2019版高考物理總復(fù)習(xí) 專題十四 熱學(xué)考題幫.doc

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專題十四 　熱　學(xué) 題組1　分子動理論、內(nèi)能 1.[2017全國卷Ⅱ,33(1),5分][多選]如圖,用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有理想氣體,隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空.現(xiàn)將隔板抽開,氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個汽缸.待氣體達(dá)到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來的體積.假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣.下列說法正確的是 (　　) A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同 B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大 C.在自發(fā)擴(kuò)散過程中,氣體對外界做功 D.氣體在被壓縮的過程中,外界對氣體做功 E.氣體在被壓縮的過程中,氣體分子的平均動能不變 2.[2016北京高考,20,6分]霧霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述,是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果.霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10 μm、2.5 μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫). 某科研機構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內(nèi), PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時間變化. 據(jù)此材料,以下敘述正確的是 (　　) A.PM10表示直徑小于或等于1.010-6 m的懸浮顆粒物 B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力 C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動 D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大 3.[2016全國卷Ⅲ,33(1),5分][多選]關(guān)于氣體的內(nèi)能,下列說法正確的是 (　　) A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體,內(nèi)能一定相同 B.氣體溫度不變,整體運動速度越大,其內(nèi)能越大 C.氣體被壓縮時,內(nèi)能可能不變 D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,內(nèi)能一定增加 4.[2015上海高考,4,2分]一定質(zhì)量的理想氣體在升溫過程中 (　　) A.分子平均勢能減小 B.每個分子速率都增大 C.分子平均動能增大 D.分子間作用力先增大后減小 5.[2015福建高考,29(1),6分]下列有關(guān)分子動理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,其中正確的是 (　　) A.分子間距離減小時分子勢能一定減小 B.溫度越高,物體中分子無規(guī)則運動越劇烈 C.物體內(nèi)熱運動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無關(guān) D.非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性 6.[2015山東高考,37(1),4分][多選]墨滴入水,擴(kuò)而散之,徐徐混勻.關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是 (　　) A.混合均勻主要是由于碳粒受重力作用 B.混合均勻的過程中,水分子和碳粒都做無規(guī)則運動 C.使用碳粒更小的墨汁,混合均勻的過程進(jìn)行得更迅速 D.墨汁的擴(kuò)散運動是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的 7.[2014福建高考,29(1),6分]如圖所示,橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是 (　　) A.曲線① B.曲線② C.曲線③ D.曲線④ 8.[2015全國卷Ⅰ,33(2),10分]如圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個活塞.已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50 kg,橫截面積為S1=80.0 cm2;小活塞的質(zhì)量為m2=1.50 kg,橫截面積為S2=40.0 cm2;兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0 cm;汽缸外大氣的壓強為p=1.00105 Pa,溫度為 T=303 K.初始時大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)2,兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495 K.現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移.忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10 m/s2.求: (i)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度; (ii)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強. 題組2　固體、液體和氣體 9.[2016江蘇高考,12(1),4分][多選]在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋.水燒開后,鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽.停止加熱,高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻.在冷卻過程中,鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況為 (　　) A.壓強變小 B.壓強不變 C.一直是飽和汽 D.變?yōu)槲达柡推? 10.[2014福建高考,29(2),6分]圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強p與體積V關(guān)系圖象,它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B,再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C 狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA 、TB 、TC,則下列關(guān)系式中正確的是 (　　) A.TATB,TB=TC C.TA>TB,TBTC 11.[2013全國卷Ⅱ,33(1),5分][多選]關(guān)于一定量的氣體,下列說法正確的是 (　　) A.氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,而不是該氣體所有分子的體積之和 B.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低 C.在完全失重的情況下,氣體對容器壁的壓強為零 D.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加 E.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高 12.[2015江蘇高考,12(2),4分]在裝有食品的包裝袋中充入氮氣,可以起到保質(zhì)作用.某廠家為檢測包裝袋的密封性,在包裝袋中充滿一定量的氮氣,然后密封進(jìn)行加壓測試.測試時,對包裝袋緩慢地施加壓力.將袋內(nèi)的氮氣視為理想氣體,則加壓測試過程中,包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”),包裝袋內(nèi)氮氣的內(nèi)能　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”). 13.[2017全國卷Ⅱ,33(2),10分]一熱氣球體積為V,內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣,氣球外冷空氣的溫度為Tb.已知空氣在1個大氣壓、溫度T0時的密度為ρ0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓,重力加速度大小為g. (i)求該熱氣球所受浮力的大小; (ii)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力; (iii)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量. 14.[2017全國卷Ⅲ,33(2),10分]一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2.K1長為l,頂端封閉,K2上端與待測氣體連通;M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通.開始測量時,M與K2相通;逐漸提升R,直到K2中水銀面與K1頂端等高,此時水銀已進(jìn)入K1,且K1中水銀面比頂端低h,如圖(b)所示.設(shè)測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強均保持不變.已知K1和K2的內(nèi)徑均為d,M的容積為V0,水銀的密度為ρ,重力加速度大小為g.求: 圖(a) 　圖(b) (i)待測氣體的壓強; (ii)該儀器能夠測量的最大壓強. 15.[2016江蘇高考,8分](1)如圖1所示,在斯特林循環(huán)的p-V圖象中,一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A,整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成.B→C的過程中,單位體積中的氣體分子數(shù)目　　　(選填“增大”、“減小”或“不變”).狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如圖2所示,則狀態(tài)A對應(yīng)的是　　　(選填“①”或“②”). 圖1　　　　　　　　　　　　圖2 (2)如圖1所示,在A→B和D→A的過程中,氣體放出的熱量分別為4 J和20 J.在B→C和C→D的過程中,氣體吸收的熱量分別為20 J和12 J.求氣體完成一次循環(huán)對外界所做的功. 16.[2016全國卷Ⅰ,33(2),10分]在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強大于氣泡表面外側(cè)水的壓強,兩壓強差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp=2σr,其中σ=0.070 N/m.