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文檔簡介
考點3熱學1.[2024·海南卷]如圖為兩分子靠近過程中的示意圖,r0為分子間平衡距離,下列關于分子力和分子勢能的說法正確的是()A.分子間距離大于r0時,分子間表現為斥力B.分子從無限遠靠近到距離r0處的過程中分子勢能變大C.分子勢能在r0處最小D.分子間距離在小于r0且減小時,分子勢能在減小2.[2024·江蘇卷]如圖所示,密閉容器內肯定質量的志向氣體由狀態(tài)A變更到狀態(tài)B.該過程中()A.氣體分子的數密度增大B.氣體分子的平均動能增大C.單位時間內氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D.單位時間內與單位面積器壁碰撞的氣體分子數減小3.[2024·遼寧卷]“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現儲能的裝置,可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量.“空氣充電寶”某個工作過程中,肯定質量志向氣體的p-T圖像如圖所示.該過程對應的p-V圖像可能是()4.[2024·新課標卷](多選)如圖,一封閉著志向氣體的絕熱汽缸置于水平地面上,用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分,活塞與汽缸壁間沒有摩擦.初始時彈簧處于原長,三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等.現通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱,停止加熱并達到穩(wěn)定后()A.h中的氣體內能增加B.f與g中的氣體溫度相等C.f與h中的氣體溫度相等D.f與h中的氣體壓強相等5.[2024·湖南卷]汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力.如圖,剎車助力裝置可簡化為助力氣室和抽氣氣室等部分構成,連桿AB與助力活塞固定為一體,駕駛員踩剎車時,在連桿AB上施加水平力推動液壓泵實現剎車.助力氣室與抽氣氣室用細管連接,通過抽氣降低助力氣室壓強,利用大氣壓與助力氣室的壓強差實現剎車助力.每次抽氣時,K1打開,K2閉合,抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運動,助力氣室中的氣體充溢抽氣氣室,達到兩氣室壓強相等;然后,K1閉合,K2打開,抽氣活塞向下運動,抽氣氣室中的全部氣體從K2排出,完成一次抽氣過程.已知助力氣室容積為V0,初始壓強等于外部大氣壓強p0,助力活塞橫截面積為S,抽氣氣室的容積為V1.假設抽氣過程中,助力活塞保持不動,氣體可視為志向氣體,溫度保持不變.(1)求第1次抽氣之后助力氣室內的壓強p1;(2)第n次抽氣后,求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小ΔF.題組一熱學基礎學問6.[2024·廣東省珠海市模擬]關于分子動理論,下列說法中正確的是()A.圖甲中,油酸分子直徑等于一滴油酸酒精溶液的體積與它形成油膜面積的比值B.圖乙為分子力F與其間距r的圖像,分子間距從r0起先增大時,分子勢能先變小后變大C.圖丙中,T2對應曲線為同一氣體溫度較高時氣體分子的速率分布圖D.圖丁為布朗運動的示意圖,溫度越高、微粒越大,布朗運動越明顯7.[2024·江蘇省南通市模擬]胎壓監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)顯示某一輪胎內的氣壓為2.4atm,已知該輪胎的容積為20L,氣體溫度為0℃,阿伏加德羅常數NA=6.0×1023mol-1,且0℃、1atm下1mol任何氣體的體積均為22.4L,則()A.輪胎內每個氣體分子的大小約為2×10-9mB.輪胎內每個氣體分子的大小約為3×10-9mC.該輪胎內氣體的分子數約為1×1024D.該輪胎內氣體的分子數約為5×10238.