3.1热力学第一定律基础巩固练习（Word版含答案）

3.1热力学第一定律基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，此过程中瓶内空气(可看成理想气体)
A．内能减小，外界对其做功 B．内能减小，密度不变
C．内能增加，放出热量 D．内能不变，压强增大
2．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
3．下列说法正确的是（　　）
A．物体放出热量，其内能一定减少
B．外界对物体做功，其内能一定增加
C．物体吸收热量同时对外做功，其内能一定减少
D．物体吸收热量且外界对物体做功，其内能一定增加
4．一定质量的理想气体的状态发生变化，经历了图示A→B→C→A的循环过程，则（ ）
A．气体在状态C和状态A的内能相等
B．从状态C变化到状态A的过程中，气体一定放热
C．从状态B变化到状态C的过程中，气体一定吸热
D．从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能减小
5．下列说法中正确的是（　　）
A．水的内能比冰的内能小
B．气体膨胀，它的内能一定减少
C．做功和热传递在改变物体内能上是等效的
D．对于一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强必变大
6．下列说法正确的是（　　）
A．对某物体做功必定会使该物体的内能增加
B．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做规则热运动
C．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性
D．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大
7．一定质量的理想气体，在体积保持不变的条件下，若气体温度升高，则（ ）
A．气体中每个分子热运动的动能一定都变大
B．气体中每个分子对器壁撞击的作用力都变大
C．气体的压强可能不变
D．气体一定从外界吸收热量
8．下列说法正确的是（　　）
A．分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大
B．当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能减小
C．一定质量的理想气体发生等温膨胀，一定从外界吸收热量
D．一定质量的理想气体发生等压膨胀，一定向外界放出热量
9．将装有一定质量氧气的薄铝筒开口向下浸入20℃的水中，如图所示，缓慢推动铝筒，使其下降2m，铝筒内氧气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则铝筒在缓慢下降过程中，氧气（　　）
A．从外界吸热 B．对外界做正功
C．向外界放热 D．内能减小
10．关于热现象，下列说法不正确的是（ ）
A．若一定质量的理想气体在膨胀的同时放出热量，则气体分子的平均动能减小
B．悬浮在液体中的颗粒越小、温度越高，布朗运动越剧烈
C．液晶与多晶体一样具有各向同性
D．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小
11．如图所示，在斯特林循环的p-V图像中，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再次回到a，整个循环由两个等容过程ab、cd和两个等温过程bc、da组成，则（　　）
A．a→b过程，外界对气体不做功，气体内能不变
B．b→c过程，气体对外界做功，气体内能减少
C．c→d过程，气体向外界放热，气体内能减少
D．整个循环过程中，气体对外界做功小于气体从外界吸收的热量
12．如图所示，一定质量的理想气体从状态a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ca中外界对气体做功
B．在过程ab中气体的内能减少
C．在过程ab中气体对外界做功
D．在过程bc中与气体沿直线从状态b到达状态c相比气体吸收热量更多
13．如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（　　）
A．气体体积逐渐减小，内能增加 B．气体压强逐渐增大，内能变大
C．气体压强逐渐增大，吸收热量 D．外界对气体做功，气体内能不变
14．如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若用竖直向上的力F将活塞缓慢向上拉一些距离. 则缸内封闭着的气体
A．分子平均动能不变
B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少
C．每个分子对缸壁的冲力都会减小
D．若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量
15．一定质量的理想气体从状态a开始，经过如图所示的三个过程回到初始状态a，下列判断正确的是（　　）
A．在过程中气体对外做的功等于在过程中气体对外做的功
B．在过程中气体从外界吸收的热量小于在过程中气体向外界放出的热量
C．在过程中外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量
D．在过程中气体内能的增加量小于过程中气体内能的减少量
二、填空题（共4题）
16．如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体
过程①中气体的压强______（填写：增大、减小或不变）；
过程②中气体的体积______（填写：增大、减小或不变）；
过程③中气体______热量（填写：吸收或放出）；
过程④中气体______热量（填写：吸收或放出）；
状态c的内能______状态d的内能（填写：大于、小于或等于）；
状态d的内能______状态b的内能（填写：大于、小于或等于）。
17．如图所示，将薄金属筒开口向下，从水面开始缓慢压入水中至图示位置。不计水温以及大气压强的变化。该过程中，金属筒内空气（视为理想气体）的内能_______（选填“增加”、“减少”或“不变”），金属筒内空气_______（选填“吸热”或“放热”）。
18．（1）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是______________．
a．液体的分子势能与体积有关
b．晶体的物理性质都是各向异性的
c．温度升高，每个分子的动能都增大
d．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
（2）气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点=14cm．后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点=44cm．（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg）
①求恒温槽的温度______．
②此过程A内气体内能________（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将
__________(填“吸热”或“放热”)．
19．（1）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×105J。试问：此压缩过程中，气体___________(填“吸收”或“放出”)的热量等于____________J。
（2）若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化
其中表示等压变化的是________(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能__(填“增加”、“减少”或“不变”)。
（3）设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子。(已知1mol，水的质量为三、综合题（共4题）
20．如图所示为一定质量的理想气体状态变化的P-V图像，若已知该气体在状态B时的温度为27℃，求：
①气体在状态A和C时的温度分布为多少？
②气体从状态A沿图中斜线变化到状态C吸热的热量，比从状态A到状态B再到状态C吸收的热量多多少？
21．利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器叫热机。热机是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的。如图所示的p V图表示的是某一热机的循环图。一定质量的气体（可看成理想气体）由状态2经过状态1至状态4，气体对外做功280J，吸收热量410J；气体又从状态4经状态3回到状态2，这一过程中外界对气体做功200J。求：
(1)2→1→4过程中气体的内能是增加还是减少，变化量是多少；
(2)4→3→2过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？
22．如图所示，有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A、B两室，A室体积为V0，B室的体积是A室的两倍，A、B两室分别充有一定质量的理想气体。A室上连有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），当两边水银柱高度差为19cm时，两室气体的温度均为T1＝300K。若气体的温度缓慢变化，当U形管两边水银柱等高时：（外界大气压等于76cm汞柱）
(1)此时气体的温度为多少？
(2)在这个过程中B气体的内能如何变化？从外界吸热还是放热？（不需说明理由）
23．一定质量的理想气体，从状态A到状态B，再到状态C，最后回到状态A，如图所示，气体在状态B时热力学温度为T0，求：
①气体处在状态A和状态C时的温度；
②气体在A→B→C→A的循环中，气体是吸热还是放热，热量是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．D
5．C
6．C
7．D
8．C
9．C
10．C
11．C
12．A
13．D
14．B
15．B
16． 增大 增大 吸收 放出 相等 大于
17． 不变 放热
18． （1）ad （2）①恒温槽的温度为364K ②增大； 吸热．
19． 放出 5×104 C 增加 7×103（6×103～7×103都算对）
20．(1) (2)
21．(1)增加　130J；(2)放热　330J
22．(1)240K；(2)内能减小，放出热量
23．①，；②放出的热量为
答案第1页，共2页