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．下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象的說法中，正確的是（　?。?/span>A．用太陽灶燒水是太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．電燈發(fā)光是電能轉(zhuǎn)化為光能C．核電站發(fā)電是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．生石灰放入盛有涼水的燒杯里，水溫升高是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2．有一個(gè)小氣泡從水池底緩慢地上升，氣泡跟水不發(fā)生熱傳遞，而氣泡內(nèi)氣體體積不斷增大，小氣泡上升過程中A．由于氣泡克服重力做功，則它的內(nèi)能減少B．由于重力和浮力的合力對氣泡做功，則它的內(nèi)能增加C．由于氣泡內(nèi)氣體膨脹做功，則它的內(nèi)能增加D．由于氣泡內(nèi)氣體膨脹做功，則它的內(nèi)能減小3．一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5×104J，氣體對外界做功1.0×104J，則該理想氣體的(     )A．溫度降低，密度增大B．溫度降低，密度減小C．溫度升高，密度增大D．溫度升高，密度減小4．下列說法正確的是（       ）A．液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)B．兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大C．物體對外做功，其內(nèi)能一定減小D．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大5．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是A．若物體體積增大，則分子力一定做負(fù)功，分子勢能增大B．物體溫度升高，其分子的熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度可能不變C．體積和溫度都相同的兩種理想氣體，內(nèi)能一定相同D．為了增加物體的內(nèi)能，必須對物體做功或向它傳遞熱量6．密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣（不計(jì)分子勢能）A．內(nèi)能增大，放出熱量 B．內(nèi)能減小，吸收熱量C．內(nèi)能增大，對外界做功 D．內(nèi)能減小，外界對其做功7．如圖是一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)變化的V-T圖像，圖中ab和cd平行，bc和T軸垂直，ad和T軸平行，cd延長線經(jīng)過原點(diǎn)O．由圖像可知(       ) A．a→b過程氣體壓強(qiáng)不變B．b→c過程氣體內(nèi)能變大C．c→d過程氣體密度變小D．d→a過程氣體放出熱量8．下列有關(guān)熱學(xué)的敘述中，正確的是（　　）A．同一溫度下，無論是氫氣還是氮?dú)?，它們分子速率都呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且分子平均速率相同B．在絕熱條件下壓縮理想氣體，則其內(nèi)能不一定增加C．布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的花粉分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)D．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，故液體表面存在張力9．一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程表示在如圖所示的p-V圖上，氣體先由a狀態(tài)沿雙曲線經(jīng)等溫過程變化到b狀態(tài)，再沿與橫軸平行的直線變化到c狀態(tài)，a、c兩點(diǎn)位于與縱軸平行的直線上，以下說法中正確的是（　　）A．由a狀態(tài)至b狀態(tài)過程中，氣體放出熱量，內(nèi)能減少B．由b狀態(tài)至c狀態(tài)過程中，氣體對外做功，內(nèi)能減少C．c狀態(tài)與a狀態(tài)相比，c狀態(tài)分子平均距離較大，分子平均動(dòng)能較大D．b狀態(tài)與a狀態(tài)相比，b狀態(tài)分子平均距離較小，分子平均動(dòng)能相等10．如圖所示，一定量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過過程①到達(dá)狀態(tài)B，再由狀態(tài)B經(jīng)過過程②到達(dá)狀態(tài)C，其中過程①圖線與橫軸平行，過程②圖線與縱軸平行。對于這個(gè)變化過程，下列說法中正確的是（　?。?/span>A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，氣體放出熱量B．從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能在減小C．從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程，氣體分子對容器壁撞擊的頻繁程度增加D．從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程，氣體吸收熱量11．一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)發(fā)生了一次循環(huán)變化，其壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的關(guān)系如圖所示，O、a、b在同一直線上，bc與橫軸平行則A．a到b過程，氣體的體積減小B．b到c過程，外界對氣體做功C．b到c過程，氣體從外界吸收熱量D．b到c過程，氣體向外界放出熱量12．下列說法正確的是（　?。?/span>A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．懸浮在空氣中含有新冠病毒的氣溶膠做布朗運(yùn)動(dòng)，氣溫越高，運(yùn)動(dòng)越劇烈C．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D．內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和13．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是（　?。?/span>A．在過程ca中外界對氣體做功B．在過程ab中氣體的內(nèi)能減少C．在過程ab中氣體對外界做功D．在過程bc中與氣體沿直線從狀態(tài)b到達(dá)狀態(tài)c相比氣體吸收熱量更多14．如圖為電冰箱的工作原理圖，壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，那么，下列說法正確的是A．