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1、- 1 - / 24【2019【2019 最新最新】精选高考物理二轮复习专题七鸭模块第精选高考物理二轮复习专题七鸭模块第 1 1 讲热学讲热学学案学案分子动理论、热力学定律及固体、液体、气体的性质必 备 知 识1.分子动理论、内能及热力学定律2.晶体和非晶体的比较天然几何外形物理性质的方向性固定的熔点类别特点原因特点原因特点原因单晶体有微粒排列有规则各向异性微粒排列有规律有需破坏点阵结构多晶体无内部结构无规则各向同性内部结构无规则有需破坏点阵结构非晶体 无微粒排列无规则各向同性微粒排列无规则无无点阵结构需破坏3.液体表面张力的特点(1)液体的表面张力使液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向
2、跟液面相切。(2)液体表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关；是液体表面层内大量分子力的宏观表现。4.饱和汽压、相对湿度(1)饱和汽压是液体的蒸发与液化达到动态平衡时的压强，饱和汽压与温度有关，温度越高饱和汽压越大，但不是线性变化。- 2 - / 24(2)绝对湿度是空气中含有水蒸气的实际压强，相对湿度。5.气体分子运动特点(1)分子间的碰撞十分频繁，气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等。(2)大量气体分子的速率分布呈现中间多两头少(速率过大或过小的分子数目少)的规律。(3)理想气体的内能仅由温度和分子总数决定，与气体的体积无关。真 题 示 例1.2017全国卷，3
3、3(1)氧气分子在 0 和 100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图 1 中两条曲线所示。下列说法正确的是_。(填正确答案标号)图 1A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在 100 时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与 0 时相比，100 时氧气分子速率出现在 0400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析 根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以图中两条曲线下面积相等，选项 A 正确；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率大的分子比例较大，所
4、以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项- 3 - / 24B、C 正确；根据曲线不能求出任意区间的氧气分子数目，选项 D 错误；由图线可知 100 时的氧气分子速率出现在 0400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比比 0 时的百分比小，选项 E 错误。答案 ABC2.2017全国卷，33(1)如图 2，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_。(填正确答案标号)图
5、2A.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解析 因为汽缸、活塞都是绝热的，隔板右侧是真空，所以理想气体在自发扩散的过程中，既不吸热也不放热，也不对外界做功。根据热力学第一定律可知，气体自发扩散前后，内能不变，选项 A 正确，选项 C 错误；气体被压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能增大，又因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，所以气体温度升高，分子平均动能增大 ，选项 B、D 正确，选项 E 错误。- 4 - / 24答案 ABD真题感悟1.高考
6、考查特点本考点主要考查：(1)布朗运动、分子热运动与温度的关系。(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系及分子势能与分子力做功的关系。(3)内能变化与做功、热传递的关系，气体性质。(4)从微观角度考查固体、液体和气体的性质。2.解题的常见误区及提醒(1)常常分不清分子的热运动和布朗运动的区别。(2)准确掌握物体内能的微观决定因素和宏观因素是解题关键。(3)宏观自发过程都具有方向性，理解热力学第二定律，注意不产生其他影响的含义。(4)晶体和非晶体的根本区别是有没有确定的熔点。多晶体也没有规则的外形和各向异性。预测 1分子动理论的理解及应用预测 2固体、液体、气体的性质预测 3热力学定律的理解及应
7、用1.2017福建福州质检，33(1)下列四幅图的有关说法中正确的是_。(填正确答案标号)A.分子间距离为 r0 时，分子间不存在引力和斥力B.分子间距离在小于 r0 范围内分子间距离减小时，引力、斥力均增大，- 5 - / 24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，可看作是绝热变化解析 当分子间距离为 r0 时，分子间存在引力和斥力，但此时分子间引力等于斥力，合力为 0，A 项错误；分子间距离在小于 r0 范围内分子间距
8、离减小时，斥力和引力均增大，分子力表现为斥力，B 项正确；猛推木质推杆，外界对气体做正功，密闭的气体温度升高，压强变大，因r0 的数量级为 1010 m，此时气体分子间距离大于 r0 的 10 倍，分子间作用力十分微弱，可以忽略，即 E 项错误。答案 BCD2.(2017市二模)关于晶体、液晶和饱和汽的理解，下列说法正确的是_。(填正确答案标号)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答案 BDE3.2017广东揭阳二模，33(1)下列说法中正确
9、的是_。(填正- 6 - / 24确答案标号)A.晶体具有确定的熔点B.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用C.某物体温度高，组成该物体的某些分子速率可能很小D.理想气体从外界吸热，则内能一定增大E.压缩气体需要力表明气体分子间存在斥力解析 晶体具有确定的熔点，非晶体无确定的熔点，选项 A 正确；露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，选项 B 正确；某物体温度高，分子的平均速率较大，但是组成该物体的某些分子速率可能很小，选项 C 正确；根据热力学第一定律 UQW，理想气体从外界吸热，则内能不一定增大，选项 D 错误；压缩气体需要力是气体压强作用的结果，并不能表明气体分子间存在斥力，选项 E 错误。
10、答案 ABC4.(2017市一模)关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)A.空气相对湿度越大时，水蒸发越快B.物体的温度越高，分子平均动能越大C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律D.两个分子间的距离由大于 109 m 处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小到零，再增大E.若一定量气体膨胀对外做功 50 J，内能增加 80 J，则气体一定从外界吸收 130 J 的热量- 7 - / 24解析 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发越慢，故 A 错误；温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动
