3.2 《熱力學(xué)第一定律》筑基提能同步練習(xí) 高中物理選擇性...

更新時(shí)間：2024-09-29 瀏覽次數(shù)：12 類型：同步測(cè)試

一、筑基培根——建立物理觀念

1. (2022高二下·海淀期末) 一定質(zhì)量的理想氣體在某過程中，從外界吸收熱量30J，同時(shí)對(duì)外界做功10J，關(guān)于該氣體在此過程中的內(nèi)能變化量 $\text{[math]}$ ，說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ J

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2. (2022高二下·豐臺(tái)期末) 如圖所示，現(xiàn)用活塞壓縮封閉在汽缸里的空氣，對(duì)空氣做了90J的功，同時(shí)空氣向外散熱21J，關(guān)于汽缸里空氣的內(nèi)能變化情況，下列說法正確的是（）

A . 內(nèi)能增加90J B . 內(nèi)能增加69J C . 內(nèi)能減小111J D . 內(nèi)能減少21J

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3. (2020高二下·沈陽(yáng)期末) 如圖是密閉的氣缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮氣體，對(duì)缸內(nèi)氣體做功800 J，同時(shí)氣體向外界放熱200 J，缸內(nèi)氣體的（）

A . 溫度升高，內(nèi)能增加600 J B . 溫度升高，內(nèi)能減少200 J C . 溫度降低，內(nèi)能增加600 J D . 溫度降低，內(nèi)能減少200 J

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4. (2017高二下·集寧期末)
如圖所示，A、B兩球完全相同，分別浸沒在水和水銀中的同一深度內(nèi)，A、B均是用一種密度大于水銀的特殊材料制作．當(dāng)溫度稍升高時(shí)，球的體積會(huì)明顯地變大，如果開始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時(shí)緩慢地升高同一值，兩球膨脹后體積相等，則（）

A . A球吸收的熱量較多 B . B球吸收的熱量較多 C . 兩球吸收的熱量一樣多 D . 無(wú)法判斷兩球吸收熱量的多少

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5. (2024高二下·華州期末) 某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示．在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體(　　)

A . 對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小 B . 對(duì)外做正功，內(nèi)能增大 C . 對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大 D . 對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小

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6. (2024高二下·綿陽(yáng)期末) 在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下， $\text{[math]}$ 的水吸收 $\text{[math]}$ 的熱量變?yōu)橥|(zhì)量的 $\text{[math]}$ 的水蒸氣，在這個(gè)過程中，以下四個(gè)關(guān)系中正確的是（??）

A . 水蒸氣的內(nèi)能與水的內(nèi)能之差等于 $\text{[math]}$ B . 水蒸氣的內(nèi)能與水的內(nèi)能之和等于 $\text{[math]}$ C . 水蒸氣的內(nèi)能與水的內(nèi)能之差小于 $\text{[math]}$ D . 水蒸氣的內(nèi)能與水的內(nèi)能之差大于 $\text{[math]}$

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7. (2024高二下·赫章月考) 如圖，內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置在水平桌面上，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體。氣體從狀態(tài)A（活塞在A處）變?yōu)闋顟B(tài)B（活塞在B處）時(shí)，氣體吸收熱量280J，氣體的內(nèi)能增加160J，則下列說法正確的是（　?。?p style="text-align:left;">

A . 外界對(duì)氣體做功120J B . 氣體對(duì)外界做功120J C . 外界對(duì)氣體做功440J D . 氣體對(duì)外界做功440J

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二、能力發(fā)展——科學(xué)探究與思維

8. (2022高二下·滑縣期末) 如圖，一開口向上的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)，用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸壁間無(wú)摩擦?，F(xiàn)把該氣缸放入升降機(jī)中，若升降機(jī)豎直向上加速上升，且加速度逐漸增大，氣體溫度保持不變，則（）

A . 活塞相對(duì)氣缸下降，氣體內(nèi)能增加 B . 氣體壓強(qiáng)逐漸增大，內(nèi)能不變 C . 氣體壓強(qiáng)逐漸增大，放出熱量 D . 外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能不變 E . 外界對(duì)氣體做功，氣體吸收熱量

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9. (2021高二下·十堰期末) 如圖，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空，現(xiàn)將隔板抽出，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)氣缸．待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積，假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣．下列說法正確的是（）

A . 氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同 B . 氣體被壓縮過程中內(nèi)能增大 C . 氣體被壓縮過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變 D . 在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功

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10. (2020高三上·衡陽(yáng)月考) 二氧化碳是導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時(shí)，也是在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù).在某次實(shí)驗(yàn)中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一個(gè)可以自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減小為原來(lái)的一半，溫度逐漸降低。此過程中（）

A . 封閉的二氧化碳?xì)怏w對(duì)外界做正功 B . 封閉的二氧化碳?xì)怏w壓強(qiáng)一定增大 C . 封閉的二氧化碳?xì)怏w分子的平均動(dòng)能增大 D . 封閉的二氧化碳?xì)怏w一定向外界放出熱量

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11. (2024高二下·市中區(qū)月考) 如圖所示，絕熱隔板K把絕熱的汽缸分隔成體積相等的兩部分，K與汽缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用力忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡．則

