物理选择性必修 第三册第4章 热力学定律4.1 热力学第一定律课堂检测

这是一份物理选择性必修 第三册第4章 热力学定律4.1 热力学第一定律课堂检测，共11页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列说法正确的是（ ）
A．饱和汽压与体积有关
B．物体内能增加，不一定要从外界吸收热量
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．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油使水的表面张力增大
2．下列说法中正确的是（ ）
A．热力学第一定律表明做功和热传递对改变物体内能是等效的
B．机械能全部转化为内能是不可能的
C．从单一热源吸收的热量全部变成功是不可能的
D．一个系统的总熵不会减小
3．图甲是浇花的一种喷壶，图乙是喷壶的切面图，假设喷壶中装有一部分酒精但未装满，里面有一部分大气压为p0的空气。现将喷壶的盖盖好并密封阀门后，再通过打气筒向喷壶内充入一部分大气压也为p0的气体，并保持阀门关闭，假设此充气过程中壶内气体温度保持不变。研究的气体可视为理想气体，不考虑酒精的蒸发，下列说法正确的是（ ）

A．壶内充入气体，壶内气体的分子的平均动能增加
B．阀门打开后喷嘴中有雾状酒精喷出是由瓶内酒精分子存在斥力
C．阀门打开后壶内气体的压强不断减小
D．从喷壶中喷出的酒精水雾飘在空中后，水雾的运动为布朗运动
4．一定质量的理想气体从状态A变化到状态，再变化到状态，其状态变化过程的图象如图。已知该气体在状态A时的温度为。对该气体说法正确的是（ ）
A．在状态时的温度是
B．从状态到状态过程中对外做功
C．状态A下气体的内能大于在状态气体的内能
D．从状态A到状态的过程中放出的热量
5．一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的p-T变化过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．从A到B气体体积变大，气体放出热量
B．从B到C气体体积变小，气体放出热量
C．从C到D气体分子密集程度变小，气体放出热量
D．从D到A气体分子密集程度变大，气体放出热量
6．用图甲所示的装置探究注射器内封闭气体的压强与体积的关系，根据测得的实验数据作出图像如图乙所示，线段的延长线经过坐标原点，段为曲线，环境温度保持不变。则下列说法中正确的是（ ）
A．过程，气体的内能增加B．过程，气体吸收热量
C．过程，气体对外做正功D．过程，可能出现了漏气
7．下列说法正确的是（ ）
A．已知铜的密度．摩尔质量和阿伏伽德罗常数，不可以估算铜分子的直径
B．热量不可能从低温物体传到高温物体
C．一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能增加，吸收热量
D．在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，但非晶体一定不可以转化为晶体
8．如图所示，导热性能良好的气缸封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁的接触面光滑，活塞用弹簧悬挂。当周围环境温度不变而大气压缓慢变大之后，下列物理量中增大的是（ ）
A．弹簧的长度
B．封闭气体的体积
C．封闭气体的压强
D．气体分子的平均动能
9．一定质量的理想气体从状态A开始，经历四个过程AB．BC．CD．DA回到原状态，其p-V图像如图所示，其中DA段为双曲线的一支。下列说法正确的是（ ）
A．A→B外界对气体做功
B．B→C气体对外界做功
C．C→D气体从外界吸热
D．D→A容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数变多
10．如图所示，一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图像如图所示已知气体由从状态A变化到状态B的过程中吸收的热量为Q1，气体对外做功W1；从状态B变化到状态C过程中吸收的热量为Q2，气体对外做功W2。则（ ）
A．Q1＜Q2B．W1＜W2C．Q1+Q2=4p0LD．Q1-W1=Q2-W2
11．新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度均保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．充气过程中储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功并吸收热量
C．充气过程中，储气室内气体内能不变
D．喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力增大
12．如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，最后经等压过程回到状态a。下列说法正确的是（ ）
