高考物理專題訓(xùn)練：熱學(xué)（兩套 附詳細(xì)答案解析）

Page19高考物理專題訓(xùn)練：熱學(xué)（基礎(chǔ)卷）一、(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1．阿伏加德羅常數(shù)是NA(mol-1)，銅的摩爾質(zhì)量是μ(kg/mol)，銅的密度是ρ(kg/m3)，則下列說法不正確的是()A．1m3銅中所含的原子數(shù)為B．一個銅原子的質(zhì)量是C．一個銅原子所占的體積是D．1kg銅所含有的原子數(shù)目是【答案】D【解析】1m3銅中所含的原子數(shù)為，A正確；—個銅原子的質(zhì)量是，B正確；一個銅原子所占的體積是，C正確；1kg銅所含有的原子數(shù)目是，D錯誤。2．環(huán)繞地球做勻速圓周運動的航天飛機(jī)艙內(nèi)密封著一定質(zhì)量的空氣，則()A．由于氣體處于完全失重狀態(tài)，故氣體對艙壁無壓力B．當(dāng)對艙內(nèi)氣體加熱時，氣體的壓強(qiáng)和內(nèi)能均增大C．若艙內(nèi)有少量氣體漏出，但氣體的溫度不變，則艙內(nèi)氣體的內(nèi)能也不變D．若向艙內(nèi)再充入空氣，并保持艙內(nèi)溫度不變，則艙內(nèi)氣體的內(nèi)能一定不變【答案】B【解析】氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生是由于氣體分子作無規(guī)則熱運動時，頻繁的撞擊容器壁產(chǎn)生，所以此時氣體對艙壁有壓力，故A錯誤；當(dāng)對艙內(nèi)氣體加熱時，氣體溫度升高，內(nèi)能增加；由于氣體體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知壓強(qiáng)增加，故B正確；若艙內(nèi)有少量氣體漏出，但氣體的溫度不變，分子熱運動的平均動能不變，故內(nèi)能減小，故C錯誤；若向艙內(nèi)再充入空氣，并保持艙內(nèi)溫度不變，分子熱運動的平均動能不變，故內(nèi)能增加，故D錯誤。3．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac。則()A．Tb>Tc，Qab>QacB．Tb>Tc，Qab<QacC．Tb＝Tc，Qab>QacD．Tb＝Tc，Qab<Qac【答案】C【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：eq\f(p0V0,Ta)＝eq\f(2p0V0,Tb)＝eq\f(2p0V0,Tc)，所以有Ta<Tb＝Tc，在ab過程中，吸收的熱量Qab＝ΔU－W，其中W<0，在ac過程中，吸收的熱量Qac＝ΔU，所以Qab>Qac，所以C正確，A、B、D錯誤。4．如圖所示，豎直放置的彎曲玻璃管a端封閉，b端開口，水銀將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)各液面間高度差為h1、h2、h3且h1＝h2＝h3；K1、K2為兩個閥門，K2位置與b管水銀面等高，打開閥門后可與外界大氣相通。打開K1或K2，下列判斷正確的是()A．打開K1，h1、h2和h3均變?yōu)榱鉈．打開K1，h1增大，h2和h3均變?yōu)榱鉉．打開K2，h1、h2和h3均變?yōu)榱鉊．打開K2，h1、h2、h3的長度保持不變【答案】D【解析】設(shè)h1＝h2＝h3＝h，由題圖可知，中間封閉氣體的壓強(qiáng)p＝p0－h(huán)2＝p0－h(huán)<p0，左邊氣體壓強(qiáng)pa＝p－h(huán)3＝p－h(huán)＝p0－2h<p0；打開K1，中間部分氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p0，則h2和h1均變?yōu)榱?，左邊氣體壓強(qiáng)變大，氣體體積減小，h3增大，故A、B錯誤；打開K2，各部分氣體壓強(qiáng)均不變，則h1、h2、h3均不變，故C錯誤，D正確。5．如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細(xì)筒的3倍，細(xì)筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有氣體，氣柱長L＝20cm?；钊鸄上方的水銀深H＝10cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平?，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推入細(xì)筒中，若大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于75cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，則此時封閉氣體的壓強(qiáng)為()A．100cmHgB．95cmHgC．85cmHgD．75cmHg【答案】B【解析】當(dāng)有一半的水銀被推入細(xì)筒中時，由于粗筒橫截面積是細(xì)筒橫截面積的3倍，因此，細(xì)筒中水銀柱的高度為eq\f(H,2)×3＝15cm，活塞A上方水銀柱的總高度為h＝15cm＋eq\f(H,2)＝20cm，因活塞A的重力不計，所以封閉氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋h＝95cmHg，B正確。6．以下說法正確的是()A．無論什么物質(zhì)，只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子數(shù)B．分子引力不等于分子斥力時，違背了牛頓第三定律C．1g氫氣和1g氧氣含有的分子數(shù)相同，都是6.02×1023個D．陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運動就是布朗運動【答案】A【解析】由于物體的分子數(shù)等于摩爾數(shù)與阿伏加德羅常數(shù)的乘積，所以只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子數(shù)，A正確；分子引力與分子斥力不是一對作用力和反作用力，它們的大小不一定相等，B錯誤；氫氣分子和氧氣分子的摩爾質(zhì)量不同，所以1g氫氣和1g氧氣含有的分子數(shù)不同，C錯誤；布朗運動只有在顯微鏡下才能看到，人肉眼是看不到的，從陽光中看到的塵埃的運動是物體的機(jī)械運動，D錯誤。7．關(guān)于分子間作用力和分子勢能，下列敘述正確的是()A．分子間距離增大時，分子間引力增大，斥力減小B．分子間距離減小時，分子間引力和斥力都增大C．物體的體積減小時，內(nèi)部分子勢能一定減小D．一個物體在分子間顯引力時分子勢能一定比顯斥力時分子勢能要多【答案】B【解析】分子間距離增大時，分子間引力和斥力都減小，分子間距離減小時，分子間引力和斥力都增大，A錯誤，B正確；物體的體積減小時，內(nèi)部分子勢能不一定減小，如0℃的冰熔化成0℃的水的過程中要不斷吸熱，內(nèi)能增大，而溫度不變，分子動能不變，分子勢能增大，C錯誤；分子距離在大于平衡距離且分子間距離減小時，分子勢能減??；分子距離在小于平衡距離且分子間距離減小時，分子勢能增大，當(dāng)r＝r0時分子間作用力為零，分子勢能最小，D錯誤。8．下列說法正確的是()A．如圖甲，迅速壓下有機(jī)玻璃筒中的活塞，密閉氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，可視為等溫變化B．如圖乙，一定質(zhì)量的理想氣體處于A狀態(tài)時溫度為TA＝300K，則氣體從狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B的過程中的最高溫度為400KC．如圖丙，一端封閉一端開口的細(xì)管開口向下豎直放置，兩段空氣柱的長度分別為l1和l2，若將兩段水銀柱和空氣柱分別合在一起，則此時管中空氣柱的長度l＜l1＋l2D.如圖丁，容器A、B中各有一個可自由移動的輕活塞，兩容器底部由帶閥門K的管相連。已知整個裝置與外界絕熱且大氣壓恒定。現(xiàn)打開閥門使A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡，則此過程中大氣壓對水做功，水的內(nèi)能增加【答案】B【解析】用活塞迅速壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣，氣體的體積變小，玻璃筒來不及和外界發(fā)生熱傳遞，則通過做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，故氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，故A錯誤；由圖示圖象可知，氣體體積為時氣體壓強(qiáng)為：，由理想氣體狀態(tài)方程可得：，當(dāng)最大時，溫度最高，解得時，最大，解得，故B正確；設(shè)上下兩端水銀柱的長為h1、h2，則兩氣體混合的過程由波意耳定律：，解得：，因，可得，故C錯誤；大氣壓對水做的總功：，由于，所以，即大氣壓力對水不做功，由于水的重心降低，重力勢能減小，由能量守恒定律知水的內(nèi)能增加，故D錯誤。9．如圖所示，曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過程，圖中橫軸表示時間t，縱軸表示溫度T。從圖中可以確定的是()A．晶體和非晶體均存在固定的熔點T0B．曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)C．曲線M的ab段表示固態(tài)、曲線N的ef段不表示固態(tài)D．曲線M的cd段、曲線N的fg段均表示液態(tài)【答案】BC【解析】只有晶體存在固定的熔點T0，曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)，曲線M的ab段表示固態(tài)，曲線N的ef段不表示固態(tài)，曲線N的fg段不表示液態(tài)，選項B、C正確，A、D錯誤。10．下列說法正確的是()A．分子間距離增大時，分子間的引力減小，斥力增大B．當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時，隨分子間距離的增大，分子勢能增大C．一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等溫膨脹，一定從外界吸收熱量D．一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹，一定向外界放出熱量E．熵的大小可以反映物體內(nèi)分子運動的無序程度【答案】BCE【解析】分子間距離增大時，分子間的引力和斥力均減小，選項A錯誤；當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時，隨分子間距離的增大，分子勢能增大，選項B正確；一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等溫膨脹，溫度不變，內(nèi)能不變，對外做功，一定從外界吸收熱量，選項C正確；一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹，對外做功，根據(jù)蓋—呂薩克定律，等壓膨脹，溫度一定升高，內(nèi)能增大，一定吸收熱量，選項D錯誤；熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運動無序性的量度，其大小可以反映物體內(nèi)分子運動的無序程度，選項E正確。11．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對此氣體，下列說法正確的是()A．過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小B．過程②中氣體對外界做正功C．