2016届高考物理大一轮复习第十一章热学章末检测
高考物理一轮复习 第十一章 热学单元过关检测
权掇市安稳阳光实验学校热学考试时间：100分钟；满分：100分.第I卷（选择题）1.如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一只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．用打气筒慢慢向筒内打气，使容器内的压强增加到一定程度，这时读出温度计的示数．打开卡子，胶塞冲出容器过程中（）A．温度计示数变大B．温度计示数不变C．气体内能减少D．气体内能增加2.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。
气缸外部温度恒定不变，则A．缸内的气体压强减小，内能减小B．缸内的气体压强增大，内能减小C．缸内的气体压强增大，内能不变D．外界对气体做功，缸内的气体内能增加3.下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体分子的运动，故分子在永不停息地做无规则运动B．分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等C．只要已知阿伏加德罗常数、某液体的摩尔质量和这种液体的质量，就可以估算出该液体的分子直径D．分子间相互作用表现为引力时，随着分子间距的增大分子间的作用力一直减小4.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的（填选项前的字母）（）A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小5.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。
据此可判断下列说法中错误的是A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．在等温条件下压缩一定质量的气体，该气体的压强增大，这反映了气体分子间的斥力增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素6.关于分子间的作用力，下列说法正确的是______。
新课标物理一轮复习过关检测第十一章热学(2)含答案
最新高三一轮复习单元过关检测卷—物理热学考试时间：100分钟；满分：100分班级姓名.第I卷（选择题）评卷人得分一、单项选择题（本题共5道小题，每小题3分，共15分）1.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体A．对外做负功，内能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做正功，分子的平均动能减小2.下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：月份/月 1 2 3 4 5 6 7平均最高气1．4 3．9 10．7 19．6 26．7 30．2 30．8温/℃平均大气压1．021 1．019 1．014 1．008 1．003 0．9984 0．9960 /105Pa7月份与1月份相比较，正确的是：（）（A）空气分子无规则热运动的情况几乎不变（B）空气分子无规则热运动减弱了（C）单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数增多了（D）单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了3.下列说法中正确的是A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大4. 以下说法错误的是（）A、能量耗散过程中能量仍守恒B、在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降C、满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发进行的D、从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是不可能的5.关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是（）A.布朗运动是水分子热运动的宏观表现B.每一个分子都有势能和动能，每个分子的动能与势能之和就是该分子的内能C.只有热传递才可改变物体的内能D.物体的动能和重力势能也是其内能的一部分二、多项选择题（本题共7道小题，每小题6分，共42分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得得0分）6.下列说法正确的是( )A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加E．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势7.下列说法正确的是( )A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加E．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势8. 关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是()A．温度低的物体内能一定小B．温度低的物体分子平均动能一定小C．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加D．物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大9. 用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图10所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体A．体积减小，内能增大 B. 体积减小，压强减小C. 对外界做负功，内能增大D．对外界做正功，压强减小10.下列说法中正确的是A．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到热力学零度B．昆虫水黾能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用C．悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显D．温度升高1 ℃也即升高１K11.下列关于气体的压强说法正确的是▲A．一定质量的理想气体温度不断升高，其压强一定不断增大B．一定质量的理想气体体积不断减小，其压强一定不断增大C．大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强D．气体压强跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关12.下列说法正确的是_________.A.知道水的摩尔质量和水分子的质量，可计算出阿伏加德罗常数B.当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度就不同C．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体D．理想气体的温度不断升高，则其压强也一定不断增大第II卷（非选择题）评卷人得分三、计算题（本题共4道小题, ,共43分）13.如图所示，A、B两个气缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm（标准大气压）、温度均为27 ℃的空气，中间用细管连接，细管容积不计，管中有一绝热活塞，现将B气缸中的气体升温到127 ℃，若要使细管中的活塞仍停在原位置，则A中左边活塞应向右推多少距离?（不计摩擦，A气缸中的气体温度保持不变，A气缸截面积为50㎝2）14.如图所示，两端等高、粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端用水银柱封闭着长L1=40cm的气柱（可视为理想气体），左管的水银面比右管的水银面高出△h=12.5cm．现从右端管口缓慢注入水银，稳定后右管水银面与管口等高．若环境温度不变，取大气压强P0=75CmHg．求稳定后加入管中水银柱的长度．15.在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致。
