4.1热力学第一定律 同步练习（word版含答案）

4.1热力学第一定律同步练习
一、选择题（共15题）
1．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是(　 　)
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．气体内能不变时，与外界不发生热交换
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
D．扩散现象说明分子间存在斥力
2．下列说法正确的是（　　）
A．单晶体有确定的熔点，而多晶体没有确定的熔点
B．理想气体等压膨胀时一定吸收热量
C．布朗运动是分子热运动，而扩散现象不是分子热运动
D．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面分子引力小于分子斥力
3．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，温度不变
4．下列说法正确的是（　　）
A．气体温度升高时，每个气体分子动能都增加
B．气体体积变大时，其内能一定减小
C．若液体的温度升高，布朗运动更加剧烈
D．布朗运动是液体分子的无规则运动
5．一个系统内能增加了20J。如果系统与周围环境不发生热交换，周围环境需要对系统做多少焦耳的功（ ）
A．40J B．-40J C．-20J D．20J
6．如图所示，在斯特林循环图像中，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态。其中，和为等温过程，该循环过程中，下列说法不正确的是（　　）
A．过程中，气体从外界吸收热量
B．过程中，气体分子的热运动变得更激烈
C．过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
7．一定质量的理想气体，温度升高时（　　）
A．一定吸收热量 B．压强一定增大 C．内能一定增大 D．体积一定增大
8．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程中，外界对气体做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能不变
C．C→D过程中，气体的内能不变
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
9．下列说法正确的是（　　）
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大
C．物体做加速运动，物体内分子的动能一定增大
D．物体对外做功，物体内能一定减小
10．关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度不变， 其内能一定不变
B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能一定增大
C．外界对物体做功，物体的内能一定增加
D．物体放出热量，物体的内能一定减小
11．卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的，它可用于分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩。下列相关说法中正确的是（　　）
A．随着设备的改进和技术的提高，热机效率可能达到100%
B．绝热膨胀和绝热压缩过程中，气缸内气体的内能保持不变
C．等温压缩过程中，因外界对气体做功，故气缸内气体内能增大
D．等温膨胀过程中，单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少
12．一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图像如图所示，已知气体处于状态A时的温度为300 K，则下列判断正确的是（　　）
A．气体处于状态B时的温度为600K
B．状态A与状态C温度相同
C．从状态A变化到状态B再到状态C的过程中气体内能一直增大
D．从状态A变化到状态B过程气体放热
13．如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的气体（不考虑分子势能）.将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能．下列说法正确的是（ ）
A．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，需加一定的拉力，说明气体分子间有引力
B．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表读数将变小
C．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定增大
D．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定减小
14．下列说法正确的是
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动
C．物体从外界吸热，其内能一定增大
D．外界对物体做功，其内能一定增大
15．一定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p-T图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．气体在a状态的体积大于b状态的体积
B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
C．在过程ca中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功
D．在过程ab中气体从外界吸收的热量小于气体内能的增加量
二、填空题（共4题）
16．蛟龙号潜水器携带了一个水压测量仪，其应用简化图如图，水压测量仪内封闭一定质量的理想气体，轻质活塞可自由移动，整个仪器由导热材料制作。则在蛟龙号潜水器缓慢下潜过程，设海水温度保持不变，对水压测量仪内封闭的气体，压强___________（填“增大”“减小”或“不变”）；内能___________（填“增大“减小”或“不变”）；___________（填“吸收”“放出”或“不吸也不放”）热量。
17．如图为一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T的变化关系图象．由状态A变化到状态B的过程中气体吸收热量Q1=220J,气体在状态A的压强为p0=1.0×105Pa．该气体在状态B时的温度T2为_________K；该气体由状态 B变化到状态C的过程中， 向外放出的热量Q2为_________
18．如图所示，一定质量的理想气体经历从状态A到状态B，再到状态C，最后由状态C回到状态A，AB、BC分别与p轴、T轴平行，在这个循环过程中，外界对气体做功的是_____（选填“AB”“BC”或“CA”）过程，气体吸热是_____（选填“AB”“BC”或“CA”）过程，气体完成这个循环，内能_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。
19．下列说法中正确的是( )
A．悬浮在水中的花瓣颗粒的布朗运动反应了花粉分子的无规则热运动
B．在轨道上运行的航天器内小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C．封闭容器中气体压强是由于气体受到重力而产生的，所以做自由落体运动的容器内气体压强为零
D．油膜法测分子直径的实验中，将油膜的厚度作为分子的直径
E．密闭、绝热的气缸中的理想气体对外做功时，其温度一定会降低
三、综合题（共4题）
20．一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：
(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？
(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J的热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？
21．如图所示，柱形绝热气缸固定在倾角为θ的斜面上，一定质量的理想气体被重力为G、横截面积为S的绝热活塞封闭在气缸内，此时活塞距气缸底部的距离为L0，气缸内温度为T0 。现通过电热丝缓慢对气缸内气体加热，通过电热丝的电流为I，电热丝电阻为R，加热时间为t，使气体温度升高到2T0。已知大气压强为p0，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动，设电热丝产生的热量全部被气体吸收。求气缸内气体温度从T0升高到2T0的过程中：
（1）活塞移动的距离x；
（2）该气体增加的内能ΔU。
22．一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化，问：
（1）已知从A到B的过程中，气体的内能减少了300J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少；
（2）如果知道气体在状态C时的温度，则气体在状态A时的温度为多少。
23．在如图所示的p-t坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态C，外界对该气体做功为W；第二种变化是从状态A到状态B，该气体从外界吸收的热量为； B、C两状态的温度相同，均为182，理想气体的分子势能为零，已知在状态B时气体的体积=3L，求：
①气体在状态A的压强以及在状态C的体积；
②从状态A到状态C的过程中，该气体从外界吸收的热量．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．C
4．C
5．D
6．B
7．C
8．C
9．B
10．B
11．D
12．B
13．D
14．B
15．C
16． 增大 不变 放出
17． 600 120
18． AB BC 不变
19．BDE
20．(1)增加了160J；(2)外界对气体做功，80J。
21．（1）L0；（2）
22．（1）放出热量1200J；（2）
23．①=0.6 atm ， ②
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