[K12学习]2019版高考物理总复习 选考部分 热学章末质量检测

单元检测十三热学考生注意：1.本试卷共4页.2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟，满分100分.4.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整.一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分)1.以下关于布朗运动的说法正确的是()A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C.一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚.这说明温度越高布朗运动越激烈D.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动2.关于温度的概念，下列说法中正确的是()A.温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B.物体温度高，则物体每一个分子的动能都大C.某物体内能增大时，其温度一定升高D.甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大3.(2015·北京理综·13)下列说法正确的是()A.物体放出热量，其内能一定减小B.物体对外做功，其内能一定减小C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变4.下列说法正确的是()A.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B.扩散现象表明，分子在永不停息地运动C.当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小D.当分子间距等于r0时，分子间的引力和斥力都为零5.根据热力学定律，下列说法正确的是()A.热量可以从低温物体自发地向高温物体传递B.空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的不断进步可以使内燃机成为单一热源的热机D.对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”6.用隔板将一容器隔成A和B两部分，A中充有一定量的气体，B为真空(如图1甲所示)，现把隔板抽去，A中的气体将自动充满整个容器(如图乙所示)，这个过程称为气体的自由膨胀.则关于气体的自由膨胀下列说法中正确的是()图1A.在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向相同B.在自由膨胀过程中，只要把握好隔板插入的时机，全部气体都能到达B部分C.气体充满整个容器后，只要时间足够长，还能全部自动回到A部分D.气体充满整个容器后，B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)7.一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其VT图象如图2所示.下列说法正确的有()图2A.A→B的过程中，气体对外界做功B.A→B的过程中，气体放出热量C.B→C的过程中，气体压强不变D.A→B→C的过程中，气体内能增加8.对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A.保持气体的压强不变，改变其体积，可以实现其内能不变B.保持气体的压强不变，改变其温度，可以实现其内能不变C.若气体的温度逐渐升高，则其压强可以保持不变D.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体体积逐渐增大时，气体的内能一定减小9.(2017·河南六市一联)下列说法中正确的是()A.压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现B.两个分子间距增大时，它们之间的分子势能一定增大C.在绝热过程中，外界对理想气体做功，气体的内能一定增加D.水的饱和汽压随温度的升高而增大E.液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体表面存在张力10.下列说法中正确的是()A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动B.气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大C.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加D.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E.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律三、非选择题(本题共7小题，共56分)11.(4分)(2017·上海单科·16)如图3，汽缸固定于水平面，用截面积为20 cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩擦不计.当大气压强为1.0×105 Pa、气体温度为87 ℃时，活塞在大小为40 N、方向向左的力F作用下保持静止，气体压强为________ Pa.若保持活塞不动，将气体温度降至27 ℃，则F变为________ N.图312.(6分)(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还欠缺的器材有________________.(2)在用油膜法估测分子大小的实验中，在哪些方面作了理想化的假设：___________________ ____________________________________________________________.实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，这是因为____________________________ ____________________________________________________________；在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了________________________.(3)如图4所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示).图4(4)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，如图5所示，测得油膜占有的小正方形个数为X.图5①用以上字母表示油酸分子直径的大小d＝________.②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X＝________.13.(8分)(2017·福建福州模拟)如图6所示，厚度和质量不计、横截面积为S＝10 cm2的绝热汽缸倒扣在水平桌面上，汽缸内有一绝热的“T”形活塞固定在桌面上，活塞与汽缸封闭一定质量的理想气体，开始时，气体的温度为T0＝300 K，压强为p＝0.5×105 Pa，活塞与汽缸底的距离为h＝10 cm，活塞可在汽缸内图6无摩擦滑动且不漏气，大气压强为p0＝1.0×105 Pa.求：(1)此时桌面对汽缸的作用力大小F N；(2)现通过电热丝给气体缓慢加热到T，此过程中气体吸收热量为Q＝7 J，内能增加了ΔU＝5 J，整个过程活塞都在汽缸内，求T的值.14.(8分)如图7所示，一细U 型管两端开口，用两段水银柱封闭了一段空气柱在管的底部，初始状态时气体温度为280 K ，管的各部分尺寸如图所示，图中封闭空气柱长度L 1＝20 cm.其余部分长度分别为L 2＝15 cm ，L 3＝10 cm ，h 1＝4 cm ，h 2＝20 cm ；现使气体温度缓慢升高，取大气压强为p 0＝76 cmHg ，求：图7(1)气体温度升高到多少时右侧水银柱开始全部进入竖直管； (2)气体温度升高到多少时右侧水银柱与管口相平.15.(10分)(2016·全国卷Ⅰ·33(2))在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σr ，其中σ＝0.070 N /m.现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升.已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度大小g ＝10 m/s 2.(1)求在水下10 m 处气泡内外的压强差；(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.16.(10分)(2018·陕西商洛模拟)如图8所示，一个绝热的汽缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性能良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g.