南方新高考2017年高考物理一轮总复习 专题十一课件（打包6套）新人教版.zip

1专题十一 热学第 1 讲 分子动理论 内能 一、多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1.下列关于分子的说法中错误的是( )A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.分子做永不停息的运动C.分子之间存在着相互作用力D.有的分子之间只有引力，有的分子之间只有斥力E.液体和固体很难被压缩，这是因为分子在不停地做无规则运动2.下列说法中正确的是( )A.液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的B.布朗运动是液体分子运动的间接反映，它说明分子永不停息地做无规则运动C.物体的温度越高，其分子的平均动能越大D.物体内所有分子动能的总和叫做物体的内能E.只有热传递才能改变物体的内能3.如图 K11­1­1 所示，分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图象.由图象判断以下说法中正确的是( )图 K11­1­1A.当分子间距离为 r0时，分子力和分子势能均最小且为零B.当分子间距离 r＞ r0时，分子力随分子间距离的增大而增大C.当分子间距离 r＞ r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大D.当分子间距离 r＜ r0且逐渐减小时，分子力逐渐增大E.当分子间距离 r＜ r0且逐渐减小时，分子势能逐渐增大4.下列说法中正确的是( )A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.当分子间的引力大于分子斥力时，增加分子间的距离，分子势能增加C.质量一定的理想气体，当温度升高时，它的内能一定增大D.电冰箱从箱内温度较低的食品吸收的热量等于冰箱向外界空气释放的热量E.对一定量的气体，分子的热运动越剧烈，气体温度就越高5.有关物体的内能，以下说法正确的是( )A.1 g 的 0 ℃水的内能比 1 g 的 0 ℃冰的内能大B.电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的C.气体膨胀，它的内能一定减少D.橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加E.一个物体可能没有机械能，但一定有内能26.(2016 年山东师范大学附中二模)由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能.如图 K11­1­2 所示为分子势能 Ep随分子间距离 r 变化的图象，取 r 趋近于无穷大时 Ep为零.通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是( )图 K11­1­2A.假设将两个分子从 r＝ r2处释放，它们将相互远离B.假设将两个分子从 r＝ r2处释放，它们将相互靠近C.假设将两个分子从 r＝ r1处释放，它们的加速度先减小后增大D.假设将两个分子从 r＝ r1处释放，当 r＝ r2时它们的速度最大E.假设将两个分子都放在 r＝ r2处，它们的分子势能最小7.(2016 年吉林实验中学模拟)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B.一定量 100 ℃的水变成 100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加C.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D.如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大E.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和8.(2016 年湖南衡阳月考)关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系，下列说法中正确的是( )A.温度升高，气体分子的平均速率增大B.温度相同，各种气体分子的平均速率都相同C.温度相同，各种气体分子的平均动能相同D.温度相同，各种气体的内能相同E.理想气体的内能只取决于物质的量和温度9.(2016 年山东师范大学附中二模)已知阿伏加德罗常数为 NA，铜的摩尔质量为 M0，密度为ρ (均为国际制单位)，则( )A.1 个铜原子的质量是 B.1 个铜原子的体积是M0NA M0ρ NAC.1 kg 铜所含原子的数目是 ρN A D.1 m3铜所含原子的数目为ρ NAM0E.1 mol 铜所含原子的数目是ρ NAM010.(2015 年吉林吉林质检)下列各种说法中正确的是( )A.温度低的物体内能小B.分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零C.液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D.0 ℃的铁和 0 ℃的冰，它们的分子平均动能相同E.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和温度有关二、非选择题311.已知气泡内气体的密度为 1.29 kg/m3，平均摩尔质量为 0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×10 23 mol－1 ，取气体分子的平均直径为 2×10－10 m.