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1、3.1 热力学第一定律同步练习 20212022 学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册一、一、选择选择题题（共共 15 题）题）1一台电冰箱，制冷系数为其主要性能指标之一，所谓制冷系数是指冰箱从食物中吸收热量与电动机做功的比值.假设冰箱制冷系数为 6，工作的某过程中从贮藏食物中吸收的热量为 10 056 J，则在这一过程中这台电冰箱向外界释放的能量为()A25.14 JB11732 JC1676 JD10056 J2关于热力学定律，下列说法正确的是（）A气体吸热后温度一定升高B对气体做功，气体内能一定发生改变C理想气体等压膨胀过程一定放热D如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热
2、平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡3如图所示，在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内用质量为 m 的活塞密封一部分理想气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为 S。整个装置放在大气压为 p0的室内，稳定时活塞与容器底的距离为 h0。现把容器移至大气压仍为 p0的室外，活塞缓慢上升 d 后再次平衡，重力加速度大小为 g。若此过程中气体吸收的热量为 Q，则密闭气体的内能（）A减少了 Q(mg+p0S)dB减少了 Q+(mg+p0S)dC增加了 Q(mg+p0S)dD增加了 Q+(mg+p0S)d4一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态 1 变化到状态 2，其中放出热量的是（）ABCD5下
3、列说法正确的是（）A液体温度越高，布朗运动越明显，液体分子热运动的平均动能越大B内能是物体中所有分子热运动动能的总和C气体膨胀对外做功，其内能一定减小D气体吸热且温度升高，分子的平均动能有可能不变6下列说法正确的是A布朗运动是液体分子的无规则运动B只有外界对物体做功才能增加物体的内能C空气的相对湿度越大，说明空气中的水蒸气实际压强与同温度下水的饱和气压相差越大，水分越不容易蒸发D一定质量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加7如图，一定量的理想气体，由状态 a 等压变化到状态 b，再从 b 等容变化到状态 c。a、c 两状态温度相等。下列说法正确的是（）A从
4、状态 b 到状态 c 的过程中气体吸热B气体在状态 a 的内能等于在状态 c 的内能C气体在状态 b 的温度小于在状态 a 的温度D从状态 a 到状态 b 的过程中气体对外做负功8一定质量的理想气体封闭在气缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量为（）A气体分子的平均动能B气体分子的势能C气体的内能D气体密度9一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（）ABC 的过程中，气体压强不变BAB 的过程中，气体吸收热量CAB 的过程中，气体对外界做功DABC 的过程中，气体内能增加10下列说法正确的是A液体中悬浮的微粒无规则运动称为布朗
5、运动B液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11氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压假设氧焊时，氧气从管口缓慢流出时，瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用不计则在氧焊过程中瓶内氧气()A分子总数减少，内能不变B密度减小，分子平均动能增大C吸收热量，对外做功D单位时间内分子对氧气瓶单位面积的碰撞次数增加12关于热现象，下列说法正确的是（）A布朗微粒越小，布朗运动越不明显B毛细管越小，毛细现象越不明显C如图，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，则该固体可能是多晶体D一定质量的理想气体，体积从 V1缓慢增大到 V2，中间过程不同，气体
6、对外做功可能不同13下列说法中正确的是A分子势能随分子间距离的增大而减小B超级钢具有高强韧性，其中的晶体颗粒有规则的几何形状C压强为 1atm 时，一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸收的热量等于其增加的内能D水的温度升高时，水分子的速度都增大14一定质量的理想气体，经历从状态 ABCDA 的一个循环，在此循环过程中气体的压强 p 与温度 T 的关系如图所示。下列说法不正确的是（）A从状态 A 到 B 的过程中，每个气体分子的动能都在增大B从状态 B 到 C 的过程中，气体吸收热量C从状态 C 到 D 的过程中，气体内能不变D从状态 D 到 A 的过程中，气体的密度增大15如图所示，一导热性能良
7、好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（）A单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多B气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大C气缸内大量分子的平均动能增大D气体的内能增大二、填空题二、填空题（共共 4 4 题）题）16一个物体的内能增加了20J，如果物体跟周围环境不发生热交换，周围环境需要对物体做_J 功，如果周围环境对物体没有做功，需要传给物体_J 热量.17改变内能的方式有_和_两种，这两种方式在改变物体的内能上是_的。但做功和热传递是有本质区别的：做功是_和_之间发生相互转化，而热传递是内能在_的转移。18热力学第一定律
8、：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的_与外界对它所_的和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、综合三、综合题题（共共 4 4 题）题）20如图所示，导热材料制成的截面积相等，长度均为 45cm 的气缸 A、B 通过带有阀门的管道连接。初始时阀门关闭，厚度不计的光滑活塞 C 位于
9、B 内左侧，在 A 内充满压强52.8 10Ap Pa 的理想气体，B 内充满压强51.4 10Bp Pa 的理想气体，忽略连接气缸的管道体积，室温不变。现打开阀门，求：平衡后活塞向右移动的距离和 B 中气体的压强；自打开阀门到平衡，B 内气体是吸热还是放热（简要说明理由）。21如图甲所示的 V-T 图像中，一定质量的理想气体从状态 A 经过状态 B、C、D 后又回到状态 A。已知该气体在状态 A 时的压强为 1105Pa，气体在 BC 过程中吸收热量为 Q1，在 DA 过程中放出热量为 Q2。（1）求此气体经过一次循环又回到初态 A 过程中，外界对气体做的总功 W；（2）将该循环过程用图乙的
10、 p-T 图像表示出来（在图中标出状态 A、B、C、D）。22一定质量的理想气体从状态a开始先经绝热变化到状态b，再经等压变化到状态c，气体放出的热量为Q已知状态a气体压强为0p，体积为02V，温度为0T；状态b压强为02p，体积为04.5V；状态c体积为0V，求：状态b的温度；气体从状态a到状态b外界做的功23一定量的气体从外界吸收了 2.6105J 的热量，内能增加了 4.2105J.(1)是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？(2)如果气体吸收的热量仍为 2.6105J 不变，但是内能只增加了 1.6105J，计算结果 W1.0105J，是负值，怎样解释这个结果？(
11、3)在热力学第一定律UWQ 中，W，Q 和U 为正值、负值各代表什么物理意义参考答案：参考答案：1B2D3C4B5A6D7B8D9A10A11C12D13B14A15A16202017做功热传递等效其他形式的能内能不同温度物体间18热量做的功19BDE2015cm，52.1 10Pa；放热21(1)W=Q2-Q1；(2)结合图甲所示的 V-T 图像，及题中信息可知5A1.0 10 Pap，A300KT；B600KT 从 A 到 B 是等容变化，根据ABABppTT可得5B2.0 10 Pap 从 B 到 C 是等温变化，根据BBCCp Vp V可知5C1.0 10 Pap 从 C 到 D 上等容变化，根据CDCDppTT可知5D0.5 10 Pap 因此在图乙的 p 一 T 图像中作出其循环过程如图所示2204.5T；00Qp V23（1）外界对气体做了 1.6105J 的功（2）说明气体对外界做功（3）在公式UWQ 中，U0，物体内能增加；U0，物体吸热；Q0，外界对物体做功；W0，物体对外界做功