A . a的體積增大了，壓強(qiáng)變小了 B . a增加的內(nèi)能大于b增加的內(nèi)能 C . 加熱后a的分子熱運(yùn)動(dòng)比b的分子熱運(yùn)動(dòng)更激烈 D . b的體積減小，壓強(qiáng)增大，但溫度不變

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12. (2024高二下·梅州期末) 一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從 $\text{[math]}$ 的變化過程可用如圖所示的 $\text{[math]}$ 圖線描述，其中 $\text{[math]}$ 為等溫線，氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為T_A=300K，下列說法正確的是（　　）

A . 氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度 $\text{[math]}$ B . 從A到C過程外界對(duì)氣體做了-600J的功 C . 氣體從狀態(tài)D變化到狀態(tài)A，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減小，氣體分子的平均動(dòng)能不變 D . 若氣體從D到A過程中外界對(duì)氣體做功為250J，則氣體從 $\text{[math]}$ （一次循環(huán)）過程中氣體吸收的熱量為250J

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13. (2024高三下·東湖模擬) 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a開始，經(jīng)歷ab、bc、ca三個(gè)過程回到狀態(tài)a，其p-V圖像如圖所示，其中bc與縱軸平行。已知a、c兩狀態(tài)下氣體的溫度相同，a→b的過程中氣體向外界放出熱量大小為Q，下列說法正確的是（　?。?p style="text-align:left;">

A . a、c狀態(tài)下氣體的內(nèi)能相等 B . a→b的過程中氣體內(nèi)能變化量的絕對(duì)值大于放出熱量的絕對(duì)值 C . b→c的過程中氣體從外界吸收熱量，大小為 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 的整個(gè)過程中氣體對(duì)外界做功，大小為 $\text{[math]}$

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三、科學(xué)本質(zhì)——質(zhì)疑交流與創(chuàng)新

14. (2024高二下·淮安期末) 如圖所示，內(nèi)部高為H、底面積為S的絕熱氣缸靜止在水平地面上，氣缸內(nèi)部有加熱裝置，用輕質(zhì)絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，輕質(zhì)彈簧上端固定，氣缸頂部開口但有卡扣，以保證活塞不會(huì)脫離氣缸。缸內(nèi)氣體初始溫度為： $\text{[math]}$ 此時(shí)活塞到氣缸底部的距離為0.5H，彈簧伸長(zhǎng)量為0.25H?，F(xiàn)緩慢加熱氣體，活塞緩慢到達(dá)氣缸頂部。已知大氣壓強(qiáng)恒為p₀ ，重力加速度為g，忽略活塞的厚度，不計(jì)一切摩擦。
（1）求溫度為T₁時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)p₁；
（2）求活塞剛好到達(dá)氣缸頂部時(shí)，封閉氣體的溫度 $\text{[math]}$
（3）設(shè)整個(gè)加熱過程中封閉氣體吸收的熱量為Q，求該氣體內(nèi)能的變化量△U。

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15. (2024高二下·宣威月考) 某同學(xué)估測(cè)室溫的裝置如圖所示，用絕熱的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸導(dǎo)熱性能良好。室溫時(shí)氣體的體積 $\text{[math]}$ ，將汽缸豎直放置于冰水混合物中，穩(wěn)定后封閉氣體的體積 $\text{[math]}$ 。不計(jì)活塞重力及活塞與缸壁間的摩擦，室內(nèi)大氣壓 $\text{[math]}$ ，阿伏加德羅常數(shù) $\text{[math]}$ 。（取 $\text{[math]}$ ）
（1）求室溫是多少；
（2）若已知該氣體在 $\text{[math]}$ 、0℃燈時(shí)的摩爾體積為 $\text{[math]}$ ，求汽缸內(nèi)氣體分子數(shù)目N；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）若已知該氣體內(nèi)能U與溫度T滿足 $\text{[math]}$ ，則在上述過程中該氣體向外釋放的熱量Q。

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16. (2024高二下·湖州月考) 如圖所示，一個(gè)固定在水平面上的絕熱容器被隔板A分成體積均為 $\text{[math]}$ 的左右兩部分，面積為 $\text{[math]}$ 的絕熱活塞B被鎖定，隔板A的左側(cè)為真空，右側(cè)中一定質(zhì)量的理想氣體處于溫度 $\text{[math]}$ 、壓強(qiáng) $\text{[math]}$ 的狀態(tài)1。抽取隔板A，右側(cè)中的氣體就會(huì)擴(kuò)散到左側(cè)中，最終達(dá)到狀態(tài)2，從狀態(tài)1到狀態(tài)2即為自由擴(kuò)散過程，該過程氣體對(duì)外不做功，因而內(nèi)能不變，溫度不變。之后解鎖活塞B，同時(shí)施加水平恒力F，仍使其保持靜止，當(dāng)電阻絲C加熱時(shí)，活塞B能緩慢滑動(dòng)（無(wú)摩擦），使氣體達(dá)到溫度 $\text{[math]}$ 的狀態(tài)3，氣體內(nèi)能增加 $\text{[math]}$ 。已知大氣壓強(qiáng) $\text{[math]}$ ，隔板厚度和電阻絲體積均不計(jì)。
（1）求水平恒力F的大??；
（2）求電阻絲C放出的熱量Q。

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