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．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．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900 J的功，同时汽缸向外散热210 J，汽缸里空气的内能（　　）
A．增加了1100 J B．减少了1100 J
C．增加了690 J D．减少了690 J
3．如图所示为一定质量的理想气体的图像，气体状态经历了、、三个过程，其中的延长线过原点，已知气体在状态时的体积为，则该气体从状态经再到的全过程与外界交换的热量大小是（　　）。
A． B． C． D．
4．如图所示为一定质量的理想气体状态变化的V-T图像。已知在状态A时的压强为，则（　　）
A．状态B时的压强为 B．状态C时的压强为
C．过程中气体对外做功 D．过程中气体向外界放热
5．一定质量的理想气体经历如图所示的循环，图线由两条绝热线和两条等容线组成，其中，a→b 和c→d 为绝热过程，b→c 和d→a 为等容过程。下列说法正确的是（　　）
A．a→b 过程中，气体对外界做功
B．a→b 过程中，气体分子的平均动能不变
C．c→d 过程中，单位体积内气体分子数减少
D．d→a 过程中，气体从外界吸收热量
6．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
7．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．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和
C．物体对外界放热，其内能一定减少
D．物体对外界做功，其内能定减少
8．小红和小明打乒乓球不小心把乒乓球踩扁了，小明认真观察后发现表面没有开裂，于是把踩扁的乒乓球放在热水里泡一下，基本恢复了原状．乒乓球内的气体可视为理想气体，对于乒乓球恢复原状的过程，下列描述中正确的是（　　）
A．内能变大，球内气体对外做正功的同时吸热
B．内能变大，球内气体对外做正功的同时放热
C．内能变大，球内气体对外做负功的同时吸热
D．内能变小，球内气体对外做负功的同时放热
9．如图所示，为一定量的理想气体从状态a经过状态b到达状态c的p-V图像，状态a的温度为Ta，状态c的温度为Tc，从状态a到状态b气体的内能变化的大小为50J。下列说法中正确的是（　　）
A．TaB．从状态a到状态b的过程中气体从外界吸收热量175J
C．从状态a状态到c的过程中气体的内能先减小后增大
D．从状态a状态到c的过程中气体从外界吸收的热量大于200J
10．如图是一定质量的理想气体的图，气体从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B图中实线)和c→D为等温过程，温度分别为和下列说法正确的是
A．A→B(图中实线)过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
B．在状态A和状态D，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数相同
C．从C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功
D．若气体沿直线线由A→B，则气体的温度先降低后升高
11．“回热式热机”的热循环过程可等效为如图所示a→b→c→d→a的曲线，理想气体在a→b、c→d为等温过程，b→c、d→a为等容过程，则（　　）
A．a状态气体温度比c状态低
B．a状态单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b状态少
C．b→c过程气体放出的热量大于d→a过程气体吸收的热量
D．整个循环过程，气体从外界吸收热量
12．如图所示，绝热的容器内封闭一定质量的气体（不考虑分子间的相互作用力，外界大气压恒定），用电阻丝对其加热时，绝热活塞缓慢地无摩擦地上升，下列说法正确的是
A．活塞上升，气体体积增大，温度降低
B．电流对气体做功，气体又对外做功，气体内能可能不变
C．电流对气体做功一定大于气体对外做功
D．气体体积增大，单位时间内打到器壁单位面积的分子数减少，气体压强一定减小
13．下列说法正确的是（　　）
A．饱和汽压与体积有关
B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是因为油脂使水的表面张力增大
C．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
D．物体内能增加，不一定要从外界吸收热量
14．如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是（　　）
A．Va＞Vb，Ta＞Tb B．Va＞Vb，Ta＜Tb
C．Va＜Vb，Ta＜Tb D．Va＜Vb，Ta＞Tb
15．下列关于热学中的一些说法，正确的是（ ）
A．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小，分子的引力势能也减小
B．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在永不停息地做无规则的热运动
C．一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．一定量的理想气体，如果体积不变，分子每秒平均碰撞器壁次数随着温度降低而增大
二、填空题（共3题）
16．如图所示，一定量的理想气体，从状态A开始，经图中AB、BC、CA三个过程后回到状态A。其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化，CA过程为等温变化，则________过程气体内能增加，________过程气体与外界交换的热量最大。
17．如图所示，内壁光滑的绝热气缸竖直固定在水平面上，用质量为m的绝热活塞把缸内空间分成P、Q两部分。两部分中封闭有相同质量和温度的同种理想气体，活塞用销钉K固定，已知P部分的体积小于Q部分的体积，现拔掉销钉，活塞将_______（填“上升”或“下降”），最后活塞稳定在某一位置，P部分气体温度___________（填“升高”或“降低”），两部分气体的内能之和_______（填“增大”“减小”或“不变”）。
18．一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D等状态回到状态A的p-V图像如图所示，其中状态变化过程A→B、B→C、C→D、D→A分别简称为①、②、③、④过程，且②、④过程为等温过程，温度分别为T2和T4，则T2___________（填“大于”“小于”或“等于”）T4，下列说法正确的是___________（填正确答案标号）。
A．①过程中气体从外界吸热
B．②过程中外界对气体做的功等于气体向外界散发的热量
C．③过程中外界对气体做的功等于气体向外界散发的热量
D．④过程中外界对气体做的功等于气体向外界散发的热量
三、综合题（共4题）
19．一定质量的理想气体从外界吸收了的热量，同时气体对外界做了的功。
（1）物体的内能增加还是减少？变化量是多少？
（2）分子势能增加还是减少？
（3）分子的平均动能增加还是减少？
20．一定量的气体内能增加了3×105 J.
(1)若吸收了2×105 J的热量，则是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少焦耳的功？
(2)若气体对外界做了4×105 J的功，则是气体放热还是从外界吸热？放出或吸收的热量是多少？
21．如图所示，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．已知状态A的温度为600K．求：
(I)气体在状态C的温度；
(II)若从状态A变化到状态B的整个过程中，气体是从外界吸收热量为Q，气体对外界做了多少功．
22．如图所示，竖直放置的足够长的密闭汽缸，缸内封存着一定质量的理想气体（气体质量可忽略不计），缸体质量m1=10kg，活塞质量m2=2kg，活塞横截面积S=2×10-3m2，活塞上部由一根绳悬挂于天花板上；汽缸下部被一个劲度系数k=1×103N/m的轻弹簧支住，弹簧刚好压缩0.02m，整个装置处于静止状态封闭在汽缸内的气柱长L1=0.2m，若外界大气压p0=1×105Pa，g取10m/s2，弹簧始终在其弹性限度内，求（结果保留2位有效数字）：
（1）此时汽缸内气体的压强；
（2）若将绳剪断，待汽缸和活塞重新平衡后温度保持不变汽缸内的气柱长改变了多少？
（3）剪断绳后到气缸和活塞重新平衡（温度保持不变），气缸里的气体是吸热还是放热，请说明你的理由。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．C
3．A
4．D
5．C
6．C
7．B
8．A
9．B
10．C
11．D
12．C
13．D
14．D
15．C
16． AB AB
17． 下降 降低 增大
18． 大于 AB
19．（1）减少；；（2）无分子势能；（3）减少
20．(1)外界对气体做功　1×105 J
(2)气体从外界吸热　7×105 J
21．(I) 200K (II) Q
22．（1）6.0×104Pa；（2）0.091m；（3）放热，
剪断绳后到气缸和活塞重新平衡，由于温度保持不变，内能不变，而气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气缸里的气体要放热。
答案第1页，共2页