1、1考点 1 热学限时 45 分钟1(2018石家庄一模)(1)(多选)下列说法中正确的是A液体中的扩散现象是由液体的对流形成的B液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现C只要两物体的质量、温度、体积相等，两物体的内能一定相等D分子间引力和斥力都是随着分子间距离的减小而增大E自然发生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(2)如图 715 所示，在两端封闭粗细均匀的竖直玻璃管内，用一可自由移动的绝热活塞 A 封闭体积相等的两部分气体。开始时玻璃管内的气体温度都为 T0480 K，下部分气体的压强 p1.2510 5 Pa，活塞质量 m0.25 kg，玻璃管内的横截面积 S1 cm2
2、。现保持玻璃管下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至 T，最终玻璃管内上部分气体体积变为原来的 ，若不计活塞与玻璃管壁间的摩擦， g 10 m/s 2，求此时：34图 715下部分气体的压强；上部分气体的温度 T。解析 (1)液体中的扩散现象是液体分子的无规则热运动造成的，A 错误；液体的表面张力和浸润现象，都是分子力作用的表现，B 正确；内能还与物质的量有关，相同温度、体积下等质量的两物体，内能不一定相等，C 错误；根据分子力的特点可知，分子间同时2存在着引力和斥力，分子间的引力和斥力都是随着分子间距离的减小而增大，D 正确；根据热力学第二定律，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性
3、增大的方向进行的，E 正确。(2)设初状态时两部分气体体积均为 V0对下部分气体，等温变化pV0 p2VV V054解得 p2110 5 Pa对上部分气体，初态 p1 pmgS末态 p 2 p2mgS根据理想气体状态方程，有 p1V0T0 p 234V0T解得 T270 K。答案 (1)BDE(2)110 5 Pa 270 K2(1)(多选)下列说法中正确的是A布朗运动是悬浮在气体或液体中固体颗粒分子的无规则运动B分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小C温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同D在潮湿的天气里，空气的相对湿度小，有利于蒸发E一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程温
4、度均由 T1升高到 T2，等压过程比等容过程吸收的热量多(2)内径相同、导热良好的“”形细管竖直放置，管的水平部分左、右两端封闭，竖直管足够长并且上端开口与大气相通。管中有水银将管分成三部分， A、 B 两部分封有理想气体，各部分长度如图 716 中所示。将水银缓慢注入竖直管中直到 B 中气柱长度变为 8 cm，取大气压 P076 cmHg，设外界温度不变。求：3图 716此时 A、 B 两管中气柱长度之比；注入管中水银柱的长度。解析 (1)布朗运动是悬浮在气体或液体中固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒分子的无规则运动，选项 A 错误；分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项 B 正确
5、；根据温度的微观意义，温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同，选项 C正确；在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，不利于蒸发，选项 D 错误；由于理想气体的内能只与温度有关，等容过程不对外做功，一定质量的理想气体，分别经过等容过程和等压过程温度均由 T1升高到 T2，根据热力学第一定律，等压过程比等容过程吸收的热量多，选项 E 正确。(2)对 A 气体： pA1LA1S pA2LA2S对 B 气体： pB1LB1S pB2LB2S且 pA1 pB1， pA2 pB2， LA120 cm， LB110 cm， LB28 cm联立解得： LA216 cm， LA2 LB221据题意： pB19
6、6 cmHg， LB110 cm， LB28 cmpB1LB1S pB2LB2S解得： pB2120 cmHg可得注入水银柱的长度：L(1207620) cm( LA1 LA2)( LB1 LB2)解得： L30 cm。答案 (1)BCE (2)21 30 cm3(2018武汉调研)(1)(多选)关于固体和液体，下列说法正确的是A晶体中的原子都是按照一定的规则排列的，具有空间周期性，因而原子是固定不动4的B毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系，都是分子力作用的结果C液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D在密闭容器中，液面上方的蒸汽达到饱和状态时，从宏观上看蒸发现象停止E空气中水蒸
