3.2热力学第一定律同步练习（Word版含答案）

2021-2022学年春季学期人教版（2019）选择性必修第三册第三章能力提升第2节热力学第一定律
一、单选题
1、 对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．一定质量的气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收120J的热量，则它的内能增大20J
B．物体从外界吸收热量，其内能一定增加；物体对外界做功，其内能一定减少
C．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体
D．第二类永动机违反了热力学第一定律
2、 对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．该气体放出热量时，其内能一定减少
B．该气体膨胀对外做功时，其内能一定减少
C．该气体吸收热量同时对外膨胀做功，其内能可能增加
D．该气体放出热量同时膨胀对外做功，其内能可能不变
3、 下列说法正确的是（ ）
A．墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减少的方向进行
B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
C．一定质量理想气体对外做功，内能一定减少
D．第二类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律
4、 物体从外界吸收了58J的热量，同时向外界做了42J的功，则其内能（ ）
A．增加了16J
B．减少了16J
C．增加了100J
D．减少了100J
5、 一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做功 7.0×104J，气体内能减小1.3×105J，则此过程（ ）
A．气体从外界吸收热量 2.0×105J B．气体向外界释放热量 2.0×105J
C．气体从外界吸收热量 6.0×104J D．气体向外界释放热量 6.0×104J
6、 如图所示，圆柱形汽缸开口向上，活塞和汽缸中间的固定隔板将汽缸分为两个气室，分别密封等质量的同种气体甲、乙，汽缸、活塞绝热，隔板导热良好，活塞与汽缸壁间无摩擦，活塞处于静止状态，两气柱长度相等。现将一重物放在活塞上，大气压强保持不变，内部气体可视为理想气体，则（ ）
A．活塞达到新的平衡过程中，甲气体吸热 B．活塞达到新的平衡过程中，甲内能减小
C．活塞达到新的平衡后，甲内能比乙小 D．活塞达到新的平衡后，甲的压强比乙大
7、 回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50 K，某台设备工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：从状态A到B和C到D是等温过程；从状态B到C和D到A是等容过程，体积分别为V0和5V0。下列说法正确的是（ ）
A．图中t1< t2 B．压强pD=5pC
C．B到C过程外界对氦气做正功 D．整个循环过程A-B-C-D-A氦气系统要放热
8、 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
9、 关于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是（ ）
A．气体被压缩，内能一定增加
B．气体温度升高，每一个气体分子的动能都增大
C．气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的
D．气体很容易充满整个容器，是因为气体分子之间斥力的作用
10、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态、和后再回到状态A。其中，和为等温过程，和为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。在该循环过程中，下列说法正确的是（ ）
A．过程中，气体从外界吸热并全部用来对外做功，所以违反了热力学第二定律
B．过程中，气体分子的平均动能增大
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不发生变化
二、多选题
11、关于一定量的气体，下列说法正确的是（ ）
A．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
B．若气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大
C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高
12、关于热力学定律，下列说法正确的是____
A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程．
13、以下关于物体的内能与机械能的说法中，可能成立的是（ ）
A．内能为零，机械能不为零
B．机械能为零，内能不为零
C．内能、机械能都不为零
D．内能、机械能都为零
14、关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．物体速度增大，则组成物体的分子动能增大
B．物体的温度或者体积变化，都可能引起物体内能变化
C．相同质量的两个物体，升高相同温度，内能增加一定相同
D．绝热密闭容器中一定质量气体的体积增大，其内能一定减少
15、一定质量的理想气体从状态开始，经回到初始状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在过程中气体的内能保持不变
B．在过程中外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
C．在过程中气体吸收的热量等于过程中气体向外界放出的热量
D．在过程中气体做的功为
三、解答题
16、绝热气缸A和导热气缸B固定在水平地面上，由刚性杆连接的两个等大活塞封闭着两部分体积均为V的理想气体，开始时气体的压强与外界大气压强p0相同，气体的温度与环境温度T0也相同．现给气缸A中的电热丝通电，缓慢加热缸内的封闭气体，当电热丝放出的热量为Q1时，气缸B内封闭气体的体积恰好变为原来的一半．已知理想气体的内能U与热力学温度T的关系为U=αT，α为常量且α>0．不计活塞与气缸之间的摩擦，求：
（i）气缸A内封闭气体的压强；
（ii）该过程中气缸B内封闭气体放出的热量Q2．
17、如图所示，一绝热气缸质量、深度，放在水平地面上，气缸与地面的动摩擦因数。轻质绝热活塞面积与轻杆连接固定在竖直墙上，轻杆保持水平，光滑活塞与气缸内壁密封一定质量的理想气体，气体温度为，活塞到气缸底的距离为，杆中恰无弹力。现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热，气体的内能满足关系式，气缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，外界大气压强，取。求：
（1）气缸相对地面刚开始滑动时，缸内气体的温度T；
（2）气缸滑动后，继续缓慢加热，气缸缓慢移动，直至活塞恰到气缸口，求这个过程气体吸收的热量Q。
2021-2022学年春季学期人教版（2019）选择性必修第三册第三章能力提升第2节热力学第一定律（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B A B D D C C C
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD ACE BC BD BD
三、解答题
16、（i）2p0（ii）Q1 2αT0
17、（1）330K；（2）123J
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