(3p0)V＝p1(2V－V1)联立①②式得VV1＝2p1＝2p0
活塞下气体压强为p2。由玻意耳定律得(3p0)V＝p2V2由⑤式得p2＝3Vp0V2
⑥⑤③④①②(ⅱ)打开K3后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V2≤2V)时，3由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时p2为p2′＝p0。2(ⅲ)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1＝300K升高到T2＝320K的等容过程中，由查1/20理定律得p2′p3＝T1T2
将有关数据代入⑦式得p3＝1.6p0答案(1)ABC(2)(ⅰ)V22p0
(ⅱ)上升直到B的顶部(ⅲ)1.6p0
⑧⑦2.(2017·全国卷Ⅱ)(1)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________(选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。A．气体自发扩散前后内能相同B．气体在被压缩的过程中内能增大C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变(2)一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。(i)求该热气球所受浮力的大小；(ii)求该热气球内空气所受的重力；(iii)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。【解答】(1)气体向真空膨胀时不受阻碍，气体不对外做功，由于汽缸是绝热的，没有热交换，所以气体扩散后内能不变，选项A正确。气体被压缩的过程中，外界对气体做功，且没有热交换，根据热力学第一定律，气体的内能增大，选项B、D正确。气体在真空中自发扩散的过程中气体不对外做功，选项C错误。气体在压缩过程中，内能增大，由于一定质量的理想气体的内能完全由温度决定，温度越高，内能越大，气体分子的平均动能越大，选项E错误。m(2)(ⅰ)设1个大气压下质量为m的空气在温度为T0时的体积为V0，密度为ρ0＝V0在温度为T时的体积为VT，密度为mρ(T)＝VT
VV由盖－吕萨克定律得0＝TT0TT联立①②③式得ρ(T)＝ρ00T气球所受的浮力为F＝ρ(Tb)gVT联立④⑤式得F＝Vgρ00Tb
2/20②③④⑤⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力为G＝ρ(Ta)VgT0联立④⑦式得G＝Vgρ0Ta(ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m，由力的平衡条件得mg＝F－G－m0g联立⑥⑧⑨式得11－m＝Vρ0T0TbTa－m0答案(1)ABD11－T0T0(2)(ⅰ)Vgρ0(ⅱ)Vgρ0(ⅲ)Vρ0T0TbTa－m0TbTa⑩⑨⑦⑧3．(2017·全国卷Ⅲ)(1)如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是________(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)。A．在过程ab中气体的内能增加B．在过程ca中外界对气体做功C．在过程ab中气体对外界做功D．在过程bc中气体从外界吸收热量E．在过程ca中气体从外界吸收热量(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ρ，重力加速度大小为g。求：(i)待测气体的压强；(ii)该仪器能够测量的最大压强。【解答】(1)ab过程是等容变化，ab过程压强增大，温度升高，气体内能增大，选项A正确；而由于体积不变，气体对外界不做功，选项C错误。ca过程是等压变化，体积减小，外界对气体做功，选项B正确；体积减小过程中，温度降低，内能减3/20小，气体要放出热量，选项E错误。bc过程是等温变化，内能不变，体积增大，气体对外界做功，则需要吸收热量，选项D正确。(2)(ⅰ)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，K1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1V＝V0＋πd2l41V1＝πd2h4由力学平衡条件得p1＝p＋ρgh整个过程为等温过程，由玻意耳定律得pV＝p1V1
联立①②③④式得ρπgh2d2
p＝4V0＋πd2l－h(ⅱ)由题意知h≤l联立⑤⑥式有πρgl2d2p≤4V0
该仪器能够测量的最大压强为πρgl2d2
pmax＝4V0答案(1)ABDρπgh2d2
(2)(ⅰ)4V0＋πd2l－hπρgl2d2(ⅱ)4V0
⑧⑦⑥⑤④③①②涉及的知识点：一、分子动理论、内能二、气体实验定律三、固体、液体与气体实验定律四、热力学定律4/20分子动理论、内能与气体实验定律的组合[解题方略]1.2.两种微观模型4d1(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V0＝π()3＝πd3,d为分子的直径．326(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V0＝d3，d为分子间的距离．3.[题组预测]1．(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．甲分子固定不动，乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中，分子间的分子力先做正功后做负功B．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，随分子间距离增大，引力与斥力都减小，引力减小的更快C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越大E．