高考物理一轮复习 第十一章 热学章末达标验收 新人教版
高考物理一轮复习第十一章热学章末达标验收新人教版(教师用书独具)(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分，每小题至少有一个选项正确，选对但选不全得3分，有错选或不答的得0分)1．(2010·上海高考)民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。
其原因是，当火罐内的气体( )A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小解析：选B 纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变；温度降低时，由pVT＝C(恒量)知，封闭气体的压强减小，故罐被紧紧“吸”在皮肤上了，选项B正确。
2．(2012·九江模拟)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( ) A．温度高的物体其内能和分子平均动能一定大B．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力D．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动解析：选B 物体内能包括分子动能和分子势能，选项A错误；分子力表现为斥力时，分子间距离减小，斥力增大，且做负功，分子势能增大，选项B正确；分子间距离小于r0时，分子的作用力表现为斥力，距离大于r0时表现为引力，选项C错误；布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的无规则运动，选项D错误。
3．(2012·厦门质检)下列有关热现象的叙述中正确的是( )A．物体的内能增加，一定要吸收热量B．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动C．物体的温度为0 ℃时，物体分子的平均动能为零D．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的解析：选B 做功和热传递均能改变物体的内能，A错误；布朗运动是固体颗粒的运动，但它间接反映了液体分子的无规则运动，B 正确；0 ℃时，物体分子在做无规则的热运动，物体分子的平均动能不为零，C 错误；不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律的实验构想也不可能实现，如第二类永动机，D 错误。
高考物理一轮复习 第十一章 热学(第1课时)分子动理论 热力学律习题
权掇市安稳阳光实验学校第十一章 热学（第1课时）分子动理论 热力学定律 1.分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ 2．阿伏加德罗常数Ⅰ 3．气体分子运动速率的统计分布Ⅰ 4．温度是分子平均动能的标志、内能Ⅰ 5．固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ 6．液晶的微观结构Ⅰ 7．液体的表面张力现象Ⅰ 8．气体实验定律Ⅰ 9．理想气体Ⅰ 10．饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压Ⅰ 11．相对湿度Ⅰ 12．热力学第一定律Ⅰ 13．能量守恒定律Ⅰ 14．热力学第二定律Ⅰ 15．要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位，包括摄氏度(°C)、大气压Ⅰ 实验十二：用油膜法估测分子的大小 1．在本章的考查中，题型涉及选择、填空和计算．考查知识点覆盖全面，突出几个重点，以近几年考查情况来看，气体实验定律、热力学定律往往作为考查的重点． 2．分子动理论要点，分子力、分子大小、质量、数目估算． 3．内能的变化及改变内能的物理过程以及气体压强的决定因素． 4．理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化． 5．热现象实验与探索过程的方法． 6．热力学定律应用及两类永动机的理解． 7．关注新情景题目的设置，试题多以科技前沿、社会热点及与生产生活联系的问题为背景来考查热学知识在实际中的应用． 一、分子动理论 1．物体是由大量分子组成的． (1)多数分子大小的数量级为10－10 m. (2)一般分子质量的数量级为10－26 kg. 2．分子永不停息地做无规则热运动． (1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象．温度越高，扩散越快． (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地无规则运动．布朗运动反映了液体内部的分子的无规则运动．颗粒越小，运动越明显；温度越_高_，运动越剧烈． 3．分子间存在着相互作用力． (1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力． (2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快． 二、内能 热力学定律 1．物体内能的改变 (1)做功是其他形式的能与内能的相互转化过程，内能的改变量可用做功的数值来量度． (2)热传递是物体间内能的转移过程，内能的转移量用热量来量度． 2．热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和． (2)表达式：ΔU＝Q＋W． 3．能量守恒定律 (1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律． (2)任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的，不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不可能制成的． 4．热力学第二定律 (1)两种表述． ①第一种表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体(克劳修斯表述)． ②第二种表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(开尔文表述)． (2)第二类永动机是指设想只从单一热库吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其他影响的热机．这类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律． 1．布朗运动不是分子的运动．(√) 2．分子间斥力随分子间距离的增大而增大．(×) 3．