3.2 热力学第一定律 1．下列说法正确的是（　　） A．若一定质量的气体吸收热量 50J，则内能一定增加 50J B．布朗运动反映组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D．气体的温度降低，分子平均动能一定减小 4.2 �105 J 的热量，同时气体对外做了 6 �105 J 的功，下 2．一定质量的气体从外界吸收了 列说法正确的是（　　） A．气体的内能增加 B．气体的分子势能增加 C．气体的体积减小 D．气体分子的平均动能增加 3．如图所示，置于水平桌面上的汽缸导热良好，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。现用水平向右的外力 F 作用在活塞上，使其缓慢向右移动，汽缸始终 静止，外界温度保持不变。在活塞被拉出汽缸前的过程中（　　） A．气体对外界做功，吸收热量 B．气体温度降低，放出热量 C．气体压强逐渐减小，内能减小 D．气体体积逐渐增大，内能增大 4．（多选）如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的理想气体（不考虑分子间的作用力）， 用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是（　　） A．单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少 B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少 C．电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变 D．电流对气体做的功一定大于气体对外做的功 5．（多选）有某种一定质量的理想气体，经历了一系列状态变化， p V 图如图所示。第 一个过程由状态 A 等温压缩到状态 B ，此过程外界对气体做功为 W1 ，气体对外界放热 Q1 ； 第二个过程由状态 为 W2 A． B 经等容降压到状态 ，气体从外界吸热 TA  TC Q2 B． C ，再等压膨胀到状态 A ，此过程气体对外界做功 ，则以下说法正确的是（　　） TA  TB C． W1  W2 6．（多选）如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 变化到状态 A，完成循环。下列说法正确的是（　　） A．状态 A 到状态 B 是等温变化 B．状态 A 时分子的平均速率比状态 C 时的小 D． B Q1  Q2 ，再到状态 C ，最后 C．状态 A 到状态 B ，气体对外界做功为 PV 0 0 1 p0V0 D．整个循环过程，气体从外界吸收的热量是 2 7．（多选）一定质量的理想气体封闭在汽缸内，从初始状态 A 经状态 B、C、D 再回到状 态 A，其体积 V 与热力学温度 T 的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．从状态 A 到状态 B 的过程中，气体从外界吸收热量 B．从状态 C 到状态 D 的过程中，气体内能的减少量小于气体向外界放出的热量 C．从状态 B 到状态 C 的过程中，气体分子在单位时间内对汽缸壁单位面积的碰撞次数减 少 D．从状态 D 到状态 A 与从状态 A 经 B、C 到状态 D 的过程中，气体对外界做功的数值相 等 8．（多选）一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd 和 da 四段过程 的 V-T 图都是直线，其中 ab 延长线过坐标原点 O，bc 垂直于 ab，cd 平行于 T 轴，da 平行 于 V 轴，由此可以判断（　　） A．ab 过程中气体对外做功 B．bc 过程中气体内能增加 C．cd 过程中气体吸收热量 D．da 过程中气体压强增大 9．（多选）如图所示，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。其中 A→B 和 C→D 为等温过程，B→C 和 D→A 为绝热过程（气体与外界无热量交 换），这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A．A→B 过程中，气体放出热量 B．B→C 过程中，气体的内能减小 C．C→D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D．D→A 过程中，气体分子的平均动能不变 10．（多选）如图是某喷水壶。未喷水时阀门闭合，压下压杆可向瓶内储气室充气；多次 充气后按下按柄打开阀门，水会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体， 充气和喷水过程温度保持不变。则下列选项中不正确的是（　　） A．充气过程中，储气室内气体分子密度增大 B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大 C．