在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑被劇烈壓縮，內(nèi)能增加，吸收熱量B．在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑迅速膨脹，內(nèi)能減小，吸收熱量C．在冰箱外的管道中，制冷劑被劇烈壓縮，內(nèi)能增加，吸收熱量D．在冰箱外的管道中，制冷劑迅速膨脹，內(nèi)能減小，放出熱量15．如圖所示，固定的絕熱氣缸內(nèi)用活塞（活塞與氣缸壁無摩擦，不漏氣，且不導(dǎo)熱）密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸置于溫度不變的環(huán)境中?，F(xiàn)用力F使活塞向左緩慢移動(dòng)，密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。用n表示單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，p、V分別表示該氣體的壓強(qiáng)、體積，表示該氣體分子的平均動(dòng)能，U表示內(nèi)能，下列四個(gè)圖象（圖中a、b為雙曲線，c、d為直線）符合上述過程的是（　　）A． B． C． D．二、填空題（共4題）16．鍋爐中盛有的水，由加熱到，水的內(nèi)能增加_______J[水的比熱容].17．如圖是一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度的圖，、、是理想氣體的三個(gè)狀態(tài)，其中平行于坐標(biāo)軸，平行于坐標(biāo)軸。則從到過程中氣體的分子平均動(dòng)能_________（填“變大”、“變小”或“不變”），從到的過程________（填“可能”或“不可能”）為絕熱過程，從到的過程中氣體的密度______（填“變大”、“變小”或“不變”）18．一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷ab、bc、cd、da四個(gè)過程又回到狀態(tài)a，其壓強(qiáng)p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(diǎn)O，ab、bc分別與橫軸縱軸平行，e是Ob與da的交點(diǎn)，則氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)d是________變化（填“等壓”、“等容”、“等溫”）；ab之間某個(gè)狀態(tài)的體積___________狀態(tài)e的體積（填“小于”“等于”或“大于”）；氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)c___________（填“體積減小”“對外做功”或“放熱”）19．2017年全國物理科學(xué)晚會(huì)上，一位老師用“吹氣千斤頂”把四位高中生頂起來．他用一根帶閥門的塑料管連在封閉的正方形塑料薄膜袋上，塑料薄膜袋平攤在教室地面上，如圖所示.在塑料薄膜袋的上方平放一塊與薄膜袋上表面面積相等的輕質(zhì)塑料板，讓四位學(xué)生同時(shí)站到與輕質(zhì)塑料板中心對稱的位置上，該老師通過塑料連接管向袋內(nèi)吹氣，直到把四位同學(xué)抬到一定高度，薄膜袋一直沒有破裂．假設(shè)袋內(nèi)氣體可視為理想氣體，溫度保持不變．(1)下列說法正確的是___________A．薄膜袋內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能不變B．薄膜袋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的C．薄膜袋內(nèi)氣體的體積是所有氣體分子的體積之和D．由于四位學(xué)生壓迫薄膜袋，袋內(nèi)氣體分子間表現(xiàn)為斥力(2)表演過程中，該老師對球內(nèi)氣體共做了200J的功，此過程中薄膜袋___________(填“吸收”或“放出”)熱量，若某時(shí)刻薄膜袋突然爆破，則薄膜袋內(nèi)的氣體內(nèi)能___________(填“增加”或“減少”)．(3)已知薄膜袋氣體的體積為V，密度為p，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，試求薄膜袋內(nèi)氣體的分子個(gè)數(shù)_____及分子間的平均距離_____．三、綜合題（共4題）20．水壺中裝有的的熱水，經(jīng)過一段時(shí)間后水溫降到，則水的內(nèi)能減少了多少焦耳？水的比熱容。21．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C。其V—T圖像如圖所示。求：(1)若氣體分子總數(shù)為N，氣體在狀態(tài)B時(shí)分子間的平均距離d；(2)若氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)為p，氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，內(nèi)能的增加量為，氣體在該過程中吸收的熱量Q。22．一個(gè)水平放置的氣缸，由兩個(gè)截面積不同的圓筒連接而成活塞A、B用一長為4L的剛性細(xì)桿連接，，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地左右滑動(dòng)、B的截面積分別為，，A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞外側(cè)的左方和B的右方是壓強(qiáng)為的大氣當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為時(shí)兩活塞靜止于如圖所示的位置．(1)現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢下降，當(dāng)溫度降為多少時(shí)活塞A恰好移到兩圓筒連接處？(2)若在此變化過程中氣體共向外放熱500J，求氣體的內(nèi)能變化了多少？23．如圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U＝αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢的．求①氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1；②在活塞下降過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.
參考答案：1．B2．D3．D4．B5．D6．D7．D8．D9．D10．C11．C12．B13．A14．B15．A16．17．     變小     不可能     變小18．     等容     小于     對外做功19．     （1）A     （2）放出     減小     （3）      20．21．(1)；(2)22．(1)300K ；(2)200J23．(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

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