－33 ℃＝240 K．(√) 4．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大．(√) 5．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同．(×) 6．分子间距为r0时，分子间无相互作用．(×) 7．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变．(√) 8．绝热过程中，外界压缩气体，对气体做功，气体的内能可能减少．(×) 9．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量并没有消失．(√) 10．热量不可以从低温物体传到高温物体．(×) 1．(多选)(2015·课标全国II卷)关于扩散现象，下列说法正确的是( ) A．温度越高，扩散进行得越快 B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 解析：根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象不是化学反应，故B错误；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故C正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E错误． 答案：ACD 2．(2015·重庆卷)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么 A．外界对胎内气体做功，气体内能减小 B．外界对胎内气体做功，气体内能增大 C．胎内气体对外界做功，内能减小 D．胎内气体对外界做功，内能增大 解析：对车胎内的理想气体分析知，体积增大为气体对外做功，体积增大，由PVT＝C得温度升高，内能增大，故选项D正确． 答案：D 3．以下哪个现象不违背热力学第二定律( ) A．一杯热茶在打开盖后，茶会自动变得更热 B．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100% C．桶中浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离 D．热量自发地从低温物体传到高温物体 解析：茶不会自发地变得更热，选项A错误；无论什么样的热机，效率永远不会达到100%，选项B错误；热量不会自发地从低温物体传到高温物体，选项D错误． 答案：C 4．(2016·太原模拟)如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340 J的热量，并对外做功120 J．若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40 J，则这一过程中气体______(填“吸收”或“放出”)热量______ J. 解析：对该理想气体由状态a沿abc变化到状态c，由热力学第一定律可得ΔU＝Q＋W＝340 J＋(－120 J)＝220 J，即从状态a到状态c，理想气体的内能增加了220 J；若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40 J，此过程理想气体的内能还是增加220 J，所以可以判定此过程是吸收热量，再根据热力学第一定律可得：ΔU＝Q′＋W′，得Q′＝ΔU－W′＝220 J－(－40 J)＝260 J. 答案：吸收 260
江苏专用版高考物理总复习第十一章章末检测含解析
江苏专用版高考物理总复习第十一章章末检测含解析章末检测非选择题1.(2018南通、泰州一模)(1)(多选)已知氢原子基态能量为-13.6eV。
下列说法中正确的有( )A.使n=2能级的氢原子电离至少需要吸收3.4eV的能量B.氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级,放出光子,能量增加C.处于基态的氢原子吸收能量为10.2eV的光子跃迁到n=4激发态D.大量处于n=3激发态的氢原子会辐射出3种不同频率的光(2)利用图甲所示电路研究光电效应中金属的遏止电压U c与入射光频率ν的关系,描绘出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h,图乙中U1、ν1、ν0均已知,电子电荷量用e表示。
当入射光的频率增大时,为了测定遏止电压,滑动变阻器的滑片P应向(选填“M”或“N”)端移动,由U c-ν图像可求得普朗克常量h= (用题中字母表示)。
(3)在冰壶比赛中,冰壶甲以速度v1正碰静止的冰壶乙,相碰后冰壶甲的速度变为v2,方向不变。
已知冰壶质量均为m,碰撞过程时间为t,求:①正碰后冰壶乙的速度v;②碰撞过程中冰壶乙受到的平均作用力大小F。
(3)见解析答案(1)AD (2)N ee1e1-e0解析(1)使n=2能级的氢原子电离至少需要吸收的能量为0-E2=-e14=3.4eV,A正确;氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级,放出光子,能量减小,B错误;处于基态的氢原子吸收能量为10.2eV的光子时,E=-13.6eV+10.2eV=-3.4eV,即跃迁到n=2激发态,C错误;大量处于n=3激发态的氢原子会辐射出C32=3种不同频率的光,分别为3→1、2→1、3→2,D正确。
(2)根据光电效应方程E km=hν-W0,最大初动能与遏止电压的关系为E km=eU e,可得eU c=hν-W0,变形得U e=ee ν-e0e,当入射光的频率增大时,遏止电压增大,为了测定遏止电压,滑动变阻器的滑片P应向N端移动;图乙图线斜率为e1e1-e0,根据U e=eeν-e0e可得图线斜率为ee,可求得普朗克常量h=ee1e1-e0。
【3年高考】(新课标)2016版高考物理大一轮复习 第十一章 第1讲 分子动理论 内能练习
【3年高考】（新课标）2016版高考物理大一轮复习第十一章第1讲分子动理论内能练习1.(2014北京理综,13,6分)下列说法中正确的是( )A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低,其内能一定增大D.物体温度不变,其内能一定不变2.(2012全国,14,6分)(多选)下列关于布朗运动的说法,正确的是( )A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的3.(2012广东理综,13,4分)清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。
这一物理过程中,水分子间的( )A.引力消失,斥力增大B.斥力消失,引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大4.[2012海南单科,17(1),4分](多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0。
相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。
若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是。
A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大D.在r=r0时,分子势能为零E.分子动能和势能之和在整个过程中不变5.(2012上海单科,19,4分)(多选)图a为测量分子速率分布的装置示意图。
圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。