現(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升.已知大氣壓強p0=1.0105 Pa,水的密度ρ=1.0103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2. (i)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強差; (ii)忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時,求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值. 17.[2016全國卷Ⅱ,33(2),10分]一氧氣瓶的容積為0.08 m3,開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓.某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36 m3.當(dāng)氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時,需重新充氣.若氧氣的溫度保持不變,求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天. 18.[2016全國卷Ⅲ,33(2),10分]一U形玻璃管豎直放置,左端開口,右端封閉,左端上部有一光滑的輕活塞.初始時,管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示.用力向下緩慢推活塞,直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止.求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強和活塞向下移動的距離.已知玻璃管的橫截面積處處相同;在活塞向下移動的過程中,沒有發(fā)生氣體泄漏;大氣壓強p0=75.0 cmHg.環(huán)境溫度不變. 19[2015上海高考,30,10分]如圖,氣缸左右兩側(cè)氣體由絕熱活塞隔開,活塞與氣缸光滑接觸.初始時兩側(cè)氣體均處于平衡態(tài),體積之比V1∶V2=1∶2,溫度之比T1∶T2=2∶5.先保持右側(cè)氣體溫度不變,升高左側(cè)氣體溫度,使兩側(cè)氣體體積相同;然后使活塞導(dǎo)熱,兩側(cè)氣體最后達(dá)到平衡.求: (1)兩側(cè)氣體體積相同時,左側(cè)氣體的溫度與初始溫度之比; (2)最后兩側(cè)氣體的體積之比. 20.[2015全國卷Ⅱ,33(2),10分]如圖,一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,A側(cè)上端封閉,B側(cè)上端與大氣相通,下端開口處開關(guān)K關(guān)閉;A側(cè)空氣柱的長度為l=10.0 cm,B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0 cm.現(xiàn)將開關(guān)K打開,從U形管中放出部分水銀,當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1=10.0 cm時將開關(guān)K關(guān)閉.已知大氣壓強p0=75.0 cmHg. (i)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度; (ii)此后再向B側(cè)注入水銀,使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度,求注入的水銀在管內(nèi)的長度. 21.[2014山東高考,37(2),8分]一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示.將一質(zhì)量M=3103 kg、體積V0=0.5 m3的重物捆綁在開口朝下的浮筒上.向浮筒內(nèi)充入一定量的氣體,開始時筒內(nèi)液面到水面的距離h1=40 m,筒內(nèi)氣體體積V1=1 m3.在拉力作用下浮筒緩慢上升.當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時,拉力減為零,此時氣體體積為V2,隨后浮筒和重物自動上浮.求V2和h2. 已知大氣壓強p0=1105 Pa,水的密度ρ=1103 kg/m3,重力加速度的大小g=10 m/s2.不計水溫變化,筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體,浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略. 題組3　熱力學(xué)定律與能量守恒 22.[2017全國卷Ⅲ,33(1),5分][多選]如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a.下列說法正確的是 (　　) A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加 B.在過程ca中外界對氣體做功 C.在過程ab中氣體對外界做功 D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量 E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量 23.[2017江蘇高考,12(1),4分][多選]一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,其V-T圖象如圖所示.下列說法正確的有 (　　) A.A→B的過程中,氣體對外界做功 B.A→B的過程中,氣體放出熱量 C.B→C的過程中,氣體壓強不變 D.A→B→C的過程中,氣體內(nèi)能增加 24.