7、气的实际压强越大，相对湿度就越大(2)如图 717 所示，一水平放置的两端开口的固定气缸内有两个卡环 C、 D，活塞 A的横截面积是活塞 B 的 2 倍，两活塞用一根长为 2L 的不可伸长的轻线连接。已知大气压强为 P0，两活塞与缸壁间的摩擦忽略不计，气缸始终不漏气。当两活塞在图示位置时，封闭气体的温度为 T0。现对封闭气体加热，使其温度缓慢上升到 T，此时封闭气体的压强可能是多少？图 717解析 (1)晶体中的原子都是按照一定的规则排列的，具有空间周期性，但是原子在平衡位置附近振动，选项 A 错误；毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系，都是分子力作用的结果，选项 B 正确；液晶显示器是
8、利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项C 正确；在密闭容器中，液面上方的蒸汽达到饱和状态时，从宏观上看蒸发现象停止，选项 D 正确；空气中的水蒸气的实际压强越大，绝对湿度越大，相对湿度不一定就越大，选项 E 错误。(2)升温时封闭气体先做等压膨胀，设活塞 B 的横截面积为 S，当活塞 B 刚移至 CD 处时封闭气体的温度为 T，则： SL 2SLT0 4SLT解得： T T043当 T T0时， p p043当 T T0时， 43 p0(SL 2SL)T0 p4SLT解得： p p0。3T4T0答案 (1)BCD(2) P03T4T054(2018郑州质检)(1)(多选)下列说法中正确的是A布
9、朗运动间接反映了分子运动的无规则性B两个相邻的分子间的距离增大时，分子间的引力增大，斥力减小C温度相同的氢气和氧气中，氢气分子和氧气分子的平均速率不同D热量不能自发地从低温物体传到高温物体E不违背能量守恒定律的第二类永动机是有可能制成的(2)如图 718 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，直至系统达到新的平衡，此时理想
10、气体的热力学温度增加为原来的 1.2 倍，已知外界大气压强为 P0，求此过程中活塞下降的距离和气体内能的增加量。图 718解析 (1)布朗运动是指悬浮在液体(或气体)中的小颗粒的无规则运动，其间接反映了液体(或气体)分子运动的无规则性，A 正确；两分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，B 错误；温度是分子平均动能的标志，因此温度相同的氢气和氧气的分子平均动能相等，由于氢气分子与氧气分子的质量不同，则氢气分子和氧气分子的平均速率不同，C 正确；热量不能自发地从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，D 正确；违背热力学第一定律和违背热力学第二定律的永动机都不可能制成，E 错误。(2)设气体压
11、强为 p，由活塞受力平衡得 pS Mg p0S设气体初态的温度为 T，系统达到新平衡时活塞下降的高度为 x，由盖吕萨克定律得HST (H H x)S1.2T解得 x H45又系统绝热，即 Q0外界对气体做功为 W pSx根据热力学第一定律得 U W Q (Mg p0S)H456答案 (1)ACD(2) H (Mg p0S)H45 455(2018东北三省四市联合模拟)(1)(多选)下列说法中正确的是A物体从外界吸热，其内能不一定增大B液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点C温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均速率不相同D用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积E当分子力表现
12、为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大(2)如图 719 所示，两竖直且正对放置的导热气缸底部由细管道(体积忽略不计)连通，两活塞 a、 b 用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。上、下两活塞(厚度不计)的横截面积分别为 S110 cm2、 S2 20 cm2，两活塞总质量为 M5 kg，两气缸高度均为H10 cm。气缸内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞 a、 b 到气缸底部距离均为l5 cm(图中未标出)。已知大气压强为 p01.010 5 Pa，环境温度为 T0300 K，重力加速度 g 取 10 m/s2。图 719若缓慢升高环境温度，使活塞缓慢移到一侧气缸的