過程④中氣體從外界吸收了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小【答案】BDE【解析】過程①氣體發(fā)生等容變化，溫度升高，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知氣體壓強(qiáng)增大，故A錯誤；過程②氣體體積增大，氣體對外做正功，故B正確；過程④氣體發(fā)生等容變化，氣體對外不做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)ΔU＝Q＋W可知氣體對外放熱，故C錯誤；狀態(tài)c、d的溫度相同，氣體內(nèi)能相等，故D正確；由eq\f(pV,T)＝C可得T＝eq\f(p,C)V，在T－V圖象中，坐標(biāo)點與坐標(biāo)原點的連線的斜率k＝eq\f(p,C)，如圖所示，所以狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小，故E正確。12．如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸的內(nèi)壁光滑。現(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動，在此過程中如果環(huán)境溫度恒定，下列說法正確的是()A．每個氣體分子的速率都不變B．氣體分子平均動能不變C．水平外力F逐漸變大D．氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小E．氣體對外界做功，吸收熱量【答案】BCE【解析】封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，故分子熱運動的平均動能不變，但不是每個分子速率都不變，故A錯誤，B正確;氣體等溫膨脹，根據(jù)玻意耳定律pV＝C，可以知道氣壓不斷減小，故內(nèi)外壓力差變大，向左，故F逐漸變大，故C正確；封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，故分子熱運動的平均動能不變，氣體分子勢能不計，故內(nèi)能不變，故D錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，內(nèi)能不變，氣體膨脹，對外做功，即氣體對外界做功，吸收熱量，故E正確。二、(本題共5小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(8分)“用油膜法估測分子的大小”實驗的簡要步驟如下：A．將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油酸膜的面積S；B．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上；C．用淺盤裝入約2cm深的水；D．用公式d＝eq\f(V,S)，求出薄膜厚度，即油酸分子直徑的大?。籈．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。上述步驟中有步驟遺漏或不完整的，請指出：(1)____________________________________________________(2)____________________________________________________上述實驗步驟的合理順序是________。某同學(xué)實驗中最終得到的計算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)偏大，對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能正確的是________。A．錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計算B．計算油酸膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理C．計算油酸膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)D．水面上痱子粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開【答案】(1)C步驟中，要在水面上撒上痱子粉或細(xì)石膏粉(2分)(2)實驗時，還需要：F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時液滴的數(shù)目(2分)CFBAED(2分)ACD(2分)14．(10分)熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中。該設(shè)備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能。一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃。氬氣可視為理想氣體。(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時爐腔中氣體的壓強(qiáng)?！窘馕觥?1)設(shè)初始時每瓶氣體的體積為V0，壓強(qiáng)為p0，使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1。假設(shè)體積為V0，壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時，其體積膨脹為V1，由玻意耳定律得：p0V0＝p0V1(2分)被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為：V?＝V1－V0(2分)設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為V2，由玻意耳定律得：p2V2＝10p1V?聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：p2＝3.2×107Pa。