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文档简介

2020届高三物理热学专题训练(共48题)一、多选题(本大题共17小题).下列说法正确的是()A.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关B.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体D.在空间站完全失重的环境下,水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用E.在一定温度下,当人们感到潮湿时,水汽蒸发慢,空气的绝对湿度一定较大.下列说法正确的是()A.一定质量的理想气体,压强变小时,分子间的平均距离可能变小B.晶体的物理性质表现为各向异性,是由于组成晶体的微粒在空间排列不规则C.物体内能改变时,其温度一定变化D.机械能可通过做功全部转化为内能,但内能一定不能通过做功全部转化为机械能而不引起其它的变化E.将0.05mL浓度为0.02%的油酸酒精溶液滴入水中,测得油膜面积为20cm2,则可测得油酸分子的直径为5X109m.下列说法正确的是()1g水中所含的水分子数约为3.3X1020个B.表面层内液体分子之间的相互作用力表现为引力一种液体是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关系D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,但非晶体不可以转变为晶体一切和热现象有关的自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.如图,一定质量的理想气体从状态。开始,经过一个逆时针循 ,,环,回到状态。。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ab中,气体从外界吸收热量C.在过程bc中,气体从外界吸收热量TOC\o"1-5"\h\zD.在过程ca中,气体从外界吸收热量 [ ——* LE.在过程ca中,气体的压强越来越大 ',1 ..口 VLV.下列说法正确的是()A.气体扩散现象表明气体分子间存在斥力B.热量不能自发的从温度低的物体传递到温度高的物体C.温度高的物体分子的平均动能一定大D.温度高的物体内能一定大E.晶体熔化过程分子平均动能不变但分子势能增加.一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,再变化到状 ,自加态C变化过程的召V图象如图所示,已知状态A时气体温 ,.一―产TOC\o"1-5"\h\z度为200K.下列说法正确的是() |A.状态B时气体温度是600K \_4B.状态C时气体温度是600K ;」 :C.状态a到b的过程,气体放热 口1,,鼻—D.状态B到C的过程,气体放热E.状态A到B再到C的过程,气体内能先增大后减小7.下列说法中正确的是()A.0℃冰的分子平均动能小于0℃水的分子平均动能B.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关C.在完全失重的情况下,密封容器内的气体对器壁的作用力为零D.可以实现从单一热库吸收热量,使之完全用来对外做功E.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压8.一定质量的理想气体从状态M到达状态N,有两个过程可以经历,其p,图象如图所示。在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程,下列说法正确的是()A.气体经历过程1,其温度降低,内能减少B.气体经历过程1,对外做功,内能不一定减少C.气体在过程2中,对外先不做功后来对外做功D.气体在过程2中,先向外放热后吸热E.气体在过程2中,一直向外放热.根据热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是()A.单晶体在物理性质上都表现出各向异性,多晶体在物理性质上都表现出各向同性B.自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的C.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293℃D.从微观角度讲,等容降压过程其压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的E.空调既能制热又能制冷,说明在不自发的条件下,热量可以逆向传递.下列有关热现象的说法正确的是()A.熵值越小表明系统内分子运动越无序B.热量不可能从低温物体传到高温物体C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距D.一定质量的理想气体在等温压缩的过程中,气体的内能不变,并向外界放热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,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

.下列说法正确的是()A.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加B.扩散现象表明分子间有间隙,布朗运动表明花粉分子在不停地做无规则运动C.人对空气干爽或潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度D.若两分子间距离为7G时分子间的斥力与引力大小相等,则当分子间距离小于0时,分子势能随分子间距的减小而增大E.质量和温度均相等的氧气和氮气,其内能也相等.关于热现象,下列说法正确的是()A.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸分子的直径(也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比B.两个临近的分子之间同时存在着引力和斥力,它们都随距离的增大而减小,当两个分子的距离为丁0时,引力与斥力大小相等,分子势能最小

A.气体在状态C时的温度比A高B.气体由状态A变化到B的过程中外界对气体做功C.气体由状态A变化到C的过程中内能增加D.气体由状态A变化到C的过程中放出热量E.若气体由状态A沿不同的过程变化到C,气体内能变化都相同.以下说法正确的是()A.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及气体分子的平均动能都有关B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,因此压强也必然增大C.物质是晶体还是非晶体,比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判断

E.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小13.喷酒口13.喷酒口D.如果用Q表示物体吸收的能量,用W表示物体对外界所做的功,/U表示物体内能的增加,那么热力学第一定律可以表达为Q=/U+WE.如果没有漏气没有摩擦,也没有机体热量的损失,这样的热机的效率可以达到100%如图为一消毒水简易喷洒装置,内部装有一定量的水,水上部是密封的空气,喷洒口管径细小。现保持阀门紧闭,通过打气筒再充入一些空气。设所有过程温度保持不变,下列说法正确的有()(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.充气后,密封气体分子单位时间撞击器壁的次数增多