图8(1)加热过程中，若A气体内能增加了ΔU1，求B气体内能增加量ΔU2.(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量Δm.17.(10分)如图9所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为S＝1×10－3 m2，汽缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦.开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底高度L1＝12 cm，此时汽缸内被封闭气体的压强p1＝1.5×105 Pa，温度T1＝300 K，外界大气压p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2.图9(1)现对密闭气体加热，当温度升到T2＝400 K.其压强p2多大？(2)若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为T3＝360 K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？(3)保持气体温度为360 K不变，让汽缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L4＝16 cm处，则求汽缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度a的大小及方向.答案精析1.D2.A3.C [由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递.若物体放热Q ＜0，但做功W 未知，所以内能不一定减小，A 选项错误；物体对外做功W ＜0，但Q 未知，所以内能不一定减小，B 选项错误；物体吸收热量Q ＞0，同时对外做功W ＜0，W ＋Q 可正、可负、还可为0，所以内能可能增加，故C 选项正确；物体放出热量Q ＜0，同时对外做功W ＜0，所以ΔU ＜0，即内能一定减小，D 选项错误.]4.B5.B6.D7.BC [由V-T 图象知，从A 到B 的过程中，气体被等温压缩，外界对气体做正功，气体的内能不变.由热力学第一定律知，气体放出热量，A 项错误，B 项正确；从B 到C 的过程中气体做等压变化，温度降低，气体内能减少，故C 正确，D 错误.]8.CD [一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关系，温度变化则其内能一定变化，B 选项错误；保持气体的压强不变，改变其体积，则其温度一定改变，故内能变化，A 选项错误；气体温度升高的同时，若其体积也逐渐变大，由理想气体状态方程pVT ＝C 可知，则其压强可以不变，C 选项正确；由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 知，气体温度每升高1 K 所吸收的热量Q 与做功W 有关，即与气体经历的过程有关，D 选项正确；当气体做等温膨胀时，其内能不变，E 选项错误.]9.CDE [压缩气体需要用力，是由大量气体分子的碰撞作用造成的，A 项错；当两个分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离增大分子势能增大，分子力表现为斥力时，随分子间距离增大分子势能减小，B 项错.]10.ACD [布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，而不是分子的运动，故A 对.温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个气体分子的速率都增大，故B 错.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，虽然温度没有升高，但此过程必须吸热，而吸收的热量使分子之间的距离增大，分子势能增加，故C 对.温度是分子热运动的平均动能的标志，故D 对.由热力学第二定律知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，空调机作为制冷机使用时，消耗电能，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，故E 错.] 11.1.2×105 0解析 以活塞为研究对象，对其进行受力分析，如图所示(其中封闭气体的压强为p 1)由平衡条件可得 F ＋p 0S ＝p 1S则p 1＝p 0＋FS代入数据，得 p 1＝1.2×105 Pa保持活塞不动，就意味着气体的体积没有发生变化，即气体发生的是等容变化，设气体温度降至27 ℃时的压强为p 2，则 p 1T 1＝p 2T 2代入数据，得 p 2＝1.0×105 Pa 对活塞列平衡状态方程 F ′＋p 0S ＝p 2S 得F ′＝0 N.12.(1)量筒、痱子粉、坐标纸(2)将油膜看成单分子油膜，将油酸分子看做球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的 纯油酸粘滞力较大，直接测量体积时误差太大 界定油膜的边界 (3)dacb (4)①VANXa 2 ②5513.(1)50 N (2)720 K解析 (1)对汽缸受力分析，由平衡条件有 F N ＋pS ＝p 0S ， 得F N ＝(p 0－p )S ＝50 N.(2)设温度升高至T 时，活塞与汽缸底的距离为H ，则气体对外界做功W ＝p 0ΔV ＝p 0S (H －h )， 由热力学第一定律得ΔU ＝Q －W . 解得H ＝12 cm气体温度从T 0升高到T 的过程，由理想气体状态方程，得pSh T 0＝p 0SH T .解得T ＝p 0Hph T 0＝720 K.14.(1)630 K (2)787.5 K解析 (1)设U 型管的横截面积是S ，以封闭气体为研究对象，其初状态： p 1＝p 0＋h 1＝(76＋4) cmHg ＝80 cmHg ，V 1＝L 1S ＝20S当右侧的水银全部进入竖直管时，水银柱的高度：h ＝h 1＋L 3＝ (4＋10) cm ＝14 cm ，此时左侧竖直管中的水银柱也是14 cm气体的状态参量：p 2＝p 0＋h ＝(76＋14) cmHg ＝90 cmHg ，V 2＝L 1S ＋2L 3S ＝20S ＋2×10S ＝40S 由理想气体状态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数据得：T 2＝630 K(2)水银柱全部进入右管后，产生的压强不再增大，所以左侧的水银柱不动.右侧水银柱与管口相平时，气体的体积：V 3＝L 1S ＋L 3S ＋h 2S ＝20S ＋10S ＋20S ＝50S 由盖—吕萨克定律：V 2T 2＝V 3T 3代入数据得：T 3＝787.5 K. 15.(1)28 Pa (2)32解析 (1)由公式Δp ＝2σr 得Δp ＝2×0.0705×10－3 Pa ＝28 Pa 则水下10 m 处气泡内外的压强差是28 Pa. (2)气泡上升过程中做等温变化，由玻意耳定律得 p 1V 1＝p 2V 2 ① 其中，V 1＝43πr 13② V 2＝43πr 23③由于气泡内外的压强差远小于10 m 深处水的压强，气泡内压强可近似等于对应位置处的水的压强，所以有p 1＝p 0＋ρgh 1＝1.0×105 Pa ＋1.0×103×10×10 Pa ＝2×105 Pa ＝2p 0 ④ p 2＝p 0⑤将②③④⑤代入①得，2p 0×43πr 13＝p 0×43πr 232r 13＝r 23 r 2r 1＝32. 16.(1)Q －(mg ＋p 0S )h －ΔU 1 (2)(2T 2T 1－1)(Sp 0g ＋m )解析 (1)B 气体对外做的功：W ＝pSh ＝(p 0S ＋mg )h 由热力学第一定律得ΔU 1＋ΔU 2＝Q －W 解得ΔU 2＝Q －(mg ＋p 0S )h －ΔU 1 (2)停止对气体加热后，B 气体的初状态： p 1＝p 0＋mgS ，V 1＝2hS ，T 1B 气体的末状态：p 2＝p 0＋(m ＋Δm )gS，V 2＝hS ，T 2由理想气体状态方程 p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得Δm ＝(2T 2T 1－1)(Sp 0g＋m ).17.(1)2.0×105 Pa (2)18 cm (3)7.5 m/s 2，方向向上 解析 (1)气体发生等容变化，由查理定律得： p 1T 1＝p 2T 2，解得p 2＝2.0×105 Pa (2)活塞受力平衡，故封闭气体的压强 p 3＝p 0＋mgS ＝1.2×105 Pa根据理想气体状态方程，有p 2V 2T 2＝p 3V 3T 3，又V 2＝L 1S ，V 3＝L 3S ，解得：L 3＝18 cm (3)气体发生等温变化，由玻意耳定律得： p 3V 3＝p 4V 4，V 4＝L 4S ， 解得p 4＝1.35×105 Pa汽缸和活塞应向上做匀加速直线运动对活塞，由牛顿第二定律：p 4S －p 0S －mg ＝ma 解得：a ＝7.5 m/s 2.。