若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值.(计算结果保留一位有效数字)第 2 讲 气体、液体和固体一、多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1.(2013 年海南卷)下列说法正确的是( ) A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故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.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E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故2.关于液晶，下列说法不正确的是( )A.液晶是液体和晶体的混合物B.液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D.所有物质在一定条件下都能成为液晶E.液晶在某些性质上与晶体相同，在某些性质上又与液体相同3.给路边绿化浇水的洒水车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，车胎内气体温度不变，不计分子间势能，则车胎内气体( )A.体积变大 B.体积变小C.内能增加 D.内能不变E.压强减小4.关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A.理想气体做等温变化，若压强变大，则气体分子热运动加剧B.理想气体做等压变化，若密度变小，则气体分子热运动减弱C.理想气体做等容变化，若压强变大，则气体分子热运动加剧D.理想气体做等温变化，若密度变小，则压强变小E.理想气体做等压变化，若密度变小，则气体分子热运动加剧5.关于晶体和非晶体，不正确的说法是( )A.它们的微观结构不同B.晶体的几何形状规则，非晶体的几何形状不规则C.晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列D.晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的E.在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体6.(2015 年山东卷改编)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是( )A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用4B.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的E.温度越高，混合均匀的过程进行的越迅速二、非选择题7.(2015 年新课标卷Ⅱ)如图 K11­2­1 所示，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 l＝10.0 cm， B 侧水银面比 A 侧的高 h＝3.0 cm，现将开关 K 打开，从 U 形管中放出部分水银，当两侧的高度差为 h1＝10.0 cm 时，将开关 K 关闭，已知大气压强 p0＝75.0 cmHg.(1)求放出部分水银后 A 侧空气柱的长度.(2)此后再向 B 侧注入水银，使 A、 B 两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度.图 K11­2­18.(2015 年新课标卷Ⅰ)如图 K11­2­2 所示，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为 m1＝2.50 kg，横截面积为 S1＝80.0 cm2，小活塞的质量为 m2＝1.50 kg，横截面积为 S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为 l＝40.0 cm，气缸外大气压强为 p＝1.00×10 5 Pa，温度为 T＝303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距 ，两活塞间封闭气体的温度为 T1＝495 K，现气缸内气体温度缓l2慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度 g 取 10 m/s2，求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度.(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强.5图 K11­2­29.(2016 年广西桂林月考)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为 p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为 h，外界温度为 T0 .现取质量为 m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了 .若此后外界的温度变为 T，求重新到达平衡后气体的体积.已知外界h4大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为 g.10.