人教版（2019）选择性必修第三册《3.2 热力学第一定律》2024年同步练习卷（3）

一、选择题

• 1．一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a,其p-T图像如图所示，则该气体（　　）

  A．在状态a的内能小于在状态b的内能

  B．在状态a的密集程度大于在状态b的密集程度

  C．在a→b→c过程中，外界对气体做功为0

  D．由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，气体从外界吸热
  组卷：750引用：5难度：0.7

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• 2．泉城济南，以泉闻名。小张同学在济南七十二名泉之一的珍珠泉游览时，发现清澈幽深的泉池底部，不断有气泡生成，上升至水面破裂。气泡在泉水中上升过程中，以下判断正确的是（　　）

  A．气泡对泉水做正功，气泡吸收热量

  B．气泡对泉水做正功，气泡放出热量

  C．泉水对气泡做正功，气泡吸收热量

  D．泉水对气泡做正功，气泡放出热量
  组卷：96引用：4难度：0.8

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• 3．骑自行车既是安全、绿色的出行方式之一，又是比较不错的有氧运动。山地自行车安装了气压式减震装置来抵抗颠簸从而受到不少人的喜爱，其原理如图所示。如果路面不平，随着骑行时自行车的颠簸，活塞上下振动，下列说法正确的是（　　）

  A．活塞迅速下压时汽缸内的气体对外界做负功

  B．活塞迅速下压时汽缸内的气体温度可能减小

  C．活塞迅速下压时汽缸内的气体的压强变小

  D．活塞迅速下压时汽缸内的气体的内能减小
  组卷：116引用：7难度：0.5

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三、计算题

• 10．如图所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的气缸内，已知环境初始温度T₀=27℃，活塞距气缸底部的高度h₀=27cm,大气压强p₀=1.0×10⁵Pa,活塞面积S=10cm²，g=10m/s²，不计活塞质量和厚度，气缸内壁光滑。现将质量m=2kg的物体放在活塞上，活塞向下移动。
  （1）求活塞稳定后气体的压强和活塞距气缸底部的高度；
  （2）活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至127℃，若升温过程中气体吸收20J的热量，求该过程中气体的内能变化量。
  组卷：215引用：6难度：0.5

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四、解答题

• 11．2022年10月底，我国“探索二号”科考船携“深海勇士”号载人潜水器成功在深达4500米海底布设大深度原位科学实验站，将实现深海长周期无人科考。潜水器在水下悬浮的原理是受鹦鹉螺的启发，它的浮力系统由压载水舱和高压气罐组成；要上浮时，高压气体注入水舱，把水舱里的水排出，潜水器就会上浮；要下沉时，海水灌入水舱，潜水器就会下沉。如图所示，潜水器的高压气罐贮有容积为V₁、压强为p₁的压缩空气。某次上浮前，活塞处于水舱的最右端，打开阀门K，将高压气罐内的一小部分压缩空气排入水舱，再关闭阀门K时高压气罐内剩余空气的压强为0.95p₁，随后活塞缓慢排出体积为5V₁的水。设在排水过程中压缩空气的温度不变，不计高压气罐与水舱之间连接管道内气体的体积，不计活塞与水舱之间的摩擦力。
  
  （i）求压入水舱中的空气质量m₂占高压气罐中的原有空气质量m₁的百分比η；
  （ii）判断在排水过程中水舱内气体是吸热还是放热。
  组卷：19引用：2难度：0.6

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