2019-2020学年高二物理双测（人教选修3-3）第10章 热力学定律（B卷提升篇）（解析版）.doc

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1、选修3-3第十章热力学定律-B卷提升篇（解析版）（时间：90分钟，满分：100分）第I卷选择题一、单项选择题(每题3分，8小题，共24分)1.河面水温高于河底温度，一个气泡从河底加速上升到水面，在这一过程中，气泡内空气质量不变，气泡内吸热为Q，内能增加为ΔU，则(　　)A.重力对气泡做负功，ΔU>QB.浮力对气泡做正功，Q<ΔUC.合力对气泡做正功，Q<ΔUD.气体膨胀对外做功，Q>ΔU【答案】D【解析】根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，即Q＝ΔU－W。因为上升时气泡膨胀对外做功W<0，所以Q>ΔU，故选D。2．一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图所示的p－V图上，

2、气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是()A．由a状态至b状态过程中，气体放出热量，内能减少B．由b状态至c状态过程中，气体对外做功，内能减少C．c状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大D．b状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子平均动能相等【答案】D【解析】由题意，ab是一条双曲线，说明气体由a状态至b状态过程中发生了等温变化，内能不变，气体的体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故A错误。由b状态至c状过程中，气体的体积

3、增大，对外做功，温度升高，内能增大，故B错误。c状态与a状态相比，体积相同，分子平均距离相等，故C错误。b状态与a状态相比，b状态体积小，分子平均距离较小，温度相等，则分子平均动能相等，故D正确。3.一定质量的理想气体(分子力不计)，体积由V膨胀到V′。如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为W1，传递热量的值为Q1，内能变化为ΔU1；如果通过温度不变的过程来实现，对外做功大小为W2，传递热量的值为Q2，内能变化为ΔU2，则(　　)A.W1＞W2，Q1＜Q2，ΔU1＞ΔU2B.W1＞W2，Q1＞Q2，ΔU1＞ΔU2C.W1＜W2，Q1＝Q2，ΔU1＞ΔU2D.W1＝W

4、2，Q1＞Q2，ΔU1＞ΔU2【解析】由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，若通过压强不变的过程实现体积膨胀，则由为恒量，可知温度必定升高，对理想气体，内能必定增大，则气体膨胀对外做功，并从外界吸收热量，即ΔU1＝－W1＋Q1＞0，且Q1＞W1。若通过温度不变的过程实现体积膨胀，温度不变，内能不变，气体膨胀对外做功，从外界吸收热量，即ΔU2＝－W2＋Q2＝0，且Q2＝W2，则ΔU1＞ΔU2。由于气体对外做功的过程中，体积膨胀，通过温度不变的方式，由为恒量，可知压强必定减小，则平均压强比通过压强不变的过程时的压强要小，故W1＞W2，Q1＞Q2，选项B正确。【答案】B4．如图所示，

5、用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲、乙两部分，甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气．在达到平衡时，它们的温度必相等，若分子势能可忽略，则甲、乙中(　　)A．气体的压强相等B．气体分子的平均动能相等C．气体的内能相等D．气体分子的平均速率相等【解析】由于温度是分子平均动能的标志，所以在达到平衡时，它们的温度相等，气体分子的平均动能必相等．【答案】B5.如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞，用打气筒通过气针慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后(　　)A．温

6、度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加【答案】C【解析】胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外做功，W<0.由于没时间进行热交换，由ΔU＝W可知内能减小．内能等于分子动能与势能之和，由于体积增大，势能增大，由此可知分子平均动能减小，所以温度降低，故C正确．6．如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计．置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另

7、一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程()A．Ep全部转换为气体的内能B．Ep一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C．Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D．Ep一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能【答案】D【解析】以活塞为研究对象，设气体压强为p1，活塞质量为m，截面积为S，末态时压强为p2，初态F弹>mg＋p1S，由题意