单元质检十三热学(选修3-3)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1、(2017·河北唐山模拟)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是()A、温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B、外界对物体做功,物体内能一定增加C、温度越高,布朗运动越显著D、当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小E、当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,但是内能不一定大,选项A正确;外界对物体做功,若物体同时向外散热,物体内能不一定增加,选项B错误;温度越高,布朗运动越显著,选项C正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增大后减小,选项D错误;当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,选项E正确.2、(2017·山西四校联考)下列叙述正确的是()A、扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B、布朗运动就是液体分子的运动C、分子间距离增大,分子间的引力和斥力一定减小D、物体的温度越高,分子运动越激烈,每个分子的动能都一定越大E、两个铅块压紧后能连在一起,说明分子间有引力,选项A正确;布朗运动是液体分子无规则运动的反映,不是液体分子的运动,选项B错误;分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力,分子间距增大时,引力和斥力均减小,选项C正确;物体的温度越高,分子运动越激烈,分子平均动能增大,并非每个分子的动能都一定越大,选项D错误;两个铅块压紧后,由于分子间存在引力,所以能连在一起,选项E正确.3、(2017·广东东莞实验中学期末)有关分子的热运动和内能,下列说法正确的是()A、一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变B、物体的温度越高,分子热运动越剧烈C、物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和D、布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的,所以温度不变,分子的平均动能不变,A正确;物体的温度越高,分子热运动越剧烈,B正确;物体的内能就是物体内部所有分子的热运动动能和分子势能的总和,C正确;布朗运动是由液体分子之间的不规则运动引起的,D错误.故选A、B、C.4、(2017·河南、河北、山西联考)下列说法正确的是()A、分子间距离增大时,分子间的引力减小,斥力增大B、当分子间的作用力表现为引力时,随分子间距离的增大分子势能增大C、一定质量的理想气体发生等温膨胀,一定从外界吸收热量D、一定质量的理想气体发生等压膨胀,一定向外界放出热量E、熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度,分子间的引力和斥力均减小,选项A错误;当分子间的作用力表现为引力时,随分子间距离的增大分子势能增大,选项B正确;一定质量的理想气体发生等温膨胀,温度不变,内能不变,对外做功,一定从外界吸收热量,选项C正确;一定质量的理想气体发生等压膨胀,对外做功,根据盖—吕萨克定律,等压膨胀,温度一定升高,内能增大,一定吸收热量,选项D错误;熵是系统内分子运动无序性的量度,其大小可以反映物体内分子运动的无序程度,选项E正确.5、(2017·东北师大附中等五校联考)下列说法正确的是()A、熵是物体内分子运动无序程度的量度B、在轮胎爆裂这一短暂过程中,气体膨胀,将势能转化为内能,温度升高C、物体的内能大小与温度、体积和物质的量三者有关D、从单一热源吸收热量,使之全部变成有用的机械功是可能的,熵值越大,代表系统分子运动越无序,故A正确;在轮胎爆裂这一短暂过程中,气体膨胀,对外做功,内能减小,温度降低,故B错误;物体内能包括分子总动能、分子总势能,分子动能与温度有关,分子势能与体积有关,故物体的内能大小与温度、体积和物质的量三者有关,故C正确;从单一热源吸收热量,使之全部变成有用的机械功是可能的,但是对外界产生了影响,故D正确. 6、(2017·河北唐山模拟)对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是()A、若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大B、若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变C、若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数一定增加D、若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数可能不变E、若气体体积减小,温度升高,单位时间内分子对器壁的撞击次数增多,平均撞击力增大,因此压强增大两个因素有关.若单位体积内分子数不变,当分子热运动加剧时,决定压强的两个因素中一个不变,一个增大,故气体的压强一定变大,A对,B 错;若气体的压强不变而温度降低时,气体的体积一定减小,故单位体积内的分子个数一定增加,C对,D错;由气体压强产生原因知,E对. 7、(2017·山东潍坊模拟)如图所示,一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了B、C,最后到D状态,下列判断中正确的是()A、A→B温度升高,压强不变B、B→C体积不变,压强变大C、B→C体积不变,压强不变D、C→D体积变小,压强变大,在A→B的过程中,气体温度升高,体积变大,且体积与温度成正比,由=C,气体压强不变,故A正确;由图象可知,在B→C的过程中,体积不变而热力学温度降低,由=C可知,压强p减小,故B、C错误;由图象可知,在C→D的过程中,气体温度不变,体积减小,由=C可知,压强p增大,故D正确.二、非选择题(本题共4小题,共44分)8、(9分)(2017·广西南宁模拟)用油膜法估测分子的大小实验的简要步骤如下:A、将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油酸膜的面积S.B、将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.C、用浅盘装入2 cm深的水.D、用公式d=求出薄膜厚度,即油酸分子直径的大小.E、根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V.上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的,请指出:(1).(2).上述实验步骤的合理顺序是.步骤中,要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉.(2)实验时,还需要:F、用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时液滴的数目.实验步骤的合理顺序是CFBAED.9、(10分)(2017·四川雅安模拟)如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上,汽缸的质量为m0,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为p0,平衡时汽缸内的容积为V.现用手握住活塞手柄缓慢向上提,设汽缸足够长,不计汽缸内气体的重力和活塞与汽缸壁间的摩擦,求开始时汽缸内封闭气体的压强和刚提离地面时封闭气体的压强.+p0-p1,开始时由于活塞处于静止,由平衡条件可得p0S+mg=p1S,则p1=p0+当汽缸刚提离地面时汽缸处于静止状态,汽缸与地面间无作用力,设此时封闭气体压强为p2,因此由平衡条件可得p2S+m0g=p0S则p2=p0-.10、(12分)(2016·全国卷Ⅰ)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=,其中σ=0、070 N/m.现让水下10 m处一半径为0、50 cm的气泡缓慢上升.已知大气压强p0=1、0×105 Pa,水的密度ρ=1、0×103 kg/m3,重力加速度大小g取10 m/s2.(1)求在水下10 m处气泡内外的压强差;(2)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.(2)1、3当气泡在水下h=10 m处时,设其半径为r1,气泡内外压强差为Δp1,则Δp1=①代入题给数据得Δp1=28 Pa②(2)设气泡在水下10 m处时,气泡内空气的压强为p1,气泡体积为V1;气泡到达水面附近时,气泡内空气的压强为p2,内外压强差为Δp2,其体积为V2,半径为r2.气泡上升过程中温度不变,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2③由力学平衡条件有p1=p0+ρgh+Δp1④p2=p0+Δp2⑤气泡体积V1和V2分别为V1=⑥V2=⑦联立③④⑤⑥⑦式得⑧由②式知,Δp i≪p0(i=1,2),故可略去⑧式中的Δp i项.代入题给数据得≈1、3 ⑨11、(13分)(2017·湖北襄阳二联)如图所示,两个可导热的汽缸竖直放置,它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积).两汽缸各有一个活塞,质量分别为m1和m2,活塞与汽缸无摩擦.活塞的下方为理想气体,上方为真空.当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h.(已知m1=2m,m2=m)(1)在两活塞上同时各放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T0).(2)在达到第(1)问的终态后,环境温度由T0缓慢上升到1、25T0,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功?(假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到汽缸顶部)h(2)0、75mgh设左、右活塞的面积分别为S'和S,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即由此得S'=2S在两个活塞上各放一质量为m的物块后,假设左、右两活塞仍没有碰到汽缸底部,由平衡条件有p左=,p右=,p左<p右,则右活塞降至汽缸底部,所有气体都在左汽缸中在初态,气体的压强为,体积为3Sh;在末态,气体压强为,体积为2xS(x为左活塞的高度)由玻意耳定律得·3Sh=·2xS解得x=h,即两活塞的高度差为h.(2)当温度由T0上升至T=1、25T0时,气体的压强不变,设x'是温度达到T时的左活塞的高度,由盖-吕萨克定律得x'=h=1、25h气体对活塞做的功为W=Fs=3mg(x'-x)=0、75mgh.。