气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现5/20(2)如图所示，粗细均匀的L形细玻璃管AOB，OA、OB两部分长度均为20cm，OA部分水平、右端开口，管内充满水银，OB部分竖直、上端封闭．现将玻璃管在竖直平面内绕O点逆时针方向缓慢旋转53°，此时被封闭气体长度为x.缓慢加热管内封闭气体至温度T，使管内水银恰好不溢出管口．已知大气压强为75cmHg，室温为27℃，sin53°＝0.8，12369≈111.求：(ⅰ)气体长度x；(ⅱ)温度T.【解答】(2)(ⅰ)转动过程，温度不变，设玻璃管的横截面积为Sp1＝75cmHg，L1＝20cm；p2＝75cmHg＋[x·sin53°－(20－x)cos53°]＝63＋1.4xL2＝x由玻意耳定律得p1L1S＝p2L2S得气体长度x≈17.1cm(ⅱ)加热管内封闭气体至温度T时，T1＝(273＋27)K＝300Kp3＝75cmHg＋20sin53°cmHg＝91cmHgpp与初状态比较，为等容变化，由1＝3T1T得T＝364K答案(1)ACD(2)(ⅰ)17.1cm(ⅱ)364K固体、液体与气体实验定律的组合[解题方略]固体和液体(1)晶体和非晶体比较形状熔点特性(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．(3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切．(4)饱和汽压的特点液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．(5)相对湿度p某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的百分比．即：B＝×100%.ps
6/20晶体单晶体规则固定各向异性多晶体不规则固定各向同性非晶体不规则不固定各向同性[题组预测]1．(1)关于晶体、液晶和饱和汽压的理解，下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．晶体的分子排列都是有规则的B．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点C．饱和汽压与温度和体积都有关D．相对湿度越大，空气中水蒸气越接近饱和E．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大(2)为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿上航天服，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．假如在地面上航天服内气压为1atm，气体体积为2L，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4L，使航天服达到最大体积，假设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．(ⅰ)求此时航天服内气体的压强，并从微观角度解释压强变化的原因．(ⅱ)若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体多少升？【解答】(2)(ⅰ)气体的状态参量：p1＝1atm，V1＝2L，V2＝4L，气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，解得：p2＝0.5atm；由于气体的压强与分子密度和分子平均动能有关，在气体体积变大的过程中，该气体的分子密度变小，而温度不变，即分子的平均动能不变，故该气体的压强减小．(ⅱ)设需要1atm的等温气体V，以该气体和航天服原有气体为研究对象，p3＝0.9atm，V3＝4L，由玻意耳定律得：p1V1＋p1V＝p3V3，解得：V＝1.6L.答案(1)BDE(2)(ⅰ)(1)0.5atm在气体体积变大的过程中，该气体的分子密度变小，而温度不变，(ⅱ)1.6L即分子的平均动能不变，故该气体的压强减小热学基本知识、热力学定律与气体实验定律的组合[解题方略]1.7/202.应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体；(2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提；(4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性．3．牢记以下几个结论(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体；(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关；(3)做功和热传递都可以改变物体的内能，理想气体的内能只与温度有关；(4)温度变化时，意味着物体内分子的平均动能随之变化，并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化．[题组预测]1．(2017·河北冀州二模)(1)下列有关热现象分析与判断正确的是__________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越明显B．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房间内的气温将会增加C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发，饱和汽压增大D．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多E．