(2016 年湖南衡阳月考)如图 K11­2­3 所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为 S＝1×10 －3 m2，气缸内有质量 m＝2 kg 的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦.6开始时活塞被销子 K 销于如图位置，离缸底 L1＝12 cm，此时气缸内被封闭气体的压强为p1＝1.5×10 5 Pa，温度为 T1＝300 K.外界大气压为 po＝1.0×10 5 Pa， g 取 10 m/s2.(1)现对密闭气体加热，当温度升到 T2＝400 K，其压强 p2多大？(2)若在此时拔去销子 K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为 T3＝360 K，则这时活塞离缸底的距离 L3为多少？(3)保持气体温度为 360 K 不变，让气缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底 L4＝16 cm 处，则求气缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度 a 大小及方向.图 K11­2­3第 3 讲 热力学定律 能量守恒 一、多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1.(2013 年山东卷)下列关于热现象的描述不正确的是( )A.根据热力学定律，热机的效率可以达到 100%B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的E.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的2.(2014 年广东潮州二模)在给自行车轮胎快速打入空气(可看成理想气体)的过程中，对于轮胎内的气体.下列说法中不正确的是( )A.压强不变 B.内能增加C.分子平均动能不变 D.分子势能增加E.外界不断对胎内气体做功3.下列说法不正确的是( )A.机械能全部转变成内能是不可能的B.第二类永动机不可能制成的原因是违反了热力学第一定律C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的E.自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用4.(2014 年山东卷)如图 K11­3­1 所示，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体( )7图 K11­3­1A.内能增加B.对外做功C.压强不变D.压强增大E.分子间的引力和斥力都增大5.如图 K11­3­2 所示，将一空的薄金属圆筒开口向下压入水中，设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计空气分子间的相互作用.被淹没的金属筒在缓慢下降的过程中，筒内空气体积不断减小，则下列说法中不正确的是( )图 K11­3­2A.筒内空气的压强在增大B.筒内空气的温度在升高C.筒内空气向外界放热D.筒内空气的内能减小E.筒内空气向外界吸热6.下列有关物体内能改变的判断中，正确的是( )A.外界对物体做功，物体的内能一定增加B.外界对物体传递热量，物体的内能一定增加C.物体对外界做功，物体的内能可能增加D.物体向外界放热，物体的内能可能增加E.物体内能的改变等于外界对物体做的功和物体吸收的热量的总和7.(2015 年广东梅州质检改编)关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )A.第二类永动机违反能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C.保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看，这两种改变方式是有区别的E.第一类永动机违反了能量守恒定律二、非选择题8.一定质量的气体从外界吸收了 4.2×105 J 的热量，同时气体对外做了 6×105 J 的功，解答：(1)物体的内能是增加还是减少？变化量是多少？(2)分子势能是增加还是减少？(3)分子的平均动能是增加还是减少？89.一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，如图 K11­3­3 所示水平放置.活塞的质量m＝20 kg，横截面积 S＝100 cm2，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使气缸水平放置，活塞与气缸底的距离 L1＝12 cm，离气缸口的距离 L2＝3 cm.外界气温为 27 ℃，大气压强为 1.0×105 Pa，将气缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与气缸口相平，已知 g＝10 m/s 2，求：(1)此时气体的温度为多少？(2)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收 Q＝370 J 的热量，则气体增加的内能 Δ U 多大？图 K11­3­310.在如图 K11­3­4 所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态 A 到状态 B，外界对该气体做功为 6 J；第二种变化是从状态 A到状态 C，该气体从外界吸收的热量为 9 J.图线 AC 的反向延长线通过坐标原点 O， B、 C 两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零.求：(1)从状态 A 到状态 C 的过程，该气体对外界做的功 W1和其内能的增量 Δ U1.