[2014全國卷Ⅰ,33(1),6分][多選]一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其p-T圖象如圖所示.下列判斷正確的是 (　　) A.過程ab中氣體一定吸熱 B.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱 C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱 D.a、b和c三個狀態(tài)中,狀態(tài)a分子的平均動能最小 E.b和c兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同 25.[2014廣東高考,17,6分][多選]用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品,如圖所示.充氣袋四周被擠壓時,假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換,則袋內(nèi)氣體 (　　) A.體積減小,內(nèi)能增大 B.體積減小,壓強減小 C.對外界做負(fù)功,內(nèi)能增大 D.對外界做正功,壓強減小 26.[2015山東高考,37(2),8分]扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象.如圖,截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上,開始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為300 K,壓強為大氣壓強p0.當(dāng)封閉氣體溫度上升至303 K時,杯蓋恰好被整體頂起,放出少許氣體后又落回桌面,其內(nèi)部氣體壓強立刻減為p0,溫度仍為303 K.再經(jīng)過一段時間,內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300 K.整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體.求: (i)當(dāng)溫度上升到303 K且尚未放氣時,封閉氣體的壓強; (ii)當(dāng)溫度恢復(fù)到300 K時,豎直向上提起杯蓋所需的最小力. 一、選擇題(每小題5分,共35分) 1.[2018湖北武漢部分學(xué)校調(diào)研,16(1)][多選]在“用油膜法估測分子大小”的實驗中,下列做法正確的是 (　　) A.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,若100滴溶液的體積是1 mL,則1滴溶液中含有油酸10-2 mL B.往淺盤里倒入適量的水,再將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上 C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,同時將玻璃板放在淺盤上,并立即在玻璃板上描下油酸膜的形狀 D.將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,計算輪廓范圍內(nèi)正方形的個數(shù),并求得油膜的面積 E.根據(jù)1滴油酸酒精溶液中油酸的體積V和油膜面積S就可以算出油膜厚度d=VS,即油酸分子的大小 2.[2018江西南寧畢業(yè)班摸底聯(lián)考,33(1)][多選]運用分子動理論的相關(guān)知識,判斷下列說法正確的是 (　　) A.分子間距離增大時,可能存在分子勢能相等的兩個位置 B.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)僅與單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān) C.某氣體的摩爾體積為V,每個分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=VV0 D.陽光從縫隙射入教室,從陽光中看到的塵埃的運動不是布朗運動 E.生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素,這可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來完成 3.[2017河北衡水中學(xué)9月大聯(lián)考,17(1)][多選]下列說法正確的是 (　　) A.單晶體在不同方向上的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、機械強度等物理性質(zhì)不一樣 B.熱量不可能從低溫物體向高溫物體傳遞 C.一定質(zhì)量的理想氣體,保持氣體的壓強不變,溫度越高,體積越大 D.功可以完全轉(zhuǎn)化為熱量,而熱量不能完全變?yōu)楣?即不可能從單一熱源吸熱使之全部變?yōu)橛杏玫墓? E.若氣體的溫度不變,壓強增大,說明每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多 4.[2017安徽合肥高三第三次質(zhì)量檢測,33(1)][多選]下列說法正確的是 (　　) A.相對濕度與同溫度水的飽和汽壓無關(guān) B.松香在熔化過程中溫度不變,分子平均動能不變 C.若一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,則兩系統(tǒng)溫度一定相同 D.若一定質(zhì)量的理想氣體被壓縮且吸收熱量,則壓強一定增大 E.液體的表面張力是由于液體表面層分子間距離略大于平衡距離 5.[2017湖南師大附中月考,18][多選]下列說法中正確的是 (　　) A.一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能隨著溫度升高一定增大 B.第一類永動機和第二類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律 C.