1、 (时间：60 分钟，满分：100 分)1(8 分 )用油膜法估测分子的大小，方法及步骤如下：向体积 V 油 1 mL 油酸中加酒精，直至总量达到 V 总 500 mL.用注射器吸收中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入 n100 滴时，测得其体积恰好是 V01 mL.先往边长 30 cm40 cm 的浅盘里倒入 2 cm 深的水，然后将_均匀地撒在水面上用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内正方形的个数 N.正方形边长 l20 mm.根据以
2、上信息，回答下列问题(有数值计算的问题，先用信息中的字母写出表达式，再代入数值并统一单位算出结果)(1)步骤中应填写 _(2)1 滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 V 纯 是多少毫升？(3)油酸分子直径是多少米？解析：(1)痱子粉 (或细石膏粉) (2)V 纯 mL210 5 mL.V油V总 V0n 1500 1100(3)V 纯 Nl 2dd m410 10 m.V纯Nl2 210 510 6114210 22答案：(1)痱子粉 (2)2 105 mL (3)410 10 m2(8 分 )(1)一定量的气体从外界吸收了 4.7105 J 的热量，同时气体对外做功 2.5105 J，则气体的内能增
3、加了_J.(2)热力学第二定律有两种表述，一种是克劳修斯表述，另一种叫开尔文表述请你写出开尔文表述：_.(3)用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为一个大气压的空气125 cm3.自行车内胎的容积为 2.0 L，假设胎内原来没有空气，那么打了 40 次后胎内空气压强为多少？(设打气过程中气体的温度不变)解析：(1)UWQ4.710 5 J2.510 5 J2.210 5 J.(2)不可能从单 一热库(源)吸收热量，使之完全变成功(全部对外做功)，而不产生其他影响( 不引起其他变化)(3)根据玻意耳定律得：p 1V1p 2V2p2 2.5 大气压p1V1V2答案：(1)2.2 105 (2
4、) 见解析 (3)2.5 大气压3(10 分)(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空气的压强 p 和体积 V 关系的是_(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了 24 kJ 的功现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了 5 kJ 的热量在上述两个过程中，空气的内能共减小_kJ，空气_(选填“吸收”或“放出 ”)热量解析：(1)由 pVC，p 与 成正比，本题考查 p 图象1V 1V(2)根据热力学第一定律 UWQ，第一阶段 W124 kJ，U10，所以Q124 kJ，放热第
5、二阶段 W20，Q 25 kJ，所以 U25 kJ，两过程共放热 QQ 1Q 229 kJ，内能变化 U5 kJ，即减少 5 kJ.答案：(1)B (2)5 放出4(10 分)(2011 年东北师大三模) (1)下列说法正确的是_A物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B当分子间距离从 r0(此时分子间引力与斥力平衡 )增大到 r1 时，分子力先减小后增大，分子势能也先减小后增大C热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递D根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体(2)如图所示，有一底部封闭的圆柱形汽缸，上部有一通气孔，汽缸内壁的高度是 2L，一个很薄且质量不计的活塞封
6、闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部 L 高处，外界大气压为 1.0105Pa，温度为 27 ，现对气体加热，求：当加热到 127 时活塞离底部的高度；当加热到 427 时气体的压强答案：(1)D (2) L 1.7710 5Pa435(10 分)(2011 年课标全国卷)(1) 对于一定量的理想气体，下列说法正确的是_A若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B若气体的内能不变，其状态也一定不变C若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D气体温度每升高 1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体温度升高时，气体的内能一定增大(2)如图所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃
7、管，下部有长 l166 cm的水银柱，中间封有长 l26.6 cm 的空气柱，上部有长 l344 cm 的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐已知大气压强为 p076 cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气解析：(1)A 选项 ，p、V 不变， 则 T 不变，气体的内能不变，故选项 A 正确B 选项，内能不变，温度不 变， p、V 可能变，选项 B 错误C 选项，气体温度升高，压强 不一定增大，故选项 C 错误D 选项，气体温度每升高 1 K 吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历