.如图所示,a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态,图中ad与T轴平行,cd与p轴平行,ab的延长线过原点,则下列说法中正确的是()A.气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积B.从状态b到状态a的过程,气体吸收的热量一定等于其增加的内能C.从状态c到状态d的过程,气体分子的平均动能不变,但分子的密集程度增加D.从状态a到状态d的过程,气体对外做功,内能不变E.从状态b到状态c的过程,气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功B.充气后,密封气体的分子平均动能增大C.打开阀门后,密封气体对外界做正功D.打开阀门后,密封气体从外界吸热E.打开阀门后,密封气体的内能一直减小14.一定质量的理想气体,其状态变化的0-,图象如图所示,其中a一b过程TOC\o"1-5"\h\z中气体与外界不发生热交换,b-c过程图线与纵轴平行,对此下列说法 、正确的是() 飞、A.从a-b过程中,外界对气体不做功 7B.从a-b过程中,气体分子的平均动能增大C.从b-c过程中,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多D.从b-c过程中,气体从外界吸收热量E.从c-a过程中,气体温度升高TOC\o"1-5"\h\z15.某一定质量的理想气体由状态A等压变化到B,再由状态B等容变化 •到G气体的压强p与体积丫的变化关系如图所示。则下列说法正确 -的是() ,0他

二、填空题(本大题共5小题).用金属丝制成一个U型架,一段细长棉线两端紧扣在U型架两臂上A、B两点,细线中点O处有一扣。将U型架浸入肥皂液中再取出,U型架上形成的肥皂液膜如图所示,细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力,表面张力的作用是使得液面有 的趋势;用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置(肥皂液膜未发生破损),肥皂液膜的内能将(忽略肥皂液膜的蒸发影响).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。则a状态时气体的体积b状态时气体的体积,过程ca中外界对气体所做的功气体所放的热。若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平均次数分别为以、N2,则以N2.(填“大于”、“小于”或“等于”).恒温环境中,在导热性能良好的注射器内,用活塞封闭了一定质量的理想气体。用力缓慢向外拉活塞,该过程中封闭气体分子的平均动能 (选填“增大”“减小”或“不变”);封闭气体的压强 (选填“增大”减小”或“不变”);气体(选填“吸收”“放随杯盖一起向上离开桌面,求茶杯的质量M满足什么条件?25.如图所示,导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm25.如图所示,导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm的水银封闭了一段空气柱(可视为理想气体),水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动。现使水银柱随玻璃管共同沿倾角为30°的光滑斜面下滑,两者保持相对静止时,空气柱长度为8cm。某时刻玻璃管突然停止运动,一段时间后水银柱静止,此过程中环境温度恒为300K,整个过程水银未从玻璃管口溢出。已知大气压强为p0=75cm水银柱高。求:I、水银柱静止后的空气柱长度;出”或“既不吸收也不放出”)热量。.如图所示,两个绝热的、容积相同的球状容器A、B,用带有阀门K的绝热细管连通,相邻两球球心的高度鼠初始时,阀门是关闭的,A中装有2mol的氮(He),B中装有2mol的氟(Kr),二者的温度和压强都相同。气子之间的相互作用势能可忽略。现打开阀门K,两种气体相互混合,已知两种气体的摩尔质量〃“e<%,最终每一种气体在整个容器中均匀分布,两个容器中气体的温相同,则两 ',一■, ㈠照宜叱种气体混合后的温度 (填“高于”或“等于”或“低 E于”)混合前的温度,混合后氯分子的平均速率 (填“大/©”于”或“等于”或“小于”)氟分子的平均速率。.1912年,英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室,结构如图所示,在一个圆筒状容器中加入少量酒精,使云室内充满酒精的饱和蒸汽。n、水银柱静止后缓慢加热气体,直到空气柱长度变回8cm,求此时气体的温度。迅速向下拉动活塞,使圆筒状容器容积增大,室内气体温度 (选填“升高”“不变”或“降低”),酒精的饱和汽压 (选填“升高”“不变”或“降低三、实验题(本大题共1小题).在“用油膜法估测分子的大小”实验中,现有按体积比为n:m配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个盛有约2cm深的水的浅盘,一支滴管,一个量筒.请补充下述估测分子大小的实验步骤:(1)(需测量的物理量自己用字母表示).(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,等油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)则油膜面积为.(3)估算油酸分子直径的表达式为。=.四、计算题(本大题共25小题).将消毒碗柜里刚经过高温消毒的一个圆柱型茶杯和杯盖小心取出后,立刻用杯盖盖住茶杯,并放置在水平桌面上,如图。开始时茶杯内部封闭气体的温度“=87℃、压强等于外界大气压强打.放置一段时间后,茶杯内气体的温度等于室内温度t2=27℃.已知杯盖的质量为m,茶杯横截面圆形面积为S,杯盖住茶杯后密封良好没有发生漏气。茶杯内部封闭气体可视为理想气体,重力加速度大小为g。(。求最后茶杯内部封气体的压强和杯盖对茶杯的压力大小;5)在茶杯连同杯内气体的温度达到稳定后,用力作用在杯盖上缓慢上提,结果发现茶杯能.如图所示为“浮沉子”问题。竖直放置的气缸开口向上,上端口为4.不计厚度的轻活塞停在B处,BC间为理想气体,。点以下为水银,在DF之间静止着一个圆柱形的,厚度不计的,开口向下的刚性小瓶,DE为瓶内理想气体的长度与b=3、4c=k%。=L、Lde=}Lef=}乙=8cm。现在用外力将活塞缓慢拉到A处,小瓶最终将静止在水银面上。设外界大气压强P0=76cmHg,整个过程温度不变,没有摩擦,不漏气,小瓶始终竖直,开口向下。求:(1)小瓶的重力与它底面积的比值等于多少厘米汞柱;(2)小瓶最终静止时瓶内气体的长度(结果保留两位有效数字)。

.如图所示,粗细均匀的管子,竖直部分长为=50cm,水平部分足够 长.当温度为15℃时,竖直管中有一段长%=20cm的水银柱,封闭着一段长乙二20cm的空气柱.设外界大气压强始终保持在76cmHg.求:①被封空气柱长度为Z2=40cm时的温度②温度升高至327℃时,被封空气柱的长度4.30.高原地区,大气压强较低,在高原地区使用高压锅有助于提高水的沸点。某同学设计了一个简陋的高压锅,结构如图。锅体内部半径为R,深度为H,锅盖圆心处有一圆孔。安全阀A及配重的质量为办底面半径为厂,顶面半径为R',恰好能封闭锅盖上的圆孔,且只要安全阀向上移动,即可产生缝隙对外放气。大气压强为p0,环境温度为”,重力加速度取g,锅内全为空气(可视为理想气体)。刚盖上锅盖时,锅内气体压强为大气压强,气体温度为环境温度。求:(1)安全阀恰要排气时,锅内气体的压强p;(2)安全阀恰要排气时,锅内气体的温度T?28.如图所示,水平桌面上有一质量加]=2kg、开口向上的汽缸,汽缸上方%=20cm处有一固定挡板P.质量62=2kg、横截面积S=10cm2的活塞密封了一定质量的理想气体。一根轻绳一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮与桌面上质量M=5kg的物块A相连。开始时,缸内气体的温度“=207℃,活塞到缸底的距离4=80cm,轻绳刚好伸直但无拉力,不计一切摩擦。已知大气压强00=1.0x105Pa,重力加速度g取106/S2.现逐渐降低缸内气体的温度,求:⑷当汽缸底部刚要离开桌面时,缸内气体的温度;5)当物块刚要离开桌面时,缸内气体的温度。31.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^。与气泡半径厂之间的关系为△P=-,其中。=0.070N/6.现让水下10m处有一半径为0.20cm的气泡缓慢上升,已知大气压强00=1.0*105。。,取0=106/$2,p水=LOX103k0/63.(1)求在水下10m处气泡内外的压强差;(2)在水下是否可以将气泡内外的压强看作近似相等?为什么?(3)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡此时体积与其原来体积之比的近似值.导热性能良好,活塞B绝热。两活塞均与汽缸接触良好,活塞厚度不计,忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置,初始状态温度均为”,气缸的截面积为导热性能良好,活塞B绝热。