[2024·重慶市渝中區(qū)模擬]液體的表面張力在生產生活中有利有弊.市面上的清潔劑如洗衣粉、肥皂等都含有肯定量的表面活性劑,加入水中會減小水的表面張力.液體的表面張力還與溫度有關,在其他條件不變的狀況下,通過上升溫度可以降低液體的表面張力,下列說法不正確的是()A.將兩端開口的細干凈玻璃管插入肥皂水中,毛細現象比插入清水中更加明顯B.孩童用肥皂水能吹出大氣泡而清水不能,是因為清水的表面張力更大,不簡單被空氣撐開成氣泡C.用熱水清洗碗具可以有更好的去污效果,是因為熱水表面張力小,更簡單浸潤碗具D.清水灑在有孔隙的布雨傘上卻不會滲水,是因為液體表面張力的效果9.[2024·山東青島模擬](多選)如圖,將甲分子固定于坐標原點O處,乙分子放置于r軸上距離O點很遠的r4處,r1、r2、r3為r軸上的三個特別位置,甲、乙兩分子間的作用力F和分子勢能Ep隨兩分子間距離r的變更關系分別如圖中兩條曲線所示,現把乙分子從r4處由靜止釋放,下列說法正確的是()A.虛線為Ep-r圖線,實線為F-r圖線B.當分子間距離r<r2時,甲、乙分子間作用力F為引力C.乙分子從r4到r1的過程中,加速度a先減小后增大D.乙分子從r4到r1的過程中,分子勢能Ep先減小后增大10.[2024·山東省菏澤市一模](多選)如圖所示,某醫(yī)用氧氣生產工廠要將氧氣瓶M中氧氣分裝到瓶N中,兩瓶的容積相同,閥門K打開前瓶N已抽成真空.現將閥門K打開,當兩瓶內氧氣的壓強相等時再關閉閥門.兩瓶、閥門及連接管都看作絕熱,瓶中的氧氣看作志向氣體且不計連接管的容積,對此次分裝過程以下說法正確的是()A.氧氣自發(fā)地由M向N的流淌過程是不行逆的B.分裝完畢后M中氧氣的壓強為分裝前的eq\f(1,2)C.分裝完畢后氧氣分子熱運動的平均速率減小D.分裝完畢后兩瓶內氧氣的總內能減小11.[2024·江蘇省宿遷市模擬]石墨烯是從石墨中分別出的新材料,其中碳原子緊密結合成單層六邊形晶格結構,如圖所示,則正確的是()A.石墨是非晶體B.單層石墨烯的厚度約2μmC.石墨研磨成的細粉末就是石墨烯D.碳原子在六邊形頂點旁邊不停地振動題組二氣體試驗定律和志向氣體狀態(tài)方程12.如圖所示為肯定質量的志向氣體等溫變更P-V圖線,A、C是雙曲線上的兩點,E1和E2則分別為A、C兩點對應的氣體內能,△OAB和△OCD的面積分別為S1和S2,則()A.S1<S2B.S1=S2C.E1>E2D.E1<E213.[2024·遼寧省撫順市調研]如圖所示,導熱良好的密閉容器內封閉有壓強為p0的空氣,現用抽氣筒緩慢從容器底部的閥門處(只出不進)抽氣兩次.已知抽氣筒每次抽出空氣的體積為容器容積的eq\f(1,5),空氣可視為志向氣體,則容器內剩余空氣和抽出空氣的質量之比為()A.eq\f(11,25)B.eq\f(14,25)C.eq\f(25,14)D.eq\f(25,11)14.[2024·河北省邯鄲市監(jiān)測]小明同學設計了一個用彈簧測力計測量環(huán)境溫度的試驗裝置,如圖所示.導熱汽缸開口向上并固定在桌面上,用質量m=600g、截面積S=20cm2的活塞封閉肯定質量的志向氣體,活塞與汽缸壁間無摩擦,每次測量時保證活塞的位置不變.當彈簧測力計示數為F1=6N時,測得環(huán)境溫度T1=300K.設外界大氣壓強p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2.(1)當彈簧測力計示數為F2=8N時,環(huán)境溫度T2為多少?(2)若測力計量程為(0~10N)該裝置可測量的環(huán)境溫度范圍為多少?15.[2024·湖北省荊門市模擬]一U形玻璃管豎直放置,左端開口且足夠長,右端封閉,玻璃管導熱良好.用水銀封閉一段空氣(可視為志向氣體),在右管中,初始時,管內水銀柱及空氣柱長度如圖所示,環(huán)境溫度為27℃.已知玻璃管的橫截面積到處相同,大氣壓強p0=76.0cmHg.(1)若上升環(huán)境溫度直至兩管水銀液面相平,求環(huán)境的最終溫度.(2)若環(huán)境溫度為27℃不變,在左管內加注水銀直至右管水銀液面上升0.8cm,求應向左管中加注水銀的長度.16.