動都變劇烈C．從b到c氣體吸收的熱量等于氣體對外界做的功D．從a到b氣體對外界做功的數(shù)值小于從b到c氣體對外界做功的數(shù)值3．下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的認(rèn)識不正確的是(          )A．某種形式的能減少，一定存在其他形式的增加B．某個物體的能減少，必然有其他物體的能增加C．不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動機(jī)不可能制成D．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明機(jī)械能消失了4．下列說法正確的是（　?。?/span>A．氣體分子熱運動的平均動能減小時，則氣體壓強也一定減小B．分子力隨分子間距離的減小可能會增大C．破碎的玻璃很難再“粘”在一起，說明分子間有斥力D．一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時會向外放熱，但內(nèi)能保持不變5．關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（　　）A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B．氣體的壓強是由氣體分子重力產(chǎn)生的C．氣體壓強不變時，氣體的分子平均動能可能變大D．氣體膨脹時，氣體的內(nèi)能一定減小6．下列說法中正確的是　　A．氣體總是很容易充滿整個容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)B．布朗運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性C．溫度高的物體分子平均動能大，因此內(nèi)能一定大D．理想氣體在等溫變化時，內(nèi)能不改變，因而與外界不發(fā)生熱交換7．密閉有空氣（非理想氣體，分子間的作用力表現(xiàn)為引力）的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣A．內(nèi)能不變 B．外界對瓶內(nèi)空氣做功C．分子力做正功，分子勢能變大 D．分子力做負(fù)功，分子勢能變大8．下列說法中正確的是A．對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時，分子的平均動能增大，則氣體的壓強一定增大B．對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)體積減小時，單位體積的分子數(shù)增多，則氣體的壓強一定增大C．壓縮一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能一定增加D．分子a從很遠(yuǎn)處趨近固定不動的分子b，當(dāng)分子a運動到與分子b的相互作用力為零時，分子a的動能一定最大9．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)過狀態(tài)回到狀態(tài)a的圖像如圖所示。已知氣體處于狀態(tài)a時的壓強為，則下列判斷正確的是（　　） A．氣體處于狀態(tài)c時的壓強為B．過程中外界對氣體做的功大于氣體向外界放出的熱量C．過程中氣體對外界做的功等于過程中外界對氣體做的功D．過程中氣體內(nèi)能的增加量等于過程中氣體內(nèi)能的減少量10．一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷ab，bc，cd，da四個過程又回到狀態(tài)a，其體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖像如圖所示，cd的延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點O，ab、bc分別與橫軸、縱軸平行，e是Ob與da的交點，下列說法正確的是（　?。?/span>A．氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)d是等容變化 B．ab之間某個狀態(tài)的壓強小于狀態(tài)e的壓強C．氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)c是氣體對外做功同時吸熱 D．氣體從狀態(tài)d到狀態(tài)a是壓強增大11．一定質(zhì)理的理想氣體變化圖像如圖所示，氣體從1→2→3的過程對外做的功為，從外界吸收的熱量為，氣體內(nèi)能的變化量為；氣體從1→4→3的過程對外做的功為，從外界吸收的熱量為，氣體內(nèi)能的變化量為，則它們之間的關(guān)系正確的是（　?。?/span>A．，，B．，，C．，，D．，，12．如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量、常溫常壓的氣體，氣缸固定不動．一條細(xì)線一端連接在活塞上，另一端跨過兩個光滑的定滑輪后連接在一個小桶上，開始時活塞靜止，現(xiàn)不斷向小桶中添加細(xì)沙，使活塞緩慢向右移動（活塞始終未被拉出，氣缸、周圍環(huán)境溫度不變，分子間作用表現(xiàn)為引力）．則在活塞移動的過程中，下列說法正確的是（ ）A．氣缸內(nèi)氣體的分子平均動能不變，內(nèi)能可能不變 B．氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能變小C．氣缸內(nèi)氣體的壓強變小D．氣缸內(nèi)氣體向外界放熱13．有一種在超市中常見的“強力吸盤掛鉤”如圖甲所示。圖乙、圖丙是其工作原理示意圖。使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上（如圖乙），然后把鎖扣扳下（如圖丙），讓鎖扣以盤蓋為依托把吸盤向外拉出，使吸盤牢牢地被固定在墻壁上，若吸盤內(nèi)氣體可視為理想氣體，且溫度始終保持不變。則此過程中（　?。?/span>A．吸盤內(nèi)氣體要吸收熱量 B．吸盤內(nèi)氣體分子的密度增大C．吸盤被向外拉出過程中，吸盤內(nèi)氣體不對外界做功 D．吸盤內(nèi)氣體壓強增大14．如圖所示，一用鎖釘鎖定的導(dǎo)熱活塞將導(dǎo)熱氣缸分成體積相等的左右兩室，開始時氣體壓強之比為5：3；拔出鎖釘后，活塞移動并最終保持穩(wěn)定狀態(tài)。外界溫度恒定。則下列說法正確的是（　?。?/span>A．右室氣體吸熱 B．左室氣體吸熱C．右室氣體對左室氣體做正功 D．左室氣體分子平均速率變大15．如圖所示，圓柱形汽缸開口向上，活塞和汽缸中間的固定隔板將汽缸分為兩個氣室，分別密封等質(zhì)量的同種氣體甲、乙，汽缸、活塞絕熱，隔板導(dǎo)熱良好，活塞與汽缸壁間無摩擦，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩氣柱長度相等?