(2分)(2)設(shè)加熱前爐腔的溫度為T0，加熱后爐腔的溫度為T1，氣體壓強(qiáng)為p3，由查理定律得：(2分)聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：p3＝1.6×108Pa。(2分)15．(10分)如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦．開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g?！窘馕觥块_始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T1)①(1分)根據(jù)力的平衡條件有p1S＝p0S＋mg②(1分)聯(lián)立①②式可得T1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,p0S)))T0③(1分)此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)④(1分)式中V1＝SH⑤(1分)V2＝S(H＋h)⑥(1分)聯(lián)立③④⑤⑥式解得T2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(h,H)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,p0S)))T0⑦(2分)從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為W＝(p0S＋mg)h(2分)16．(10分)如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣。平衡時，氮氣的壓強(qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p。現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：(i)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；(ii)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積?！窘馕觥?i)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10，根據(jù)力的平衡條件得(p10–p)·2S＝(p0–p)·S①(2分)得p10＝(p0＋p)②(1分)(ii)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和V1，氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p2和V2，根據(jù)力的平衡條件有p2·S＝p1·2S③(1分)由玻意耳定律得p1V1＝p10·2V0④(1分)p2V2＝p0·V0⑤(1分)由于兩活塞用剛性桿連接，故V1–2V0＝2(V0–V2)⑥(2分)聯(lián)立②③④⑤⑥式解得⑦(1分)⑧(1分)17．(14分)如圖甲所示，一個粗細(xì)均勻的圓管，左端用一橡皮塞住，橡皮離右端管口的距離是20cm，把一個帶手柄的活塞從右端管口推入，將塞向左端緩慢推動到離橡皮5cm時橡皮被推動。已知圓管的橫截面積為S＝2.0×10－5m2，手柄的橫截面積為S′＝1.0×10－5m2，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，若活塞和圓管間的摩擦不計，且整個過程管內(nèi)氣體溫度不變。求：(1)橡皮與圓管間的最大靜摩擦力f；(2)這一過程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值；(3)在圖乙的p－V圖象中畫出氣體經(jīng)歷的狀態(tài)變化過程圖象，并用箭頭標(biāo)出狀態(tài)變化的方向?！窘馕觥?1)將活塞向左端緩慢推動的過程中，管內(nèi)氣體溫度不變，初態(tài)p1＝1.0×105PaV1＝l1S＝0.2×2.0×10－5m3＝4×10－6m3(1分)末態(tài)V2＝l2S＝0.05×2.0×10－5m3＝1×10－6m3(1分)由玻意耳定律可知p1V1＝p2V2(1分)p2＝eq\f(p1V1,V2)＝4×105Pa(2分)以橡皮為研究對象，橡皮剛被推動時受到的靜摩擦即為最大靜摩擦力p2S＝p0S＋f(2分)f＝p2S－p0S＝6N(1分)(2)以活塞為研究對象：p2S＝p0S＋F(2分)F＝p2S－p0S＝6N(1分)(3)由第1問可知，p－V圖象為(3分)高考物理專題訓(xùn)練：熱學(xué)（提高卷）一、(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1．以下說法正確的是()A．無論什么物質(zhì)，只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子數(shù)B．分子引力不等于分子斥力時，違背了牛頓第三定律C．1g氫氣和1g氧氣含有的分子數(shù)相同，都是6.02×1023個D．陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運動就是布朗運動【答案】A【解析】由于物體的分子數(shù)等于摩爾數(shù)與阿伏加德羅常數(shù)的乘積，所以只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子數(shù)，A正確；分子引力與分子斥力不是一對作用力和反作用力，它們的大小不一定相等，B錯誤；氫氣分子和氧氣分子的摩爾質(zhì)量不同，所以1g氫氣和1g氧氣含有的分子數(shù)不同，C錯誤；布朗運動只有在顯微鏡下才能看到，人肉眼是看不到的，從陽光中看到的塵埃的運動是物體的機(jī)械運動，D錯誤。2．下列說法正確的是()A．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同B．液體表面存在張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離C．晶體和非晶體不可以相互轉(zhuǎn)化D．