A．在过程中气体的内能减少
B．在过程中气体从外界吸收热量
C．在过程中气体从外界吸收热量
D．过程中气体对外界做的功与过程中外界对气体做功的大小相等

13．为适应太空环境，去太空执行任务的航天员都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度．氧气和气压，让航天员在太空中如在地面上一样，假如在地面上航天服内气压为1atm，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积，假设航天服内气体可视为理想气体且温度不变，将航天服视为封闭系统（ ）
A．由地面到太空过程中航天服内气体分子平均动能减小
B．由地面到太空过程中航天服内气体的分子数密度不变
C．由地面到太空过程中航天服内气体放热
D．若开启航天服生命保障系统向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢达到0.9atm，则需补充1atm的等温气体1.6L
14．如图所示为内燃机的示意图，其原理结构简化模型就是一个汽缸活塞模型，活塞上部封闭一定质量的理想气体。如果活塞向上运动，关于内部气体（忽略与外界热交换）的说法正确的是（ ）
A．体积减小，压强不变，温度升高B．外界对气体做功，内能增大
C．体积减小，压强增大，温度不变D．气体对外界做功，内能增大
15．一定质量的理想气体从状态开始，经历等压或等容过程，又回到初始状态，其图像如图所示。其中构成一个正方形，其对角线的反向延长线过原点，下列判断正确的是（ ）
A．气体在两个状态的温度相等
B．过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数目不变
C．过程中，气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量
D．过程中气体对外界做的功等于过程中外界对气体做的功
参考答案与试题解析
1．【答案】B
【解析】
A．饱和气压和气体的体积无关，仅仅与温度有关，故A错误；
B．改变物体内能的方式有做功和热传递两种方式，故物体内能增加，可能从外界吸收热量，可能是对物体做功，故B正确；
C．在熔化过程中，晶体固液共存，吸热但温度并不增加，分子平均动能不变，但分子势能增加，故C错误；
D．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，是由于水浸润玻璃，但不浸润涂油的玻璃，故D错误；
故选B。
2．【答案】A
【解析】
A．热力学第一定律表明做功和热传递对改变物体内能是等效的，选项A正确；
B．根据热力学第二定律可知，机械能全部转化为内能是可能的，但是要引起其他的变化，选项B错误；
C．根据热力学第二定律可知，从单一热源吸收热量全部变成功是可能的，但会引起其他的变化，故C错误；
D．根据热力学第二定律，关于自然过程的方向性可以这样表述：即在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，故D错误。
故选A。
3．【答案】C
【解析】
A．充气过程中壶内气体温度保持不变，分子的平均动能不变，故选项A错误；
B．阀门打开后喷嘴中有雾状酒精喷出是因为瓶内的气体压强大于外界压强，故选项B错误；
C．将阀门打开后壶内气体膨胀，气体从壶中逸出，壶内气体分子数减小，故压强减小，因此选项C正确；
D．从喷壶中喷出的酒精水雾不属于布朗运动，布朗运动人眼看不到，选项D错误。
故选C。
4．【答案】B
【解析】
A．对于理想气体由图象可知A→B等容变化，由查理定律得
得
解得
故A错误；
B．对于理想气体由图象可知B→C等压变化，则从状态到状态过程中对外做功
故B正确；
C．由理想气体状态方程可知
即
得
则状态A下气体的内能等于在状态气体的内能，故C错误；
D．气体从状态A到状态C体积增大，对外做功，即
W＜0
且TA=TC，A到状态C的过程中内能变化量为0，由热力学第一定律得
Q＞0
所以A→C的过程中吸热，故D错误。
故选B。
5．【答案】D
【解析】
A．从A到B气体温度升高而压强不变，由可知则体积增大，故，，由可知，则气体吸收热量，故A错误；
B．从B到C气体温度不变，压强变小，由可知则体积增大，故，，由可知，则气体吸收热量，故B错误；
C．从C到D气体的温度减小而压强不变，由可知则体积减小，则分子密集程度变大，故，，由可知，则气体放出热量，故C错误；
D．从D到A气体的温度减小而压强增大，由可知则体积减小，则分子密集程度变大，而，，由可知，则气体放出热量，故D正确；
故选D。
6．【答案】D
【解析】
AB．因AB是过原点的直线，可知过程温度不变，气体的内能不变；过程体积减小，外界对气体做功，气体放出热量，选项AB错误；
C．过程，体积减小，则外界对气体做功，选项C错误；
D．过程中pV乘积减小，则可能出现了漏气，选项D正确。
故选D。
7．【答案】C
【解析】
A．铜分子的摩尔体积
单个铜分子的体积