从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。
展开的薄膜如图b所示,NP,PQ间距相等。
则( )A.到达M附近的银原子速率较大B.到达Q附近的银原子速率较大C.位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率D.位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率6.(2013北京理综,13,6分)下列说法正确的是( )A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加D.物体对外界做功,其内能一定减少7.[2013课标Ⅰ,33(1),6分](多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。
高三物理一轮复习 第十一章 热学 第2节 固体液体和气体课时跟踪检测
峙对市爱惜阳光实验学校固体、液体和气体对点训练：固体、液体的性质1．(2021·一模)如图1所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了。
产生这一现象的原因是( )图1A．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体B．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体C．熔化的玻璃外表分子间表现为引力使其外表绷紧D．熔化的玻璃外表分子间表现为斥力使其外表扩张解析：选C 玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，故A、B错误；细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形，是外表张力的作用，因为外表张力具有使液体外表绷紧即减小外表积的作用，而体积相同情况下球的外表积最小，故呈球形，故C正确，D错误。
2．(2021·高考)以下有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的选项是( )A．分子间距离减小时分子势能一减小B．温度越高，物体中分子无规那么运动越剧烈C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性解析：选B 当分子间距r<r0时，分子间距r减小，分子势能增大，选项A错误。
分子热运动的剧烈程度只与温度有关，温度越高，运动越剧烈，选项B 正确。
温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，选项C错误。
多晶体的物理性质为各向同性，选项D错误。
3．(多项选择)(2021·高考)对以下几种固体物质的认识，正确的有( ) A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片反面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规那么D．石墨和石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同解析：选AD 晶体在熔化过程中温度保持不变，食盐具有这样的特点，那么说明食盐是晶体，选项A正确；蜂蜡的导热特点是各向同性的，烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形，说明云母片的导热特点是各向异性的，故云母片是晶体，选项B错误；天然石英表现为各向异性，那么该物质微粒在空间的排列是规那么的，选项C错误；石墨与石皆由碳原子组成，但它们的物质微粒排列结构是不同的，选项D正确。
高考物理一轮总复习 第十一章 热学第讲 热力学律与能量守恒课时达标高三物理试题
权掇市安稳阳光实验学校第33讲热力学定律与能量守恒[解密考纲]理解热力学第一定律，知道改变内能的两种方式；知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性，了解热力学第二定律；掌握能量守恒定律及应用．1．地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1℃，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是( C )A．内能不能转化成机械能B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律D．上述三种原因都不正确解析：内能可以转化成机械能，如热机，A错误，内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律，即能量守恒定律，B错误；热力学第二定律告诉我们：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，C正确．2．(2014·重庆卷)重庆出租车常以天然气作为燃料．加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( B )A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小解析：储气罐中气体体积不变，气体不做功，当温度升高时，气体压强增大，气体内能增大，分子平均动能增大；由热力学第一定律可知，气体一定吸热，故选项B正确．3．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的( D )A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小解析：从外界吸热，Q＝2.5×104 J，对外界做功，W＝－1.0×104 J，由ΔU＝Q＋W可得，ΔU＝1.5×104 J，内能增大，这说明温度升高；又气体对外界做功，体积增大，由ρ＝mV可知，密度减小．D项正确．4．(多选)如图为某同学设计的喷水装置．内部装有2 L水，上部密封1 atm 的空气0.5 L，保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1 L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有( AC )A．充气后，密封气体压强增加B．充气后，密封气体的分子平均动能增加C．打开阀门后，密封气体对外界做正功D．打开阀门后，不再充气也能把水喷光解析：温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的质量增大，温度、体积基本不变，气体的压强增大，A项对、B项错；打开阀门后，水减少，气体膨胀，密封气体对水做正功，C项对；如果水全排出，气体压强为p3，p3(2 L ＋0.5 L)＝p1(0.5 L＋0.1 L)得p3＝0.24p1<p1，故不再充气不能把水喷光，因为当气压与外界大气压相同时就不再喷水，D项错．5．(多选)关于一定量的气体，下列说法正确的是( ABE )A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高解析：气体体积为气体分子所能达到的空间的体积，而气体分子体积很小，体积之和远小于气体体积，A项正确；气体温度反映了分子运动的剧烈程度，分子运动的剧烈程度减弱，温度必然降低，B项正确；气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器器壁的结果，在完全失重的情况下，气体对器壁仍产生压强，C 项错误；气体从外界吸收热量，但如果同时对外做功，那么气体的内能不一定增加，D项错误；根据气体定律可知，气体在等压膨胀过程中，体积与热力学温度成正比，体积变大，温度升高，E项正确．