1、1选修 33 专练(一)1(1)下列说法中正确的是_A机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功从而转化为机械能B将两个分子由距离极近移动到相距无穷远处的过程中，它们的分子势能先减小后增大C当气体分子间的作用力表现为引力时，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增大D液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体存在表面张力E单位时间内气体分子对容器壁单位面积碰撞的次数减少，气体的压强一定减小(2)如图 1 所示，两竖直且正对放置的导热汽缸底部由细管道(体积忽略不计)连通，两活塞a、 b(厚度不计)用刚性轻杆相连，可在两汽缸内无摩擦地移动上、下两活塞的横截面积分别为 S110
2、cm2、 S220 cm2，两活塞总质量为 M5 kg，两汽缸高度均为 H10 cm.两汽缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞 a、 b 到缸底部距离均为 L5 cm.已知大气压强 p01.010 5 Pa，环境温度 T0300 K，取重力加速度 g10 m/s 2.图 1若缓慢升高环境温度，使一活塞缓慢移到对应汽缸的底部，求此时环境的温度若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞 b，直到活塞 b 到达汽缸底部，求此过程中推力的最大值答案 (1)BCD (2)400 K 75 N解析 (1)机械能可以全部转化为内能，内能无法全部用来做功从而转化为机械能，故 A 错误；将两个分子
3、由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故 B 正确；当气体分子间的作用力表现为引力时，若气体等温膨胀，气体分子间距离变大，分子引力做负功，分子势能增加，气体内能增加，同时由于气体体积增大，气体要对外界做功，故 C 正确；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，则液体表面分子间表现为相互吸引，所以存在表面张力，故 D 正确；气体的体积增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰撞次数减少，如果温度升高，气体分子撞击器壁的速率增大，对器壁的压力增大，气体的压强可能增大、可能减小也可能不变，故 E 错误(2)汽缸内气体压强不
4、变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移动2由盖吕萨克定律有： LS1 LS2T0 HS2T解得： T400 K设向下推动的距离为 x 时，气体压强为 p由平衡条件得： p0S1 pS2 Mg p0S2 pS1 F当 F0 时，可得初始状态气体压强 p11.510 5 Pa缓慢向下推活塞 b 的过程，温度不变由玻意耳定律得：p(LS1 xS1 LS2 xS2) p1(LS1 LS2)联立以上各式得： F (0 x5 cm)150x15 x 15015x 1当 x5 cm 时， F 最大， Fm75 N.2(1)下列说法中正确的是_A一定质量的 0 的水变成 0 的冰，体积膨胀，分子势能减小B硬
5、币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在表面张力C用油膜法估测分子的大小实验中 D 的 V 是指油滴溶液的体积VSD热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态E当两个分子间的距离为 r0(平衡位置)时，分子间作用力为零，分子势能最小(2)如图 2 所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积为S110 4 m2，质量为 m1 kg，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体，气柱高度 h0.2 m已知大气压强 p01.010 5 Pa，取 g10 m/s 2.图 2如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的 ，求砂子的质量并判断此23过程理想
6、气体是吸热还是放热；如果在基础上给汽缸底缓慢加热，使活塞恢复到原高度，此过程中气体吸收热量 5 J，求气体内能的增量答案 (1)ABE (2)见解析解析 (1)0 的水变成 0 的冰，体积膨胀，对外做功，同时放出热量，内能减小，分子平均动能不变，分子势能减小，故 A 正确；水面能托住小硬币不下沉主要是因为液体表面存3在表面张力，故 B 正确；用油膜法估测分子的大小实验中 D 的 V 是指一滴溶液中纯油酸VS的体积，故 C 错误；热平衡是指一个系统内部各部分温度相等的状态，故 D 错误；设分子的平衡距离为 r0，分子间的距离为 r，当 rr0，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大当 rr0，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大故当 r r0时，分子力为 0，分子势能最小，故 E 正确(2)因为缓慢放置砂子，气体发生等温变化，根据玻意耳定律，有 p1V1 p2V2p1 p0 ， p2 p0mgS mg m砂 gSV1 hS， V2 hS23代入数据解得 m 砂 1 kg因为气体体积减小，外界对气体做功，理想气体温度不变，内能不变，所以此过程理想气体放热使活塞恢复到原高度的过程，气体压强不变，气体对外做功 W p2 V2 J由热力学第一定律 U W Q所以气体内能的增量为 3 J.