如圖所示,足夠長的A、B兩薄壁氣缸的質量分別為m1=5kg,m2=10kg,分別用質量與厚度均不計的活塞C、D將志向氣體M、N封閉在氣缸內,C、D兩薄活塞用一跨過兩定滑輪且不行伸長的松軟輕繩連接,氣缸B放置在水平地面上,系統(tǒng)在圖示位置靜止時,氣缸A的底部距離地面的高度eq\f(h,2),C、D兩活塞距離氣缸底部分別為h與3h,h=28cm.外界大氣壓恒為p0=1.0×105Pa,氣體M的熱力學溫度T1=280K,C、D兩活塞的橫截面積均為S=0.01m2,取重力加速度大小g=10m/s2,不計一切摩擦.對氣體M緩慢加熱,氣體N的熱力學溫度始終保持在280K,求:(1)氣缸A的底部剛接觸地面時氣體M的熱力學溫度T2;(2)氣體M的溫度升到T3=450K時活塞D距離地面高度h′.題組三熱力學定律17.[2024·河北省邯鄲市模擬](多選)現在騎自行車成為一種流行的運動,而山地自行車更是受到大眾的青睞.山地自行車前輪有氣壓式減震裝置來反抗顛簸,其原理如圖所示,假如路面不平,隨著騎行時自行車的顛簸,活塞上下振動,在汽缸內封閉的氣體的作用下,起到延緩振動的目的.下列說法中正確的是()A.當活塞快速向下壓縮時,汽缸內氣體分子的平均動能增加B.當活塞快速向下壓縮時,汽缸內氣體分子的平均動能削減C.當活塞快速向上反彈時,單位時間撞到汽缸內單位面積上的氣體分子數增加D.當活塞快速向上反彈時,單位時間撞到汽缸內單位面積上的氣體分子數削減18.[2024·江蘇省泰州模擬]如圖是肯定質量的志向氣體的幾種狀態(tài)變更的p-V圖,其中虛線M→C為等溫過程,虛線N→C為絕熱過程,pA=2pB,M是AB的中點,下列關于A→C和B→C過程的說法正確的是()A.A→C過程氣體吸熱B.B→C過程氣體放熱C.A→C過程氣體內能變更量的大小大于B→C過程D.A→C過程氣體與外界交換的熱量小于B→C過程19.[2024·河北唐山模擬]依據熱力學定律和能量守恒,下列說法中正確的是()A.空調在制冷過程中,從室內汲取的熱量少于向室外放出的熱量B.通過采納先進技術,熱機可以實現把燃料產生的內能全部轉化為機械能C.在密閉的房間里,把正常工作的冰箱門打開,可以使房間降溫D.在密閉的房間里,把正常工作的冰箱門打開,房間溫度不會有任何變更20.[2024·江蘇省徐州市模擬]快遞公司用充氣的塑料袋包袱物品,一個塑料袋內氣體在標準狀況下體積560mL,已知氣體在標準狀況下的摩爾體積V0=22.4L/mol,阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1,則塑料袋內氣體分子數為()A.1.5×1021個B.1.5×1022個C.1.5×1023個D.1.5×1024個21.[2024·江蘇省泰州市模擬]通電霧化玻璃能滿意玻璃的通透性和愛護隱私的雙重要求,被廣泛應用于各領域.如圖所示,通電霧化玻璃是將液晶膜固化在兩片玻璃之間,未通電時,看起來像一塊毛玻璃不透亮;通電后,看起來像一塊一般玻璃,透亮.可以推斷通電霧化玻璃中的液晶()A.是液態(tài)的晶體B.具有光學性質的各向同性C.不通電時,入射光在液晶層發(fā)生了全反射,導致光線無法通過D.通電時,入射光在通過液晶層后按原有方向傳播22.[2024·河北省模擬](多選)如圖所示,一個壁厚可以不計、質量為M的導熱汽缸放在光滑的水平地面上,活塞的質量為m,面積為S,內部封有肯定質量的氣體.已知活塞不漏氣,摩擦不計,外界大氣壓強為p0,現用水平外力F作用于活塞桿,使活塞緩慢地向右移動,由狀態(tài)①變更到狀態(tài)②,在此過程中,假如環(huán)境溫度保持不變,下列說法正確的是()A.氣體分子平均動能不變B.利用此氣體的摩爾質量、密度以及阿伏加德羅常數就可以算出氣體分子體積C.氣體是從單一熱源吸熱,全部用來對外做功,但此過程不違反熱力學其次定律D.氣體分子每秒撞擊器壁單位面積的分子數削減23.[2024·浙江金華校聯考一模]不少車主常在私家車內備有電動充氣泵,如圖所示.某次充氣前測得某輪胎胎內氣體壓強只有p1=1.1×105Pa,為使汽車正常行駛,胎內氣體壓強應達到p2=1.4×105Pa.若已知該輪胎的內胎體積為V0,車主用電動充氣泵給輪胎充氣,每秒鐘充入的氣體體積ΔV=eq\f(1,400)V0,壓強為p1=1.1×105Pa,胎內氣體可視為志向氣體,充氣過程中內胎體積和胎內氣體溫度保持不變.