當(dāng)分子間距r>r0時,分子間的引力隨著分子間距的增大而增大,分子間的斥力隨著分子間距的增大而減小,所以分子力表現(xiàn)為引力 D.大霧天氣學(xué)生感覺到教室潮濕,說明教室內(nèi)的相對濕度較大 E.一定質(zhì)量的單晶體在熔化過程中分子勢能一定是增大的 6.[2017山東濟(jì)南高三針對性訓(xùn)練,33(1)][多選]下列說法中正確的有 (　　) A.用氣筒給自行車打氣,越打越費勁,說明此時氣體分子之間的分子力表現(xiàn)為斥力 B.合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w C.空載的卡車停在水平地面上,在緩慢裝載沙子的過程中,車胎不漏氣,胎內(nèi)氣體可視為理想氣體,溫度不變,不計分子間勢能,則胎內(nèi)氣體對外放熱 D.汽車尾氣中含有多種有害氣體污染空氣,可以想辦法使它們自發(fā)分離,既清潔了空氣又變廢為寶 E.PM 2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5 μm的懸浮顆粒物,在空中做無規(guī)則運動,它是空氣中分子無規(guī)則熱運動的反映 7.[2017湖北武漢5月模擬,33(1)][多選]如圖所示,在一定質(zhì)量的理想氣體壓強隨體積變化的p-V圖象中,氣體先后經(jīng)歷了ab、bc、cd、da四個過程,其中ab垂直于cd,ab垂直于V軸且與p軸平行,bc、da是兩條等溫線.下列判斷正確的是 (　　) A.氣體在狀態(tài)a時的溫度低于在狀態(tài)c時的溫度 B.從a→b的過程,氣體分子密集程度不變,分子平均動能增加 C.從a→b→c的過程,氣體密度不斷減小,溫度先升高后不變 D.從c→d的過程,氣體放出的熱量大于外界對氣體做的功 E.從a→b→c→d的過程,設(shè)氣體對外做功為W1,外界對氣體做功為W2,氣體吸熱為Q1,放熱為Q2,則W1-W2TB,選項A、D錯誤;由狀態(tài)B到狀態(tài)C過程中,氣體壓強不變,由蓋-呂薩克定律可知,隨體積增大,溫度升高,即TBr0時,分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而減小,而且斥力減小更快,所以分子力表現(xiàn)為引力,故C錯誤.相對濕度為某一被測蒸氣壓與同溫度水的飽和蒸氣壓的比值的百分?jǐn)?shù),大氣中相對濕度越大,水汽蒸發(fā)的越慢,人就感覺越潮濕,故D正確.一定質(zhì)量的單晶體在熔化過程中溫度不變,分子的平均動能不變,所吸收的熱量全部用來增大分子勢能,故E正確. 6.BCE　合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w,B項正確;在卡車裝沙子過程中,車胎內(nèi)氣體體積減小,外界對氣體做功,但氣體溫度不變即內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體向外放熱,C項正確;PM 2.5的無規(guī)則運動屬于布朗運動,它反映了空氣中分子的無規(guī)則運動,E項正確.用氣筒給自行車打氣,越打越費勁是因為車胎內(nèi)氣體的壓強在變大,但車胎內(nèi)氣體分子間距離依然很大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過分子間作用力的范圍,A項錯誤;使尾氣成分分離需要消耗能量,不可能自發(fā)分離,D項錯誤. 7.ABD　根據(jù)題圖可知,氣體在狀態(tài)a和狀態(tài)b時體積相同,氣體的壓強越大,溫度越高,故狀態(tài)b的溫度比狀態(tài)a的溫度高,又bc為等溫線,所以狀態(tài)c的溫度比狀態(tài)a的溫度高,A正確.氣體在狀態(tài)a和狀態(tài)b時體積相同,故分子密集程度不變,狀態(tài)b的壓強大,溫度高,分子平均動能更大,B正確.由c到d,氣體體積減小,外界對氣體做正功,且溫度降低,內(nèi)能減小,由熱力學(xué)第一定律可得D正確.從a到b,氣體體積不變,密度不變,從b到c,氣體體積變大,溫度不變,C錯誤.a、d等溫,內(nèi)能相等,故外界對氣體做的功與氣體放出的熱量相等,E錯誤. 8.35(Mg+p0S)H 解析:設(shè)理想氣體初狀態(tài)時的壓強為p 活塞受力平衡有pS=Mg+p0S 設(shè)氣體初狀態(tài)的溫度為T,系統(tǒng)達(dá)到新的平衡時活塞下降的高度為x,由蓋-呂薩克定律有HST=(H+H-x)S1.4T 解得x=35H 又系統(tǒng)絕熱,即Q=0 外界對氣體做功為W=pSx 根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU=Q+W 所以ΔU=35(Mg+p0S)H. 9.(1)12p0　(2)10 J　(3)T02　p02 解析:(1)A到B是等溫變化,根據(jù)玻意耳定律pAVA=pBVB且pA=p0 解得pB=12p0. (2)A到B是等溫變化,氣體的內(nèi)能不變,即ΔU=0 氣體對外界做的功為10 J,即W=-10 J 由W+Q=ΔU 解得Q=-W=10 J. (3)B到C是等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律得VBTB=VCTC 解得TC=T02 A到C是等容變化,根據(jù)查理定律得pATA=pCTC 解得pC=p02. 10.