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第十三章热学章末过关检测(十三)（时间：60分钟满分：100分)（15分）(1）(2018·山东潍坊一中模拟)下列说法中正确的是________．1．A．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B．橡胶无固定熔点,是非晶体C．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关D．热机的效率总小于1E．对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大(2)如图所示,竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长．粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定质量的空气(可视为理想气体)，气柱长L＝20 cm.活塞A上方的水银深H＝15 cm,两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移,直至水银的错误!被推入细筒中，求活塞B上移的距离．（设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75 cm的水银柱产生的压强）解析:（1）物体中分子热运动动能的总和与分子势能的总和等于物体的内能，故A错误；橡胶是非晶体，没有固定的熔点，故B正确；饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大，故C错误；热机的效率无法达到100％,故D正确；温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大，故E 正确。

（2）初态封闭气体压强：p1＝H＋p0,体积：V1＝LS1水银上升到细筒中,设粗筒横截面积为S,3则错误!HS＝h1错误!,错误!HS＝h2S,此时封闭气体压强：p2＝h1＋h2＋p0，体积:V2＝L′S,由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得L′＝18 cm，活塞B上移的距离d＝H＋L－L′－错误!H＝7 cm。

模块综合检测(一)(45分钟100分)1.(16分)(1)(多选)下列各种说法中正确的是( )A.0 ℃的铁和0 ℃的冰,它们的分子平均动能相同B.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互排斥C.橡胶无固定熔点,是非晶体D.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体E.压缩气体不一定能使气体的温度升高(2)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内,有一段长为l=16 cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体。

当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示,被封闭气柱的长度l1=23 cm;当管口向上竖直放置时,如图乙所示,被封闭气柱的长度l2=19 cm。

已知重力加速度g=10 m/s2,不计温度的变化。

求:①大气压强p0(用cmHg表示)。

②当玻璃管开口向上以a=5 m/s2的加速度匀加速上升时,水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度。

【解析】(1)选A、C、E。

温度是分子平均动能的标志,与其他无关,选项A对。

液体的表面张力是分子间距离大于液体内部分子间距离引起的,分子力表现为引力,选项B错。

橡胶是非晶体,没有固定的熔点,选项C 对。

凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在不引起其他变化的情况下热量只能从高温物体传递给低温物体,但是如果有做功等其他变化,热量也可以从低温物体传递给高温物体,选项D错误。

压缩气体等于对气体做功,而改变气体内能除了做功还有热传递,所以压缩的同时若伴随有热传递,压缩气体的温度也不一定升高,选项E对。

(2)①由玻意耳定律可得:p0l1S=(p0+ρg l)l2S解得:p0=76 cmHg②当玻璃管加速上升时,设封闭气体的压强为p,气柱的长度为l3,液柱质量为m,对液柱,由牛顿第二定律可得:pS-p0S-mg=ma解得:p=p0+=100 cmHg由玻意耳定律可得:p0l1S=p l3S解得:l3=17.48 cm答案:(1)A、C、E(2)①76 cmHg ②17.48 cm2.(16分)(2018·福州模拟)(1)(多选)如图是某喷水壶示意图。

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)S T 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。