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在斥力的緣故【答案】B【解析】溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均動能相同，但是由于氫和氧的分子量不同，則平均速率不相同，選項A錯誤；液體表面存在張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，選項B正確；晶體和非晶體在某種條件下可以相互轉(zhuǎn)化，選項C錯誤；氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子永不停息的做無規(guī)則運動的緣故，與分子斥力無關(guān)，選項D錯誤。3．阿伏加德羅常數(shù)是NA(mol-1)，銅的摩爾質(zhì)量是μ(kg/mol)，銅的密度是ρ(kg/m3)，則下列說法不正確的是()A．1m3銅中所含的原子數(shù)為B．一個銅原子的質(zhì)量是C．一個銅原子所占的體積是D．1kg銅所含有的原子數(shù)目是【答案】D【解析】1m3銅中所含的原子數(shù)為，A正確；—個銅原子的質(zhì)量是，B正確；一個銅原子所占的體積是，C正確；1kg銅所含有的原子數(shù)目是，D錯誤。4．一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a→b中氣體一定放熱B．過程b→c中氣體既不吸熱也不放熱C．過程c→a中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D．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【答案】AD【解析】由圖示可知，a→b過程，氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對氣體不做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；由圖示圖象可知，b→c過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律△U＝Q+W可知，氣體吸熱，故B錯誤；由圖象可知，c→a過程氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對氣體做功，W＞0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，△U＜0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯誤；由圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，b、c狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度不同，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，故D正確。5．如圖所示，豎直放置的彎曲玻璃管a端封閉，b端開口，水銀將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)各液面間高度差為h1、h2、h3且h1＝h2＝h3；K1、K2為兩個閥門，K2位置與b管水銀面等高，打開閥門后可與外界大氣相通。打開K1或K2，下列判斷正確的是()A．打開K1，h1、h2和h3均變?yōu)榱鉈．打開K1，h1增大，h2和h3均變?yōu)榱鉉．打開K2，h1、h2和h3均變?yōu)榱鉊．打開K2，h1、h2、h3的長度保持不變【答案】D【解析】設(shè)h1＝h2＝h3＝h，由題圖可知，中間封閉氣體的壓強(qiáng)p＝p0－h(huán)2＝p0－h(huán)<p0，左邊氣體壓強(qiáng)pa＝p－h(huán)3＝p－h(huán)＝p0－2h<p0；打開K1，中間部分氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p0，則h2和h1均變?yōu)榱?，左邊氣體壓強(qiáng)變大，氣體體積減小，h3增大，故A、B錯誤；打開K2，各部分氣體壓強(qiáng)均不變，則h1、h2、h3均不變，故C錯誤，D正確。6．圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標(biāo)為r0。相距很遠(yuǎn)的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子勢能為零，下列說法不正確的是()A．在r＞r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小B．在r＜r0階段，F(xiàn)做負(fù)功，分子動能減小，勢能也減小C．在r＝r0時，分子勢能最小，動能最大D．分子動能和勢能之和在整個過程中不變【答案】B【解析】r0為分子間的平衡距離；大于平衡距離時分子間為引力，小于平衡距離時，分子間為斥力；則有：r大于平衡距離，分子力表現(xiàn)為引力，相互靠近時F做正功，分子動能增加，勢能減小，故A正確；當(dāng)r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)做負(fù)功，分子動能減小，勢能增加，故B錯誤；當(dāng)r等于r0時，分子勢能最小，動能最大，故C正確；由于沒有外力做功，故分子動能和勢能之和在整個過程中不變，故D正確。7．下列說法正確的是()A．如圖甲，迅速壓下有機(jī)玻璃筒中的活塞，密閉氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，可視為等溫變化B．如圖乙，一定質(zhì)量的理想氣體處于A狀態(tài)時溫度為TA＝300K，則氣體從狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B的過程中的最高溫度為400KC．