在一个大气压下，1g100℃的水吸收2.26×103J热量变为1g100℃的水蒸气．在这个过程中，2.26×103J＝水蒸气的内能＋水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功(2)如图甲所示，横截面积为S，质量为M的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体，现对缸内气体缓慢加热，使其温度从T1升高了ΔT，气柱的高度增加了ΔL，吸收的热量为Q.不计汽缸与活塞的摩擦，外界大气压强为p0，重力加速度为g.求：①此加热过程中气体内能增加了多少？②若保持缸内气体温度不变，再在活塞上放一砝码，如图乙所示，使缸内气体的体积又恢复到初始状态，则所放砝码的质量为多少？8/20【解答】(1)布朗运动中固体小颗粒的体积越大，在某一瞬间液体分子对它的撞击次数越多，各个方向的撞击作用更接**衡，布朗运动就越不明显，A项错误．在一个大气压下，1g100℃的水吸收2.26×103J热量变为1g100℃的水蒸气．在这个过程中，2.26×103J＝水蒸气的内能－水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功，E项错误．(2)①设缸内气体的温度为T1时压强为p1，活塞受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，则有Mg＋p0S＝p1S气体膨胀对外界做功为W＝p1SΔL根据热力学第一定律有Q－W＝ΔU联立可得ΔU＝Q－(p0S＋Mg)ΔL②设所放砝码的质量为m，缸内气体的温度为T2时压强为p2，活塞和砝码整体受重力、大气压力和缸内气体的压力作用而平衡，则有(M＋m)g＋p0S＝p2Spp根据查理定律有1＝2T1T2p0S＋MgΔT联立可得：m＝gT1答案(1)BCD(2)①Q－(p0S＋Mg)ΔLp0S＋MgΔT②gT1
1．(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．某气体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子体积为V0＝MρNA
B．一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度降低而增加C．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的D．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性E．气体放出热量，其分子的平均动能一定减小(2)如图所示，水平面上有一个两端密封的玻璃管，管内封闭有一定质量的理想气体，管内的气体被可以自由移动的活塞P分成体积相等的两部分A、B.一开始，两部分气体的温度均为T0＝600K，保持B部分气体的温度不变，将A部分气体缓慢加热至T＝1000K，求此时A、B两部分气体的体积之比．(活塞绝热且不计体积)9/20M【解答】(1)因为气体分子间的距离很大，根据题述，该物质的摩尔体积为V＝，故该物质的分子体ρVM积为V0<＝，A错误；气体的压强是由大量做无规则运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的，它NAρNA与分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数和分子平均动能有关，气体的温度降低时，分子的平均动能减小，所以在压强不变时，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数增加，B正确；利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的，C正确；布朗运动是固体颗粒在液体中的无规则运动，它反映了液体分子的无规则运动，D正确；气体放出热量时，若外界对气体做功，气体温度可能升高，其分子的平均动能增大，E错误．(2)设玻璃管内A部分气体的初始体积为V0，加热前后的压强分别为p0、p，A部分气体的体积增加ΔV对A部分气体，由理想气体状态方程有p0V0pV0＋ΔV＝T0TB部分气体做等温变化，由玻意耳定律有p0V0＝p(V0－ΔV)1解得ΔV＝V0
4V0＋ΔV5故此时A、B两部分气体的体积之比为＝.V0－ΔV3答案(1)BCD(2)5∶32．(2017·峡西五校二模)(1)下列说法中正确的是______．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)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斥力的缘故B．液体表面具有收缩的趋势，这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故C．黄金、白银等金属容易加工成各种形状，没有固定的外形，所以金属不是晶体D．某温度的空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数E．水很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现(2)如图所示，水平地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸，汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞的横截面积S＝2.5×10－3