专题十四热学题组1分子动理论、内能1.[2017全国卷Ⅱ,33(1),5分][多选]如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是( )A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变2.[2016北京高考,20,6分]雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果.雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm 的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写).某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内, PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化.据此材料,以下叙述正确的是()A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大3.[2016全国卷Ⅲ,33(1),5分][多选]关于气体的内能,下列说法正确的是()A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大C.气体被压缩时,内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加4.[2015上海高考,4,2分]一定质量的理想气体在升温过程中()A.分子平均势能减小B.每个分子速率都增大C.分子平均动能增大D.分子间作用力先增大后减小5.[2015福建高考,29(1),6分]下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是()A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈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6.[2015山东高考,37(1),4分][多选]墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是()A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动C.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的7.[2014福建高考,29(1),6分]如图所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比.图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()A.曲线①B.曲线②C.曲线③D.曲线④8.[2015全国卷Ⅰ,33(2),10分]如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50 kg,横截面积为S1=80.0 cm2;小活塞的质量为m2=1.50 kg,横截面积为S2=40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0 cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105 Pa,温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10 m/s2.求:(i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;(ii)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.题组2固体、液体和气体9.[2016江苏高考,12(1),4分][多选]在高原地区烧水需要使用高压锅.水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽.停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却.在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为()A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽10.[2014福建高考,29(2),6分]图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C,则下列关系式中正确的是()A.T A<T B,T B<T CB.T A>T B,T B=T CC.T A>T B,T B<T CD.T A=T B,T B>T C11.[2013全国卷Ⅱ,33(1),5分][多选]关于一定量的气体,下列说法正确的是 ()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的体积之和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12.[2015江苏高考,12(2),4分]在装有食品的包装袋中充入氮气,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(选填“增大”“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能(选填“增大”“减小”或“不变”).13.[2017全国卷Ⅱ,33(2),10分]一热气球体积为V,内部充有温度为T a的热空气,气球外冷空气的温度为T b.已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g.(i)求该热气球所受浮力的大小;(ii)求该热气球内空气所受的重力;(iii)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量.14.[2017全国卷Ⅲ,33(2),10分]一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通.开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变.已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:图(a) 图(b)(i)待测气体的压强;(ii)该仪器能够测量的最大压强.15.[2016江苏高考,8分](1)如图1所示,在斯特林循环的p-V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成.B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目(选填“增大”、“减小”或“不变”).状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图2所示,则状态A对应的是(选填“①”或“②”).图1图2(2)如图1所示,在A→B和D→A的过程中,气体放出的热量分别为4 J和20 J.在B→C和C→D 的过程中,气体吸收的热量分别为20 J和12 J.求气体完成一次循环对外界所做的功. 16.[2016全国卷Ⅰ,33(2),10分]在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=,其中σ=0.070 N/m.现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升.已知大气压强p0=1.0×105 Pa,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2.(i)求在水下10 m处气泡内外的压强差;(ii)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.17.[2016全国卷Ⅱ,33(2),10分]一氧气瓶的容积为0.08 m3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气.若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天.18.[2016全国卷Ⅲ,33(2),10分]一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg.环境温度不变.19[2015上海高考,30,10分]如图,气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与气缸光滑接触.初始时两侧气体均处于平衡态,体积之比V1∶V2=1∶2,温度之比T1∶T2=2∶5.先保持右侧气体温度不变,升高左侧气体温度,使两侧气体体积相同;然后使活塞导热,两侧气体最后达到平衡.求:(1)两侧气体体积相同时,左侧气体的温度与初始温度之比;(2)最后两侧气体的体积之比.20.[2015全国卷Ⅱ,33(2),10分]如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度为l=10.0 cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0 cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm 时将开关K关闭.已知大气压强p0=75.0 cmHg.(i)求放出部分水银后A侧空气柱的长度;(ii)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.21.[2014山东高考,37(2),8分]一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M=3×103 kg、体积V0=0.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距离h1=40 m,筒内气体体积V1=1 m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升.当筒内液面到水面的距离为h2时,拉力减为零,此时气体体积为V2,随后浮筒和重物自动上浮.求V2和h2.已知大气压强p0=1×105 Pa,水的密度ρ=1×103 kg/m3,重力加速度的大小g=10 m/s2.不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略.题组3热力学定律与能量守恒22.[2017全国卷Ⅲ,33(1),5分][多选]如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是()A.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界吸收热量E.在过程ca中气体从外界吸收热量23.[2017江苏高考,12(1),4分][多选]一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V-T图象如图所示.下列说法正确的有()A.A→B的过程中,气体对外界做功B.A→B的过程中,气体放出热量C.B→C的过程中,气体压强不变D.A→B→C的过程中,气体内能增加24.[2014全国卷Ⅰ,33(1),6分][多选]一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T图象如图所示.下列判断正确的是()A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同25.[2014广东高考,17,6分][多选]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26.[2015山东高考,37(2),8分]扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300 K,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303 K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p0,温度仍为303 K.再经过一段时间,内部气体温度恢复到300 K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:(i)当温度上升到303 K且尚未放气时,封闭气体的压强;(ii)当温度恢复到300 K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.一、选择题(每小题5分,共35分)1.[2018湖北武汉部分学校调研,16(1)][多选]在“用油膜法估测分子大小”的实验中,下列做法正确的是()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滴溶液的体积是1 mL,则1滴溶液中含有油酸10-2 mLB.