两活塞均与汽缸接触良好,活塞厚度不计,忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置,初始状态温度均为”,气缸的截面积为乱外界大气压强大小为%且保持不变,现对气体Q缓慢加热。求:①当活塞A恰好到达汽缸上端卡口时,气体Q的温度7;;②活塞A恰接触汽缸上端卡口后,继续给气体Q加热,当气体P体积减为原来一半时,气体Q的温度丁2。32.如图所示,上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上,汽缸内部被质量均为m的活塞A和活塞B分成高度相等的三个部分,下边两部分封闭有理想气体P和。,活塞A29.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Z=10.0cm,B侧水银面比A侧的高h=3.0cm。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h=10.0cm时将开关K关闭。已知大气压强。=1 075.0mHg。⑷求放出部分水银后A侧空气柱的长度;5)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。33.如图所示,在水平地面上放置一柱形气缸,两活塞(体积均可忽略)a、b将两部分理想气体外界大气压为3)外界大气压为3)封闭在气缸内,两部分气体的体积之比7二1,两活“20 2塞间连接一根水平轻质弹簧,弹簧处于原长,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动,固定气缸,用水平向左的外力(图中未画出)缓慢推活塞b,活塞b向左运动一小段距离,此时弹簧处于压缩状态,两部分气体的体积之比"8,推力时陪,求此时弹簧弹力大小。(已知气缸的模截面积为S,设环境温度保持不变,35.如图甲所示,内壁光滑、导热良好、质量m=50kg的汽缸开口向上,竖直放置在水平地面上,上部分的横截面积S1=150c62,下部分的横截面TOC\o"1-5"\h\z积S2=300cm2,下部分汽缸高L=10cm,汽缸内上、 一"下部分连接处有细小卡口,汽缸内有两个质量忽略不 ।计、厚度不计的活塞A、B封闭了1、H两部分理想气体,A活塞正好处在汽缸上、下两部分的分界处(对卡 I一 II口无压力),B活塞处在下部分汽缸的正中间位置。现 山—卜 产——/.将该装置悬挂起来,稳定后如图乙所示。已知重力加—L_Ll、 rp /速度大小g=i0m/s2,大气压强00=1xi05Pa.求:(I)该装置悬挂后,n部分理想气体的压强;(口)4、B两活塞向上移动的距离之比。36.如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管与U型玻璃细管底部相连通,各部分细管内忽略环境温度的变化。现,忽略环境温度的变化。现,34.某同学制作简易喷雾器,量筒内装自来水,顶端使用胶塞密封,胶塞下端到量筒下端高度为H,胶塞上打两个孔,一个孔插入长细玻璃管,玻璃管下端插到靠近量筒底端位置,上面装上控制开关;另一孔通过玻璃管、细胶管与打气筒相连。已知量筒除了胶塞以外其他部分体积等于打气筒有效打气体积的20倍,打气筒每次吸气气体的压强等于1就加(标准大气压),每打一次均把有效体积内气体压入量筒。开始时控制开关闭合,液面距量筒底高3乩内部气体压强2atm,设周围大气压恒为1atm,4径相同。U型管左管上端封有长20cm的理想气体B,右管上端开口并与大气相通,此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距U型玻璃管底部为25cm。水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体4已知外界大气压强为75cmHg将活塞缓慢向左拉,使气体B的气柱长度为25cm,求:①左右管中水银面的高度差是多大?②理想气体A的气柱长度为多少?打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变,不考虑漏气和玻璃管内剩余体积和这部分液体产生的压强。求:⑷打开控制开关,较长时间后,量筒内所剩液体高度多少?5)打开控制开关,较长时间后,重新关闭控制开关,使用打气筒打起20次,量筒内气体压强大小?37.如图所示,劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧与完全相同的导热活塞A、B不拴接,一定质量的理想气体被活塞A、B分成两个部分封闭在可导热的汽缸内。活塞A、B之间的距离与B到汽缸底部的距离均为2=1.1m初始时刻,气体I与外界大气压强相同,温度为71=300K,将环境温度缓慢升高至T2=450K,系统再次达到稳定,A已经与弹簧分离,已知活塞A、B的质量均为6=2.0叼。横截面积为5=20^^2;外界大气压强恒为00二1.0X105Pa.不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好,g取106/S2,求活塞A相对初始时刻上升的高度。38.如图所示,固定的气缸I和气缸H的活塞用劲度系数为k=200N/cm的轻质弹簧相连,两41.,41.,活塞横截面积的大小满足S1=2s2,其中S2=20cm2.两气缸均用导热材料制成,内壁光滑,两活塞可自由移动。初始时两活塞静止不动,与气缸底部的距离均为0=30cm,环境温度为T0=300K,外界大气压强为为=1.0X105Pa,弹簧处于原长。现只给气缸I缓慢加热,使气缸H的活塞缓慢移动了15cm。已知活塞没有到达气缸口弹簧能保持水平,气缸内气体可视为理想气体。求此时:(a)弹簧的形变量;(b)气缸I内气体的温度。39.如图所示,一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端封闭的竖直管相连,气缸和竖直管均导热,气缸与竖直管的横截面积之比为3:1,初始时,该装置底部盛有水银;左右两边均封闭有一定质量的理想气体,左边气柱高24cm,右边气柱高22cm;两边液面的高度差为4cm。竖直管内气体压强为76cmHg,现使活塞缓慢向下移动,使气缸和竖直管内的水银

如图所示,水平放置的导热气缸A和B底面积相同,长度分别为2L和L,两气缸通过长度为L的绝热管道连接;厚度不计的绝热活塞a、b可以无摩擦地移动,a的横截面积为b的两倍。开始时A、B内都封闭有压强为P0、温度为”的空气,活塞a在气缸A最左端,活塞b在管道最左端。现向右缓慢推动活塞a,当活塞b恰好到管道最右端时,停止推动活塞a并将其固定,接着缓慢加热气缸B中的空气直到活塞b回到初始位置,求:(1)活塞a向右移动的距离及此时A,B部份气体的压强;(2)活塞b回到初始位置时气缸B中空气的温度。面高度相差面高度相差8cm,活塞与气缸间摩擦不计。求:①此时竖直管内气体的压强;②此时左边气柱高度为多少。42.如图所示,开口向上的汽缸C静置于水平桌面上,用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,一轻绳一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2800N/6的竖直轻弹簧A,A下端系有一质量m=14kg的物块B.开始时,缸内气体的温度%=27℃,活塞到缸底的距离4=120cm,弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为00=1.0X105Pa,取重力加速为=106/S2,不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却,求:40.40.如图所示为一体积不变的绝热容器,打开排气孔的阀门,使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体,然后关闭阀门。开始气体的温度为「0=300K,现通过加热丝对封闭的气体进行加热,使封闭气体的温度升高到7;=350K.求:⑷温度为T0=300K时气体的压强与温度为7;=350K时气体压强的比值为多少?5)温度升高到.二350K后保持不变,打开阀门使容器中的气体缓慢泄漏,当封闭气体的压强再次与外界大气压强相等时,剩余气体的质量与原来气体质量的比值为多少?排气孔

c|』1A(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度;(2)气体的温度冷却到-93℃时B离桌面的高度H.(结果保留两位有效数字)