則下列說法正確的是()A.充氣過程中胎內氣體內能保持不變B.充氣過程中胎內氣體肯定從外界吸熱C.為使汽車正常行駛,須要電動充氣泵給該輪胎充氣時間約100sD.為使汽車正常行駛,須要電動充氣泵給該輪胎充氣時間約110s24.[2024·江蘇省徐州市模擬]如圖所示,兩個完全相同的圓柱形密閉容器,甲中裝滿水,乙中充溢空氣,則下列說法正確的是(容器容積恒定)()A.兩容器中器壁的壓強都是由于分子撞擊器壁而產生的B.兩容器中器壁的壓強都是由所裝物質的重力而產生的C.甲容器中pA>pB,乙容器中pC>pDD.當溫度上升時,pA、pB不變,pC、pD都變大25.[2024·山東省泰安市模擬]如圖所示,一長度L=30cm的氣缸固定在水平地面上,通過活塞封閉有肯定質量的志向氣體,活塞與缸壁的摩擦可忽視不計,活塞的截面積S=50cm2.活塞與水平平臺上的物塊A用水平輕桿連接,A的質量為m=20kg,物塊與平臺間的動摩擦因數μ=0.75.起先時活塞距缸底L1=10cm,缸內氣體壓強等于外界大氣壓強p0=1×105Pa,溫度t1=27℃.現對氣缸內的氣體緩慢加熱,g=10m/s2,則()A.物塊A起先移動時,氣缸內的溫度為35.1℃B.物塊A起先移動時,氣缸內的溫度為390℃C.活塞從圖示位置到達氣缸口的過程中氣體對外做功30JD.活塞從圖示位置到達氣缸口的過程中氣體對外做功130J26.[2024·山東省模擬]將一個裝有肯定量水(未裝滿)的口服液玻璃瓶,瓶口向下按入水池中,在水面下50cm深處恰能保持懸浮狀態(tài).假設水溫始終保持恒定,下列說法正確的是()A.將瓶向下按10cm,放手后瓶又回到水面下50cm深處B.將瓶向下按10cm,放手后瓶將在水深60cm處懸浮C.將瓶向上提10cm,放手后瓶又回到水面下50cm深處D.將瓶向上提10cm,放手后瓶上升到水面27.[2024·河北省模擬](多選)某品牌手機可以測量氣體的壓強,某同學將壓強測量軟件打開并將手機放入一導熱良好的透亮容器內,之后將容器(氣球)密閉,該同學緩慢上升環(huán)境溫度,測出氣球氣體的壓強隨溫度變更的規(guī)律如圖所示,容器內氣體視為志向氣體,環(huán)境壓強恒定不變,下列說法正確的是()A.A狀態(tài)下單位體積內的氣體分子數大于B狀態(tài)B.A狀態(tài)下氣體壓強等于環(huán)境壓強C.由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中,氣體汲取的熱量大于氣體內能的增量D.使環(huán)境降溫,容器中的氣體分子動能都減小28.[2024·山東省東營市一模]歷史上因為陰極射線管真空度不高,高速電子運動時受空氣阻力的影響,沒有視察到電子的有效偏轉,人們一度認為電子不帶電,后來盧瑟福改進儀器,才發(fā)覺電子在電場中的偏轉,進而說明電子是帶負電的另一種新粒子.某同學為了自制真空管,采納抽氣裝置對某一體積為V的玻璃管進行抽氣,初始時,氣體的壓強等于大氣壓p0,已知每次能從玻璃管中抽走氣體的體積為V0,其中V0=eq\f(1,10)V,抽氣過程溫度不變,經過n次抽氣后,玻璃管中氣體的壓強p和剩余氣體的質量與原有氣體質量的比值分別為()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq\s\up12(n)p0,eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq\s\up12(n)B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq\s\up12(n)p0,eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,11)))eq\s\up12(n)C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,11)))eq\s\up12(n)p0,eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,11)))eq\s\up12(n)D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,11)))eq\s\up12(n)p0,eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq\s\up12(n)29.