m2，到汽缸底部的距离为L＝0.5m，活塞上固定有一个质量可忽略的力传感器，该力传感器通过一根竖直细杆固定在天花板上，汽缸内密封有温度t1＝27℃的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0.已知外界大气压强p0＝1.2×105Pa保持不变．(ⅰ)如果保持活塞不动，当力传感器的读数达到F＝300N时，密封气体的温度升高到多少摄氏度？(ⅱ)现取走竖直细杆，从初状态开始将活塞往下压，当下压的距离为x＝0.2m时力传感器的示数达到F′＝450N，则通过压缩气体可以使此密封气体的温度升高到多少摄氏度？10/20【解答】(1)气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子无规则运动的缘故，选项A错误；液体表面具有收缩的趋势，这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故，选项B正确；黄金、白银等金属一般是多晶体，容易加工成各种形状，没有固定的外形，选项C错误；某温度的空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数，选项D正确；水很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现，选项E正确．(2)(ⅰ)初状态时密封气体的温度T1＝300K，压强p1＝p0＝1.2×105Pa，V1＝LS＝1.25×10F升温后密封气体的压强p2＝p0＋＝2.4×105PaSpp密封气体发生等容变化，由查理定律有1＝2T1T2代入数据得T2＝600Kt2＝327℃(ⅱ)如果从初状态开始往下压，则气体的压强、体积、温度都会发生变化，压缩后的气体体积V3＝(L－x)S＝7.5×10－4m3，压强p3＝p0＋F′＝3.0×105PaSpVpV根据理想气体状态方程有11＝33T1T3代入数据解得T3＝450Kt2＝177℃答案(1)BDE(2)(ⅰ)327℃(ⅱ)177℃－3
m3
3．(1)在一个标准大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260J的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170J的功．已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol1，水的摩尔质量M＝18g/mol.下列说法中正确的是－
________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．分子间的平均距离增大B．水分子的热运动变得更剧烈了C．水分子总势能的变化量为2090JD．在整个过程中能量是不守恒的E．1g水所含的分子数为3.3×1022个(2)如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左、右两管水银面高度差为36cm，外界大气压为76cmHg.若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30cm，则此时左管内气体的温度为多少？11/20【解答】(1)液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项A正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的，选项B错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得水的内能的变化量为ΔU＝2260J－170J＝2090J，即水的内能增大2090J，则水分子的总m势能增大了2090J，选项C正确；在整个过程中能量是守恒的，选项D错误；1g水所含的分子数为n＝NA
M1＝×6.0×1023＝3.3×1022(个)，选项E正确．18(2)设U形管左管的横截面为S，当左管内封闭的气柱长度变为30cm时，左管水银柱下降4cm，右管水银柱上升2cm，即左、右两端水银柱高度差h′＝30cm对左管内封闭气体，p1＝p0－h＝40cmHgp2＝p0－h′＝46cmHgV1＝l1S＝26ST1＝280KV2＝30Sp1V1p2V2＝T1T2
T2＝？由理想气体状态方程可得可得T2＝371.5K答案(1)ACE(2)371.5K【查缺补漏】1．(2017·昆明摸底)(1)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．－2℃时水已经结为冰，水分子停止了热运动B．物体温度越高，物体内部分子热运动的平均动能越大C．内能不同的物体，物体内部分子热运动的平均动能可能相同D．一定质量的气体分子的平均速率增大，气体的压强可能减小E．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态(2)一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化．(ⅰ)已知从A到B的过程中，气体对外放出600J的热量，则从A到B，气体的内能变化了多少？(ⅱ)试判断气体在状态B、C的温度是否相同．如果知道气体在状态C时的温度TC＝300K，则气体在状态A时的温度为多少？12/20【解答】(1)分子做永不停息的无规则热运动，A错误；物体温度越高，分子的平均动能就越大，物体的内能不同，但温度可能相同则物体分子热运动的平均动能相同，选项B、C正确；一定质量的气体分子的平均速率增大，气体分子温度升高，但压强与温度和体积均有关，若气体的体积也增大，则压强不一定增大，也可能减小，选项D正确；处于热平衡的系统温度保持不变，但是压强和体积等物理量可以改变，故E错误．(2)(ⅰ)从A到B，外界对气体做功，有W＝pΔV＝15×104×(8－2)×10－3J＝900J根据热力学第一定律，内能的变化量ΔU＝W＋Q＝900J－600J＝300JpBVBpCVC(ⅱ)根据理想气体状态方程有＝TBTC代入数据可得TB＝TC根据理想气体状态方程有pAVApCVC＝TATC