6．如图所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中( A )A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小解析：M向下滑动的过程中，气体体积减小，故外界对气体做功，W>0，下滑过程不与外界发生热交换，Q＝0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知内能增大，A项正确，B、C、D三项错误．7．如图所示，内壁光滑的圆柱形金属容器内有一个质量为m、面积为S的活塞．容器固定放置在倾角为θ的斜面上．一定量的气体被密封在容器内，温度为T 0，活塞底面与容器底面平行，距离为h .已知大气压强为p 0，重力加速度为g .(1)容器内气体压强为p 0＋mg cos θS.(2)由于环境温度变化，活塞缓慢下移h 2时气体温度为T 02，此过程中容器内气体放热(填“吸热”或“放热”)，气体分子的平均速率减小(填“增大”、“减小”或“不变”)．解析：(1)容器内气体的压强与大气压和活塞的重力有关．活塞对气体产生的压强为p ′＝mg cos θS ，则容器内气体的压强p ＝p 0＋p ′＝p 0＋mg cos θS.(2)环境温度变化，活塞缓慢下移，可认为是等压变化，则V 0T 0＝V 1T 1，且V 0＝2V 1，解得T 1＝T 02.在此等压变化过程中，气体温度降低，内能减少，气体体积减小，外界对气体做功，由热力学第一律ΔU ＝Q ＋W 知气体放出热量，气体分子的平均速率减小．8．(2013·山东卷，节选)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990 m 深处的海水温度为280 K ．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化．如图所示，导热良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T 0＝300 K ，压强p 0＝1 atm ，封闭气体的体积V 0＝3 m 3，如果将该气缸下潜至990 m 深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．(1)求990 m 深处封闭气体的体积(1 atm 相当于10 m 深的海水产生的压强)．答案：2．8×10－2 m 3(2)下潜过程中封闭气体放热(填“吸热”或“放热”)，传递的热量大于(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功．解析：(1)当气缸下潜至990 m 时，设封闭气体的压强为p ，温度为T ，体积为V ，由题意可知p ＝100 atm.根据理想气体状态方程得：p 0V 0T 0＝pVT.代入数据得V ＝2.8×10－2m 3.9．(2014·江苏卷)(1)在装有食品的包装袋中充人氮气，可以起到保质作用．某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试．测试时，对包装袋缓慢地施加压力．将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大(选填“增大”、“减小”或“不变”)，包装袋内氮气的内能不变(选填“增大”、“减小”或“不变”)．(2)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个大气压、体积为1 L ．将其缓慢压缩到压强为2个大气压时，气体的体积变为0.45 L ．请通过计算判断该包装袋是否漏气．答案：(2)漏气解析：压强增加，包装袋内壁单位面积的撞击分子数变多，所受气体分子撞击作用力增大；温度不变，包装袋内氮气的内能不变．若不漏气，设加压后的体积为V 1，由等温过程得p 0V 0＝p 1V 1代入数据得V 1＝0.5 L因为0.45 L<0.5 L ，故包装袋漏气．10．如图所示，A 、B 两个气缸中装有体积均为10 L 、压强均为1 atm(大气压)、温度均为27 ℃的空气，中间用细管连接，细管容积不计．细管中有一绝热活塞，现将B 气缸中的气体升温到127 ℃，若要使细管中的活塞仍停在原位置．(不计摩擦，A 气缸中的气体温度保持不变，A 气缸截面积为500 cm 2)(1)求A 中左边活塞应向右移动的距离； (2)A 中气体是吸热还是放热，为什么？解析：(1)对B ：由p B T B ＝p ′BT ′B 得p ′B ＝T ′B T B p B ＝400300p B ＝43p B对A ：由p A V A ＝p ′A V ′A 得V ′A ＝p Ap ′AV A 且：p A ＝p B ，p ′A ＝p ′B 解得：V ′A ＝34V A所以Δl ＝14V A S＝5 cm.(2)放热，在向右推活塞过程中，A 中气体温度不变，气体内能不变；体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知气体应放热．答案：(1)5 cm (2)见解析。
高考物理第11章热学章末综合检测新人教版
(A)
水银面要比左管 (B)水银面高，故选项 A 正确；同理可知选项 D 正确．
答案： AD 二、实验题 (本题包括 2 小题，共 10 分)
图5
9．(2008 年广东物理 )(1) 如图 5 所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板 水平地接触水面． 如果你想使玻璃板离开水面， 必须用比玻璃板重力 __________的拉力向上拉
()
C ．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力
D ．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力
解析： 液体表面层分子间距离介于气体和液体之间． 液体分子力可认为为零， 则表面层分
子力表现为引力，故 C 正确．
答案： C
2． (广东中山 )下面说法正确的是
()
A ．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增
在于晶体有固定熔点．
答案： BD
4．温室效应严重威胁着人类生态环境的安全，为
了减少温室效应造成的负面影响，有的
科学家受到了啤酒在较高压强下能够溶解大量的二氧化碳的启发，
设想了一个办法： 可以用压
缩机将二氧化碳送入深海底，永久贮存起来．海底深处，压强很大，温度很低，海底深水肯定
能够溶解大量的二氧化碳， 这样就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的“家”，
均值
L 1＋ L 2＋ L 3
L＝
3
＝
1.51× 10－8
cm＝ 1.51× 10－10
m，这与公认值的数量级相吻合，
故本次估
测数值符合数量级的要求．
答案：
1 25
8× 10－6
1.50× 10－8 cm
1.62× 10－8 cm
1． 42× 10－ 8 cm 1.51× 10－10 m
高考物理一轮复习第11章热学5章末过关检测(十一)新人教版