8、的过程有关，故选项 D 正确E 选项，温度升高，理想气体的内能一定增大，故选项 E 正确(2)设玻璃管开口向上 时，空气柱的压强为p1p 0gl 3式中， 和 g 分别表示水银的密度和重力加速度玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为 x，则p2gl 1，p2gxp 0式中，p 2为管内空气柱的压强由玻意耳定律得p1(Sl2)p 2(Sh)式中，h 是此时空气柱的长度， S 为玻璃管的横截面积，由式和题给条件得h12 cm从开始转动一周后，设空气柱的压强为 p3，则p3p 0gx由玻意耳定律得p1(Sl2)p 3(Sh)式中，h是此时空
9、气柱的长度由式得 h9.2 cm答案：(1)ADE (2)12 cm 9.2 cm6.(12 分 )(1)已知理想气体的内能与温度成正比，如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态 1 到状态 2 的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能A先增大后减小 B先减小后增大C单调变化 D保持不变(2)根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是( )A可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新全部收集起来加以利用而不引起其他变化B当分子力表现为斥力时，分子间距离减小，分子势能将变大C布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D要使一定质量气体的分子平均动能增大，外界
10、一定向气体传热(3)利用油膜法可以粗略地测出阿伏加德罗常数把密度 0.810 3 kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积V0.510 3 cm3，形成油膜面积为 S0.7 m 2，油的摩尔质量为 M0.09 kg/mol.若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么：(计算结果保留一位有效数字)油分子的直径是多少？由以上数据可以粗略地测出阿伏加德罗常数 NA 是多少？解析：(1)因同一条等温 线上各点的 pV 值相等，由 题图知汽缸内理想气体状态的 pV 值变化特点是先减小后增大，由 C，可知温度 T 先减小后增大，故气pVT体内能先减小后增大，故选 B.(
11、2)由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量加以利用而不引起其他变化，选项 A 错；当分子 间表现为斥力时，分子间距离减小，由于克服分子力做功，分子势能增大，选项 B 正确；布朗运动是悬 浮在液体中微粒不停地做无规则运动，选项 C 错；要使一定 质量气体的分子平均 动能增大，只需使气体的温度升高而使气体温度升高可以对气体做功，也可以向气体传热， 选项 D 错(3)油分子的直径为d m710 10 mVS 0.510 310 60.7油的摩尔体 积为 VmM/每个油分子的体积为V04R 3/3d 3/6所以阿伏加德罗常数为 NAV m/V0由以上各式解得NA 610 23/mol.6Md3
12、答案：(1)B (2)B (3) 71010 m 610 23/mol7(10 分)(2011 年合肥二模)(1) V 表示标准状态下水蒸气的摩尔体积， 为标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 表示每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数 NA_，标准状态下水蒸气分子间的平均距离d_.(2)如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑现用水平外力 F 作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是_A气体放出热量 B气体分子平均动能不变C水平外力 F 逐渐变大 D气体内能减少(3)使一定质量的理想
13、气体按图中箭头所示的顺序进行变化，图中 AB 段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一支已知气体在状态 A 时的温度为TA 300 K求：气体在状态 B 时的温度气体在状态 C 时的温度气体在状态 D 时的温度解析：(1)摩尔质 量 M密度 摩尔体积 V，阿伏加德罗常数 NA，所以 NA ；标准状态下水蒸气分子占有的体 积为 V摩 尔 质 量 M1个 水 分 子 的 质 量 m Vm，d .VNA 3V 3VNA(2)活塞缓慢移 动，气体环境温度不变，气体分子平均动能不变，B 对；气体等温膨胀， 压强减小，水平外力 F 逐渐变大，C 对；理想气体内能只与温度有关，故内能不变， D 错；气体内能不