.如图所示,有两个内壁光滑的气缸A和B,其中A水平放置,B竖直放置。两气缸的总长度均为5L,横截面积均为S的气缸。A、B之间用细管相连,细管的体积不计。环境温度27℃,外界大气压为3.活塞。、D的重力及厚度不计,活塞C与一轻弹簧相连,0$哥率像典弹簧的原长为3L,劲度系数为k=5活塞D到缸底的距离为4LL0$哥率像典在D上放一个加=3的物体。求:9①稳定后,弹簧的形变量大小;②稳定后,活塞D到缸底的距离。.如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积)。两气缸各有一个活塞,质量分别为61和62,活塞与气缸无摩擦。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鼠(已知/=3m,m2=2m)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")。②在达到上一问的终态后,环境温度由T0缓慢上升到T,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功?气体是吸收还是放出了热量?(假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部)。.如图甲所示为一个倒立的U形玻璃管,A、B两管竖直,A管下端封闭,B管下端开口并与大气连通。已知A、B管内空气柱长度分别为3=6cm、%=10.8cm。管内装入水银液面高度差△h=4cm。欲使A、B两管液面处于同一水平面,现用活塞C把B管开口端封住并缓慢推动活塞C(如图乙所示)。已知大气压为&=76cmHg.当两管液面处于同一水平面时,求:①Z管封闭气体压强p/②活塞C向上移动的距离%。uTIuB%I甲.如图所示,在竖直放置,内壁光滑,截面积不等的绝热气缸里,活塞4的截面积邑=10c62,质量不计的活塞B的截面积Sb=20c62,两活塞用轻细绳连接,在缸内气温q=227℃,压强%=1.1xi05Pa时,两活塞保持静止,此时两活塞离气缸接缝处距离都图=10cm,大气压强p0=1.0x105Pa保持不变,取°=10m/s2,试求:①Z活塞的质量;②现改变缸内气温,当活塞A、B间轻细绳拉力为零时,汽缸内气体的温度t2;③继续将缸内温度由t2缓慢下降到t3=-23℃过程中,计算A移动的距离。参考答案参考答案.如图,“T”形活塞将绝热气缸内的气体分隔成A、B两部分,活塞左右两侧截面积分别为S1、S2,活塞至气缸两端底部的距离均为3气缸上有a、b、c三个小孔与大气连通,现将a、b两孔用细管(容积不计)连接.已知大气压强为P0,环境温度为",活塞与缸壁间无摩擦.(1)若用钉子将活塞固定,然后将缸内气体缓慢加热到T1,求此时缸内气体的压强.(2)若气体温度仍为外,拔掉钉子,然后改变缸内气体温度,发现活塞向右缓慢移动了4^的距离(活塞移动过程中不会经过小孔),则气体温度是升高还是降低?变化了多少?.如图所示,在竖直圆柱形绝热气缸内,可移动的绝热活塞a、b密封了质量相同的A、B两部分同种气体,且处于平衡状态。已知活塞a、b的横截面积之比与:Sb=2:1,密封气体的长度之比3:hB=1:3,活塞厚度、质量和摩擦均不计。①求a、b两部分气体的热力学温度q:tb的比值;②若对B部分气体缓慢加热,同时在活塞a上逐渐增加细砂使活塞b的位置不变,当B部分气体的温度为60时,活塞a、b间的距离九)与hA之比为k:1,求此时A部分气体的绝对温度T)与7;的比值。1.【答案】ABD【解析】【分析】理解毛细现象产生的原因;理解浸润与不浸润现象产生的原因;在云母片上熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母片是晶体;液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。该题考查毛细现象以及浸润与不浸润、多晶体与单晶体、表面张力等,都是记忆性的知识点的内容,在平时的学习过程中多加积累即可。【解答】A.因为不同物质间的分子作用力的性质不同,可能是引力也可能是斥力,故毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关,故A正确;B.未脱脂的棉花对水不浸润因而不吸水,脱脂后可以被水浸润,方便吸取药液。故B正确;。.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,由于云母片导热的各向异性,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母片是晶体,故C错误;D.在完全失重的环境下,由于表面张力的作用水滴会收缩成标准的球形,故D正确;E在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,水汽蒸发就越慢,人就感受到越潮湿,故当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,但绝对湿度不一定大,故E错误。故选:ABD。.【答案】ADE【解析】解:A、气体体积越小,分子间的平均距离就越小,反之亦然;一定质量的理想气体,根据理想气体状态方程叱=配压强变小,但温度不明确,体积变化也不明确,所以分子间的平T均距离可能变小,故A正确。B、各向异性,指内部物质微粒的排列有一定规律,即在不同方向上的微粒排列及物质结构情况不一样;各向同性,内部物质微粒的排列没有一定规律,在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同;晶体的物理性质表现为各向异性,是由于组成晶体的微粒在空间排列规则,故B错误。。、物体内总的内能应该是所有分子的动能和势能,而温度是分子平均动能的标志,物体内能改变时,其温度不一定变化,故C错误。D、热力学学第二定律的一种表述: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;械能可通过做功全部转化为内能,内能也可以全部转化为机械能,但有条件,是要引起其它变化,故D正确。E11滴油酸溶液中含油酸的体积是:V=0.05X0.02%mL=1X10663油酸分子的直径4=V—1X106X106772=5X109m,故£正确。S20X104故选:ADE。先根据理想气体状态方程判断气体体积的变化,从而判断分子间的距离变化;晶体表现为各向异性,是由于组成晶体的微粒在空间排列规则所致;物体内能不只和温度有关;根据热力学第二定律判断;根据油酸酒精溶液的浓度和1根乙溶液含有的滴数,可以求出每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积,用1滴油酸的体积除以面积,恰好就是油酸分子的直径。本题考查了,热力学第二定律、理想气体状态方程、晶体和非晶体、估测油酸分子大小等知识点。£为易错项,油酸分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度。.【答案】BCE【解析】解:A、水的摩尔质量为18g,水分子的个数:n=^xN= 6.02X1023=3.3X1022个,故a错误;MA18 '液体与大气相接触,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,故5正确;。、浸润与不浸润与两种接触物质的性质有关;水可以浸润玻璃,但是不能浸润石蜡,这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系,故。正确;。、在合适的条件下,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,例如天然石英是晶体,熔融过的石英却是非晶体;把晶体硫加热熔化(温度超过300久)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫,再过一段时间又会转化为晶体硫,故。错误;£、根据热力学第二定律可知,一切和热现象有关的自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行,故£正确。故选:BCEO根据公式九=血'〃,计算水分子数;液体表面张力是液体表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大,分子力表现为引力的结果;晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化;自然界的宏观热过程都具有方向性,在任何一个自然过程中,一个孤立系统的总牖会不断增加,即一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行。