章末过关检测(十一)(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题共9小题，每小题5分，共45分．每小题至少一个选项符合题意)1．(2018·江苏六校联考)下列说法正确的是( )A．用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力B．布朗运动的无规则性反映组成固体颗粒分子的无规则性C．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大解析：选C．用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体压强增大，选项A错误；布朗运动的无规则性反映液体分子运动的无规则性，不能反映组成固体颗粒分子的无规则性，选项B错误；露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项C正确；当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，绝对湿度不一定较大，选项D错误．2．(2018·宿迁市高三调研测试)下列说法正确的有( )A．分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而减小B．气体压强的大小仅与气体分子的密集程度有关C．分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大D．当液晶中电场强度不同时，液晶表现出光学各向异性解析：选CD．气体压强的大小与气体分子的密集程度和分子运动快慢有关，选项B错误；分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大，选项C正确，A错误；当液晶中电场强度不同时，液晶表现出光学各向异性，选项D正确．3．用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体( )A．体积减小，内能增大B．体积减小，压强减小C．对外界做负功，内能增大D．对外界做正功，压强减小解析：选AC．实际气体在温度不太低、压强不太大时可看做理想气体．充气袋被挤压，气体体积减小，外界对气体做正功，则W>0，即气体对外界做负功，由于袋内气体与外界无热交换，即Q＝0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，内能增大，温度升高，选项A、C正确；根据理想气体状态方程pVT＝C可判断压强一定增大，选项B、D错误．4．关于固体、液体和气体，下列说法正确的是( )A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压解析：选ACD．非晶体与多晶体没有规则的几何形状，选项A正确；液晶既有晶体的特性，具有各向异性，又有液体的流动性，选项B错误；在完全失重时，由于表面张力作用，水滴呈球形，选项C正确；空气的相对湿度越大，空气中的水蒸气越接近饱和状态，选项D 正确．5．如图所示，用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的汽缸内(活塞与汽缸壁之间无摩擦)，现通过汽缸内一电阻丝对气体加热，则下列图象中能正确反映气体的压强p、体积V和温度T之间关系的是( )解析：选B．气体做等压变化，只B中表示的是等压变化，故只有B正确．6．如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则( )A．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小C．液面上方水蒸气的密度不变D．液面上方水蒸气的压强不变解析：选CD．达到平衡后，仍为该温度下的饱和汽，水蒸气的压强、密度均不变，水蒸气分子平均速率不变，故A 、B 错，C 、D 对．7．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( )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 ．气体的压强不变解析：选AC ．由状态A 到状态B ，温度升高，内能增大，A 正确、B 错误；由理想气体状态方程可知，由状态A 到状态B ，压强减小，C 正确、D 错误．8．(2018·无锡天一中学检测)以下说法正确的是( )A ．当两个分子间的距离为r 0(平衡位置)时，分子势能最小B ．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动C ．一滴油酸酒精溶液体积为V ，在水面上形成单分子油膜面积为S ，则油酸分子的直径d ＝V SD ．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质解析：选AD ．当两个分子间的距离为r 0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小，故A 对；布朗运动反映了液体分子的无规则运动，而不是花粉小颗粒内部分子的运动，故B 错；体积V 应为纯油酸的体积，并不是油酸酒精溶液的体积，故C 错；温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D 对．9．(2018·江苏六校联考)一定质量的理想气体分别在T 1、T 2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T 2对应的图线上有A 、B 两点，表示气体的两个状态．则( )A ．温度为T 1时气体分子的平均动能比T 2时大B ．A 到B 的过程中，气体内能增加C ．A 到B 的过程中，气体从外界吸收热量D ．A 到B 的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少解析：选CD ．根据理想气体状态方程pV T＝C ，由题图知V 相同时，p 1<p 2，故T 1<T 2，则温度为T 1时气体分子的平均动能比T 2时小，选项A 错误；A 到B 的过程是等温变化的过程，所以气体的温度不变，内能不变，选项B 错误；A 到B 的过程中，气体的体积增大，对外做功而内能不变，由热力学第一定律ΔE ＝W ＋Q 可得，气体一定从外界吸收热量，选项C 正确；A 到B 的过程中，气体温度不变，则分子运动的激烈程度不变，气体的体积增大，分子密度减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，选项D 正确．二、非选择题(本题共4小题，共55分，按题目要求作答．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10．(10分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm 的浅盘里倒入约2 cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是__________________．(选填步骤前面的数字)(2)将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成300 cm 3的油酸酒精溶液；测得50滴油酸酒精溶液的体积为1 cm 3．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0．13 m 2．由此估算出油酸分子的直径为________m ．(结果保留1位有效数字)解析：(1)在实验前需先测量配置好的油酸酒精溶液一滴的体积，再将痱子粉均匀撒在盛有水的浅盘内，待痱子粉稳定后将一滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的水面上．等到散开的区域稳定后标示区域的面积．把玻璃板放在方格纸上计算油酸面积，根据溶液浓度和体积计算分子直径，故本实验的顺序是④①②⑤③．(2)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为 V ＝1300×150×10－6 m 3＝6．7×10－11 m 3 油酸的分子直径d ＝V S ＝6.7×10－110.13m ＝5×10－10 m ． 答案：(1)④①②⑤③ (2)5×10－1011．