(1)60 cm　(2)372 K 解析:(1)設(shè)右管氣體壓強為p1,左管氣體壓強為p2,左管氣體下端與水銀槽面的高度差為h3,則有p1=p0+ρgh2=85 cmHg p2=p1-ρgh1=80 cmHg p2=p0+ρgh3,得h3=5 cm L2=L1-h2+h1+h3=60 cm. (2)令管的橫截面面積為S 對右管中氣體 初態(tài)p1=85 cmHg V1=L1S T1=300 K 末態(tài)p1=p0+ρg(L1-L1+h2)=93 cmHg V1=L1S 則有p1V1T1=p1V1T1 解得T1=372 K. 1.ACD　溫度一定時,懸浮在液體中的固體顆粒越小,同一時刻撞擊顆粒的液體分子數(shù)越少,沖力越不平衡,布朗運動越明顯,故A正確;一定質(zhì)量的氣體,在體積膨脹的過程中,如果同時伴隨著吸熱,內(nèi)能不一定減小,故B錯誤;物質(zhì)是晶體還是非晶體,不是絕對的,在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,故C正確;氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān),溫度越高、單位體積的分子數(shù)越多,則氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)越多,故D正確;根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性,故E錯誤. 2.ABE　由銅的摩爾質(zhì)量和密度,可以得出摩爾體積,摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)可以得出銅原子體積,再由銅原子體積建立模型得出銅原子的直徑,選項A正確;葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用,選項B正確;布朗運動指的是懸浮小顆粒的運動,不是小顆粒的分子運動,選項C錯誤;分子之間的距離等于平衡位置的距離r0時,分子勢能最小,當(dāng)分子間距離大于平衡位置的距離r0時,分子間距離越大,分子勢能越大,選項D錯誤;根據(jù)溫度是分子平均動能的標(biāo)志可知,溫度升高時,分子的平均動能增大,故分子熱運動的平均速率一定增大,但并非所有分子的速率都增大,選項E正確. 3.BDE　分子間距離x=c時,分子間引力和斥力大小相等,合力為零,A錯誤;分子間引力和斥力隨分子間距離的增大而減小,斥力比引力減小得快,B正確,C錯誤;分子間距離小于c時,分子間作用力表現(xiàn)為斥力,分子間距離增大,分子間作用力的合力做正功,分子勢能減小,分子間距離大于c時,分子間作用力表現(xiàn)為引力,分子間距離增大,分子間作用力的合力做負(fù)功,分子勢能增大,分子間距離等于c時,分子勢能最小,D正確;F-x圖象與x軸圍成的面積大小表示該力做功的數(shù)值,分子間作用力的合力做功數(shù)值等于分子勢能變化數(shù)值,分子間的距離由x=c變化到x=a過程中,分子間作用力表現(xiàn)為引力,分子間作用力的合力做負(fù)功,分子勢能增大,E正確. 4.BCD　分子間距離增大時,由于不知道此時分子力是引力還是斥力,所以無法判斷分子勢能的變化情況,A錯誤;B中的兩種表達(dá)形式,一種是將分子所占據(jù)的空間看成球體,一種是將分子所占據(jù)的空間看成立方體,結(jié)果都對,B正確;空氣壓縮到一定程度很難再壓縮是因為分子間存在斥力的作用,故C正確;液體的飽和汽壓與溫度以及液體的種類有關(guān),D正確;E中所闡述的是空氣對流引起的塵埃的運動,因此不能看成布朗運動,E錯誤. 5.C　由題圖知:a→b過程為氣體等容升溫,壓強增大;b→c過程為氣體等溫降壓,根據(jù)玻意耳定律知,體積增大,由此可知選項C正確. 6.ACE　一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程,朝某個方向可以自發(fā)地進(jìn)行,而相反的過程,即使不違背能量守恒定律,也不會自發(fā)地進(jìn)行,選項A正確;氣體的內(nèi)能僅與物質(zhì)的量和溫度有關(guān),與體積無關(guān),如氣體向真空自由膨脹,W=0,且絕熱,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體的內(nèi)能不變,即氣體溫度不變,選項B錯誤;物體的內(nèi)能取決于分子熱運動的平均動能、分子勢能及分子數(shù)目三個因素,故選項C正確;等容過程W=0,吸熱Q>0,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體的內(nèi)能一定增加,選項D錯誤;熱量可以由低溫物體傳給高溫物體,但不會自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體,選項E正確. 7.(1)1.0 kg/m3　(2)87 ℃ 解析:(1)由題可知,孔明燈剛能浮起時有ρ0Vg=mg+ρVg 解得ρ=1.0 kg/m3. (2)設(shè)加熱后氣體體積為V1,則有ρ0V=ρV1,解得V1=1.2 V 根據(jù)蓋-呂薩克定律有VT0=V1T1 解得T1=360 K,則t=(360-273) ℃=87 ℃. 8.(1)1.25105 Pa　(2)如圖所示 解析:(1)設(shè)400 K時氣體壓強為p1,600 K時氣體壓強為p2.由理想氣體的狀態(tài)方程得p1V1T1=p2V2T2 代入數(shù)據(jù)11052.5400=p23600,解得p2=1.25105 Pa 溫度為600 K時的氣體壓強為1.25105 Pa (2)由V-T圖象可知,400 K~500 K氣體體積不變,氣體做等容變化,故在P-T圖象中圖象應(yīng)延伸到500 K處,此時壓強為1.25105 Pa;從500 K~600 K,氣體做等壓變化,壓強p2=1.25105 Pa;故從500 K至600 K為水平直線,故圖象如圖所示. 9.5.0102 J 解析:由題圖2中V-T圖象的圖線經(jīng)過坐標(biāo)原點可以判斷,理想氣體做等壓變化. 由蓋-呂薩克定律得VATA=VBTB 解得VB=810-3m3 氣體對外做的功W=p(VB-VA) 解得W=200 J 根據(jù)熱力學(xué)第一定律知ΔU=-W+Q 解得ΔU=5.0102 J. 10.13 cm 解析:當(dāng)B部分氣體的長度達(dá)到lB=lA=25 cm時,氣體A、B的體積相同,設(shè)下端水銀柱長度變?yōu)長,活塞橫截面積為S,對B部分氣體 初狀態(tài):p1=p0+ρgh,V1=lBS 末狀態(tài):p2=p0+ρgL,V2=lBS 由玻意耳定律得p1V1=p2V2 代入數(shù)據(jù)解得L=33 cm 則活塞下移的距離為x=(lB+L)-(lB+h) 代入數(shù)據(jù)解得x=13 cm.