如圖丙，一端封閉一端開口的細(xì)管開口向下豎直放置，兩段空氣柱的長度分別為l1和l2，若將兩段水銀柱和空氣柱分別合在一起，則此時管中空氣柱的長度l＜l1＋l2D.如圖丁，容器A、B中各有一個可自由移動的輕活塞，兩容器底部由帶閥門K的管相連。已知整個裝置與外界絕熱且大氣壓恒定。現(xiàn)打開閥門使A中的水逐漸向B中流，最后達(dá)到平衡，則此過程中大氣壓對水做功，水的內(nèi)能增加【答案】B【解析】用活塞迅速壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣，氣體的體積變小，玻璃筒來不及和外界發(fā)生熱傳遞，則通過做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，故氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，故A錯誤；由圖示圖象可知，氣體體積為時氣體壓強(qiáng)為：，由理想氣體狀態(tài)方程可得：，當(dāng)最大時，溫度最高，解得時，最大，解得，故B正確；設(shè)上下兩端水銀柱的長為h1、h2，則兩氣體混合的過程由波意耳定律：，解得：，因，可得，故C錯誤；大氣壓對水做的總功：，由于，所以，即大氣壓力對水不做功，由于水的重心降低，重力勢能減小，由能量守恒定律知水的內(nèi)能增加，故D錯誤。8．一定質(zhì)量的理想氣體（分子力不計），體積由V膨脹到V?。如果通過壓強(qiáng)不變的過程實現(xiàn)，對外做功大小為W1，傳遞熱量的值為Q1，內(nèi)能變化為△U1；如果通過溫度不變的過程來實現(xiàn)，對外做功大小為W2，傳遞熱量的值為Q2，內(nèi)能變化為ΔU2。則（）A．W1＞W(wǎng)2，Q1＜Q2，ΔU1＞ΔU2B．W1＜W2，Q1＝Q2，ΔU1＞ΔU2C．W1＜W2，Q1＞Q2，ΔU1＞ΔU2D．W1＝W2，Q1＞Q2，ΔU1＞ΔU2【答案】C【解析】在p－V圖象作出等壓過程和等溫過程的變化圖線，如圖所示，根據(jù)圖象與坐標(biāo)軸所面積表示功，可知：W1＞W(wǎng)2。第一種情況，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大，因此溫度升高，ΔU1＞0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：ΔU1＝Q1－W1，第二種情況等溫過程，氣體等溫變化，ΔU2＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：ΔU2＝Q2－W2，則得：Q2＝W2，由上可得：ΔU1＞ΔU2，Q1＞Q2，C正確。9．如圖所示，曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過程，圖中橫軸表示時間t，縱軸表示溫度T。從圖中可以確定的是()A．晶體和非晶體均存在固定的熔點T0B．曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)C．曲線M的ab段表示固態(tài)、曲線N的ef段不表示固態(tài)D．曲線M的cd段、曲線N的fg段均表示液態(tài)【答案】BC【解析】只有晶體存在固定的熔點T0，曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)，曲線M的ab段表示固態(tài)，曲線N的ef段不表示固態(tài)，曲線N的fg段不表示液態(tài)，選項B、C正確，A、D錯誤。10．下列說法正確的是（）A．一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時，該理想氣體吸收的熱量全部用于對外做了功B．利用新科技手段對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，可以使內(nèi)燃機(jī)獲得的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．封閉容器中的氣體對外做功時，氣體的內(nèi)能不一定減少D．夏天開空調(diào)可以使房間的溫度比室外低，說明熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體E．第二類永動機(jī)不可能制成是因為違背了熱力學(xué)第二定律【答案】ACE【解析】一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，溫度不變（ΔU＝0），體積膨脹（W＜0），氣體吸收熱量（Q＞0），該理想氣體吸收的熱量全部用于對外做了功。故A正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，不能使內(nèi)燃機(jī)獲得的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化。故B錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律W+Q＝ΔU，封閉容器中的氣體對外做功（W＜0）時，由于和外界熱交換不明確，所以氣體的內(nèi)能不一定減少。故C正確；夏天開空調(diào)可以使房間的溫度比室外低，說明熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，但必須電對其做功。故D錯誤；第二類永動機(jī)不可能制成是因為違背了熱力學(xué)第二定律，故E正確。11．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對此氣體，下列說法正確的是()A．過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小B．過程②中氣體對外界做正功C．