(14分)(2018·扬州市高三调研测试)在“油膜法测分子直径”实验中，已知油酸的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，实验中选用的正方形浅盘面积为S ，胶头滴管滴取n 滴溶液体积为V ．求：(1)油酸分子的直径d ；(2)配制油酸酒精溶液的浓度最大为多少．解析：(1)由16πd 3＝M ρN A 解得d ＝36M πρN A． (2)由d ＝ηV n S 解得η＝ndS V ＝nS V 36M πρN A． 答案：见解析12．(15分)如图所示，一定质量的理想气体从状态A 经等压过程到状态B ．此过程中，气体压强p ＝2．0×105 Pa ，放出的热量Q ＝300 J ．求气体在：(1)状态B 时的体积；(2)此过程中内能的变化量． 解析：(1)由盖－吕萨克定律得V B V A ＝T B T A解得V B ＝6×10－3m 3．(2)外界对气体做的功W ＝p (V A －V B )由热力学第一定律得ΔU ＝W －Q ＝500 J ．答案：见解析13．(16分)一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置．活塞的质量m ＝20 kg ，横截面积S ＝100 cm 2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离L 1＝12 cm ，离汽缸口的距离L 2＝3 cm ．外界气温为27 ℃，大气压强为1．0×105 Pa ，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知g ＝10 m/s 2，求：(1)此时气体的温度为多少？(2)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q ＝370 J 的热量，则气体增加的内能ΔU 多大？解析：(1)当汽缸水平放置时，p 0＝1．0×105 Pa ， V 0＝L 1S ，T 0＝(273＋27) K当汽缸口朝上时，缸内气体的压强为：p 1＝p 0＋mg S ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1.0×105＋20×10100×10－4 Pa ＝1．2×105 Pa ．由理想气体状态方程得p 0L 1S T 0＝p 1(L 1＋L 2)ST 1则T 1＝p 1(L 1＋L 2)p 0L 1T 0＝1.2×105×15×10－21.0×105×12×10－2×300 K ＝450 K ．(2)当汽缸口向上，未加热稳定时：由玻意耳定律得 p 0L 1S ＝p 1LS则L ＝p 0L 1p 1＝1.0×105×121.2×105 cm ＝10 cm加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为 W ＝－p 0(L 1＋L 2－L )S －mg (L 1＋L 2－L )＝－60 J 根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 得ΔU ＝310 J ． 答案：(1)450 K (2)310 J。
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1 章末检测 热学(选修3-3) (时间：60分钟 满分：100分) 1．(1)(6分)(多选)我国已开展空气中PM 2.5浓度的监测工作．PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM 2.5的主要原因．下列关于PM 2.5的说法中正确的是 ( ) A．PM 2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B．PM 2.5在空气中的运动属于分子热运动 C．PM 2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM 2.5无规则碰撞的不平衡决定的 D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM 2.5在空气中的浓度 E．PM 2.5必然有内能 (2)(6分)如图所示，圆柱形汽缸开口向上，竖直放置在水平面上，汽缸足够长，内截面积为S，大气压强为p0.一厚度不计、质量为m
＝p0S2g的活塞封住一定量的理想气体，温度为T0时缸内气体体积为V0.先在活塞上缓慢放上质量为3m的砂子，然后将缸内气体温度缓慢升高到2T0，求稳定后缸内气体的体积． 解析：(1)PM 2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM 2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM 2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM 2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM 2.5在空气中的浓度，PM 2.5必然有内能，D、E正确． (2)设初态气体压强为p1，放砂后压强为p2，体积为V2，升温后体积为V3，则有 p1＝p0＋mg/S＝1.5p0
p2＝p0＋4mg/S＝3p0
等温过程：由p1V0＝p2V2得V2＝0.5V0
等压过程：由V2T0＝V32T0 得V3＝V0. 答案：(1)DE (2)V0 2．(1)(6分)某校开展探究性课外活动，一同学用如右图所示的装 2
置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系．该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内有理想气体，并将汽缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气．把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现给沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则 ( ) A．外界对气体做功，内能增大 B．外界对气体做功，温度计示数不变 C．气体体积减小，温度计示数减小 D．外界对气体做功，温度计示数增加 (2)(6分)如图所示为一简易火灾报警装置．其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27℃时，空气柱长度L1为20 cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10 cm，管内水银柱的高度h为8 cm，大气压强为75 cm水银柱高． ①当温度达到多少℃时，报警器会报警？ ②如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？ ③如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？ 解析：(1)细沙漏出，汽缸内气体压强增大，体积减小，外界对气体做功；汽缸导热良好，细沙慢慢漏出，外部环境温度稳定，气体温度不变，即内能不变，B正确，A、C、D错误． (2)①根据V1T1＝V2T2，V1＝L1S，V2＝(L1＋L2)S，T1＝300 K， 解得：T2＝450 K，t＝450℃－273℃＝177℃ ②设应该再往玻璃管内注入x cm高的水银柱，则 V3＝(L1＋L2－x)S，
根据p1V1T1＝p3V3T3，T1＝300 K，T3＝360 K，V1＝L1S，p1＝(75＋8)cmHg， p3＝(75＋8＋x)cmHg，