往浅盘里倒入适量的水,再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,同时将玻璃板放在浅盘上,并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓范围内正方形的个数,并求得油膜的面积E.根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=,即油酸分子的大小2.[2018江西南宁毕业班摸底联考,33(1)][多选]运用分子动理论的相关知识,判断下列说法正确的是( )A.分子间距离增大时,可能存在分子势能相等的两个位置B.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关C.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为N A=D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动E.生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成3.[2017河北衡水中学9月大联考,17(1)][多选]下列说法正确的是()A.单晶体在不同方向上的导热性、导电性、机械强度等物理性质不一样B.热量不可能从低温物体向高温物体传递C.一定质量的理想气体,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大D.功可以完全转化为热量,而热量不能完全变为功,即不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功E.若气体的温度不变,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多4.[2017安徽合肥高三第三次质量检测,33(1)][多选]下列说法正确的是()A.相对湿度与同温度水的饱和汽压无关B.松香在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变C.若一个系统与另一个系统达到热平衡,则两系统温度一定相同D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则压强一定增大E.液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离5.[2017湖南师大附中月考,18][多选]下列说法中正确的是()A.一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律C.当分子间距r>r0时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分子间的斥力随着分子间距的增大而减小,所以分子力表现为引力D.大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大E.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的6.[2017山东济南高三针对性训练,33(1)][多选]下列说法中正确的有()A.用气筒给自行车打气,越打越费劲,说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力B.合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体C.空载的卡车停在水平地面上,在缓慢装载沙子的过程中,车胎不漏气,胎内气体可视为理想气体,温度不变,不计分子间势能,则胎内气体对外放热D.汽车尾气中含有多种有害气体污染空气,可以想办法使它们自发分离,既清洁了空气又变废为宝E.PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,在空中做无规则运动,它是空气中分子无规则热运动的反映7.[2017湖北武汉5月模拟,33(1)][多选]如图所示,在一定质量的理想气体压强随体积变化的p-V图象中,气体先后经历了ab、bc、cd、da四个过程,其中ab垂直于cd,ab垂直于V轴且与p轴平行,bc、da是两条等温线.下列判断正确的是()A.气体在状态a时的温度低于在状态c时的温度B.从a→b的过程,气体分子密集程度不变,分子平均动能增加C.从a→b→c的过程,气体密度不断减小,温度先升高后不变D.从c→d的过程,气体放出的热量大于外界对气体做的功E.从a→b→c→d的过程,设气体对外做功为W1,外界对气体做功为W2,气体吸热为Q1,放热为Q2,则W1-W2<Q1-Q2二、非选择题(共29分)8.[2018甘肃重点中学第一次联考,13(2),10分]如图所示,两个截面积都为S的圆柱形容器,右边容器高为H,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞.两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的.开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直到系统达到新的平衡,此时理想气体的温度增加为原来的1.4倍,已知外界大气压强为p0,求此过程中气体内能的增加量.9.[2018广东湛江高三调研,33(2),10分]一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系如图所示,气体在状态A时的压强p A=p0,温度T A=T0,体积V A=V0,线段AB与V轴平行,线段AC 与T轴平行,BC的延长线过原点.(1)求气体在状态B时的压强p B;(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10 J,该过程中气体吸收的热量Q 为多少?(3)求气体在状态C时的压强p C和温度T C.10.[2018河北武汉重点中学起点考试,17(2),9分]两端开口、粗细均匀的足够长U形玻璃管插在容积很大的水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启阀门A,各水银液面稳定时,位置如图所示,此时两部分气体温度均为300 K.已知h1=5 cm,h2=10 cm,右侧气体柱长度L1=60 cm,大气压为p0=75 cmHg.(1)求左侧竖直管内气体柱的长度L2;(2)关闭阀门A,当右侧竖直管内的气体柱长度为L'1=68 cm时(管内气体未溢出),气体温度应升高到多少?一、选择题(每小题5分,共30分)1.[多选]下列说法正确的是()A.悬浮在液体中的小颗粒越小,布朗运动越明显B.一定质量的气体,在体积膨胀的过程中,内能一定减小C.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体D.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关E.自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生2.[多选]以下说法正确的是()A.已知阿伏加德罗常数、铜的摩尔质量和密度,可算出铜原子的直径B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.布朗运动指的是悬浮在液体中的固体小颗粒的分子运动D.当两分子间距离大于平衡位置的距离r0时,分子间的距离越大,分子势能越小E.温度升高时,分子热运动的平均速率一定增大,但并非所有分子的速率都增大3.[多选]如图所示为分子间作用力与分子间距离的关系图,其中c点的横坐标表示分子力为零时分子间的距离,下列与分子间作用力和分子势能的有关说法正确的是 ()A.分子间距离x=c时,分子不受引力和斥力B.分子间距离由x=d增加到x=c时,分子的引力和斥力都减小C.分子间距离x=b时,分子的引力达到最大值D.分子间距离x=c时,分子势能最小E.分子间距离由x=c变化到x=a过程中,图线与x轴围成的面积大小为分子势能的增加量4.[多选]以下说法正确的是()A.分子间距离增大时,分子势能也增大B.已知某种液体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,则该液体分子间的平均距离可以表示为或C.空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D.液体的饱和汽压与温度以及液体的种类有关E.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动5.一定质量的理想气体,由状态a经b变化到c,如图所示,则下图中能正确反映出这一变化过程的是()6.[多选]下列说法正确的是()A.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的B.一定质量的气体在绝热膨胀的过程中,温度一定降低C.内能不同的物体,它们的分子热运动的平均动能可能相同D.一定质量的气体在等容变化的过程中吸热,内能不一定增加E.热量可以由低温物体传给高温物体二、非选择题(共36分)7.[10分]孔明灯是一种古老的汉族手工艺品,在古代多作军事用途,现代人放孔明灯多作为祈福之用.如图所示,孔明灯的质量m=0.2 kg、体积恒为V=1 m3,空气温度t0=27 ℃,大气压强p0=1.013×105 Pa,该条件下空气密度ρ0=1.2 kg/m3.重力加速度g=10 m/s2.对灯内气体缓慢加热,直到灯刚能浮起时,求:(1)灯内气体密度ρ;(2)灯内气体温度t.8.[10分]一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化,如图所示,p-T图象和V-T图象各记录了其部分变化过程,试求:图甲图乙(1)温度为600 K时气体的压强;(2)在p-T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整.9.[10分]在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体,如图2所示是它从状态A变化到状态B的V-T图象,已知AB的反向延长线通过坐标原点O,气体在状态A时的压强为p=1.0×105Pa,在从状态A变化到状态B的过程中,气体吸收的热量Q=7.0×102J,求此过程中气体内能的增量ΔU.图1图210.[6分]如图所示,粗细均匀、上端封闭的三通细玻璃管中用水银与活塞封闭了两段温度相同、长度分别为l A=25 cm和l B=30 cm的理想气体A、B,竖直管中两段水银柱长均为h=15 cm,水平管中水银柱足够长,右端和大气相通,大气压强p0=75 cmHg.现缓慢抽动玻璃管下端的活塞,使A、B两部分气体体积相同,求活塞下移的距离.答案：1.ABD抽开隔板,气体自发扩散过程中,气体对外界不做功,与外界没有热交换,因此气体的内能不变,A项正确,C项错误;气体在被压缩的过程中,外界对气体做正功,D项正确;由于气体与外界没有热交换,根据热力学第一定律可知,气体在被压缩的过程中内能增大,因此气体的温度升高,气体分子的平均动能增大,B项正确,E项错误.2.C PM10表示直径小于或等于1.0×10-5m的悬浮颗粒物,A项错误;PM10悬浮在空气中,受到的空气分子作用力的合力等于其所受到的重力,B项错误;由题意推断,D项错误;PM10和大颗粒物的悬浮是由于空气分子的撞击,故它们都在做布朗运动,C项正确.3.CDE 温度相同的气体分子平均动能相同,仅质量相同,分子质量不同的气体,所含分子数不同,气体的动能也不同,所以内能不一定相同,A项错误;气体的内能与整体运动的机械能无关,B项错误;理想气体等温压缩过程中,其内能不变,C项正确;理想气体不考虑分子间相互作用力,分子势能为零,一定量的气体,分子数量一定,温度相同时分子平均动能相同,由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和,所以D项正确;由盖-吕萨克定律可知,一定量的理想气体,等压膨胀过程中,温度一定升高,则其内能一定增加,E项正确.4.C温度是分子平均动能的宏观标志,即气体温度升高,分子平均动能增大,但并不是每个分子的速率都增大,B项错误,C项正确;理想气体分子间作用力和分子势能可忽略不计,A、D 项错误.5.B当分子间的相互作用力表现为斥力时,分子间距离减小分子势能增大,所以A项错误;温度越高,分子热运动越剧烈,所以B项正确;温度越高,热运动速率大的分子数所占总分子数的比例越大,所以C项错误;因为多晶体的物理性质具有各向同性,所以D项错误.6.BC墨滴入水后碳粒的运动是布朗运动,是由于受水分子撞击不平衡引起的,是水分子无规则运动的反映,碳粒越小,布朗运动越明显,综上所述,选项A、D错误,选项B、C正确.7.D某一温度下气体分子的麦克斯韦速率呈“中间多,两头少”的分布,故选项D正确.8.(i)330 K(ii)1.01×105 Pa解析:(i)设初始时气体体积为V1,在大活塞与大圆筒底部刚接触时,缸内封闭气体的体积为V2,温度为T2.由题给条件得V1=S2(l-)+S1()①V2=S2l ②在活塞缓慢下移的过程中,用p1表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得S1(p1-p)=m1g+m2g+S2(p1-p)③。