，F(xiàn)將一重物放在活塞上，大氣壓強保持不變，內(nèi)部氣體可視為理想氣體，則（　?。?/span>A．活塞達(dá)到新的平衡過程中，甲氣體吸熱 B．活塞達(dá)到新的平衡過程中，甲內(nèi)能減小C．活塞達(dá)到新的平衡后，甲內(nèi)能比乙小 D．活塞達(dá)到新的平衡后，甲的壓強比乙大二、填空題（共4題）16．一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的豎直氣缸內(nèi)，活塞可沿氣缸無摩擦地上下滑動．開始時活塞靜止，取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上，在倒沙子的過程中，缸內(nèi)氣體內(nèi)能______（填“增大”、“減小”或“不變”），氣體對活塞______（填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”），氣體______（填“吸熱”或“放熱”）．17．如圖所示，氣缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個固定的導(dǎo)熱性能良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)。現(xiàn)通過電熱絲對A氣體加熱一段時間，后來活塞達(dá)到新的靜止平衡狀態(tài)，不計氣體分子勢能，不計活塞與氣缸壁的摩擦，大氣壓強保持不變，則氣體A______（填“吸熱”或“放熱”），內(nèi)能A______（填“增加”或“減小”）。18．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)狀態(tài)、和后回到狀態(tài)，圖中曲線、為反比例函數(shù)圖線，直線平行于軸，直線平行于軸。該理想氣體經(jīng)過的、、、的四個過程中，氣體對外放熱的過程有_________；氣體對外做功的過程有________；氣體內(nèi)能增加的過程有___________。19．（1）空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×105J。試問：此壓縮過程中，氣體___________(填“吸收”或“放出”)的熱量等于____________J。（2）若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化 其中表示等壓變化的是________(填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能__(填“增加”、“減少”或“不變”)。（3）設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個水分子。(已知1mol，水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字) ____三、綜合題（共4題）20．開口朝上薄壁絕熱汽缸內(nèi)壁光滑，缸底裝有電熱絲，一定質(zhì)量理想氣體被一個面積為S=2.510-4m2、質(zhì)量為m=0.5kg的絕熱活塞封閉在汽缸內(nèi)，活塞與汽缸壁緊密接觸且不計摩擦。初始時，缸內(nèi)氣體溫度為t0=27，內(nèi)能為U0= 90J，活塞與缸底距離h0=20cm，現(xiàn)通過電熱絲給封閉氣體緩慢加熱，當(dāng)氣體溫度為177時，活塞與缸底距離為h。已知理想氣體內(nèi)能U與熱力學(xué)溫度T成正比，大氣壓強p0= 1.0105Pa，重力加速度g= 10m/s2，求：(1)封閉氣體溫度為177時，活塞與缸底距離h和氣體內(nèi)能U的大小；(2)緩慢加熱過程中，封閉氣體吸收的熱量Q。21．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等溫過程到狀態(tài)B．此過程中，氣體溫度t＝20℃，吸收的熱量Q＝3.6×102 J，已知A狀態(tài)的體積是1升，求（1）此過程中氣體內(nèi)能的增量；（2）此過程中氣體是對外做功還是外界對氣體做功，做的功是多少；（3）若氣體先從狀態(tài)A經(jīng)等壓變化到狀態(tài)C，再經(jīng)等容變化到狀態(tài)B，則這個過程氣體吸收的熱量是多少？22．如圖所示，豎直放置的光滑圓柱形絕熱氣缸，上端開口，有一質(zhì)量m=10kg、橫截面積S=10cm2的絕熱活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，在氣缸內(nèi)距缸底h=0.2m處有體積可忽略的卡環(huán)a、b，使活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強等于大氣壓強，溫度為T0=200K?，F(xiàn)通過內(nèi)部電熱絲緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體，直至活塞恰好離開a、b。已知大氣壓強p0=1.0×105Pa．（g取10m/s2）求：（1）活塞恰要離開a、b時，缸內(nèi)氣體的壓強p1；（2）當(dāng)活塞緩慢上升△h=0.1m時（活塞未滑出氣缸）缸內(nèi)氣體的溫度出T為多少？（3）若從開始加熱到活塞緩慢上升△h=0.1m的全過程中電阻絲放熱52J，求氣體內(nèi)能的變化量△U23．一氣象探測氣球，充有溫度為27.0℃的氦氣，緩慢上升至海拔6.50km高空時體積為6.0m3，在此過程中氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，氣球保持高度不變，氣球內(nèi)的氦氣溫度逐漸減小到此高度處的氣溫，已知在這一海拔高度氣溫為48.0℃、大氣壓為，求：①氦氣最終的體積多大；②停止加熱后氦氣溫度逐漸減小的過程中大氣對氣球做的功。
參考答案：1．A2．D3．D4．B5．C6．B7．B8．D9．D10．B11．C12．C13．A14．B15．D16．     不變     做負(fù)功     放熱17．     吸熱     增加18．     、     、     19．     放出     5×104     C     增加     7×103（6×103～7×103都算對）20．(1)30cm，135J；(2)48J21．（1）（2）對外做功，做功W=360J（3）Q=600J22．（1）2.0×105pa；（2）600K；（3）32J23．①；（2） 

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊電子課本

2 熱力學(xué)第一定律

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第三冊

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