本题考查了分子数的估算、晶体和非晶体、分子间的相互作用力、热力学第二定律等知识点。这种题型知识点广,多以基础为主,只要平时多加积累,难度不大。.【答案】BCE【解析】解:4、一定质量的理想气体内能大小仅与温度有关,温度不变则内能不变,在过程中,气体的温度不变、内能不变,故A错误;在过程如中,气体膨胀对外做功,内能不变,则气体从外界吸收热量,故5正确;。、在过程反中,气体的体积不变,勿=0,温度升高、内能增大,根据AU=W+Q可知气体从外界吸收热量,故。正确;。、在过程M中,气体的体积减小,外界对气体做功,勿>0,而气体的温度降低,则内能减小,根据△[/=〃+(2可知气体放出热量,故。错误;E、根据可得T=RU,所以TU图象某点与坐标原点连线的斜率表示a,所以在过程馆T C C中,气体的压强越来越大,故£正确。故选:BCEO一定质量的理想气体内能取决于温度,根据图线分析气体状态变化情况,根据勿=04U判断做功情况,根据内能变化结合热力学第一定律分析吸收或发出热量;根臧U图象中某一点到坐标原点的连线表示的物理意义分析压强变化。本题主要是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识,要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关(功和热量);热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义;△[/为正表示内能变大,。为正表示物体吸热;W为正表示外界对物体做功。.【答案】BCE【解析】解:A、气体扩散现象表明气体分子永不停息做无规则运动,故A错误;根据热力学第二定律可知,热量不能自发的从温度低的物体传递到温度高的物体,可以自发的从温度高的物体传递到温度低的物体,故5正确;。、温度是分子平均动能的标志,温度高,分子的平均动能大,故。正确;。、内能与温度、体积和物质的量均有关,温度高的物体,内能不一定大,故。错误;£、晶体熔化过程中,温度不变,则分子平均动能不变,但吸收热量,内能增加,说明分子势能增加,故£正确。故选:BCEO气体扩散现象说明气体分子在做无规则运动。根据热力学第二定律分析。温度是分子平均动能的标志。内能与温度、体积和物质的量均有关。晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变。此题考查了扩散现象、热力学第二定律、平均动能、晶体熔化等相关知识,综合性较强,难度不变,解题的关键是明确教材基本概念和基本知识,并能灵活运用。.【答案】ADE【解析】解:A、气体从状态A到5过程发生的是等容变化,有:耳=,解得:乙=3T=600K,TOC\o"1-5"\h\zTt b AAB故A正确;B、根据理想气体状态方程有:-r= 解得:T=T=200K,故5错误;T T C AA C。、状态A到5的过程,温度升高,内能增加,体积不变,外界对气体不做功,根据热力学第一定律知气体吸热,故。错误;D、状态5到。的过程,温度降低,内能减小△[/<(),体积减小,外界对气体做功勿>0,根据热力学第一定律知Q<0,气体放热,故。正确;£、气体从状态A到5再到。的过程,温度先升高后降低,气体内能先增大后减小,故£正确;故选:ADE。根据图象可知:4-C由理想气体状态方程即可求出。状态温度;4TB等容变化,由查理定律即可求出5状态温度;根据可根据热力学第一定律判断吸放热情况,理想气体内能只与温度有关。解决气体问题的关键是挖掘出隐含条件,正确判断出气体变化过程,合理选取气体实验定律解决问题;对于内能变化。牢记温度是理想气体内能的量度,与体积无关。.【答案】BDE【解析】解:4、温度是分子平均动能的标志,0℃的冰和水分子平均动能相等,故A错误;夙忽略气体分子势能,气体的内能表现为气体分子动能,内能增加温度升高,根据热力学第一定律U=Q+W,升高1K温度,U一定,气体经历过程不同,对外做功W不同,吸收热量。也不同,故5正确;。、完全失重,密封容器内的气体分子对器壁碰撞仍然存在,有碰撞就有压强,故。错误;。、根据根据热力学第二定律,可以实现从单一热库吸收热量,使之完全用来对外做功,但要注意,过程必然引起其他变化,故。正确;£、空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压。故£正确;故选:BDEO温度是分子平均动能的标志,温度高,分子平均动能大,温度一定,分子平均动能一定;根据热力学第一定律U=Q+W,分析一定质量的理想气体从外界吸收热量与内能的变化(温度变化)的关系;密封容器内的气体分子对器壁碰撞宏观表现为压强,有碰撞就有压强,与是否失重无关;根据根据热力学第二定律,可以实现从单一热库吸收热量,使之完全用来对外做功,但必然引起其他变化;空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压。本题考查了温度是分子平均动能的标志、热力学第一、第二定律、气体压强微观解释、相对湿度等内容,知识点多,应在理解基础上识记。.【答案】ACD【解析】解:4夙气体经历过程1,压强减小,体积变大,气体膨胀对外做功,因气体始终与外界无热量交换,则内能减少,故温度降低,故A正确,5错误;气体在过程2中,根据理想气体状态方程诬=C,开始时,体积不变,对外不做功勿=0,T 1压强减小,则温度降低,内能减小<0,根据热力学第一定律△4=Q]+匕得Q]<0,即气体放出热量;后来发生等压变化,体积增大,温度升高,内能增加△4>°,对外做功%<0,根据热力学第一定律4U=Q.+%得Q>0即气体吸热,所以气体在过程2中先向外热后吸热,故。乙乙Np2正确,£错误;故选:ACDO在过程1中,气体始终与外界无热量交换,为绝热过程;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化,利用理想气体的状态方程,结合热力学第一定律逐项分析判断即可。本题考查气体定律的综合运用,解题关键是要根据图象分析好压强P、体积K温度T三个参量的变化情况,知道发生何种状态变化过程,选择合适的实验定律,再结合热力学第一定律联立即可分析求解。.【答案】ABE【解析】解:4、单晶体在物理性质上具有各向异性,而多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的,故A正确;B,根据热力学第二定律可知,自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故5正确;。、尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,而绝对零度也无法达到,根据T=t+273.15K,故制冷机却不可以使温度降到-273.15久以下,故。错误;。、等容降压过程,体积不变,说明分子的密集程度不变,压强降低,说明温度降低了,分子对器壁的撞击力减弱了,故。错误;£、根据热力学第二定律可知,宏观热现象具有方向性,热量可以自发的从高温物体传递到低温物体,但在引起其他变化的情况下,热量可以逆向传递,故£正确。故选:ABE.明确晶体的性质,知道单晶体在物理性质上具有各向异性。根据热力学第二定律分析,明确在热现象中所具有的方向性。根据压强的微观含义,从分子密集程度与分子运动的剧烈程度入手分析。根据热力学第三定律可知,绝对零度-273.15K不可达到。此题考查了热力学定律、压强的微观含义、晶体的特性等知识,明确热力学第二、第三定律的含义,比如:热机的效率不能达到100%,绝对零度-273.15K不可达到。。.【答案】CDE【解析】解:4、增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行,所以牖值越小表明系统内分子运动越有序,故A错误。B,根据热力学第二定律,热量可以从低温物体传到高温物体,但必然会引起其它的一些变化,故5错误。。、影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素,不是空气中水蒸气的绝对数量,而是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距;水蒸气的压强离饱和汽压越远,越有利于水的蒸发,人们感觉干爽,故。正确。D、一定质量的理想气体在等温压缩,说明△U=0,W>0,根据热力学第一定律△U=Q+W,得Q<0,即气体向外放热,故。正确。