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单元质检十三热学（选修3—3)(时间：45分钟满分:100分)一、选择题（本题共7小题,每小题8分,共56分。

在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。

全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分）1.(2017·河北唐山模拟）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B。

外界对物体做功，物体内能一定增加C.温度越高,布朗运动越显著D。

当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小E。

当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大答案ACE解析温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功,若物体同时向外散热,物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高,布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增大后减小,选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,选项E正确。

2.（2017·山西四校联考）下列叙述正确的是（）A.扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B.布朗运动就是液体分子的运动C。

分子间距离增大,分子间的引力和斥力一定减小D。

物体的温度越高,分子运动越激烈,每个分子的动能都一定越大E。

单元检测十一热学考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题至少有一个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)1．(2018·泰州中学模拟)下列说法正确的是( )A．空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度就越大B．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C．水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大2．(2018·南京市玄武区模拟)下列叙述正确的是( )A．布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动B．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发的进行C．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色D．由于液体表面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面有张力3．(2018·无锡市暨阳地区联考)下列说法正确的是( )A．液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B．多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体4．(2017·启东中学模拟)下列说法正确的是( )A．悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．一滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形，是其表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D．干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远5．(2018·苏州市调研)下列说法正确的是( )A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变6．(2018·锦屏中学模拟)下列说法正确的是( )A．饱和汽压随温度升高而增大B．露珠成球形是由于液体表面张力的作用C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点二、非选择题(本题共12小题，共计76分)7.(4分)(2018·淮安市、宿迁市学业质量检测)一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图1所示．气体在状态A时的内能________状态B时的内能(选填“大于”“小于”或“等于”)；由A变化到B，气体对外界做功的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)气体从外界吸收的热量．图18．(4分)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为____________，空气分子之间的平均距离为__________．9.(6分)(2017·淮安市高三年级信息卷)有一个氧气袋和一个氧气瓶，当所装氧气的压强不太大，可近似当成理想气体时，它们的p－T图象如图2所示．图2(1)如果氧气袋中的氧气质量不变，经历了1→2过程，则此过程袋中的氧气________(选填“吸热”或“放热”)；如果氧气瓶中氧气质量发生了变化，经历了1→2过程，则此时氧气瓶正在___________(选填“用气”或“充气”)．(2)如果氧气瓶的容积V＝30 L，由于用气，氧气瓶中的压强由p1＝100 atm降到p2＝50 atm，温度始终保持0 ℃，已知标准状况下1 mol气体的体积是22.4 L，则使用掉的氧气分子数为____________．(已知阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1，结果保留两位有效数字) 10．(4分)(2018·南京市三校联考)甲分子固定在坐标的原点，乙分子位于横轴上，甲分子和乙分子之间的分子力曲线图如图3所示，a、b、c为横轴上的三个位置．现把乙分子从a 处由静止释放，若两分子之间只有分子力，则乙分子从a位置到b位置做________运动，从b位置到c位置做___________运动(填“加速”或“减速”)．11．(4分)(2018·南通市如东县质量检测)图4所示为一定质量的理想气体等压变化的p－T 图象．从A到B的过程，该气体内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，________(选填“吸收”或“放出”)热量．图3 图4 图5 12．(4分)(2018·泰州中学检测)如图5为利用饮料瓶制作的水火箭．先在瓶中灌入一部分水，盖上活塞后竖直倒置，利用打气筒充入空气，当内部气压达到一定值时可顶出活塞，便能喷水使水火箭发射升空．在喷水阶段，可以认为瓶内气体与外界绝热，则喷水阶段瓶内气体的温度________(选填“升高”“降低”或“不变”)，瓶内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力________(选填“增大” “减小”或“不变”)．13．(8分)(2018·田家炳中学调研)如图6所示，用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两部分，A部分气体压强p A＝6.0×105 Pa，体积V A＝1 L；B部分气体压强p B＝2.0×105 Pa，体积V B＝3 L．现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体．求活塞稳定后A部分气体的压强．图614．(8分)(2018·南京市玄武区模拟)某次测量中在地面释放一体积为8升的氢气球，发现当气球升高到1 600 m时破裂．实验表明氢气球内外压强近视相等，当氢气球体积膨胀到8.4升时即破裂．已知地面附近大气的温度为27 ℃，常温下当地大气压随高度的变化如图7所示，求：高度为1 600 m处大气的摄氏温度．图715．(8分)(2017·扬州市高三上学期期末检测)游客到高原旅游常购买便携式氧气袋，袋内密闭一定质量的氧气，可视为理想气体，温度为0 ℃时，袋内气体压强为1.25 atm，体积为40 L，求袋内氧气的分子数(计算结果保留一位有效数字)．已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol－1，在标准状况(压强p0＝1 atm、温度t0＝0 ℃)下，理想气体的摩尔体积都为22.4 L.16．(8分)(2016·南京市、盐城市高三第二次模拟考试)如图8所示，足够长的汽缸竖直放置，其横截面积S＝1×10－3m2，汽缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与汽缸壁之间密封良好，不计摩擦．开始时活塞被销钉K固定于图示位置，离缸底L1＝12 cm，此时汽缸内被封闭气体的压强p1＝1.5×105Pa，温度T1＝300 K．大气压p0＝1.0×105Pa，取重力加速度g＝10 m/s2.图8(1)现对密闭气体加热，当温度升到T2＝400 K时，其压强p2多大？(2)此后拔去销钉K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为T3＝360 K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？17．(9分)(2018·徐州三中月考)在如图9所示的装置中，两相同汽缸A、B的长度均为L＝30 cm，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成，起初阀门关闭，A内有压强p A＝2.0×105 Pa的氮气．B内有压强p B＝1.0×105 Pa的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．求平衡后活塞C移动的距离x及平衡后B中气体的压强p.(假定氧气和氮气均为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)图918．(9分)(2018·扬州市高邮中学阶段检测)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．(结果保留一位有效数字)答案精析1．CD [空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强就越接近同温度时水的饱和汽压，但是压强不一定越大，选项A 错误； 单晶体和多晶体都有固定的熔点，选项B 错误；水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，选项C 正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，选项D 正确．]2．C [布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，是由于液体分子无规则的碰撞造成的，则布朗运动反映了液体分子的无规则运动，A 错误；空调制冷、制热都是满足能量守恒定律的宏观过程，但不能够自发进行，B 错误；当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过．所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，C 正确；在液体表面，分子间的间距大于平衡距离r 0，分子间作用力表现为引力，从而使液体表面产生收缩的趋势，D 错误．]3．BC [液面表面张力的方向始终与液面相切，A 错误．单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体熔点不固定，B 正确．液晶的名称由来就是由于它具有液体的流动性和晶体的各向异性，C 正确．金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，D 错误．] 4．BD [布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉的运动是大量液体分子不断撞击形成的，所以布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故A 错误；一滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形，是其表面张力作用使油滴表面有收缩趋势的结果，故B 正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C 错误；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远，故D 正确．]5．BC [晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A 错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为单晶体具有各向异性，选项B 正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项C 正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项D 错误．] 6．AB 7．等于 等于解析 由题图可知，在A 、B 两状态的pV 乘积相同，故根据pVT＝C 可知，状态A 和状态B 时的温度相同，内能相同；由A 变化到B ，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体对外界做功的大小等于气体从外界吸收的热量． 8.4πp 0N A R2Mg3Mghp 0N A解析 可认为地球大气层对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg ＝p 0S ＝p 0×4πR 2，故大气层的空气总质量m ＝4πp 0R 2g ，空气分子总数N ＝m M N A ＝4πp 0N A R2Mg.由于h ≪R ，则大气层的总体积V ＝4πR 2h ，每个分子所占空间设为一个棱长为a 的正方体，则有Na 3＝V ，可得分子间的平均距离a ＝3Mghp 0N A.9．(1)吸热 用气 (2)4.0×1025个解析 (1)1→2过程中气体的温度升高，则内能增大，但气体体积增大，对外做功，故需要吸热；根据pVT＝C ，如果气体质量恒定，经历1→2过程，则体积增大，现在质量变化了，相当于用气．(2)用气过程，温度不变，由p 1V ＝p 2V 2，得用掉的气体的压强是50 atm 、体积为ΔV ＝V 2－V ＝30 L 这部分气体在标准状况下的体积为V 3＝1 500 L所以，n ＝V 3V 0N A ＝1 50022.4×6.0×1023个＝4.0×1025个10．加速 减速解析 乙分子由a 到b 受到的分子力表现为引力，做加速运动，从b 到c 受到的分子力表现为斥力，与运动的方向相反，所以做减速运动． 11．增大 吸收解析 理想气体的分子势能可以忽略不计，气体等压升温，温度升高则气体的内能一定增大；根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，温度升高，内能增大，即ΔU 为正值；同时气体的体积增大，对外做功，则W 为负值，故Q 必定为正值，即气体一定从外界吸收热量． 12．降低 减小解析 当水火箭将水瞬时间喷出时，气体对外做功，而此瞬间过程没有吸热，气体内能减少，故瓶内温度降低，从而使分子的平均速率减小，故在单位时间单位面积上分子的撞击力减小． 13．3.0×105Pa解析 拔去销钉，待活塞稳定后，p A ′＝p B ′①根据玻意耳定律，对A 部分气体，p A V A ＝p A ′(V A ＋ΔV )② 对B 部分气体，p B V B ＝p B ′(V B －ΔV )③ 由①②③联立得：p A ′＝3.0×105Pa 14．17 ℃解析 由题图得：在地面处球内气体压强：p 1＝76 cmHg 在1 600 m 处球内气体压强：p 2＝70 cmHg由气态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2； T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1＝70×8.476×8×300 K≈290 Kt 2＝(290－273) ℃＝17 ℃15．1×1024个解析 设袋内氧气在标准状况下的体积为V 0，由p 1V 1＝p 0V 0得V 0＝p 1V 1p 0＝50 L 分子数n ＝V 022.4N A ＝5022.4×6.0×1023个＝1×1024个 16．(1)2.0×105Pa (2)18 cm解析 (1)气体发生等容变化，由p 1T 1＝p 2T 2，解得p 2＝2.0×105Pa (2)静止时，活塞受力平衡，故封闭气体压强为p 3＝p 0＋mgS＝1.2×105 Pa根据理想气体状态方程，有p 2V 2T 2＝p 3V 3T 3，则p 2L 1S T 2＝p 3L 3S T 3，解得L 3＝18 cm 17．10 cm 1.5×105Pa解析 平衡后，汽缸A 、B 内气体的压强相等，设汽缸的横截面积为S ，取A 汽缸内的氮气为研究对象，由玻意耳定律有：p A LS ＝p (L ＋x )S取汽缸B 内的氧气为研究对象，由玻意耳定律有：p B LS ＝p (L －x )S联立解得：x ＝10 cm ，p ＝1.5×105Pa 18．1×10－5解析 设气泡内气体体积为V 1，完全变为液体后体积为V 2 气体质量：m ＝ρV 1 所含分子个数：n ＝m MN A每个分子的体积：V 0＝43π(D 2)3＝16πD 3液体体积为：V 2＝nV 0液体体积与原来气体体积之比：V 2V 1＝πρN A D 36M ＝3.14×1.29×6.02×1023×(2×10－10)36×0.029＝1×10－4.。