(2)从状态 A 到状态 B 的过程，该气体内能的增量 Δ U2及其从外界吸收的热量 Q2.图 K11­3­4910实验十二 用油膜法估测分子的大小 一、单项选择题1.一滴油酸酒精溶液含质量为 m 的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为 S.已知纯油酸的摩尔质量为 M、密度为 ρ ，阿伏加德罗常数为 NA，下列表达式中正确的有( )A.油酸分子的直径 d＝Mρ SB.油酸分子的直径 d＝mNASC.油酸所含的分子数 n＝ NAmMD.油酸所含的分子数 n＝ NAMm2.用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的( )A.摩尔质量 B.摩尔体积C.体积 D.密度3.关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是( )A.油酸滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B.油酸滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去测量油膜的面积C.油酸滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D.油酸滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等收缩到稳定状态后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积4.某种油剂的密度为 8×102 kg/m3，取这种油剂 0.8 g 滴在平静的水面上，最后形成的油膜最大面积约为( )A.10－10 m2 B.104 m2 C.1010 cm2 D.104 cm25.(2014 年山东滨州一模)下列说法正确的是( )A.布朗运动是指悬浮固体颗粒的运动，反映了固体内部分子的无规则运动B.温度一定时，水的饱和汽压也是一定的C.第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机没有违背能量守恒定律，因此，随着科学技术的迅猛发展，第二类永动机是可以制成的D.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该种气体分子的大小二、多项选择题6.利用油膜法测出了分子直径 D 后，若滴在液面上一滴油酸的体积为 V，水面上形成的油膜面积为 S，这滴油酸中的油酸分子数为 N，阿伏加德罗常数为 NA，则下述表达式近似正确的是( )A.V＝ Nπ D3 B.S＝ Nπ D2 C.V＝ NADS D.S＝ NAπ D216 147.根据热力学定律，下列说法中正确的是( )A.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B.空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D.能的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”三、非选择题8.在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验时，实验简要步骤如下：A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半11个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积 SB.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上C.用浅盘装入约 2 cm 深的水，然后把痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上D.用公式 L＝ ，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小VSE.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积 VF.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数上述实验步骤的合理顺序是________________.9.(2014 年江苏二模)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用注射器将一滴油酸溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图 S12­1 所示，坐标纸上正方形小方格的边长为 10 mm，该油酸膜的面积是________m 2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 4×10－6 mL，则油酸分子的直径是________m.(上述结果均保留一位有效数字)图 S12­110.(2015 年江苏连云港月考)利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数.把密度ρ ＝0.8×10 3 kg/m3的某种油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V＝0.5×10 －3 cm3，形成的油膜面积为 S＝0.7 m2，油的摩尔质量 M＝9×10 －2 kg/mol，若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：(1)油分子的直径是多少？