£、扩散是分子的热运动,可以在气体、液体和固体中进行,温度越高,扩散得越快;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,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故£正确。故选:CDEO根据牖增加原理来解析;根据热力学第二定律来判断;根据相对湿陋=4X100%来判断;扩PS散现象是不同物质相互接触,彼此进入对方的现象,可以在固体中间进行,温度越高,扩散越快。本题考查了牖增加原理、热力学第一定律、扩散现象、相对湿度等知识点。这种题型知识点广,多以基础为主,只要平时多加积累,难度不大。.【答案】ACD【解析】解:A、在绝热条件下压缩气体,外界对气体做功而没有热传递,根据热力学第一定律可知气体的内能一定增加,故A正确;B,扩散现象表明分子间有间隙;布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则运动,故5错误;。、人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度,空气的相对湿度越大,人们感觉越潮湿,相对湿度越小感觉越干燥,故。正确;D、根据分子力的特点可知,当两分子间距离为町时,分子力为0;当分子间距离小于7时,分子间表现为斥力,当分子间距离小于7时,减小分子之间的距离需要克服分子力做功,所以分子势能随分子间距的减小而增大,故。正确;£、氧气与氮气的分子量不同,所以质量相等的氧气与氮气的分子数不同,所以质量和温度均相等的氧气和氮气,其内能不相等,故£错误;故选:ACDO结合热力学第一定律分析;相对湿度越大,人们感觉越潮湿;根据分子力的特点分析;布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动;温度是分子的平均动能的标志,内能与温度、体积以及物质的量的多少有关。本题考查对热力学第一定律以及相对湿度、分子之间的相互作用的理解和掌握情况,解答本题的关键是能够熟练掌握热学部分的基本知识并能够熟练应用。.【答案】ABD【解析】【分析】明确用“油膜法”估测分子大小的实验原理:认为油酸分子是紧密排列的,而且形成的油膜为单分子油膜,然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径。引力和斥力同时存在的,分子间距增大时,分子的引力和斥力均减小。根据分子力的方向与运动方向的关系判断分子力做功,从而得出分子势能的变化。单晶体具有各向异性,多晶体与非晶体都具有各向同性;热机的效率不可能达到100%。该题考查多个3-3的知识点的内容,其主要注意的是:分子力的变化是从远到近先减小后增大,在大于平衡距离时表现为引力,在小于平衡距离时表现为斥力;由力和位移的关系确定分子力做功情况【解答】A、根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知,让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,由于油酸分子是紧密排列的,而且形成的油膜为单分子油膜,然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径。故A正确;当分子间的距离〃<,。时,分子力表现为斥力,减小分子间的距离,分子力做负功,分子势能增加;当分子间的距离7时,分子力表现为引力,增大分子间的距离,分子力做负功,分子势能增加,所以当两个分子的距离为4时,引力与斥力大小相等,分子势能最小。故5正确;°、单晶体具有各向异性,多晶体与非晶体都具有各向同性,所以不能根据各向异性或各向同性来判断物质是晶体还是非晶体。故。错误;。、根据热力学第一定律可知,如果用。表示物体吸收的能量,用W表示物体对外界所做的功,△U表示物体内能的增加,那么热力学第一定律可以表达为Q=△U+W.故。正确;E、根据热力学第二定律可知,热机的效率不可以达到100%.故£错误。故选:ABDO.【答案】ACD【解析】解:A、密封气体分子单位时间撞击器壁的次数和分子数密度、温度有关;充气后,分子数密度增大,而温度不变,所以密封气体分子单位时间撞击器壁的次数增多,故A正确。温度是分子平均动能的标志,充气后,温度不变,密封气体的分子平均动能不变,故5错误。。、打开阀门后,气体体积增大,密封气体对外界做正功,故。正确。DE、打开阀门后,密封气体对外界做正功,艮W<0,而温度不变,即内能不变,AU=0,根据热力学第一定律△□=〃+(2,可知Q>0,即密封气体从外界吸热,故。正确,£错误。故选:ACDO根据气体压强微观意义来判断;温度是分子平均动能的标志;一般情况下,体积增大,气体对外做功;全程温度不变,内能不变,根据热力学第一定律判断吸热情况。本题考查了气体压强微观意义、热力学第一定律等知识点。本题的关键条件就是气体的温度不变,内能不变,体积增大,气体对外做功,再根据热力学第一定律就可以轻松求解。.【答案】BCD【解析】解:4、从a—b过程中,气体体积减小,外界对气体做功,故A错误;B、从a—b的过程中,气体与外界不发生热交檄=0,外界对气体做功勿>0,根据热力学第一定律得△[/>(),内能增加,温度升高,气体分子的平均动能增大,故5正确;。、从b-c过程中,体积不变,根据查理定律知2=心压强增大,温度升高,分子的平均动能T增大,所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多,故。正确;D、从b-c过程中,体积不变,外界对气体不做功,温度升高,内能增大,△口>(),根据热力学第一定律得Q>0,即气体从外界吸热,故。正确;E、由cta过程中pV值先增大后减小,根据理想气体状态方程止知温度先升高后降低,故T£错误;故选:BCD.气体内能只与温度有关;根据气体体积变化判定做功情况,然后结合热力学第一定律分析吸放热情况;在P-U图象中,双曲线为等温线,且距离原点越远,温度越高,据此分析过程中的温度变化。本题考查气体定律的综合运用,解题关键是要根据图象分析好压强P、体积K温度T三个参量的变化情况,知道发生何种状态变化过程,选择合适的实验定律,再结合热力学第一定律联立即可分析求解。.【答案】ACE【解析】解:A、状态A到状态5发生的是等压变化,体积增大,温度升高,艮%〉q,状态5到状态。发生等容变化,压强增加,温度升高,即7;>T,所以有O>T,故A正确;B、气体从状态A到状态5的过程中体积增大,气体对外界做功,故5错误;。、因为理想气体的内能只与温度有关,因为〃<Tc,所以气体从状态A变化到。的过程中内能增加,故。正确;D、压强不变,体积增大,等压膨胀(对外正功)即勿<0;5到。过程是等容过程,气体不做功,所以气体从状态A到C的过程中气体对外做功勿<0,根据理想气体状态方程可知温度升高,气体内能增加,即△[/>();根据热力学第一定律可知,气体吸热,故。错误;£、内能是状态量,状态确定,内能即确定,与状态变化的过程无关,所以气体由状态4沿不同的过程变化到C内能的变化都相同,故£正确;故选:ACEO对于一定质量理想气体,压强与温度和体积有关,关于P、KT三者间的关系由实验定律加以分析,并满足理想气体状态方程,再结合热力学第一定律进行分析。本题考查气体实验定律和热力学第一定律的应用,注意热力学第一定律中的物理量正负号的含义,知道理想气体的内能只与温度有关。.【答案】ACE【解析】解:A、气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关,故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及气体分子的平均动能都有关,故A正确;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,它说明液体分子在不停息地做无规则热运动,故5错误;。、当分子间的引力和斥力平衡时,分子力的合力为零,分子势能最小,故。正确;。、气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关,如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体的平均动能一定增大,但分子数密度可能减小,故气体压强不一定增加,故。错误;£、当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,但分子斥力减小的更快,故£正确;故选:ACEO从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,故气体压强由气体分子数密度和平均动能决定;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动;分子力做功等于分子势能的减小量.