[2024·廣東省模擬]一汽缸豎直放在水平地面上,缸體質量M=8kg,活塞質量m=4kg,活塞橫截面積S=2×10-3m2,活塞上面的氣缸內封閉了肯定質量的志向氣體,下面有氣孔O與外界相通,大氣壓強p0=1.0×105Pa.活塞下面與勁度系數k=2×103N/m的輕彈簧相連,當汽缸內氣體溫度為127℃時彈簧為自然長度,此時缸內氣柱長度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏氣,且與缸壁無摩擦.現給封閉氣體加熱,求:(1)當汽缸恰好脫離地面時,缸內氣體的溫度;(2)缸內氣柱長度L2=30cm時,缸內氣體的壓強p.30.[2024·山東青島統(tǒng)考]如圖為某科技小組設計的一款測量水深的裝置.兩個長度均為L=0.8m,截面積分別為5S和S的圓筒M、N,中間連接在一起,組成一個兩端開口的汽缸.再取兩個密閉良好的輕薄活塞A、B,分別放在兩圓筒M、N中,兩活塞用輕質硬桿相連,硬桿長也為L.起先時活塞A處在M的開口處,活塞B處在兩圓筒的連接處,兩活塞間封閉了肯定量的氣體,壓強為p0.運用時將該裝置放入水中,通過測量活塞相對圓筒的位置移動可測出水深.已知汽缸、活塞導熱良好,不計一切摩擦,圓筒內氣體可視為志向氣體,外界大氣壓強為p0相當于10m高的水柱產生的壓強,忽視水的溫度變更和裝置上下表面壓強差.求:(1)將該裝置放在水面下2.5m處,穩(wěn)定后活塞A相對汽缸移動的距離;(2)用該裝置可以測出的水深h的最大值.31.[2024·廣東省模擬]如圖所示,一豎直放置、粗細勻稱且足夠長的U形玻璃管,右端通過橡膠管(橡膠管體積不計)與放在水中的導熱金屬球形容器連通,球形容器的容積為V0=90cm3,用U形玻璃管中的水銀柱封閉肯定質量的志向氣體,當環(huán)境溫度為7℃時,U形玻璃管右側水銀面比左側水銀面高出h1=16cm,水銀柱上方空氣柱長h0=20cm.(已知大氣壓強p0=76cmHg,U形玻璃管的橫截面積為S=0.5cm2)(1)若對水緩慢加熱,應加熱到多少攝氏度,兩邊水銀柱高度會在同一水平面上?(2)保持加熱后的溫度不變,往左管中緩慢注入水銀,問注入水銀的高度是多少時右管水銀面回到原來的位置?[答題區(qū)]題號1234678910111213答案題號171819202122232425262728答案
考點3熱學1.解析:分子間距離大于r0時,分子間表現為引力,A錯;分子從無限遠靠近到距離為r0的過程,分子力表現為引力,分子力做正功,分子勢能變小,B錯;分子間距離從r0減小的過程,分子力表現為斥力,分子力做負功,分子勢能變大,結合B項分析可知,分子勢能在r0處最小,C對,D錯.答案:C2.解析:依據eq\f(pV,T)=C,可得p=eq\f(C,V)T,則從A到B為等容線,即從A到B氣體體積不變,則氣體分子的數密度不變,選項A錯誤;從A到B氣體的溫度上升,則氣體分子的平均動能變大,則選項B正確;從A到B氣體的壓強變大,氣體分子的平均速率變大,則單位時間內氣體分子對單位面積的器壁的作用力變大,選項C錯誤;氣體的分子密度不變,從A到B氣體分子的平均速率變大,則單位時間內與單位面積器壁碰撞的氣體分子數增大,選項D錯誤.故選B.答案:B3.解析:依據eq\f(pV,T)=C,可得p=eq\f(C,V)T,從a到b,氣體壓強不變,溫度上升,則體積變大;從b到c,氣體壓強減小,溫度降低,因c點與原點連線的斜率小于b點與原點連線的斜率,c點的體積大于b點體積.故選B.答案:B4.解析:當電阻絲對f中的氣體緩慢加熱時,f中的氣體內能增大,溫度上升,依據志向氣體狀態(tài)方程可知f中的氣體壓強增大,會緩慢推動左邊活塞,則彈簧被壓縮.