(2)由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数 NA是多少？(计算结果保留一位有效数字)专题提升十一 气体图象的应用 1.一定质量的理想气体的 p­t 图象如图 Z11­1 所示，在气体由状态 A 变化到状态 B 的过程12中，体积变化情况为( )图 Z11­1A.一定不变 B.一定减小C.一定增大 D.不能判定怎样变化2.(多选，2014 年新课标卷Ⅰ)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 Z11­2 所示.下列判断正确的是( )图 Z11­2A.过程 ab 中气体一定吸热B.过程 bc 中气体既不吸热也不放热C.过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、 b 和 c 三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小E.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次数不同3.(多选)一定质量理想气体的状态经历了如图 Z11­3 所示的 ab、 bc、 cd、 da 四个过程，其中 bc 的延长线通过原点， cd 垂直于 ab 且与水平轴平行， da 与 bc 平行，则气体体积在( )图 Z11­3A.ab 过程中不断增加B.bc 过程中保持不变C.cd 过程中不断增加D.da 过程中保持不变4.(多选，2014 年湖南十校联考)如图 Z11­4 所示，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中.现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化.下列图象中 p、 V 和 U 分别表示该气体的压强、体积和内能， k表示该气体分E子的平均动能， n 表示单位体积内气体的分子数， a、 d 为双曲线， b、 c 为直线.能正确反映上述过程的是( )图 Z11­413A B C D5.(2013 年江苏卷)如图 Z11­5 所示，一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B、 C 和D 后再回到状态 A.其中， A→ B 和 C→ D 为等温过程， B→ C 和 D→ A 为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.该循环过程中，下列说法正确的是( )图 Z11­5A.A→ B 过程中，外界对气体做功B.B→ C 过程中，气体分子的平均动能增大C.C→ D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.D→ A 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化6.某同学利用 DIS 实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图 Z11­6 所示的 p­t 图象.已知在状态 B 时气体的体积 VB＝3 L，求：图 Z11­6(1)气体在状态 A 的压强.(2)气体在状态 C 的体积.7.在如图 Z11­7 所示的 p­V 图象中，一定质量的理想气体由状态 A 经过 ACB 过程至状态B，气体对外做功 280 J，吸收热量 410 J；气体又从状态 B 经 BDA 过程回到状态 A，这一14过程中外界对气体做功 200 J，求：(1)ACB 过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？(2)BDA 过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？图 Z11­78.如图 Z11­8 甲所示为“⊥”形上端开口的玻璃管，图乙为玻璃管内封闭气体的 p­V 图象，管内有一部分水银封住气体，细管足够长，图中大小截面面积分别为 S1＝2 cm2、 S2＝1 cm2.封闭气体初始温度为 57 ℃，封闭气体长度为 L＝22 cm.求：图 Z11­8(1)封闭气体初始状态的压强.(2)当缓慢升高气体温度到多高时方可将所有水银全部挤入细管内.(3)当温度升高至 492 K 时，液柱下端离开粗细接口处的距离.1516专题十一 热 学第 1 讲 分子动理论 内能1．ADE 2.ABC 3.CDE 4.BCE 5.ADE6．CDE 解析：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小平衡距离时，分子力表现为斥力，故 r2处分子间的作用力为零，所以 r＝ r2处释放的两个分子，它们之间没有相互作用力，故它们将保持原来的静止状态，A、B 错误．当r＝ r1，分子间表现为斥力，随着距离的增大，斥力在减小，所以加速度在减小，当到r＝ r2处作用力为零，加速度为零，速度最大，之后分子间表现为引力，距离增大，引力增大，加速度增大，故加速度先减小后增大，故 CD 正确． r＝ r2为平衡位置，平衡位置的分子势能最小，故 E 正确．7．BCE 解析：气体分子在做无规则的运动，失去容器后就会散开，选项 A 错误；一定量100 ℃ 的水变成 100 ℃的水蒸气，因温度不变，平均动能不变，而内能增加，所以其分子之间的势能增加，选项 B 正确；根据理想气体状态方程知如果压强不变，体积增大，温度升高，根据 Δ U＝ W＋ Q，Δ U0， W0，它一定从外界吸热，选项 C 正确；若气体的体积增大，分子密度减小，压强可能减小，选项 D 错误；内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，选项 E 正确．