過程④中氣體從外界吸收了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小【答案】BDE【解析】過程①氣體發(fā)生等容變化，溫度升高，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知氣體壓強(qiáng)增大，故A錯誤；過程②氣體體積增大，氣體對外做正功，故B正確；過程④氣體發(fā)生等容變化，氣體對外不做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)ΔU＝Q＋W可知氣體對外放熱，故C錯誤；狀態(tài)c、d的溫度相同，氣體內(nèi)能相等，故D正確；由eq\f(pV,T)＝C可得T＝eq\f(p,C)V，在T－V圖象中，坐標(biāo)點與坐標(biāo)原點的連線的斜率k＝eq\f(p,C)，如圖所示，所以狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小，故E正確。12．如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸的內(nèi)壁光滑?，F(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動，在此過程中如果環(huán)境溫度恒定，下列說法正確的是()A．每個氣體分子的速率都不變B．氣體分子平均動能不變C．水平外力F逐漸變大D．氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小E．氣體對外界做功，吸收熱量【答案】BCE【解析】封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，故分子熱運動的平均動能不變，但不是每個分子速率都不變，故A錯誤，B正確;氣體等溫膨脹，根據(jù)玻意耳定律pV＝C，可以知道氣壓不斷減小，故內(nèi)外壓力差變大，向左，故F逐漸變大，故C正確；封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，故分子熱運動的平均動能不變，氣體分子勢能不計，故內(nèi)能不變，故D錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，內(nèi)能不變，氣體膨脹，對外做功，即氣體對外界做功，吸收熱量，故E正確。二、(本題共5小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(8分)“用油膜法估測分子的大小”實驗的簡要步驟如下：A．將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油酸膜的面積S；B．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上；C．用淺盤裝入約2cm深的水；D．用公式d＝eq\f(V,S)，求出薄膜厚度，即油酸分子直徑的大小；E．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。上述步驟中有步驟遺漏或不完整的，請指出：(1)________________________________________________________________________________________________________(2)上述實驗步驟的合理順序是________。(3)某同學(xué)實驗中最終得到的計算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)偏大，對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能正確的是________。A．錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計算B．計算油酸膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理C．計算油酸膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)D．水面上痱子粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開【答案】(1)C步驟中，要在水面上撒上痱子粉或細(xì)石膏粉(2分)實驗時，還需要：F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時液滴的數(shù)目(2分)(2)CFBAED(2分)(3)ACD(2分)14．(10分)如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣。平衡時，氮氣的壓強(qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：(i)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；(ii)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。【解析】(i)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10，根據(jù)力的平衡條件得(p10–p)·2S＝(p0–p)·S①(2分)得p10＝(p0＋p)②(1分)(ii)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和V1，氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p2和V2，根據(jù)力的平衡條件有p2·S＝p1·2S③(1分)由玻意耳定律得p1V1＝p10·2V0④(1分)p2V2＝p0·V0⑤(1分)由于兩活塞用剛性桿連接，故V1–2V0＝2(V0–V2)⑥(2分)聯(lián)立②③④⑤⑥式解得，。(2分)15．(10分)如圖，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm。若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg，環(huán)境溫度為296K。(1)求細(xì)管的長度；(2)若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止