1、章末检测(满分：100 分， 时间：45 分钟)1(15 分)(2018 山东枣庄模拟 )(1)下列四幅图的有关说法中正确的是_A分子间距离为 r0 时，分子间不存在引力和斥力B分子间距小于 r0 范围内分子间距离减小时，引力、斥力都增大，分子力表现为斥力C水面上的单分子油膜，在测量分子直径 d 大小时可把分子当作球形处理D食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性E猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看作是绝热变化(2)为适应太空环境，航天员都要穿航天服航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样假如
2、在地面上航天服内气压为 1 atm，气体体积为 2 L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为 4 L，使航天服达到最大体积若航天服内气体的温度不变，航天服视为封闭系统求此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因；若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压变为 0.9 atm，则需补充 1 atm 的等温气体多少升？解析：(1)分子 间距离为 r0时，分子间的引力大小和斥力大小相等， 选项 A 错误分子间距小于 r0 范围内分子间距离减小时，斥力增大，引力增大，斥力增大的比引力快，分子力表现为斥力， 选项 B 正确水面上的单分子油膜，在测量分子直径 d
3、 大小时可把分子当作球形处理，选项 C 正确食 盐晶体中的钠、 氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性， 选项 D 正确猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，此时气体分子间的距离仍大于 r0，分子间表现为引力，但是很小，几乎可以忽略不计，因猛推木 质推杆，来不及与外界发生热交换，可看作是绝热变化，选项 E 错误(2)在地面上航天服内气体压强 p11 atm，体积 V12 L，到达太空后航天服内气体压强为 p2，体积 V2 4 L.由玻意耳定律得 p1V1p 2V2 解得 p20.5 atm航天服内气体温度不变，气体分子平均动能不变，体积膨胀， 单位体积内的分子数减少，单位时间撞击到单位
4、面积上的分子数减少，故压强减小设需补充 1 atm 的等温气体的体积为 V，取总气体为研究对象，有p1(V1V) p 3V2解得 V1.6 L.答案：(1)BCD (2)0.5 atm 变化原因见解析 1.6 L2(15 分)(1)下列有关热现象的叙述中正确的是 _A布朗运动是液体分子的运动，它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动B物体的温度越高，分子运动速率越大C不违背能量守恒定律的实验构想也不一定能够实现D晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的E用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功 2.0105 J，若空气向外界放出1.5105 J 的热量，则空气内能增加 5104 J(2)如图所示，一
5、端开口且内壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段长H025 cm 的水银柱封闭一段长 L120 cm 的空气，此时水银柱上端到管口的距离为 L225 cm，大气压强恒为 p075 cmHg.开始时封闭气体温度为 t127 ，取 0 为 273 K求：将封闭气体温度升高到 37 ，在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管水平时，封闭空气的长度保持封闭气体初始温度 27 不变，在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管开口向下竖直放置时，封闭空气的长度(转动过程中没有发生漏气)解析：(1)布朗运 动是液体中固体颗粒的运动，不是液体分子的运动，A 错误；物体的温度越高，分子运动的平均速率越大，B 错误； 热力
6、学第二定律表明第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但仍不能实现， 选项 C 正确；晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的，D 正确；根据热力学第一定律可知选项 E 正确(2)初状态 p1p 0gH 0100 cmHgV1L 1S20 cm S T1300 K末状态 p275 cmHg V2 L1S T2310 K由 p1V1T1 p2V2T2得 L127.6 cm.p3p 0gH 050 cmHg V3L 3S由 p1V1p 3V3 得 L340 cm因 L3H 0L1H 0L 2，则没有水银流出管外答案：(1)CDE (2) 27.6 cm 40 cm3(15 分)(2018 广东华南三校联
7、考 )(1)下列说法正确的是_A第二类永动机违反了热力学第二定律，也违反了能量守恒定律B布朗运动的规律反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动是液体分子无规则运动C在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果E从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关(2)如图所示，导热汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口 h50 cm，活塞面积 S10 cm2，封闭气体的体积为 V11 500 cm3，温度为 0 ，大气压强 p01.