本题考查了气体压强的微观意义、布朗运动、分子力、分子势能等,知识点多,难度小,关键是记住相关基础知识..【答案】BCE【解析】解:4、劭的延长线过原点,说明如为等容线,气体在状态。时的体积等于在状态匕时的体积,故A错误。B、从状态b-a为温度升高的等容变化过程,气体不做功,即勿=0,温度升高,即△[/>(),根据热力学第一定律△[/=(2+〃知,AU=Q>3所以气体吸收的热量一定等于其增加的内能,故5正确。。、从状态c-d为压强增大的等温变化过程,根据理想气体状态方程迎知,体积减小,分T子的密集程度增加,而温度不变,分子的平均动能不变,故。正确。D、从状态a—d为温度升高的等压变化过程,根据理想气体状态方程m知,体积增大,气T体对外做功,但温度升高,内能增大,故。错误。E、由理想气体状态方程皿变形得:P=5,0—U图象上点到原点连线的斜率k=4即T V V斜率越小,表示体积越大;由图象知,从状态b-c,左减小,丫增大,气体对外做功,即勿<0;从状态b-c,温度升高,有△[/>(),根据热力学第一定律△[/=(2+〃知,Q>0,气体从外界吸收热量;而△U=Q+W>0,得Q>-W,说明气体从外界吸收的热量大于其对外做的功,故£正确。故选:BCEO如为等容线,有匕=为;从状态b-a为温度升高的等容变化过程,勿=0,△U>0,根据热力学第一定律可知,kU=Q;从状态c-d为压强增大的等温变化过程,根据理想气体状态方程知体积减小,分子的密集程度增加,而分子平均动能不变;从状益rd为温度升高的等压变化过程,根据理想气体状态方程知体积增大,气体对外做功且内能增大;结合理想气体状态方程和热力学第一定律判断。本题考查了理想气体状态方程、热力学第一定律等知识点。解答理想气体状态方程与热力学第一定律的综合问题的关键在于找到两个规律之间的联系,弄清气体状态变化过程中各状态量的变化情况。.【答案】收缩到最小增大【解析】解:细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力,表面张力的作用是使得液面有收缩到最小的趋势;用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置的过程中,拉力厂对肥皂液膜做正功,所以肥皂液膜的内能将增大。故答案为:收缩到最小;增大凡作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如。此题考查液体表面张力的现象,要求对液体表面张力产生的原因能理解,并能分析一些现象。基础题目。.【答案】等于小于大于【解析】解:(1)就为过0-,图象原点的一条直线,说明如为等容线,。状态时气体的体积等于A状态时气体的体积;(2)过程M中,温度降低,则气体内能减小,即△[/<();又因为压强不变,根据理想气体状态方程叱=C,体积一定减小,则外界对气体做功,即勿>0;根据热力学第一定律△U=Q+W,T有Q<。,气体向外界放热,且勿<-Q,说明过程馆中外界对气体所做的功小于气体所放的热。(3»和c两个状态中,A的压强大于c的压强,且温度不变,分子平均动能不变;再根据气体压强的微观意义,气体压强p与容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的平均次数M分子平均动能叫有关,则Ni>“。故答案为:(1)等于;(2)小于;(3)大于。如为等容线,体积相等;根据理想气体状态方程和热力学第一定律判断;根据气体压强微观意义,pocN-E,分子平均动能不变,气体压强和容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的平均次数分N成正比。本题考查了理想气体状态方程、热力学第一定律、气体压强微观意义等知识点。热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义,AU的正表示内能增加,。为正表示物体吸热,W为正表示外界对物体做功。.【答案】不变减小吸收【解析】解:缓慢向外拉活塞,可以充分进行热传递,视为等温变化,而温度是分子热运动平均动能的标志,故气体分子的平均动能不变;气体体积变大,温度不变,根据理想气体状态方程叱=。可知气压变小;T封闭气体对外功,但是过程缓慢,视为等温变化,内能不变,根据热力学第一定律,气体从外界吸热。故答案为:不变;减小;吸收。向外拉活塞,封闭气体体积变大,过程缓慢,可以充分进行热传递,视为等温变化;向外拉活塞,封闭气体体积变大,封闭气体对活塞做正功,根据热力学第一定律判断吸放热情况。本题考查理想气体的等温变化,涉及体积变化、温度是分子平均动能的标志、气体做功、热力学第一定律,综合性强,但难度不大,注意用力拉,外力对活塞做正功,会误认为外力对封闭气体做正功,从而导致错误。.【答案】低于大于【解析】解:两种气体混合的过程中,0.5moZ的氯气向下进入下面的容器,重力做正功,有:W=mo/i~1X4x10-3gh1 1 2氯气向上进入上面的容器,重力做负功,有:w2=m2gh-1x83.8x10-3gh由于重力做的负功比较大,所以重力对系统做的功:勿=%+w2co.整个容器绝热,所以系统的内能减小,气体的温度降低;温度是分子的平均动能的标志。气体混合后温度是相等的,所以混合后两种气体的分子的平均动能是相同的,由于氮气的分子的质量小,所以氯气的分子平均速率大。故填:低于,大于。两种气体混合的过程中,氮气向下进入下面的容器,重力做正功;氯气向上进入上面的容器,重力做负功。比较两种情况下重力做功的多少,确定系统内能的增加或减小,从而判断出系统的温度是升高或降低;温度是分子的平均动能的标志,而不是平均速率的标志。该题中两种气体混合的过程中,氮气向下进入下面的容器,重力做正功;氯气向上进入上面的容器,重力做负功。判断出重力所做的总功的正负是解题的关键。.【答案】降低降低【解析】解:云室内充满酒精的饱和蒸汽,迅速向下拉动活塞,酒精蒸汽迅速膨胀,时间短,故看作绝热过程,Q=0,根据热力学第一定律公式△□=〃+(2,内能减小,故温度降低;温度降低,故酒精的饱和气压降低。故答案为:降低,降低。迅速向下拉动活塞,封闭的酒精气体来不及与外界发生热交换,但是对外做功,根据热力学第一定律分析内能变化情况;酒精的饱和汽压只与温度有关。本题考查热力学第一定律和饱和气压,记住公式4U=W+Q,同时要知道液体的饱和气压与液体的种类和温度有关,基础题目。8/VS(m+n).【答案】用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液,读出其体积丫8s

8/VS(m+n)【解析】解:(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液,读出其体积K(2)利用补偿法,可查得面积为8s.(3)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为/=且X」一,油膜面积S'=8S,由。=七,得Nmn SfD=—叱 .8NS(mn)故答案为:(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液,读出其体积匕(2)8S;⑶叱.8NS(mrt)掌握估算油膜面积的方法:所围成的方格中,面积超过一半按一半算,小于一半的舍去.在油膜法估测分子大小的实验中,让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,估算出油膜面积,从而求出分子直径.掌握该实验的原理是解决问题的关键,该实验中以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个挨一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度,从而求出分子直径..【答案】解:⑷杯内封闭气体发生等容变化,有PP'-Q-一TT1 2解得:最后杯内气体的压强P'=5Po6u对杯盖,有P'SN=PqSmg解得:N=,P「Smg6u,1N=N=-PSmg,1N=N=-PSmg60 »P'SMg<P'SMg<PQS故茶杯的质量M满足的条件为:6g答:⑷求最后茶杯内部封气体的压强为5P0;杯盖对茶杯的压力大小为1Posmg;6 6①)茶杯的质量m满足m〈呼6g【解析】⑷对杯内气体进行分析,由等容变化可求得气体压强;再对杯盖分析,根据受力分析确定压力大小;5)对茶杯进行分析,明确茶杯离开桌面的条件,即可确定质量范围。本题考查理想气体实验定律的应用,要注意明确研究对象的选择,注意气体实验定律的正确应用以及压强的计算即可正确求解。.