(ⅱ)1200K代入数据可得TA＝1200K答案(1)BCD(2)(ⅰ)300J【举一反三】2．(1)关于热学，下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度有关B．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功C．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度D．一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁的碰撞次数随着温度降低而减小E．一定质量的理想气体，当气体温度升高时，因做功情况不明确，其内能不一定增大(2)如图甲所示，一质量为2m的汽缸中用质量为m的活塞密封有一定质量的空气(可视为理想气体)，当汽缸开口向上且通过悬挂活塞静止时，密封空气柱长度为L1.现将汽缸缓慢旋转180°悬挂缸底静止，如图乙所示，已知大气压强为p0，外界温度不变，活塞的横截面积为S，汽缸与活塞之间不漏气且无摩擦，气缸导热性良好，求：(ⅰ)图乙中密封空气柱的长度L2；(ⅱ)从图甲到图乙，密封空气柱是吸热还是放热，并说明理由．13/20【解答】(1)温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，A正确；功可以全部转化为热，根据热力学第二定律可知，在外界的影响下热量也可以全部转化为功，B错误；空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度，C正确；一定质量的理想气体，在体积不变时，温度降低，压强减小，根据气体压强的微观解释可知分子每秒碰撞器壁的次数减小，D正确；一定质量的理想气体，不计分子势能，当气体温度升高时，分子热运动的平均动能增大，故内能一定增大，E错误．(2)(ⅰ)当汽缸内空气柱处于题图甲状态时，对汽缸受力分析有p1S＝p0S－2mg当汽缸内空气柱处于题图乙状态时，对活塞受力分析有p2S＝p0S－mg由玻意耳定律有p1L1S＝p2L2Sp0S－2mg解得L2＝L1
p0S－mg(ⅱ)汽缸内空气柱温度不变，故内能不变，由于体积减小，外界对空气柱做功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，空气柱要放出热量．答案(1)ACDp0S－2mg(2)(ⅰ)L1
p0S－mg(ⅱ)放热见解析1．(1)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B．橡胶无固定熔点，是非晶体C．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关D．热机的效率总小于1E．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大(2)如图甲所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S.活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p0(mg mgp0－ST0＝p0S－mgT0T1＝p0Sp0 VV(ⅱ)等压过程：＝2T1T2 mgp0－ST0＝p0S－mgT0T2＝2p0S2p0(ⅲ)如图所示答案(ⅱ)(1)BDE(2)(ⅰ)mgSp0S－mgT0 p0Sp0S－mgT0 2p0S(ⅲ)见解析2．(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小C．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热(2)如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S＝50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k＝2800N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m＝14kg的物块B.开始时，缸内气体的温度t1＝27℃，活塞到缸底的距离L1＝120cm，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p0＝1.0×105Pa，取重力加速度g＝10m/s2，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：(ⅰ)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度；(ⅱ)气体的温度冷却到－93℃时B离桌面的高度H.(结果保留两位有效数字)15/20【解答】(1)松香是非晶体，只有晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏分子结构，增加分子势能，而熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，选项A错误；当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，选项B正确；液体的饱和汽压与温度有关，与饱和汽的体积无关，选项C错误；气体的压强与单位体积的分子数和分子平均动能有关，若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则W＞0，Q＞0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，ΔU＞0，说明气体的温度升高，分子平均动能增大，又气体被压缩，体积减小，单位体积的分子数增加，所以气体压强一定增大，选项D正确；若一定质量的理想气体分子平均动能减小，说明温度降低，内能减小，即ΔU＜0，又外界对气体做功，即W＞0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，Q＜0，即气体一定放热，选项E正确．