鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第1节 热力学第一定律同步达标检测题

3.1热力学第一定律同步练习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）

1．一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态和初态相比，

A．气体内能一定增加 B．气体内能一定减小

C．气体内能一定不变 D．气体内能是增是减不能确定

2．下列说法正确的是（　　）

A．气体的体积是所有气体分子的体积之和

B．气体的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现

C．物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和

D．1g0ºC水的内能比1g0ºC冰的内能大

3．如图所示，将空的薄金属筒开口向下压入水中，设水温均匀恒定，筒内空气不泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，下列说法正确的是（       ）

A．筒内壁与气体接触处，单位时间内碰撞单位面积的气体分子数不变

B．筒内气体每一个分子的分子动能都不变

C．筒内气体从外界吸热

D．筒内气体向外界放热

4．2008年8月14日北京奥运会，在国家游泳中心“水立方”进行的女子200米蝶泳决赛中，刘子歌以2分04秒18破世界记录的成绩夺得冠军．为中国队夺得本届奥运会首枚游泳项目金牌．大家可能不知道游泳池中水的温度一般被控制在了25— 27℃，假设水的温度恒定不变．在游泳池中，一个气泡（不考虑气泡内分子间相互作用）缓缓向上浮起，在上升过程中（     ）

A．气泡的内能增加，放出热量

B．气泡的内能不变，对外做功，吸收热量

C．气泡的内能不变，不放出热量也不吸收热量

D．气泡的内能减少，吸收热量

5．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

6．一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

7．在各处温度相等的液体中，一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面，上升过程中气泡（可看做理想气体）的体积不断增大，则气泡在浮起的过程中 （       ）

A．吸收热量 B．放出热量

C．与外界绝热 D．无法判断

8．如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如图中从a到b的直线所示，在此过程中说法错误的是（　　）

A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加

C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热

9．一定质量的理想气体，保持压强不变，当体积增大时，下列说法正确的是（     ）

A．内能减少，吸热过程 B．内能增加，吸热过程

C．内能减少，放热过程 D．内能增加，放热过程

10．下列说法中正确的是

A．布朗运动就是液体分子的热运动

B．物体的温度越高，分子的平均动能越大

C．外界对系统做功，其内能一定增加

D．系统从外界吸收热量，其内能一定增加

11．下列说法正确的是（ ）

A．热量不能由低温物体传递到高温物体

B．外界对物体做功，物体的内能必定增加

C．第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律

D．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化

12．图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ab的延长线过原点，则下列说法不正确的是（　　）

A．气体从状态a到b的过程，气体体积不变

B．气体从状态b到c的过程，一定从外界吸收热量

C．气体从状态d到a的过程，气体的内能减小

D．气体从状态d到a的过程，气体对外界做功

13．下列说法正确的是（　　）

A．随着物体运动速度的增大，物体分子动能也增大

B．一定质量的理想气体经历等容放热过程，气体的内能增大

C．气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积上的次数与单位体积内分子数和温度有关

D．悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的不平衡性就表现得越明显

14．下列说法正确的是（　　）

A．液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动

B．固体分子的无规则运动称为布朗运动

C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加

D．物体对外界做功，其内能一定减少

15．如图所示，某容器装有一定质量的理想气体，气体经历了A→B→C→A的循环过程，其中A→B是等温过程，B→C是绝热过程，则（　　）

A．A→B过程，每个气体分子动能保持不变

B．B→C过程，气体温度升高

C．B→C过程，单位时间内气体碰撞单位面积器壁的分子数减少

D．整个循环过程中，气体放热

二、填空题（共4题）

16．空气压缩机在一次压缩中，活塞对汽缸内的空气做了的功，同时汽缸内的空气的内能增加了，则汽缸内的空气的压强___________（填“增大”、“不变”或“减小”），与外界传递的热量是___________。

17．如图所示，质量为M的汽缸静置于水平地面，通过质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体。若活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦、不漏气），使气缸内气体降低到一定的温度，在这一过程中，气体放出的热量为Q，外界对气体做功为W，则两者的大小关系为Q______W（选填“大于”、“等于”或“小于”）；若活塞固定，也使气缸内气体降低相同的温度，其放出的热量为Q′，则Q______Q′。（选填“大于”“等于”或“小于”）

18．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图所示．气体在状态A时的内能 _______ 状态B时的内能（选填“大于”、“小于”或“等于”）；由A变化到B，气体对外界做功的大小   ______ （选填“大于”、“小于” 或“等于”）气体从外界吸收的热量．

19．下列说法中正确的是(    )

A．悬浮在水中的花瓣颗粒的布朗运动反应了花粉分子的无规则热运动

B．在轨道上运行的航天器内小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果

C．封闭容器中气体压强是由于气体受到重力而产生的，所以做自由落体运动的容器内气体压强为零

D．油膜法测分子直径的实验中，将油膜的厚度作为分子的直径

E．密闭、绝热的气缸中的理想气体对外做功时，其温度一定会降低

三、综合题（共4题）

20．带活塞的气缸封闭了一定质量的理想气体，该理想气体经历了如图所示的AB、BC和CA过程。已知气体在状态B时，温度为600K。

（1）求气体在状态A时的温度；

（2）若C到A过程中，气体内能减小了28J，则该过程中气体与外界的热量交换。

21．如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用轻弹簧与缸底相连，当气缸如图甲水平放置时，弹簧伸长了x0，活塞到缸底的距离为L0，将气缸缓慢转动竖直放置，开口向上，如图乙所示，这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离。已知活塞的横截面积为S，活塞与气缸壁的摩擦不计，且气密性良好，活塞的质量为m，重力加速度为g，大气压强为p0，求：

（1）弹簧的劲度系数的大小；

（2）若从甲图到乙图的过程中，气体放出的热量为Q，活塞的重力对气体做的功为W，则弹簧开始具有的弹性势能为多少。

22．绝热气缸A和导热气缸B固定在水平地面上，由钢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，此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．已知理想气体的内能U与温度T的关系为，为常量且>0．现给气缸A的电热丝通电，当电热丝放出的热量为Q1时气缸B的体积减为原来的一半．若加热过程是缓慢的，求：

(1)气缸A内气体的压强；

(2)气缸B在该过程中放出的热量Q2．

23．如图所示，曲线为某理想气体在p-V图像中的两条等温线，现该气体分别从状态A到达状态B、C，其中A→B过程气体内能减少35J，A→C过程气体对外做功20J．

（1）若状态A的温度为900K，求状态B的温度；

（2）定量分析A→C过程中热传递情况．

参考答案：

1．D

2．D

3．D

4．B

5．C

6．D

7．A

8．A

9．B

10．B

11．D

12．D

13．C

14．A

15．C

16．     增大    

17．     大于     大于

18．等于；等于

19．BDE

20．（1）；（2）放出热量88J

21．（1）；（2）

22．（1）2p0（2）Q2-Q1-2αT0

23．（1）300K（2）-15J