解得：x＝8.14 cm. ③如果大气压增大，则该报警器的报警温度会升高． 答案：(1)B (2)①177℃ ②8.14 cm ③升高 3
3．(2013·高考重庆卷)(1)(6分)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时 ( ) A．室内空气的压强比室外的小 B．室内空气分子的平均动能比室外的大 C．室内空气的密度比室外的大 D．室内空气对室外空气做了负功 (2)(6分)汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了Δp，若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量． 解析：(1)因为室内、外相通，内、外压强始终相等，A错误；温度是分子平均动能的标志，室内温度高，分子平均动能大，B正确；室内原有空气体积膨胀对外做功，密度减小，C、D错误． (2)由理想气体状态方程pVT＝C(恒量)有 p0V0T＝（p0＋Δp）（V0＋ΔV）
T
解得：ΔV＝－ΔpV0p0＋Δp
答案：(1)B (2)ΔV＝－ΔpV0p0＋Δp 4
4. (1)(6分)如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强 ( ) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终不变 D．先增大后减小 (2)(6分)在一个大气压下，水在沸腾时，1 g水吸收2 263.8 J的热量后由液态变成同温度的气态，其体积由1.043 cm3变成1 676 cm3，求： ①1 g水所含的分子个数； ②体积膨胀时气体对外界做的功； ③气体的内能变化．(大气压强p0＝1.0×105 Pa，水的摩尔质量为M＝18 g/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 mol－1)
解析：(1)由图象可得，体积V减小，温度T增大，由公式pVT＝C得压强p一定增大．故答案选A. (2)①1 g水所含的分子个数为n＝118×6×1023＝3.3×1022(个)． ②气体体积膨胀时对外做的功为W＝p0ΔV＝105×(1 676－1.043)×10－6 J＝167.5 J. ③根据热力学第一定律有： ΔU＝W＋Q＝(2 263.8－167.5)J＝2 096.3 J. 答案：(1)A (2)①3.3×1022个 ②167.5 J ③增加 2 096.3 J 5．(1)(6分)下列说法正确的是 ( ) A．一定质量的气体，当温度升高时，压强一定增大 B．一定质量的气体，当体积增大时，压强一定减小 C．一定质量的气体，当体积增大，温度升高时，压强一定增大 D．一定质量的气体，当体积减小，温度升高时，压强一定增大 (2)(8分)在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为9 J．图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求： ①从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1
和其内能的增量ΔU1. 5
②从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量ΔU2及其从外界吸收的热量Q2. 解析：(1)一定质量的气体，其分子总数一定，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，有引起压强增大的可能，但不知道分子的密度如何变化，故不能断定压强一定增大，A项错误，当体积增大时，气体分子的密度减小，有使压强减小的可能，但不知气体分子的平均动能如何变化，同样不能断定气体压强一定减小，B项错误，体积增大有使压强减小的趋势，温度升高有使压强增大的趋势，这两种使压强向相反方向变化的趋势不知谁占主导地位，不能断定压强如何变化，故C项错误；体积减小有使压缩增大的趋势，温度升高也有使压强增大的趋势，这两种趋势都使压强增大，故压强一定增大，D项正确． (2)①从状态A到状态C的过程，气体发生等容变化 该气体对外界做的功W1＝0 根据热力学第一定律有ΔU1＝W1＋Q1 内能的增量ΔU1＝Q1＝9 J. ②从状态A到状态B的过程，体积减小，温度升高 该气体内能的增量ΔU2＝ΔU1＝9 J 根据热力学第一定律有ΔU2＝W2＋Q2 从外界吸收的热量Q2＝ΔU2－W2＝3 J. 答案：(1)D (2)①0 9 J ②9 J 3 J 6．(1)(4分)(多选)下列关于分子热运动的说法中正确的是 ( ) A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大 D．如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大 (2)(4分)一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10 L，
那么变到状态B时气体的体积为________L，变到状态C时气体的压强是0℃时气体压强的________倍． (3)(4分)如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为2×10－3m2，一定质量的气体被质量为3.0 kg的活塞封闭 6
在汽缸内，活塞和汽缸可无摩擦滑动，现用外力推动活塞压缩气体，对缸内气体做功600 J，同时缸内气体温度升高，向外界放热150 J，求初状态的压强和压缩过程中内能的变化量．(大气压强取1.01×105 Pa，g取10 m/s2) 解析：(1)布朗运动是悬浮在液体中花粉颗粒的运动；气体分子散开的原因在于分子间间距大，相互间没有作用力；对于一定量的理想气体，在压强不变的情况下，体积增大，温度升高分子平均动能增加，理想气体分子势能为零，所以内能增大． (2)由图可知状态A到状态B是等压过程，由盖－吕萨克定律VATA＝VBTB，TA＝273 K，TB＝(273＋273)K＝546 K．得VB＝20 L．状态B到状态C是等容过程，由查理定律pBTB＝pCTC，得pC
＝2pB＝2pA.
(3)初状态p＝p0＋mgS＝1.16×105 Pa 由热力学第一定律W＋Q＝ΔU得，内能的变化量 ΔU＝600＋(－150)＝450(J)． 答案：(1)CD (2)20 2 (3)1.16×105 Pa 450 J 7．(1)(4分)(多选)下列说法中正确的是 ( ) A．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，体积一定增大 B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的 D．液晶在光学和电学性质上表现出各向同性 (2)(4分)若一定质量的理想气体对外做了3 000 J的功，其内能增加了500 J，表现该过程中，气体应________(填“吸收”或“放出”)热量________J. (3)(4分)已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V.求相同体积的水和可视为理想气体的水蒸气中所含的分子数之比？ 解析：(1)由气体实验定律可知A正确，布朗运动是微粒的运动，是由微粒周围的液体分子撞击微粒引起的，B错误，第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，它是制造不出来的，C正确；液晶在光学和电学性质上表现出各向异性，D错误． (2)由ΔU＝W＋Q代入数据得Q＝3 500 J，即吸收热量3 500 J. (3)设二者的体积均为V′，则水的质量为m＝ρV′，分子个数为N＝mMNA＝ρV′MNA，水