與此同時彈簧對右邊活塞有彈力作用,緩慢向右推動右邊活塞,故活塞對h中的氣體做正功,且是絕熱過程,由熱力學第肯定律可知,h中的氣體內能增加,A正確;未加熱前,三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等,當系統(tǒng)穩(wěn)定時,活塞受力平衡,可知彈簧處于壓縮狀態(tài),對左邊活塞分析pfS=F彈+pgS,則pf>pg,分別對f、g內的氣體分析,依據志向氣體狀態(tài)方程有eq\f(p0V0,T0)=eq\f(pfVf,Tf),eq\f(p0V0,T0)=eq\f(pgVg,Tg),由題意可知,因彈簧被壓縮,則Vf>Vg,聯立可得Tf>Tg,B錯誤;對彈簧、活塞及g中的氣體組成的系統(tǒng)分析,依據平衡條件可知,f與h中的氣體壓強相等,D正確.在達到穩(wěn)定過程中h中的氣體體積變小,f中的氣體體積變大,即Vf>Vh.依據志向氣體狀態(tài)方程對h氣體分析可知eq\f(p0V0,T0)=eq\f(phVh,Th),聯立可得Tf>Th,C錯誤.故選AD.答案:AD5.解析:(1)以助力氣室內的氣體為探討對象,則初態(tài)壓強p0,體積V0,第一次抽氣后,氣體體積V=V0+V1依據玻意耳定律p0V0=p1V解得p1=eq\f(p0V0,V0+V1)(2)同理其次次抽氣p1V0=p2V解得p2=eq\f(p1V0,V0+V1)=(eq\f(V0,V0+V1))2p0以此類推……則當n次抽氣后助力氣室內的氣體壓強pn=(eq\f(V0,V0+V1))np0則剎車助力系統(tǒng)為駕駛員省力大小為ΔF=(p0-pn)S=[1-(eq\f(V0,V0+V1))n]p0S答案:(1)eq\f(p0V0,V0+V1)(2)[1-(eq\f(V0,V0+V1))n]p0S6.解析:油酸分子的直徑等于一滴溶液中油酸的體積與油膜面積之比,并不是油酸酒精溶液的體積與油膜面積之比,A項錯誤;依據分子力與分子間距的關系圖,可知分子間距從r0增大時,分子力表現為引力,做負功,分子勢能變大,B項錯誤;由圖可知,T2對應曲線中速率大的分子占據的比例較大,則說明T2對應的平均動能較大,T2對應的溫度較高,C項正確;溫度越高、微粒越小,布朗運動越明顯,D項錯誤.答案:C7.解析:由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(p0V0,T0)=eq\f(p1V1,T0),解得0℃、1atm下該輪胎的容積V1=eq\f(p0T0V0,p1T0)=eq\f(2.4×273×20,1×273)L=48L,則胎內氣體分子數為n=eq\f(V1,22.4)NA≈1×1024(個),C項正確,D項錯誤;輪胎內平均每個氣體分子所占空間的大小約為V=eq\f(V0,n)=eq\f(20×10-3,1×1024)=20×10-27m3,又V=d3,所以d=3×10-9m,則輪胎內每兩氣體分子之間的距離約為3×10-9m,A、B兩項錯誤.答案:C8.解析:毛細現象的本質是液體的表面張力對管中液體向上的拉力,肥皂水的表面張力更小,對管內液體向上的拉升效果更小,故毛細現象更不明顯,A項錯誤;液體表面張力越大,越有形成細小液珠的趨勢,即表面張力越大,越不簡單變成擴張的氣泡,B項正確;溫度越高,水的表面張力越小,水與固體表面的作用效果越明顯,更簡單浸潤固體,C項正確;因為表面張力的作用,雨水會在布傘上形成液珠,液珠的尺寸大于布傘的孔隙大小,因此不會滲水,D項正確.答案:A9.解析:當分子力為零的時候,分子間勢能有最小值,則由圖像可知,虛線為Ep-r圖線,實線為F-r圖線,A正確;r2為平衡位置,當分子間距離r<r2時,甲、乙分子間作用力F將表現為斥力,B錯誤;乙分子從r4到r3的過程中,分子間作用力表現為引力且漸漸增大,則加速度漸漸增大;而r3到r2的過程中,分子力仍舊表現為引力,但此過程中分子力漸漸減小,到達r2時分子力減小為零,即加速度漸漸減小為零;r2到r1的過程中,分子力表現為斥力,且漸漸增大,即反向加速度漸漸增大,因此可知,乙分子從r4到r1的過程中,加速度a先增大,后減小,再增大,C錯誤;乙分子從r4到r2的過程中分子勢能Ep減小,從r2到r1的過程中,分子勢能Ep增大,因此可知,乙分子從r4到r1的過程中,分子勢能Ep先減小后增大,D正確.