8．ACE 9.ABD10．CDE 解析：物体的内能为所有分子的动能和分子势能之和，物体的内能不仅与温度有关，还与物体的质量、体积有关，A 错误．分子在永不停息地做无规则运动，所以瞬时速度可能为 0，B 错误．当液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的斥力和引力，其中引力大于斥力表现为相互吸引，故 C 正确．因为温度是分子平均动能的标志，故 D 正确．根据气体压强的定义可知，单位体积内的分子数和温度决定气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，所以 E 正确．11．解：设气体体积为 V0，变为液体后体积为 V1气体分子数 n＝ NA， V1＝ n (或 V1＝ nd3)ρ V0M π d36则 ＝ π d3NA(或 ＝ d3NA)V1V0 ρ6M V1V0 ρ M解得 ≈1×10 －4 (9×10－5 ～2×10 －4 均正确)．V1V0第 2 讲 气体、液体和固体1．ACD 解析：水的表面分子间距较大，分子力表现为引力，这种分子之间的引力具有收缩的趋势，针轻放在水面上，它会浮在水面上，正是由于表面存在表面张力的缘故，A 正确；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水不浸润油脂，但可以浸润玻璃，B 错误；在围绕地球飞行的宇宙飞船中，水滴处于完全失重状态，水滴表面仅在表面张力的作用下有收缩为球形的趋势，C 正确；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料有关，D 正确；当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃拉开， 这是由于玻璃板之间没有空气，即气压为零，而两玻璃板外面存在大气压强，大气压将两块玻璃紧紧地压在一起，E 错误．2．ACD 3.ADE 4.CDE 5.BDE 6.BCE7．解：(1)以 cmHg 为压强单位，设 A 侧空气柱长度 l＝10.0 cm 时压强为 p；当两侧水银面的高度差为 h1＝10.0 cm 时，空气柱的长度为 l1，压强为 p1，由玻意耳定律得 pl＝ p1l1由力学平衡条件得 p＝ p0＋ h17打开开关 K 放出水银的过程中， B 侧水银面处的压强始终为 p0，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 两侧水银面和高度差也随之减小，直至 B 侧水银低于 A侧水银面 h1为止，由力学平衡有 p1＝ p0－ h1并代入数据得 l1＝12.0 cm.(2)当 A、 B 两侧水银面达到同一高度时，设 A 侧空气柱的长度为 l2，压强为 p2.由玻意耳定律得 pl＝ p2l2由力学平衡条件可知 p2＝ p0代入数据得 l2＝10.4 cm设注入的水银在管内的长度为 Δ h，依题意有Δ h＝2( l1－ l2)＋ h1＝13.2 cm.8．解：(1)气缸内气体为等压变化，即 ＝V1T1 V2T2初始 V1＝ (S1＋ S2)，末状态 V2＝ LS2L2代入可得 T2＝330 K.(2)对大小活塞受力分析则有m1g＋ m2g＋( p1－ p)S2＝－ pS1＋ p1S1可得 p1＝1.1×10 5 Pa缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，气体体积不变，为等容变化，有 ＝p1T1 p2T2可得 p2＝1.01×10 5 Pa.9．解：设活塞的横截面积为 S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为 Δ p，由玻意耳定律得phS＝( p＋Δ p)(h－ h)S ①14解得 Δ p＝ p ②13外界的温度变为 T 后，设活塞距离底面的高度 h′ 1.根据盖­吕萨克定律，得 ＝ ③h－ 14hST0 h′ ST解得 h′＝ h ④3T4T0据题意可得 Δ p＝ ⑤mgS气体最后的体积为 V＝ Sh′ ⑥联立②④⑤⑥式得 V＝ .9mghT4pT010．解：(1)等容变化： ＝ ，解得 p2＝2.0×10 5Pa.p1T1 p2T2(2)活塞受力平衡，故封闭气压强为p3＝ p0＋ ＝1.2×10 5 PamgS18根据理想气体状态方程，有 ＝p2V2T2 p3V3T3解得 L3＝18 cm.(3)等温变化 p3V3＝ p4V4，解得 p4＝1.35×10 5 Pa应竖直向上做匀加速直线运动，对活塞，由牛顿第二定律 p4S－ p3S－ mg＝ ma解得 a＝7.5 m/s 2.第 3 讲 热力学定律 能量守恒1．ABD 2.ACD 3.ABC 4.ABC 5.BDE 6.CDE 7.CDE8．解：(1)气体从外界吸热为 Q＝4.2×10 5 J气体对外做功 W＝－6×10 5 J由热力学第一定律得Δ U＝ W＋ Q＝－6×10 5 J＋4.2×10 5 J＝－1.8×10 5 JΔ U 为负，说明气体的内能减少了，减少了 1.8×105 J.(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了．(3)因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了．9．