【答案】解:I、玻璃管和水银柱保持相对静止时,设玻璃管质量为小,横截面积为S,水银柱质量为相,加速度为。,对玻璃管和水银柱整体,有(mm^gsinSO0=(mm^a设封闭气体压强为Pi.对水银柱由牛顿第二定律得7ngs沆30°pQS—p】S=ma解得:Pi=Po水银柱静止时,设封闭气体压强为。2,水银与玻璃管下滑相对静止时空气柱长度为分,水银静止时空气柱长度为4,水银柱的长度为“则P2=P0;从玻璃管停止运动到水银柱静止,根据玻意耳定律可得p1los=p2l1s解得:4=7.5cmn、加入气体过程中,气体发生等压变化,则2 3由题意知初状态:V2=LS,T=T末状态:匕=LqS解得:TQ=320K答:I、水银柱静止后的空气柱长度为7.5cm;II、水银柱静止后缓慢加热气体,直到空气柱长度变回8c机,此时气体的温度为320K。【解析】I先根据牛顿第二定律求得玻璃管下滑的加速度,然后对水银柱根据牛顿第二定律得到封闭气体的压强,再得到静止时封闭气体的压强,根据玻意耳定律可得到空气柱静止时的长度;n给气体加热的过程是一个等压膨胀的过程,根据查理定律即可得到最后的温度。要知道对气体加热的过程中水银柱没有溢出,所以封闭气体的压强保持不变,是一个等压膨胀的过程。.【答案】解:(1)设钢瓶的质量为根,底面积为S,气缸的横截面积为S'小钢瓶在。尸处,小钢瓶内的压强网=poLce=88cmHgD处的压强=pQLcd=84cmHg对钢瓶受力分析可知:pDSmg=p1S,解得看=(2)对内的气体分析,初态p?=p.匕=LS'=8S'oU3dC末态:。4=?'V4=LacS,=2;S,由于温度不变,根据玻意耳定律可得:pV3=P4V4解得P4=57cmHg当小钢瓶静止在水银面上时,对小钢瓶受力分析可知:p2s=P4S+mg解得:p2=61cmHg对小钢瓶内的气体根据玻意耳定律可得:S=pis解得:I=5.8cm答:(1)小瓶的重力与它底面积的比值等于4厘米汞柱;(2)小瓶最终静止时瓶内气体的长度为5.8cm。【解析】(1)根据图示计算出小钢瓶内的压强,对小钢瓶受力分析,利用共点力平衡求得;(2)对内气体做等温变化,根据玻意耳定律求得活塞到达A时气体的压强,当小钢瓶到达水银面时随小钢瓶受力分析求得钢瓶内的压强,利用玻意耳定律求得小钢瓶内气体的长度。本题主要考查了玻意耳定律,关键是利用压强公式和共点力平衡求得被封闭气体内的压强。.【答案】解:①气体在初态时有:P]=96cmHg,T】=288K,4=20cm.末态时有:p2=86cmHg,l2=40cm.由理想气体状态方程得:%=qT1 T2所以可解得:%=516K②当温度升高后,竖直管中的水银将可能有一部分移至水平管内,甚至水银柱全部进入水平管.因此当温度升高至327久时,水银柱如何分布,需要分析后才能得知.设水银柱刚好全部进入水平管,则此时被封闭气柱长为Z=50on,压强召=76onHg,此时的温度为T =570ATPili现温度升高至U600K>T=570K,可见水银柱已全部进入水平管内,末态时p?=76cmHg,T?=600K,此时空气柱的长度I=",-I=52.6cm3pT1*31答:①被封空气柱长度为弓=400n时的温度为516K;②温度升高至327久时,被封空气柱的长度4为52.6cm.【解析】(1)分析初末状态的物理量,由理想气体的状态方程可求得温度;(2)假设全部进入水平管中,由等容变化可求得对应的温度;分析判断水银柱的分布,再由等容变化规律可求得空气柱的长度.本题考查盖-吕萨克定律的应用;它主要应用于体积不变的过程,注意分析好初末状态的?和「同时注意计算时不必换算单位;只要前后单位统一即可.28.【答案】解:⑷初状态气体的压强为:4=pQ+^=1.2x105^体积为:匕=80S温度为:7\=(207+273)K=480K当气缸底部刚要离开桌面时气体压强为:p.=Pc-X=0.8x105p20s a气缸底部离开桌面前降温过程为等容过程,由查理定律得:%=%GT2解得:T=%T=@3x480K=320KP]1 1.2X1055)气体继续降温,气缸离开桌面上升,当上升到挡板处时被挡板P挡住,当物体A刚要离开桌面时,气体的压强为:P=P+馆2g—Mg—0.7X105p0s 。体积为:V3=(%-h)S=60S由气体状态方程得:/%=%%&T3解得:T=^~^T=o.7xio5x6os*480K=210K3P1V11 1.2X105X80S答:(i)当汽缸底部刚要离开桌面时,缸内气体的温度为320K;5)当物块刚要离开桌面时,缸内气体的温度为210K。【解析】⑷分别以活塞和气缸为研究对象,根据平衡条件求出初末状态气体的压强,气缸底部离开桌面前降温过程为等容过程,根据查理定律求解;5)物块刚要离开桌面时,桌面对物块的支持力为0,绳子的拉力等于物块的重力,对活塞根据平衡条件求出缸内气体的压强,根据理想气体状态方程求解温度。本题主要是考查了理想气体的状态方程;解答此类问题的方法是:找出不同状态下的三个状态参量,分析理想气体发生的是何种变化,利用理想气体的状态方程列方程求解;本题要能用静力学观点分析各处压强的关系,要注意研究过程中哪些量不变,哪些量变化,选择合适的气体实验定律解决问题。29.【答案】解:⑷以cmHg为压强单位。设A侧空气柱长度Z=10.0m时压强为八当两侧的水银面的高度差为勺=10.0cni时,空气柱的长度为I1,压强为8,由玻意耳定律,有:pl=p1l1...@由力学平衡条件,有:P=P0+Ph…②打开开关放出水银的过程中,5侧水银面处的压强始终为P。,而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随着减小,直至5侧水银面低于A侧水银面可为止,由力学平衡条件,有:P1=P0-P%1…③联立①②③,并代入题目数据,有:I=12cm...④(沅)当4、5两侧的水银面达到同一高度而,设A侧空气柱的长度为I2,压强为。2,由玻意耳定律,有:Pl=P2l2…⑤由力学平衡条件有:P2=Po…⑥联立②⑤⑥式,并代入题目数据,有:I?—10.4cm...@设注入水银在管内的长度为△九,依题意,有:△九=2(1—()+\⑧联立④⑦⑧式,并代入题目数据,有:△九=13.2cm答:⑷放出部分水银后A侧空气柱的长度为12cm;(讥)注入的水银在管内的长度为13.2cm。【解析】⑷在同一段水银柱中,同一高度压强相等;先计算出A侧气体的初状态气压和末状态气压,然后根据玻意耳定律列式求解;5)两侧水银面等高后,根据玻意耳定律求解气体的体积;比较两个状态,结合几何关系得到第二次注入的水银柱的长度。本题中封闭气体经历两次等温过程,关键是找出初状态和末状态的气压和体积(长度)关系,然后根据玻意耳定律列式求解,不难。.【答案】解:(1)安全阀恰要排气时,对安全阀受力分析,贝切0•兀R'2+zng=0•兀/2,解得p—R2p+mg丁2 °nr2(2)高压锅内的气体做等容变化,初态:P]=p。,T]=T。末态:p2=P,7?=?根据查理定律可得:勺=上解得:%=(匹+4)70T]T2 "r2nr2pQu答:(1)安全阀恰要排气时,锅内气体的压强p为此Pn+小;丫2ujir2(2)安全阀恰要排气时,锅内气体的温度T为华■+or2兀丁2P0U【解析】(1)对安全阀恰要排气时,对安全阀受力分析,根据共点力平衡求得被封闭气体的压强;(2)高压锅内的气体做等容变化,找出初末状态参量,根据查理定律求得。此题涉及到大气压的综合应用、压强的计算等相关的知识点的内容,是一道数学与物理的综合性的题目,要求学生具备一定的学科综合能力,会用字母表达式来表达物理量。.【答案】解:(1)由△2=法,得△P=3izn=70P。v 2x10—3(2)可以近似相等.水下10m处气泡外压强/=PQ+P水9%=1-°X105+1.0X103x10x10=2.0x10sPa显然,气泡内外的压强差远小于气泡外压强.(3)106处气泡内气体压强近似为q=2.0X105Pa,体积为匕接近水面时,气体压强近似为=1.0X105pa,体积为1因为等温变化,21匕=。21得,%=4=2匕P2所以,接近水面时气泡的体积与其原来体积之比的近似值为2.答:(1)在水下10机处气泡内外的压强差为70Pa;(2)在水下是否可以将气泡内外的压强可以看作近似相等,气泡内外的压强差远小于气泡外压强(3)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,气泡此时体积与其原来体积之比的近似值2.【解析】(1)根据题给公式△口=热算在水下10机处气泡内外的压强差;r(2)求出水下10“处气泡外压强,将气泡内外的压强差与气泡外压强进行比较,判断气泡内外的压强是否可以看作近似

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