答案:AD10.解析:由熱力學其次定律,氧氣自發(fā)地由M向N的流淌過程是不行逆的,A項正確;由題意知,分裝過程溫度不變,由玻意耳定律知,氣體體積變?yōu)閮杀?,壓強減小為原來的一半,B項正確;由于整個過程溫度不變,分裝完畢后氧氣分子熱運動的平均速率不變,C項錯誤;志向氣體溫度不變,分裝完畢后兩瓶內氧氣的總內能不變,D項錯誤.答案:AB11.解析:石墨是晶體,A項錯誤;單層石墨烯的厚度約為原子的直徑,即為10-10m,B項錯誤;石墨烯是石墨中提取出來的新材料,C項錯誤;依據分子動理論,固體分子在平衡位置旁邊不停地振動,D項正確.答案:D12.解析:由于圖為志向氣體等溫變更曲線,由玻意耳定律可得pAVA=pCVC,而S1=eq\f(1,2)pAVA,S2=eq\f(1,2)pCVC,S1=S2,A項錯誤,B項正確;由于圖為志向氣體等溫變更曲線,TA=TC,則A、C兩點的分子平均動能相等,又因為是志向氣體,則氣體的內能為全部分子的動能之和,則氣體內能E1=E2,C、D兩項錯誤.答案:B13.解析:設容器的容積為V0,則每次抽出空氣的體積為eq\f(V0,5),設第一次抽氣后容器內剩余空氣的壓強為p1,假設將容器內剩余氣體等溫壓縮到壓強為p0時的體積為V,依據玻意耳定律,第一次抽氣,有p0V0=p1(V0+eq\f(1,5)V0);其次次抽氣,有p1V0=p(V0+eq\f(1,5)V0),剩余氣體p0V=pV0,容器內剩余空氣和抽出空氣的質量之比為k=eq\f(V,V0-V),解得k=eq\f(25,11),D項正確.答案:D14.解析:(1)當F1=6N時,有p1S+F1=mg+p0S則氣缸內氣體壓強等于大氣壓強p1=p0當F2=8N時,設此時氣缸內氣體壓強為p2,對m受力分析有p2S+F2=mg+p0S由題可知氣體體積不變,則壓強與溫度成正比eq\f(p1,T1)=eq\f(p2,T2)解得T2=297K(2)環(huán)境溫度越高,氣缸內氣體壓強越大,活塞對細繩的拉力越小,當拉力為0時,此時對應的溫度為可測的最高值.由p3S=mg+p0S,由等容變更得eq\f(p1,T1)=eq\f(p3,Tmax),得Tmax=309K當拉力為10N時,此時對應的溫度為可測的最小值.由p4S+F4=mg+p0S,eq\f(p1,T1)=eq\f(p4,Tmin),得Tmin=294K該裝置可測量的環(huán)境溫度范圍為294K至309K.答案:(1)297K(2)294K~309K15.解析:(1)以由右管空氣為探討對象,初狀態(tài)p1=(76-4)cmHg=72cmHg,T1=300K設玻璃管橫截面積為S,則V1=4cm×S兩管水銀面相平常,右管水銀面下降2cm,即右管空氣長度為6cm,有p1=p0=76cmHg,V2=6cm×S依據eq\f(p1V1,T1)=eq\f(p2V2,T2)解得T2=475K=202℃(2)設應向左管中加注水根的長度為x,則穩(wěn)定后水銀面的高度差為ΔH=(8cm+0.8cm)-(4cm+x-0.8cm)=5.6cm-x此時,有p3=(76-ΔH)cmHg,V3=(4-0.8)cm×S依據玻意耳定律,可得p1V1=p3V3,解得x=19.6cm答案:(1)202℃(2)19.6cm16.解析:(1)氣體M等壓變更,由蓋·呂薩克定律得eq\f(hS,T1)=eq\f(\f(3h,2)S,T2),解得T2=420K(2)由(1)知,T3>T2,氣缸A已經落地,假設繩子仍繃緊,對氣體M,eq\f(pM1VM1,T1)=eq\f(pM3VM3,T3),VM1=hs,VM3=(eq\f(3,2)h+3h-h(huán)′)s對氣體N,有pN1·3hs=pN3h′,又pM1=pN1,pM3=pN3,解得h′≈82cm,因為82cm<84cm,假設成立故h′=82cm答案:(1)420K(2)82cm17.解析:活塞快速下壓時外界對氣體做功且來不及熱交換,依據熱力學第肯定律,氣體的內能增大溫度上升,汽缸內的氣體分子平均動能增大,A項正確,B項錯誤;當活塞快速向上反彈時,氣體對外做功且來不及熱交換,依據熱力學第肯定律,氣體的內能減小溫度降低.氣體體積變大,由志向氣體狀態(tài)方程,氣體壓強減小.