(2)(ⅰ)B刚要离开桌面时弹簧拉力为kx1＝mg由活塞受力平衡得p2S＝p0S－kx1根据理想气体状态方程有代入数据解得T2＝207K当B刚要离开桌面时缸内气体的温度t2＝－66℃(ⅱ)由(ⅰ)得x1＝5cm当温度降至－66℃之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖－吕萨克定律有L2－x1－HST3 代入数据解得H＝15cm答案(1)BDE(2)(ⅰ)－66℃(ⅱ)15cmL1－x1S＝T2 p0L1Sp2L1－x1S＝T1T2 16/201．(2017·广东华南三校联考)(1)下列说法正确的是__________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)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，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h＝50cm，活塞面积S＝10cm2，封闭气体的体积为V1＝1500cm3，温度为0℃，大气压强p0＝1.0×105Pa，物体重力G＝50N，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Q＝60J的热量，使活塞刚好升到缸口．求：(ⅰ)活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？(ⅱ)汽缸内气体对外界做多少功？(ⅲ)气体内能的变化量为多少？【解答】(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)(ⅰ)封闭气体初态：V1＝1500cm3，T1＝273K末态：V2＝1500cm3＋50×10cm3＝2000cm3缓慢升高环境温度，封闭气体做等压变化VV则有1＝2T1T2解得T2＝364K(ⅱ)设封闭气体做等压变化的压强为p对活塞：p0S＝pS＋G汽缸内气体对外界做功W＝pSh解得W＝25J(ⅲ)由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化量ΔU＝Q－W得ΔU＝35J故汽缸内的气体内能增加了35J答案(1)CDE(2)(ⅰ)364K(ⅱ)25J(ⅲ)35J17/202.(2017·石家庄高三调研)(1)下列说法正确的是______．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动B．热量可以从低温物体传递到高温物体C．一定质量的理想气体，体积减小、温度不变时，气体的内能不变D．温度降低，物体内分子运动的速率不一定都变小E．随着科学技术的发展，人类终会制造出效率为100%的热机(2)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为l＝16cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体．当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示，被封闭气柱的长度l1＝23cm；当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱的长度l2＝19cm.已知重力加速度g＝10m/s2，不计温度的变化．求：(ⅰ)大气压强p0(用cmHg表示)；(ⅱ)当玻璃管开口向上以a＝5m/s2的加速度匀加速上升时，水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度．【解答】(2)(ⅰ)由玻意耳定律可得：p0l1S＝(p0＋ρgl)l2S解得：p0＝76cmHg(ⅱ)当玻璃管加速上升时，设封闭气体的压强为p，气柱的长度为l2，液柱质量为m，对液柱，由牛顿第二定律可得：pS－p0S－mg＝mamg＋ma解得：p＝p0＋＝100cmHgS由玻意耳定律可得：p0l1S＝pl3S解得：l3＝17.48cm答案(1)BCD(2)(ⅰ)76cmHg(ⅱ)17.48cm3．(2017·皖南八校二模)(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．液体的分子势能与体积有关B．落在荷叶上的水呈球状是因为液体表面存在张力C．饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态D．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈E．物体的温度升高，并不表示物体中所有分子的动能都增大18/20(2)如图甲所示，竖直放置的汽缸中的活塞上放置一重物，活塞可在汽缸内无摩擦滑动．汽缸导热性良好，其侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为80cm的理想气体柱(U形管内的气体体积不计，U形管足够长且水银始终没有进入汽缸)，此时缸内气体处于图乙中的A状态，温度为27℃.已知大气压强p0＝1.0×105Pa＝75cmHg，重力加速度g取10m/s2.(ⅰ)求A状态时U形管内水银面的高度差h1和活塞及重物的总质量m；(ⅱ)若对汽缸缓慢加热，使缸内气体变成B状态，求此时缸内气体的温度．【解答】(2)(ⅰ)由题图乙可知A状态时封闭气体柱压强为p1＝1.5×105Pa，汽缸的横截面面积1×101122S＝m＝m.－ 880×102 － 对活塞，有p0S＋mg＝p1S由题意可知p1＝p0＋ρgh1 代入数据解得m＝625kg，h1＝37.5cmVV(ⅱ)从A状态到B状态，汽缸内气体做等压变化由盖－吕萨克定律有1＝2T1T2 V所以T2＝2T1＝600KV1t2＝327℃.答案(1)ABE(2)(ⅰ)37.5cm625kg(ⅱ)327℃19/20教学反思 20/20 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容