2021届高三物理一轮复习热学 热力学定律 热力学第一定律专题练习

2021届高三物理一轮复习热学热力学定律热力学第一定律专题练习

一、填空题

1．一密封性很好的弹性热水袋充有温度为80℃、气体压强大于大气压的某种气体（气体可视为理想气体），

热水袋绝热性能良好，几分钟后热水袋的体积增大了1

5

。在该过程中，外界对气体做_____（选填“正功”“负

功”或“不做功”），袋中气体分子的平均动能_____（选填“减小”“增加”或“不变”）。

2．一定量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p－T图象如图所示。___（选填“a”“b”或“c”）状态分子的平均动能最小，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数_____（选填“相同”或“不同”），ca过程外界对气体做的功___（选填“大于”、“小于”或“等于”）

气体放岀的热量。

3．如图所示，圆筒形容器A、B用细而短的管连接，活塞F与容器A的内表面紧密接触，且不计摩擦。初始K关闭，A中有温度为T0的理想气体，B内为真空，整个系统对外绝热。现向右缓慢推动活塞F，直到A 中气体的体积与B的容积相等时，气体的温度变为T1，则此过程中气体内能将________（填“变大”、“不变”、“变小”）。然后固定活塞不动，将K打开，使A中的气体缓慢向B扩散，平衡后气体的温度变为T2，那么T2________T1（填“>”、“=”、“<”）。

4．带有活塞的汽缸中封有一定质量的理想气体，缸内气体从状态A变化到状态B，如图所示。设气体在状态A时的压强为p A，体积为V A，温度为T A，到状态B时的温度为T B。此过程中，汽缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力____（选填“变大”“不变”或“减小”），____（选填“气体对外做功”或“外界对

气体做功”）的绝对值为____，缸内气体____（选填“吸收”或“放出”）热量。

5．若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡______（填“吸收”或“放出”）的热量是________J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了__________J

6．一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，则C→A过程中气体分子平均动能________（选填“增大”或“减小”），A→B过程中________（选填“外界对气体”或“气体对外界”）做功，B→C（图中为双曲线）过程中气体的内能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。

7．如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则气体对外____（填“做功”或“不做功”）,内能

_________（填“增大”“减小”或“不变”）

8．若对物体做1200J的功，可使物体温度升高3℃，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3℃，那么物体应吸收_____J的热量.如果对该物体做了3000J的功，物体的温度升高5℃，表明该过程中，物体还_____（选填“吸收”或“放出”）了热量.

9．开口向上的导热气缸放置在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞与气缸之间的摩擦，外界大气压强保持不变．当外界环境温度升高一段时间后，气缸内的压强_________（选填“增大”、“不变”或“减小”），缸内气体对外所做的功_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）气缸从外界吸收的热量．

10．1912年，英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室，结构如图所示，在一个圆筒状容器中加入少量酒精，使云室内充满酒精的饱和蒸汽．迅速向下拉动活塞，室内气体温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)，酒精的饱和汽压________(选填“升高”“不变”或“降低”)℃

11．下列说法中正确的是___________

A．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

B．布朗运动就是液体分子的热运动

C．一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

D．不可能使热量从低温物体传向高温物体

E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程

12．如图所示，内壁光滑的气缸水平放置.一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为0.p现对

气缸缓慢加热，气体吸收热量Q 后，体积由1V 增大为2.V 则在此过程中，气体分子平均动能______ (选填“增大”℃“不变”或“减小”)，气体内能变化了______ ℃

13．如图1所示，在斯特林循环的P －V 图象中，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A ，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．

（1）B →C 的过程中，单位体积中的气体分子数目_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）．状态A 和状态D 的气体分子热运动速率的统计分布图象如图2所示，则状态A 对应的是_____（选填“①”或“②”）．

（2）在A →B 和D →A 的过程中，气体放出的热量分别为4 J 和20 J ；在B →C 和C →D 的过程中，气体吸收的热量分别为20 J 和12 J ，则气体完成一次循环对外界所做的功为_____J ．

14．压缩过程中，两个阀门均关闭．若此过程中℃气室中的气体与外界无热量交换℃内能增加了3.4×104 J℃则该气体的分子平均动能________(填“增加”“减少”或“不变”)℃活塞对该气体所做的功________(填“大于”“小于”或“等于”)3.4×104 J.

15．如图所示，一个活塞将绝热容器分成A℃B 两部分，用控制栓K 固定活塞．保持A 体积不变，给电热丝通电，则此过程中气体A 的内能________ ℃ 温度________；拔出控制栓K ℃ 活塞将向右移动压缩气体B ℃ 则气体B 的内能________ ℃

二、解答题

16．如图甲所示，不计质量的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，开始时活塞距汽缸底的高度为

10cm h =。

现将一质量为M 的物块轻放在活塞上（如图乙），活塞再次稳定后距离缸底的高度为15cm h =，且不考虑气体温度的变化。已知，汽缸横截面积为210cm S =且足够高，活塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不

计外界大气压强为50 1.010Pa p =?，取210m/s g =，绝对零度取o 273C -。求： (1)物块的质量M ；

(2)当活塞距离缸底的高度为

15cm

h 时给汽缸缓慢加热，当缸内气体吸收5J的热量时，内能的增加量为1J，求活塞上升的距离。

17．一定质量的理想气体，按如图所示过程变化已知在状态A时的体积为1L，气体从状态A到状态D的过程内能增加了800J。（取标准大气压p0=1.0×105Pa）

(i)求气体在状态D时的体积；

(ii)气体从状态D到状态A的过程中是吸热还是放热，对应的热量是多少?

18．在外界温度不变的情况下，把一根长为100cm、上端封闭的玻璃管竖直缓慢插入水银槽中如图所示，插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半，若大气压为75cmH g，玻璃管中的气体可视为理想气体。

①求水银进入管内的长度；

②此过程中玻璃管中的气体是吸热还是放热，为什么？

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参考答案

1．负功 减小 2．a 不同 小于 3．变大 = 4．不变 气体对外做功 1B A A A T p V T ??- ???

吸收 5．吸收 0.6 0.2 6．减小 气体对外界 不变 7．不做功 不变 8．1200 放出 9．不变 小于 10．降低 降低 11．ACE 12．增大 21()Q Po V V -- 13．不变 ① 8 J 14． 增加 等于 15．增加 升高 增加 16．(1)10kg (2)2cm

17．(i)V D =6L (ii)放热1300J 18．①25cm ②放热