高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册4.1 热力学第一定律当堂检测题

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4.1热力学第一定律同步练习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．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是(　 　)A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．气体内能不变时，与外界不发生热交换C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D．扩散现象说明分子间存在斥力2．如图所示，在一个配有活塞的厚壁有机玻璃筒底放置一小团硝化棉，迅速向下压活塞，筒内气体被压缩后可点燃硝化棉．在筒内封闭的气体被活塞压缩的过程中(　　)A．气体对外界做正功，气体内能增加B．外界对气体做正功，气体内能增加C．气体的温度升高，压强不变D．气体的体积减小，压强不变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．A→B的过程中，气体对外界做功B．B→C的过程中，每个气体分子的动能都减小C．A→B的过程中，气体放出热量D．A→B→C的过程中，气体内能增加4．一定量的理想气体从状态M开始，经状态回到状态M，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．过程，气体放热B．过程，气体体积变大C．气体在N时的体积比在Q时的体积小D．过程，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增加5．下列说法中正确的是A．外界对物体做功，物体的内能一定增加B．物体的温度升高，物体内所有分子的动能都增大C．在分子相互靠近的过程中，分子势能一定增大D．在分子相互远离的过程中，分子引力和斥力都减小6．在一个上下水温均匀，并保持恒温的水池中，有一个小气泡缓慢上升，则上升过程中正确的说法是（设气泡内为理想气体）（             ）A．气泡内能减少，放出热量 B．气泡内能不变，对外做功，吸收热量C．气泡内能不变，不放热也不吸热 D．气泡内能增加，吸收热量7．如图，一定质量的理想气体从状态a出发，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回到初态a。下列说法错误的是（　　）A．在过程ab中气体的内能增加B．在过程ca中外界对气体做功C．在过程ab中气体对外界做功D．在过程bc中气体从外界吸收热量8．要使0℃的冰融化，以下所采用的方法中无效的是（　　）A．使冰块互相摩擦 B．用锤子敲击冰块C．用炉火加热 D．浸入0℃的水中9．下列说法中正确的是A．分子间距增大，分子势能一定增大B．物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大C．外界对物体做功，物体的内能一定增加D．只有热传递才能改变物体的内能10．如图所示为绝热容器，原来左边为理想气体，右边为真空，先将隔板A突然抽走，然后再利用活塞B将气体压回到初始位置，在这两个过程中，气体温度如何变化．A．先减小后增大 B．先不变后增大C．先增大后减小 D．一直减小11．一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，AB为一条直线，则气体从状态A到状态B的过程中　　 A．气体分子平均动能保持不变B．气体分子平均动能先增大后减小到初始状态C．整个过程中气体对外不做功D．气体的密度在不断增大12．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13．金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外逸出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长时间后，再次打开开关，这时出现的现象是（　　）A．筒外空气流向筒内B．筒内空气流向筒外C．筒内外有空气变换，处于动态平衡，筒内空气质量不变D．筒内外无空气交换14．在夏季，自行车内胎如果充气过足，又放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂，暴晒过程中内胎容积几乎不变，关于这一现象以下说法中不正确的是（　　）A．车胎爆裂是因为气体分子间斥力急剧增大的缘故B．在爆裂前的过程中，气体温度升高，气体压强增大C．在爆裂前的过程中，气体吸热，内能增加，分子热运动加剧D．在车胎突然爆裂的瞬间，气体对外做功，内能减少15．一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p-T图像如图所示，气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc，压强分别为pa、pb、pc。已知，，则下列说法正确的是（　　）A． B． C．从状态a到状态b，气体对外做功D．从状态c到状态a，气体从外界吸热二、填空题（共4题）16．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pV图象如图所示，由图象可知：a、b、c三个状态中，状态____的分子平均动能最小；b和c两个状态比较，b状态中容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数较_____；若经历ca过程气体的内能减少了20J，则该过程气体放出的热量为________J．17．小明观察到鱼缸中鱼儿吐出的气泡在上升过程中体积逐渐变大（气泡内气体可视为理想气体），这是因为上升过程气泡中的气体压强___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若鱼缸中的水温度恒定，气泡在上升的过程中会___________（选填“吸热”、“放热”或“不发生热传递”）。18．如图所示，水平放置的气缸内活塞左边密闭着一定质量的理想气体，压强与大气压相同．如果把气缸和活塞固定，使气缸内气体升高—定的温度，空气吸收的热量为；如果让活塞无摩擦滑动，也使气缸内气体缓慢升高相同的温度，气体体积增加，此过程中封闭气体对外做的功为____，其吸收的热量为_______19．（1）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为VA __VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_____(选填“吸热”或“放热”)三、综合题（共4题）20．如图所示，两个截面积都为S的圆柱形容器，右边容器高为H．上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞．两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的．开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空．现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到新的平衡．此时理想气体的温度增加为原来的1.4倍，已知外界大气压强为P0，重力加速度为g，求：①阀门打开前气体的压强；②阀门打开后系统重新达到平衡时活塞的高度；③从阀门打开后到系统重新达到平衡时气体内能的增加量．21．如图所示，圆柱形汽缸内的活塞把汽缸分隔成A、B两部分，A为真空，用细管将B与U形管相连，细管与U形管内气体体积可忽略不计，气体可视为理想气体。大气压强p0为76cmHg。开始时，U形管中左边水银面比右边高6 cm，汽缸中气体温度T0为27℃。（1）将活塞移到汽缸左端，保持气体温度不变，稳定后U形管中左边水银面比右边高62cm。求开始时汽缸中A、B两部分体积之比；（2）再将活塞从左端缓缓向右推动，并在推动过程中随时调节汽缸B内气体的温度，使气体压强随活塞移动的距离均匀增大，且最后当活塞回到原处时气体的压强和温度都恢复到最初的状态，求此过程中气体的最高温度Tm；（3）若已知汽缸总长为L，横截面积为S，理想气体的内能U与温度T的关系为，k为常量且。在（2）中气体达到最高温度时，求气体与外界交换的热量。（结果用Tm，T0、p0，k表示）22．一定质量的理想气体被一薄活塞封闭在导热性能良好的汽缸内。活塞的质量、面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，开始时汽缸水平放置，如图甲所示，活塞与汽缸底的距离，离汽缸口的距离。外界气温为，大气压强为，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位罝，待稳定后如图乙所示，然后对缸内气体缓慢加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，如图丙所示，取。（1）求图乙状态下活塞与汽缸底部的距离；（2）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，气体增加的内能，求该过程气体吸收的热量。23．如图，一横截面积为S的圆柱形气缸竖直放置在升降机中，质量为m的活塞在缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞上表面水平，下表面与水平面的夹角为θ。不计活塞与气缸内壁之间的摩擦，大气压强为p0，重力加速度大小为g。（i）当升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动时，求缸内气体的压强；（ii）当升降机静止时，对缸内气体缓慢加热，气体吸收的热量为Q，气柱高度增加了ΔL，求加热过程中气体内能的增量。
参考答案：1．A2．B3．C4．A5．D6．B7．C8．D9．B10．B11．B12．A13．B14．A15．D16．     a     多     12017．     变小     吸热18．          19．     ＜     吸热20．①②③21．（1）；（2）；（3）22．（1）；（2）23．（i）；（ii）