单个铜分子体积可解，根据
可求得铜分子的直径，故A错误；
B．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，如果有外界做功，热量可以从低温物体传到高温物体，故B错误；
C．一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，根据盖-吕萨克定律
可知理想气体气体体积增大，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律
体积膨胀，气体对外界做功，一定吸热，故C正确；
D．晶体与非晶体在一定的条件下可以相互转化，故D错误。
故选C。
8．【答案】C
【解析】
A．对汽缸和活塞的整体，由平衡可知
可知，弹簧的伸长量不变，则弹簧长度不变，选项A错误；
BC．对汽缸受力分析可知
可知大气压缓慢变大时，气体的压强变大，则根据玻意耳定律可知，气体的体积减小，选项B错误，C正确；
D．气体的温度不变，则气体分子的平均动能不变，选项D错误。
故选C。
9．【答案】D
【解析】
A．A→B过程，气体体积变大，气体对外做功，故A错误；
B．B→C过程，气体体积不变，气体对外不做功，故B错误；
C．C→D过程，气体压强不变，体积减小，故气体温度降低，即外界对气体做功，同时气体内能减小，所以气体向外界放热，故C错误；
D．D→A过程为等温变化，而气体压强变大，故单位面积单位时间，气体撞击器壁次数变多，故D正确。
故选D。
10．【答案】C
【解析】
B．分别对ABC三个状态进行状态参量的分析，有状态A：pA=3p0， VA=1L；状态B：pB=2 p0，VB=2L；状态C：pC=1 p0，VC=3L。
从状态A变化到状态B的过程中
从状态B变化到状态C的过程中
所以
B错误；
A．由气体的状态方程
可得
可见从状态A到B和从状态B到C的温度变化相同，则内能变化相同，根据热力学第一定律
可知时，有
A错误；
CD．由气体的状态方程
可得
所以由状态A到状态C是等温变化，两个状态下气体的内能不变。由热力学第一定律可知，对外做得功等于吸收的热量，即
则
C正确，D错误。
故选C。
11．【答案】B
【解析】
A．充气过程中储气室内气体分子数增多，但是充气过程中气体温度保持不变，则分子运动剧烈程度不变，所以A错误；
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功，喷液过程中温度保持不变，则气体的内能保持不变 ，根据热力学第一定律
可知 ，则气体吸收热量，所以B正确；
C．充气过程中，储气室内气体内能增大，因为气体的质量增大，分子数增大，总动能增大，则内能增大，所以C错误；
D．喷液过程中，根据等温变化，可知气体的体积增大，压强减小，则储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力减小，所以D错误；
故选B。
12．【答案】B
【解析】
A．在过程中，体积不变，压强变大，则温度升高，气体的内能增加，选项A错误；
B．在过程中，气体温度不变，内能不变，体积变大，对外做功，则气体从外界吸收热量，选项B正确；
C．在过程中压强不变，体积减小，外界对气体做功，温度减低，内能减小，则气体向外放热，选项C错误；
D．因p-V图像与坐标轴围成的面积等于气体做功，则由图像可知，过程中气体对外界做的功大于过程中外界对气体做功的大小，选项D错误。
故选B。
13．【答案】D
【解析】
A．航天服内，温度不变，气体分子平均动能不变，选项A错误；
B．航天服内气体质量不变，分子数不变，体积膨胀，单位体积内的分子数减少，即航天服内气体的分子数密度减小，选项B错误；
C．航天服内气体因为体积膨胀对外做功，而航天服内气体温度不变，即气体内能不变，由热力学第一定律可知气体吸热，选项C错误；
D．设需补充latm气体V′后达到的压强为p3＝0.9atm，取总气体为研究对象，由玻意耳定律得
p1（V1+V′）＝p3V2
解得
V′＝1.6L
选项D正确。
故选D。
14．【答案】B
【解析】
活塞向上运动,封闭气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知
所以内能增大，气体温度升高，根据理想气体状态方程，有
可知气体压强增加。
故选B。
15．【答案】C
【解析】
A．图像的等温线是一条双曲线，所以气体在两个状态的温度不相等。A错误；
B．过程中，体积不变，温度降低，压强减小。因为分子数密度不变，单个分子的平均速率减小，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数目减少。B错误；
C．过程中，体积增大，压强不变，温度升高。因为气体对外做功，内能增大，所以根据热力学第一定律可知气体要吸热，并且气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量。C正确；
D．图像的面积即为气体做功，因为过程图像面积大于过程图像的面积，所以两过程做功不等。D错误。
故选C。