阶段综合检测（三） 第七～九章验收(时间：90分钟 满分：110分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.(2018·苏州模拟)如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况。

设该电场中A 、B 两点的电场强度大小分别为E A 、E B ，则A 、B 两点( )A ．E A ＝EB ，电场方向相同B ．E A <E B ，电场方向相同C ．E A >E B ，电场方向不同D ．E A <E B ，电场方向不同解析：选D A 、B 两点的场强方向沿电场线的切线方向，场强大小看电场线的疏密程度，由题图可知，A 点的电场线较B 点稀疏，则E A <E B ，电场方向不同，D 项正确。

2.(2018·安徽郎溪中学模拟)根据电磁理论，半径为R 、电流强度为I 的环形电流中心处的磁感应强度大小B ＝k I R，其中k 为已知常量。

现有一半径为r ，匝数为N 的线圈，线圈未通电流时，加水平且平行于线圈平面、大小为B C 的匀强磁场，小磁针指向在线圈平面内(不考虑地磁场)，给线圈通上待测电流后，小磁针水平偏转了α角。

则( )A ．待测电流在圆心O 处产生的磁感应强度B O ＝BC sin αB ．待测电流I x 的大小I x ＝BC r tan αkNC ．仅改变电流方向，小磁针转向不会变化D ．仅改变电流大小可以使小磁针垂直于线圈平面解析：选B 所加磁场磁感应强度BC 与待测电流在圆心O 处产生的磁感应强度B O 的关系如图所示，有：B O ＝B C tan α，A 错误；由题意可知：B O ＝k NI x r ，解得：I x ＝B C r tan αkN，B 正确；仅改变电流方向，环形电流产生的磁场的磁感应强度方向改变，小磁针转向发生变化，C 错误；仅改变电流大小，环形电流产生的磁场的磁感应强度方向不变，大小改变，合场强不能与线圈平面垂直，小磁针也不能垂直于线圈平面，D 错误。