8、010 5 Pa，物体重力 G50 N，活塞重力及一切摩擦不计缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了 Q60 J 的热量，使活塞刚好升到缸口求：活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？汽缸内气体对外界做多少功？气体内能的变化量为多少？解析：(1)第二 类永动机违反了热力学第二定律，但没有违反能量守恒定律，A 项错误布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，反映的是液体分子热运动的规律，B 项错误(2)封闭气体初态：V 1 1 500 cm3，T1273 K末态：V 21 500 cm 350 10 cm32 000 cm 3缓慢升高环境温度，封闭气体做等压变化则有 V1T1 V2T2解得 T2364
9、K设封闭气体做等 压变化的 压强为 p对活塞：p 0SpSG汽缸内气体对外界做功 WpSh解得 W25 J由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化量UQW得 U35 J.故汽缸内的气体内能增加了 35 J答案：(1)CDE (2) 364 K 25 J 35 J4(15 分)(1)以下说法中正确的是 _A熵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减小的方向进行B在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加C液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性D由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势E若封闭气体从外界吸热，则气体的内能一定增
10、加(2)如图所示，固定的光滑斜面倾角为 30 ，一质量为M4 kg、底面积为 S2 cm2 的汽缸放在斜面上导热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，活塞与一根固定在斜面底端的细杆相连，细杆与斜面平行，活塞和汽缸内壁间光滑初始时汽缸内、外气体压强均为大气压强 p0110 5 Pa，活塞与汽缸底部距离为 l00.2 m，将汽缸由静止释放，经过足够长时间后汽缸静止，重力加速度 g 取 10 m/s2.求汽缸最终静止时活塞与汽缸底部距离整个过程中，汽缸内气体是从外界吸收热量还是向外界释放热量？数值为多少？解析：(1)熵增加 说明分子运动的无序性增加，熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序
11、性增加的方向进行，选项 A 错误；在绝热条件下压缩气体，外界对气体做功，气体的内能增加， 选项 B 正确；液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性，选项 C 正确；表面张力实质 是液体表面分子间的引力，有使液体表面收缩的趋势，选项 D 正确；封闭气体从外界吸热，如果膨胀对外做功，且对外做的功大于从外界吸收的热量， 则气体的内能减少，选项 E 错误(2)释放汽缸时，汽缸内气体压强为 p0，体积为 l0S；汽缸最终静止时，设汽缸内气体压强为 p，活塞与汽缸底部距离为 l，对汽缸受力分析如图所示，由平衡条件有 pSp 0SMgsin 解得 pp 0 由玻意耳定律得 p0l0SplSMgsin
12、S解得 l 0.1 m.p0Sl0p0S Mgsin 汽缸下降过 程中，内部气体被压缩，外界对气体做功，最终静止时温度与外界相同，内能不变，所以整个过程中，缸内气体向外界释放热量始末状态，对汽缸由动能定理有Mg(l0l)sin p 0S(l0l)W0即重力、大气压力做的功和内部气体压力做的功之和为零对封闭气体，由热力学第一定律有 QW0W为 外界对气体做的正功，且有 WW 联立各式可得QW Mg(l0l)sin p 0S(l0l)4 J即放出热量大小为 4 J.答案：(1)BCD (2)0.1 m 放热 4 J5(15 分)(1)如图甲所示，在斯特林循环的 p V 图象中，一定质量理想气体从状
13、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，BC 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乙所示，则状态 A 对应的是_(选填“”或“”)(2)如图甲所示，在 AB 和 DA 的过程中，气体放出的热量分别为 4 J 和 20 J在 BC 和 CD 的过程中，气体吸收的热量分别为 20 J 和 12 J则气体完成一次循环对外界所做的功为_ J.(3)如图为一个喷雾器的截面示意图，箱里已装了 14 L 的水，上部密封了 1 atm 的空气 1.0 L将阀
14、门关闭，再充入1.5 atm 的空气 6.0 L设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变求充入 1.5 atm 的空气 6.0 L 后密封气体的压强；打开阀门后，水从喷嘴喷出(喷嘴与水面等高)，则当水箱内的气压降为 2.5 atm 时，水箱里的水还剩多少？(喷水的过程认为箱中气体的温度不变，不计阀门右侧的管中水的体积)解析：(1)气体在从 BC 的过程中，气体的体 积不 变，因此单位体积中气体分子数目不变从状态 D 到状 态 A，气体的体 积不变，压强减小，温度降低，因此 A 状态对应的是图.(2)气体循环一次内能不 变，U0，吸收的 热量 Q(2012420) J8 J根据热力学第一定律
15、 UQ W，得 W8 J，气体对外做功 8 J.(3)题中 p01 atm，V0 1.0 L，p11.5 atm，V1 6.0 L，根据玻意耳定律可得p1V1p 0V2，p0(V2V 0)p 2V0，解得 p210 atm.打开阀门，水从喷嘴喷出，当水箱中的气体 压强为 2.5 atm 时，p 2V0p 3V3，解得 V34.0 L故水箱内剩余水的体积为 14 L(4 L1 L) 11 L.答案：(1)不变 (2)8 (3)10 atm 11 L6(15 分)(1)下列叙述中正确的是 _A同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少 ”的分布规律B布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运
16、动的反映C第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律D物体熔化时吸热，分子平均动能不增加E只知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出气体分子的体积(2)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
17、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 ，重力加速度大小为 g.求：待测气体的压强；该仪器能够测量的最大压强解析：(1)气体分子速率分布满足统计规律，呈现出“中间多，两头少”的规律，选项 A 正确；布朗运动是液体分子对固体颗粒碰撞 产生的，反映的是液体分子的无规则运动，选项 B 错误 ；第二类永动机不违背热力学第一定律，但 违背了热力学第二定律，不可能制成，选项 C 正确；晶体有固定熔点，晶体熔化时吸热，但温度不变，分子平均动能不增加，选项 D 正确；知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，不能计算出气体分子体积，只能 计算出气体分子所占据的空间体积， 选项E 错误(2)水银面上升至 M 的下端使玻璃泡中气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积为 V，压强等于待测 气体的压强 p.提升 R，直到 K2 中水银面与 K1顶端等高时，K 1 中水银面比顶端低 h；设此时封闭气体的压强为 p1，体积为 V1，则VV 0 d2l14V1 d2h14由力学平衡条件得 p1pgh整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pVp 1V1联立 式得 p .gh2d24V0 d2l h由题意知 hl联立式有 p gl2d24V0该仪器能够测量的最大压强为 pmax .gl2d24V0答案：(1)ACD (2)见解析