14、变， 对外做功，应吸热，A 错(3)AB 为等温过程，TBT A300 KBC 为等 压过程，由 得VBTB VCTCTC TB 300600 (K)VCVB 4020C D 为等容过程，由 得pDTD pCTCTD TC 6001 200 (K)pDpC 42答案：(1) (2)B、C (3)300 K 600 K 1 200 KVm3VNA8(10 分)(2011 年海南单科)(1) 关于空气湿度，下列说法正确的是_(填入正确选项前的字母选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分；选错 1个扣 2 分，最低得 0 分)A当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B当人们感到干燥时，空气的
15、相对湿度一定较小C空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸汽的压强之比(2)如图，容积为 V1 的容器内充有压缩空气容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为 V2.打开气阀，左管中水银面下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为 ，大气压强为 p0，重力加速度为 g；空气可视为理想气体，其温度不变求气阀打开前容器中压缩空气的压强 p1.解析：(1)由于在空气中水蒸汽含量不变的情况下，气温越高
16、时饱和蒸汽压越大，人的感觉是越干燥，即人的感觉取决于相对湿度而非绝对湿度， A 错误 B正确空气的相对湿度是指空气中所含水蒸汽压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值，空气的绝对湿度的定 义就是用空气中所含水蒸汽的压强来表示湿度的方法，故 C 正确 D 错误(2)初态下左管内气体 压强为p2p 0终态下气体的压强为pp 0gh 取所有被封闭的气体为研究对象，由于气体的温度不变，则有p1V1p 2V2p( V1V 2)联立可得p1p 0gh (1 )V2V1答案：(1)BC (2)p 0gh(1 )V2V19(10 分) 一定质量的理想气体由状态 A 经状态 B 变为状态 C，其中 AB过程为等压变化，
17、BC 过程为等容变化已知 VA0.3 m3，T AT C300 K，T B400 K.(1)求气体在状态 B 时的体积(2)说明 BC 过程压强变化的微观原因(3)设 AB 过程气体吸收热量为 Q1，BC 过程气体放出热量为 Q2，比较Q1、Q 2 的大小并说明原因解析：(1)设气体在 B 状态时 的体积为 VB，由盖吕萨克定律得 VATA VBTB代入数据得VB0.4 m 3(2)微观原因：气体体 积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低)，气体分子平均动能变化( 减小) ，导致气体压强变化(减小)(3)因为 TAT C，故 AB 增加的内能与 BC 减少的内能相同，而 AB 过程气体对外做
18、正功，BC 过程气体不做功，由热力学第一定律可知 Q1 大于 Q2.答案：(1)0.4 m3 (2) 见解析 (3)Q 1 大于 Q2，原因见解析10(12 分)(2011 年抚顺二模)(1) 下列说法正确的是_A用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做的功为 2.0105J，同时空气的内能增加了 1.5105 J，则空气从外界吸收的热量为 0.5105 JB叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点D当两分子间的距离大于平衡位置的间距 r0 时，分子间的距离越大，分子势能越小(2)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑的汽缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内
19、有两个质量均为 m 的密闭活塞，活塞 A 导热，活塞 B 绝热，将缸内理想气体分成、两部分初状态整个装置静止不动处于平衡，、两部分气体的长度均为 l0，温度为 T0.设外界大气压强为 p0 保持不变，活塞横截面积为 S，且 mgp 0S，环境温度保持不变在活塞 A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于 2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡，求活塞 B 下降的高度现只对气体缓慢加热，使活塞 A 回到初始位置，求此时 气体的温度解析：(1)由热 力学第一定律知：Q1.510 5 J2.010 5 J0.510 5J，所以气体对外界放出热量，A 错；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，B 对；液
20、晶显示器是利用了液晶 对光具有各向异性的特点， C 对；当两分子间的距离大于平衡位置的间距 r0时，分子 间的距离变大，由于分子之间存在引力，所以分子力做负功，分子势 能增大， D 错(2)初状态气体压强p1p 0 2p 0mgS气体压强 p2p 1 3p 0mgS添加铁砂后气体压强p1p 0 4p 03mgS气体压强 p2p 1 5p 0mgS根据玻意耳定律，气体等温变化， p2l0Sp 2l 2S可得：l 2 l0，B 活塞下降的高度 h2l 0l 20.4 l 035气体等温 变化，p 1l0Sp 1l 1S可得：l 10.5l 0只对气体加热，气体压强不变，所以当 A 活塞回到原来位置时，气体高度 l22l 00.5l 01.5l 0根据理想气体状态方程：p2l0ST0 p2 l2 ST2得：T 22.5 T 0.答案：(1)BC (2)0.4l 0 2.5 T 0