喷水过程中，储气室内气体吸热 D．喷水过程中，储气室内气体内能减小 11．（多选）如图所示，p-V 图中的每个方格均为正方形，一定质量的理想气体从 a 状态沿 直线变化到 b 状态，再沿直线变化到 c 状态，最后沿直线回到 a 状态，则下列说法正确的 是（　　） A．从 a 状态变化到 b 状态的过程中气体分子的平均动能先增大后减小 B．从 a 状态变化到 b 状态的过程中气体的密度不断增大 C．从 b 状态变化到 c 状态的过程中气体一定吸热 D．从 c 状态变化到 a 状态的过程中气体放出的热量一定大于外界对气体做的功 E.从 c 状态变化到 a 状态的过程中气体的内能不断增大 12．（多选）如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，压强为 p，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自由扩散至整个汽缸。待气体 达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设系统不漏气。下列说法正确 的是（　　） A．气体自由扩散过程中，压强减小，内能不变 B．气体自由扩散过程中，对外做功，内能变小，温度降低 C．气体被压回到原来的体积时的压强大于 p D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功，内能增大 13．（多选）如图是某种喷雾器示意图，在贮液筒内装入一些药液后将密封盖盖好。多次 拉压活塞充气，然后打开喷嘴开关，活塞位置不再改变，药液可以持续地喷出，贮液筒内 的空气可视为理想气体，设充气和喷液过程筒内的空气温度可视为不变，下列说法正确的 是（　　） A．充气过程中，贮液筒内的气体内能增大 B．充气过程中，贮液筒内的气体压强增大，体积也变大 C．喷液过程中，贮液筒内的气体压强减小，气体内能减小 D．喷液过程中，贮液筒内的气体吸收热量全部用来对外做功 14．一定质量的理想气体由状态 a 经过状态 b、c 到状态 d，其体积 V 与热力学温度 T 的关 系如图所示，O、a、d 三点在同一直线上，ab 和 cd 平行于横轴，bc 平行于纵轴，由状态 a 变到状态 b 的过程中，气体__________（填“吸收”或“放出”）热量，从状态 b 到状态 c，气 体对外做________（填“正功”或“负功”），从状态 a 到状态 d，气体内能________（填“增 加”“不变”或“减少”）。 15．如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，从状态 A 与状态 B 比较， 在单位时间内撞在单位面积上的分子数状态 A______状态 B （填“大于”、“小于”“等于”）， 从状态 A 经 B、C 再回到状态 A，气体对外界做功______外界对气体做功。（选填“大于”、 “小于” 或“等于”）。 16．如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再由 B 变化到 C，已知状态 A 的温度为 300K （1）求气体在状态 B 的温度； （2）由状态 B 变化到状态 C 的过程中，气体放热 18J，求气体内能变化量。 17．一只瓶盖拧紧不漏气的空矿泉水瓶置于室外，内部气体质量为 m。夜间气温为 T1，瓶 子瘪了一部分，体积为 V。中午太阳暴晒时，气温升至 T2，矿泉水瓶恢复原状。矿泉水瓶 瘪了一部分时，内外压强可视为相等，瓶体恢复原状后，体积为 V0 且不会再增大。瓶内气 体可以视为理想气体，其内能与热力学温度的关系为 U=αmT，外界大气压强为 p0 （1）求气温为 T2 时，瓶内的压强 p； （2）求上述过程中瓶内气体吸收的热量 Q。 18．如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定 的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B。 活塞 的质量为 1kg，横截面积为 1cm 2 ，与隔板相距 1m。现通过电热丝缓慢加热气体，当 A 气 体吸收热量 120J 时，活塞上升了 1m，此时气体的温度为 重力加速度为 300K。 已知大气压强为 1 �105 Pa g  10m/s2 。 （1）加热过程中，若 A 气体内能增加了 E1  50J ，求 B 气体内能增加量 E2 ； （2）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时 A 气体的温度为 400K。 求此时添加砂粒的总质量 m 。 ， 参考答案 1．D 2．B 3．A 4．AD 5．BC 6．BD 7．AB 8．CD 9．BC 10．BD 11．ACD 12．ACD 13．AD 14．吸收 正功 15．大于 大于 16．（1） 1200K 增加 ；（2）-18J p0VT2 17．（1）p= V0T1 ；（2）Q=αm（T2-T1）＋p0（V0-V） 10 kg 18．（1） 50J ；（2） 3