4.1热力学第一定律基础巩固（word版含答案）

4.1热力学第一定律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒．猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在压缩过程中 ( )
A．气体温度升高，压强不变
B．气体温度升高，压强变大
C．气体对外界做正功，其体内能增加
D．外界对气体做正功，气体内能减少
2．下列说法正确的是（　　）
A．液晶具有流动性，光学性质各向异性
B．气体的压强是由气体分子间斥力产生的
C．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
D．气球等温膨胀，球内气体一定向外放热
3．一定质量的理想气体从状态A 经过状态B 变化到状态C，其V-T 图像如图所示。下列说法正确的有（　　）
A．B→C 的过程中，气体压强不变
B．A→B 的过程中，气体吸收热量
C．A→B 的过程中，气体对外界做功
D．A→B→C 的过程中，气体内能增加
4．下列说法中正确的是（　　）
A．图甲为中间有隔板的绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空。现抽掉隔板，气体的最终温度小于T
B．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现的越明显
C．图丙为同一气体在0℃和100℃两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线，两图线与横轴所围面积不相等
D．图丁中由于液体浸润管壁，管中液体能上升到一定高度，利用此原理想把地下的水分引出来，就用磙子压紧土壤
5．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，该过程气体的压强p与体积V的关系如图所示，则从A到B的过程（　　）
A．气体的温度降低 B．气体的内能减小
C．外界对气体做功 D．气体从外界吸收热量
6．如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，下列说法正确的是（　　）
A．气体体积变小 B．气体温度降低
C．气体从外界吸收热量 D．气体的内能不变
7．如图所示，在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残留的空气，此时玻璃管竖直放置。假如把玻璃管缓慢竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，在这过程中，大气的压强、温度均保持不变。则管内的空气（视为理想气体）（　　）
A．体积增大 B．压强增大 C．放出热量 D．内能增大
8．如图是一定质量理想气体状态变化的V-T图像，图中ab和cd平行，bc和T轴垂直，ad和T轴平行，cd延长线经过原点O．由图像可知( )
A．a→b过程气体压强不变
B．b→c过程气体内能变大
C．c→d过程气体密度变小
D．d→a过程气体放出热量
9．2019年12月以来，新型冠状病毒疫情给世界经济带来很大影响。勤消毒是一个很关键的防疫措施。如图所示是某种防疫消毒用的喷雾消毒桶及其原理图；学校用如图所示的压缩式喷雾器对教室走廊等场所进行消杀工作。给储液罐打足气，打开开关就可以让药液喷洒出来。若罐内气体温度保持不变，随着药液的不断喷出，则罐内气体（　　）
A．内能不断减小
B．压强不断减小
C．外界对气体做功
D．气体对外放热
10．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．该气体在体积缓慢增大的过程中，温度可能不变
B．该气体在压强增大的过程中，一定吸热
C．如果该气体与外界没有发生热量交换，则其分子的平均动能一定不变
D．该气体经等温压缩后，其压强一定增大，且此过程一定吸收热量
11．如图，是某同学利用气缸设计的汽车加速度传感器示意图，将气缸水平固定在汽车上且开口向后，内壁光滑，用活塞封闭一定质量气体，通过活塞的移动判断汽车加速和减速的情况。若气缸和活塞均绝热，汽车由匀速变为加速前进，气缸内气体（　　）
A．单位体积内的分子数变多
B．分子的平均动能变大
C．单位时间分子撞击活塞的次数减小
D．内能变大
12．如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡（　　）
A．a的体积增大，压强变小
B．b的体积减小，温度不变
C．a增加的内能等于b增加的内能
D．加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈
13．如图所示的p-V图像中A→B→C→A表示一定质量的理想气体的状态变化过程，1 atm＝1.01×105 Pa，则以下说法正确的是（　　）
A．气体在A、B两状态时的温度相等，由状态A到状态B的过程中，气体温度保持不变
B．由状态A到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界所做的功
C．由状态B到状态C的过程中，外界对气体做了202 J的功
D．由状态C到状态A的过程中，气体吸收的热量等于外界对气体做的功
14．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
15．回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50 K。某台回热式制冷机工作时，一定质量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程，已知状态A和B的温度均为 ，状态C和D的温度均为 ，下列判断正确的是（　 　）
A．气体由状态A到B过程，温度先降低后升高
B．气体由状态B到C过程，内能保持不变
C．气体由状态C到D过程，气体对外做功
D．气体由状态D到A过程，其摄氏温度与压强成正比
二、填空题（共4题）
16．一定质量的理想气体变化图像如图所示，气体从1→2→3的过程对外做的功为W1，从外界吸收的热量Q1，气体内能的变化量为；气体从1→4→3的过程对外做的功为W2，从外界吸收的热量Q2，气体内能的变化量为；则有W1_____W2，Q1_____Q2，_____。（均选填“>”、“<”或“=”）
17．以下有关热学内容的叙述，正确的是 _______ ．(填正确答案标号，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分)
A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小
B．用NA表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，ρ表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为
C．雨天打伞时，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征
E．理想气体等压膨胀过程一定吸热
18．一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N，Q回到原状态M。其p-V图像如图所示，其中QM平行于横轴。NQ平行于纵轴，M、N在同一等温线上。气体从状态M到状态N的过程中温度___________ （ 选填“升高”、“降低”、 “先升高后降低”或“先降低后升高”）；气体从状态N到状态Q的过程中___________（选填“吸收”或“放出”）热量；气体从状态Q到状态M的过程中外界对气体所做的功___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体从状态 M到状态N的过程中气体对外界所做的功。
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18g，地球的表面积约为5×1014m2，结果保留一位有效数字) ____
三、综合题（共4题）
20．如图，一定质量的理想气体从状态变化到状态，已知在此过程中，气体吸收了的热量，则该过程中气体内能变化了多少？
21．一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的图像如图所示．
（1）若A状态时，理想气体的温度为 ，求B状态时气体的摄氏温度；
（2）从A状态变化到C状态的过程中，气体是吸热还是放热 吸收或放出的热量是多少 （已知）
22．如图，一个质量为m=2kg的T型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距气缸底部h1=10cm处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体温度为T1=360K，活塞距离气缸底部为h2=15cm，两边水银柱存在高度差．已知大气压强为p0=1×105Pa，气缸横截面积为S=1×10-3m2，活塞竖直部分长为L=12cm，重力加速度为g取10m/s2，求：
(1)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平；
(2)从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体对外界的放出的热量为6J，气体内能的变化量ΔU。
23．如图所示，绝热容器中封闭一定质量的理想气体，开始时活塞距底部高度，容器内气体温度为。现给电热丝通电，经过一段时间，气体温度升高至，已知活塞质量，横截面积，大气压强，不计活塞与器壁间摩擦，求：
（1）封闭部分气体的压强；
（2）当气体温度升高至t2时，活塞距底部高度H；
（3）若整个加热过程中内能变化量为120J，气体吸收的热量Q。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．A
3．A
4．D
5．D
6．C
7．A
8．D
9．B
10．A
11．C
12．D
13．C
14．C
15．C
16． > > =
17．BCE
18． 先升高后降低 吸收 大于
19． 放出 5×104 C 增加 7×103（6×103～7×103都算对）
20．增加了
21．（1） ；（2）吸热，900J
22．(1)240K；(2)
23．（1）；（2）36cm；（3）125.4J
答案第1页，共2页