解：(1)当气缸水平放置时， p0＝1.0×10 5 PaV0＝ L1S， T0＝(273＋27) K当气缸口朝上，活塞到达气缸口时，活塞的受力分析图如图 D119 所示，有 p1S＝ p0S＋ mg图 D119则 p1＝ p0＋ ＝1.0×10 5 Pa＋ Pa＝1.2×10 5 PamgS 20010－ 2V1＝( L1＋ L2)S由理想气体状态方程得 ＝p0L1ST0 p1L1＋ L2ST1则 T1＝ T0＝ ×300 K＝450 K.p1L1＋ L2p0L1 1.2×105×151.0×105×12(2)当气缸口向上，未加热稳定时，由玻意耳定律得p0L1S＝ p1LS则 L＝ ＝ cm＝10 cmp0L1p1 1.0×105×121.2×105加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为W＝－ p0(L1＋ L2－ L)S－ mg(L1＋ L2－ L)＝－60 J根据热力学第一定律 Δ U＝ W＋ Q 得 Δ U＝310 J.10．解：(1)从状态 A 到状态 C 的过程，气体发生等容变化该气体对外界做的功 W1＝019根据热力学第一定律有 Δ U1＝ W1＋ Q1内能的增量 Δ U1＝ Q1＝9 J.(2)从状态 A 到状态 B 的过程，体积减小，温度升高该气体内能的增量 Δ U2＝Δ U1＝9 J根据热力学第一定律有 Δ U2＝ W2＋ Q2从外界吸收的热量 Q2＝Δ U2－ W2＝3 J.实验十二 用油膜法估测分子的大小1．C 2.B 3.D 4.B 5.B6．AB 解析：油酸分子的体积 V0＝ π D3，所以这滴油酸(共有 N 个分子)的体积16V＝ NV0＝ Nπ D3，故 A 正确，C 错误；油酸分子所占面积 S0＝ π D2，所以含有 N 个分子的16 14这滴油酸油膜的面积 S＝ NS0＝ Nπ D2，故 B 正确、D 错误．147．AB8．CFBAED(或 CFEBAD 或 FECBAD)9．8×10 －3 5×10 －1010．解：(1)油分子的直径 d＝ ＝ m≈7×10 －10 m.VS 0.5×10－ 3×10－ 60.7(2)油的摩尔体积为 VA＝Mρ每个油分子的体积为 V0＝ ＝4π R33 π d36阿伏加德罗常数为 NA＝VAV0联立以上各式解得 NA＝6Mπ d3ρ代入数值解得 NA≈6×10 23 mol－1 .专题提升十一 气体图象的应用1．D 解析：因一定质量理想气体的等容线在 p­T 图上为过原点的直线，且图线斜率与气体体积成反比；而在 p­t 图上应为过 t 轴上－273 ℃的直线，本题图无法确定 BA 的延长线与 t 轴的交点坐标，因而无法比较 t 轴上－273 ℃的点分别与 A、 B 两点连线的斜率大小，也就无法比较 A、 B 两状态体积的大小，故应选 D.2．ADE3．AB 解析：因为 bc 的延长线通过原点，所以 bc 是等容线，即气体体积在 bc 过程中保持不变，B 正确； ab 是等温线，压强减小则体积增大，A 正确； cd 是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接 aO 交 cd 于 e 点，如图 D120 所示，则 ae 是等容线，即 Va＝ Ve，因为 VdVe，所以 VdVa，所以 da 过程中体积不是保持不变的，D 错误．图 D1204．ABD 解析：气缸置于温度不变的环境中说明气体做等温变化，其 p­V 图象是双曲线，20A 正确；理想气体的内能由分子平均动能决定，温度不变，气体的内能不变，B 正确，C 错误；单位体积内气体的分子数与体积的乘积为容器内分子总数，容器内分子总数不变，D正确．5．C 解析： A→ B 过程中，气体体积变大，气体对外做功，A 项错误； B→ C 为绝热过程，气体体积增大，气体对外界做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，B 项错误； C→ D 为等温过程，气体的温度不变，体积减小，压强增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C 项正确； D→ A 过程中，气体的温度升高，因此气体分子的速率分布曲线的最大值向速率大的方向偏移，D 项错误．6．解：(1)由图象可知， TB＝(273＋91)K＝364 K， pB＝ 1.0 atm， TA＝273 K， B 到 A 过程为等容过程，由查理定律得 ＝ ， pA＝ ＝ atm＝0.75 atm.pATA pBTB pBTATB 1×273364(2)由图象可知， pC＝1.5 atm，已知 VB＝3 L，由 B 到 C 过程是等温变化，由玻意耳定律得pBVB＝ pCVC，即1×3＝1.5× VC，解得 VC＝2 L.7．解：(1) ACB 过程中 W1＝－280 J， Q1＝410 J由热力学第一定律得 UB－ UA＝ W1＋ Q1＝130 J故 ACB 过程中气体的内能增加了 130 J.(2)因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关， BDA 过程中气体内能的变化量UA－ UB＝－130 J由题意知 W2＝200 J，由热力学第一定律得UA－ UB＝ W2＋ Q2代入数据解得 Q2＝－330 J即 BDA 过程中气体放出热量 330 J.8．解：(1)题图中初始状态封闭的气体，温度 T1＝(273＋57)K＝330 K，体积为V1＝ LS1＝44 cm 3，对照图象可知此时气体压强为 p1＝80 cmHg.(2)当水银全部进入细管后，气体将做等压变化，故从题图乙可知当所有水银全部进入细管内时，其封闭的气体压强为 p2＝82 cmHg，体积为 V2＝48 cm 3此时的温度为 T2由理想气体状态方程 ＝p1V1T1 p2V2T2代入数据解得 T2＝369 K.(3)当温度升高至 T3＝492 K 时，水银已经全部在细管内，封闭气体做等压变化，此时气体的体积为 V3由盖­吕萨克定律 ＝V2T2 V3T3解得 V3＝64 cm 3V3＝ V2＋ S2hx解得 hx＝16 cm.