高中物理热力学第一定律试题

一定质量的理想气体从状态 $A$经状态 $B$变化到状态 $C$，其 $p-\frac{1}{V}$图象如图所示，求该过程中气体吸收的热量 $Q$。

一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A到B过程为等压变化，B到C过程为等容变化。已知V_A=0.3m³，T_A=Tc=300K、T_B=400K。
（1）求气体在状态B时的体积。
（2）说明B到C过程压强变化的微观原因
（3）设A到B过程气体吸收热量为Q₁，B到C过程气体放出热量为Q₂，比较Q₁、Q₂的大小说明原因。

如图所示，导热良好的汽缸中用不计质量的活塞封闭着一定质量的理想气体，光滑活塞的横截面积S=100cm²，初始时刻气体温度为27℃，活塞到气缸底部的距离为h。现对汽缸缓缓加热使汽缸内的气体温度升高到t，然后保持温度不变，在活塞上轻轻放一质量为m=20kg的重物，使活塞缓慢下降到距离底部1.5h的位置。已知大气压强P₀=1.0×10⁵pa，环境温度保持不变，g取10m/s²，

①求t。
②判断活塞下降的过程气体是吸热还是放热，并说明理由。

如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h＝19 cm，封闭端空气柱长度为L₁＝40 cm.为了使左、右两管中的水银面相平，（设外界大气压强p₀＝76 cmHg，空气柱温度保持不变）试问：

①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？
②注入水银过程中，外界对封闭空气做________（填“正功”“负功” 或“不做功”），气体将______（填“吸热”或“放热”）.

质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态I到气态Ⅲ（可看成理想气体）变化过程中温度（T）随加热时间（t）变化关系如图所示。单位时间所吸收的热量可看作不变。以下说法正确的是      。(填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A．在区间I，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大

B．在区间Ⅱ，物质的内能不变

C．在区间Ⅲ，分子间的势能变大

D．从区间I到区间Ⅲ，物质的熵增加

E．在区间Ⅲ，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高变快

如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。开始时活塞距气缸底的高度为，气体温度为。给气缸加热，活塞缓慢上升到距气缸底的高度为处时，缸内气体吸收Q=450J的热量。已知活塞横截面积，大气压强。求：

①加热后缸内气体的温度。
②此过程中缸内气体增加的内能。

如图所示，一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300 K.

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，气体的内能增加还是减少（不需阐述理由）？

）（如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距汽缸底高度h₁＝0.50 m，气体的温度t₁＝27 ℃.给汽缸缓慢加热至t₂＝207 °C，活塞上升到距离汽缸底某一高度h₂处，此过程中缸内气体增加的内能ΔU＝300 J．已知活塞横截面积S＝5.0×10^－3 m²，大气压强p₀＝1.0×10⁵ Pa.求：

①活塞距离汽缸底h₂；
②此过程中缸内气体吸收的热量Q.

一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V—T图像如图所示，下列判断正确的是_____。

A．过程ab中气体对外界所做的功等于气体所吸收的热

B．过程bc中气体既不吸热也不放热

C．过程ca中气体一定放热

D．a、b和c三个状态中，状态a分子平均动能最小

E．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不同

如图所示是一定质量的理想气体的体积V和摄氏温度变化关系的v-t图象，气体由状态A变化到状态 B的过程中，下列说法正确的是______。(填正确的答案标号。选对一个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错一个扣3分，最低得分0分)

A．气体的内能增大

B．气体的内能不变

C．气体的压强减小

D．气体的压强不变

E．气体对外做功，同时从外界吸收能量

如图，喷雾器内有一定体积的水，初始时上部封闭有压强为、体积为的空气．关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入压强为、体积为的空气（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）．

①当水面上方被封气体温度与外界温度相等时，求气体压强．
②打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”？

如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T₀、压强为1.2p₀的理想气体．p₀和T₀分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：

①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V₁；
②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.

如图所示，一根上粗下细、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端封闭、下端开口，横截面积，下端与大气连通。粗管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体，水银柱下表面恰好与粗管和细管的交界处齐平，空气柱和水银柱长度均为h=4cm。现在细管口连接一抽气机(图中未画出)，对细管内气体进行缓慢抽气，最终使一半水银进入细管中，水银没有流出细管。已知大气压强为。

①求抽气结束后细管内气体的压强；
②抽气过程中粗管内气体吸热还是放热?请说明原因。

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m，横截面积为S，与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T₁。已知大气压强为P₀，重力加速度为g。

①加热过程中，若A气体内能增加了ΔE₁，求B气体内能增加量ΔE₂
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T₂。求此时添加砂粒的总质量Δm。

如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg。若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm.求：

①此时左管内气体的温度为多少？
②左管内气体     （填“吸收”或“放出”） 的热量，      （填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功。