2 热力学第一定律 课后·训练提升 基础巩固 一、选择题Ⅰ(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的) 1.下图是装有一定质量的理想气体的密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的( ) A.温度升高,内能增加600 J B.温度升高,内能减少200 J C.温度降低,内能增加600 J D.温度降低,内能减少200 J 答案:A 解析:根据热力学第一定律,气体内能增量ΔU=W+Q=800J-200J=600J,对于一定质量的理想气体,内能增加温度必然升高,故选项A正确。 2.如图所示,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中下列说法正确的是( ) A.气体温度一直降低 B.气体内能一直减小 C.气体一直从外界吸热 D.气体一直向外界放热 答案:C 解析:由题图知气体的pV值一直增大,由=C知气体的温度一直升高,选项A错误;一定量的理想气体内能只跟温度有关,温度一直升高,气体的内能一直增加,选项B错误;气体的体积增大,则气体一直对外做功,气体的内能一直增加,根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知气体一直从外界吸热,选项C正确,D错误。 3.下图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中( ) A.外界对气体做功,气体内能增加 B.外界对气体做功,气体内能减少 C.气体对外界做功,气体内能增加 D.气体对外界做功,气体内能减少 答案:A 解析:M筒向下滑动的过程中压缩气体,对气体做功,又由于气体不与外界发生热交换,根据热力学第一定律可知气体的内能增加,选项A正确。 4.水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体( ) A.压强变大 B.对外界做功 C.向外界放热 D.分子平均动能变大 答案:B 解析:研究储水罐内封闭的气体,在温度不变时,pV=C,C为常数,气体体积变大,压强变小,选项A错误;气体体积变大,对外做功,选项B正确;温度不变,内能不变,ΔU=0,根据热力学第一定律,ΔU=W+Q,气体体积变大,W为负值,则Q为正值,气体吸热,选项C错误;温度是分子平均动能的标志,温度不变,平均动能不变,选项D错误。 二、选择题Ⅱ(每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的) 5.如图所示,一开口向上的导热汽缸内,用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中,下列说法正确的是( ) A.外界对气体做功,气体内能增加 B.气体温度不变,气体内能不变 C.气体压强逐渐增大,气体放出热量 D.气体体积逐渐减小,气体吸收热量 答案:BC 解析:一定质量的理想气体内能仅与温度有关,温度不变则内能不变;由于用外力作用在活塞上,使其缓慢下降过程中环境温度保持不变,则气体温度不变、内能不变;根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,外界对气体做功,气体要放出热量;根据理想气体的状态方程=C可知,气体体积减小,压强增大,故选项B、C正确,A、D错误。 6.如图所示,A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态,当气体从状态A变化到状态B时( ) A.体积必然变大 B.有可能经过体积减小的过程 C.外界必然对气体做正功 D.气体必然从外界吸热 答案:ABD 解析:连接OA、OB,得到两条等容线,根据p=T,故有VB>VA,即气体从状态A变化到状态B时体积变大,选项A正确。由于没有限制自状态A变化到状态B的过程,所以可先从A状态减小气体的体积再增大气体的体积到状态B,选项B正确。因为气体体积增大,所以是气体对外界做功,选项C错误。因为气体对外界做功,而气体的温度又升高, ... ...
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