依據氣體壓強微觀說明,單位時間撞到汽缸內單位面積上的氣體分子數削減,C項錯誤,D項正確.答案:AD18.解析:A、B狀態(tài)體積相同,由等容變更規(guī)律可知TA=2TB,令TB=T,可得TA=2T,TC=eq\f(3T,2),A→C過程外界對氣體做功,氣體溫度降低,內能減小,所以放熱,A項錯誤;N→C為絕熱過程WNC=ΔUNC,B→C過程WNC<WBC,ΔUNC>ΔUBC,所以B→C過程氣體放熱,B項正確;A→C過程與B→C過程的溫度變更量相同,即氣體內能變更量的大小相等,C項錯誤;A→C過程的內能減小,外界對氣體做功WAC>WBC,所以A→C過程氣體放出的熱量大于B→C過程,D項錯誤.答案:B19.解析:空調在制冷過程中,把室內的熱量向室外釋放,消耗電能,產生熱量,則從室內汲取的熱量少于向室外放出的熱量,A正確;依據熱力學其次定律可知,即使通過采納先進技術,熱機也不能夠實現把燃料產生的內能全部轉化為機械能,B錯誤;冰箱的工作原理是將里面的熱量汲取到外面使內部的溫度降低,并且自身工作也會消耗電能產生熱量,所以當冰箱在密閉的房間里并打開,此時冰箱內外部相通,所以無法降溫,由于冰箱本身工作消耗電能會產生熱量,所以房間溫度會上升,C、D錯誤.答案:A20.解析:由題意可知,塑料袋內氣體的物質的量為n=eq\f(V,V0)=eq\f(560×10-3,22.4)mol=0.25mol,包含分子數為N=nNA=0.25×6.02×1023個=1.5×1022個,B項正確.答案:B21.解析:液晶是介于晶體和液體之間的中間狀態(tài),既具有液體流淌性又具有晶體光學性質的各向異性,A、B兩項錯誤;不通電時,即在自然條件下,液晶層中的液晶分子無規(guī)則排列,入射光在液晶層發(fā)生了漫反射,穿過玻璃的光線少,所以像毛玻璃不透亮.通電時,液晶分子快速從無規(guī)則排列變?yōu)橛幸?guī)則排列,入射光在通過液晶層后按原方向傳播,C項錯誤,D項正確.答案:D22.解析:汽缸是導熱的,封閉氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同,保持不變,而溫度是分子平均動能的標記,所以氣體分子平均動能不變,A項正確;僅用此氣體的摩爾質量和密度可以算出氣體的摩爾體積,但是氣體分子之間距離遠大于分子直徑,所以不能計算出氣體分子的體積只能計算氣體分子占有的空間,B項錯誤;氣體是從單一熱源吸熱,全部用來對外做功,同時伴隨著外力F的作用,即引起了其他的變更,所以此過程不違反熱力學其次定律,C項正確;氣體溫度不變而體積增大,由玻意耳定律可知,氣體壓強減小,氣體分子每秒撞擊器壁單位面積的分子數削減,D項正確.答案:ACD23.解析:充氣過程中胎內氣體溫度保持不變,分子的平均動能不變,充氣過程中胎內氣體分子總數增加,故內能增大,A項錯誤;充氣過程是將外界氣體壓縮到胎內,壓縮氣體對氣體做功,但溫度不變,氣體的內能不變,由熱力學第肯定律可知,肯定放熱,B項錯誤;設充氣時間為t,該時間內充入壓強為p1=1.1×105Pa的氣體體積V1=tΔV=eq\f(tV0,400),依據玻意耳定律p1(V0+V1)=p2V0,代入數據解得t≈110s,C項錯誤,D項正確.答案:D24.解析:甲容器中A、B處壓強是由所裝物質的重力而產生的,乙容器中C、D處壓強是由分子撞擊器壁而產生的,A、B兩項錯誤;液體中A、B處的壓強分別為pA=p0+ρghA,pB=p0+ρghB,由于hA>hB,所以pA>pB;氣體分子間距離很大,C、D處氣體分子平均碰撞狀況一樣,乙容器中pC=pD,C項錯誤;當溫度上升時,pA、pB不變,pC、pD都變大,D項正確.答案:D25.解析:初態(tài)氣體p1=p0=1×105Pa,溫度T1=300K,物塊A起先移動時,p2=p0+eq\f(μmg,S)=1.3×105Pa,依據查理定律可知eq\f(p1,T1)=eq\f(p2,T2),解得T2=390K=117℃,A、B兩項錯誤;活塞從圖示位置到達氣缸口的過程中氣體對外做功W=p2S(L-L1)=130J,C項錯誤
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