13、底部，求此时环境温度；若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞 b，在活塞 b 由开始运动到气缸底部过程中，求向下推力的最大值。解析 (1)根据热力学第一定律公式 U Q W，物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，A 正确；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，B 错误；温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能相同，由于氢气分子和氧气分子的质量不相同，则它们分子的平均速率不相同，C 正确；摩尔体积除以阿伏加德罗常数算出的是气体分子占据的空间，气体分子间的空隙很大，所以气体分子占据的空间不等于气体分子的体积，7D 错误；当分子力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子力
14、和分子势能随分子间距离的减小而增大，E 正确。(2)气缸内气体压强不变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移动，由盖吕萨克定律得： lS1 lS2T0 HS2T代入数据得： T400 K设初始气体压强为 p1，由平衡条件有p0S1 p1S2 Mg p0S2 p1S1代入数据得： p11.510 5 Pa活塞 b 刚要到达气缸底部时，向下的推力最大，此时气体的体积为 HS1，压强为 p2由玻意耳定律， p1(lS1 lS2) p2HS1代入数据得： p22.2510 5 Pa由平衡条件有： p0S1 p2S2 Mg p0S2 p2S1 F代入数据得： F75 N。答案 (1)ACE(2)400
15、K 75 N6(2018福建质检)(1)(多选)下列说法正确的是A理想气体从外界吸热后内能一定增大B同一液体在不同温度下的饱和蒸汽压不同C悬浮在液体中的颗粒越大布朗运动越明显D当两分子间的引力和斥力大小相等时分子势能最小E叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用(2)某潜艇位于海面下 200 m 深处。如图，艇上有一个容积为 3 m3的贮气钢筒，筒内贮有压缩气体，压缩气体的压强为 2.0107 Pa。将贮气钢筒内一部分压缩气体通过节流阀压入水舱，排出海水 10 m3(节流阀可控制其两端气压不等，水舱有排水孔和海水相连)，在这个过程中气体温度视为不变。海面大气压为 1.0 105 Pa，海水
16、密度取 1.0103 kg/m3，重力加速度 g 取 10 m/s2。求：8图 720海面下 200 m 深处的压强 P1；贮气钢筒内剩余气体的压强 p2。解析 (1)理想气体从外界吸热若同时对外做功，则内能不一定增大，A 错误。某种液体的饱和蒸汽压与温度有关，因此同一液体在不同温度下的饱和蒸汽压不同，B 正确。颗粒越大，与其相撞的液体分子个数越多，来自各方向的撞击越趋近于平衡，从而引起颗粒的布朗运动越不明显，C 错误。分子间同时存在斥力和引力，当分子间距离大于平衡位置的距离 r0时，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当分子间距离小于平衡位置的距离 r0时，分子力表现为斥力，分子距
17、离越小，分子势能越大；所以当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，D 正确。液体表面层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，正是因为这种张力的作用使叶面上的小露珠呈球形，E 正确。(2)设海面下 200 m 深处的压强为 p1p1 p0 p 海水 gh代入数据得p12.110 6 Pa。设贮气钢筒内原有气体的压强为 p，注入水舱的气体注入前在贮气钢筒内的体积为V，由玻意耳定律，有pV p1V1，其中 V1 V 水 10 m 3设贮气钢筒容积为 V0，对贮气钢筒内剩余的气体，由玻意耳定律，有 p(V0 V) p2V0代入数据得p21.310 7 Pa。
18、答案 (1)BDE(2)2.110 6 Pa 1.310 7 Pa7(2018贵州适应性考试)一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再变化到状态 C，其状态变化过程的 p V 图象如图 721 所示，若该气体在状态 A 时的温度为 17 ，求：9图 721(1)气体在状态 C 时的温度；(2)气体从状态 A 到状态 C 与外界交换的热量。解析 设状态 A 的压强、体积与温度分别为 pA、 VA、 TA，状态 C 的压强、体积与温度分别为 pc、 VC、 TC，由理想气体状态方程得 pAVATA pCVCTC已知 TA290 K代入数据得 TC290 K则 tC17 由热力学第一定律得 U W Q状态 A 与状态 C 温度相同， U0，状态 A 到状态 C 气体膨胀对外做功，所以气体从外界吸收热量Q U W p V200 J。即气体从外界吸热 200 J。答案 (1) tC17 (2)200 J