11、就越剧烈，分子平均动能越大，故 B 正确；第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，不违反热力学第一定律，故 C 错误；两个分子间的距离由大于 109 m 处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先表现为引力，引力先增大到最大值后减小到零，之后，分子间作用力表现为斥力，从零开始增大，故 D 确；若一定量气体膨胀对外做功 50 J，即 W50 J，内能增加 80 J，即U80 J，根据热力学第一定律 UQW，得 QUW130 J，即气体一定从外界吸收 130 J 的热量。故 E 正确。答案 BDE5.2017湖北八校二联，33(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)A.布朗运
12、动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动B.气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大C.一定量 100 的水变成 100 的水蒸气，其分子之间的势能增加D.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低E.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律解析 布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，而不是分子的运动，故 A 对；温度升高分子的平均动能增大，但不是每个分子的速率都增大，故 B 错；一定量 100 的水变成 100 的水蒸气，虽然温度- 8 - / 24没有升高，但此过程必须吸热，而吸收的热量使分子之间的距离增大
13、，分子势能增加，故 C 对；温度是分子热运动的平均动能的标志，故 D 对；由热力学第二定律知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，空调机作为制冷机使用时，消耗电能，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，故 E 错。答案 ACD气体实验定律和理想气体状态方程必 备 知 识1.2.一定质量理想气体的状态变化图象与特点类别图象特点其他图象pVCT(其中C为恒量)pV之积越大，等温线温度越高，线离原点越远等温线pCT，斜率kCT，即斜率越大，1 V温度越高等容线pT，斜率k ，即斜率越大，C VC V体积越小- 9 - / 24等压线VT，斜率k ，即斜率越大，C pC p压强越小真
14、 题 示 例1.2017全国卷，33(1)如图 3，一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 回到初态 a。下列说法正确的是_。(填正确答案标号)图 3A.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解析 在过程 ab 中，体积不变，气体对外界不做功，压强增大，温度升高，内能增加，故选项 A 正确，C 错误；在过程 ca 中，气体的体积缩小，外界对气体做功，压强不变，温度降低，内能
15、变小，气体向外界放出热量，故选项 B 正确，E 错误；在过程 bc 中，温度不变，内能不变，体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，故选项 D 正确。答案 ABD2.2017全国卷，33(2)如图 4，容积均为 V 的汽缸 A、B 下端有细管(容积可忽略)连通，阀门 K2 位于细管的中部，A、B 的顶部各有一阀- 10 - / 24门 K1、K3；B 中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个阀门均打开，活塞在 B 的底部；关闭 K2、K3，通过 K1 给汽缸充气，使 A 中气体的压强达到大气压 p0 的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27 ，汽
16、缸导热。图 4()打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；()接着打开 K3，求稳定时活塞的位置；()再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ，求此时活塞下方气体的压强。解析 ()设打开 K2 后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积为V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)联立式得V1p12p0()打开 K3 后，由式知，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(V22V)时，活塞下气体压强为 p2 由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2由式得- 11 - / 24p2p0由式知，打开 K3 后活塞
17、上升直到 B 的顶部为止；此时 p2 为 p2p0()设加热后活塞下方气体的压强为 p3，气体温度从 T1300 K 升高到T2320 K 的等容过程中，由查理定律得将有关数据代入式得p31.6p0答案 () 2p0 ( )顶部 ()1.6 p03.2017全国卷，33(2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图 5(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
18、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 ，重力加速度大小为 g。求：图 5()待测气体的压强；()该仪器能够测量的最大压强。解析 ()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- 12 - / 24体的压强为 p1，体积为 V1，则VV0d2lV1d2h由力学平衡条件得p1pgh整个过程为等温过程，由玻意耳定律
19、得pVp1V1联立式得p()由题意知hl联立式有p该仪器能够测量的最大压强为pmax答案 () ()gl2d2 4V0真题感悟1.高考考查特点本考点为高考热点，题型多为计算题，题目综合难度较大，一般结合气体实验定律、气体压强的微观解释、热力学第一定律、气体图象进行命题。常考类型有：(1)“汽缸”类- 13 - / 24一部分气体多状态变化两部分气体状态变化(2)“液柱”类“U 形管”类：两部分气体状态变化“直玻璃管”类a.两部分气体状态变化b.一部分气体状态变化(管转动)(3)“打气、抽气”类2.解题的常见误区及提醒(1)没有弄清理想气体状态方程的应用条件是一定质量的理想气体是常见的解题误区；
20、(2)对于多过程问题不能判断状态参量中的不变量，错误的选取气体实验定律。预测 1“液柱”类气体实验定律的应用预测 2“汽缸”类气体实验定律的应用预测 3热力学定律与气体实验定律综合应用预测 4“打气、抽气”类问题图 61.如图 6 所示，两个相同的竖直玻璃管 A、B 下端通过橡胶管相连，玻璃管中装有适量的水银，两玻璃管的上端封闭，使两玻璃管中分别封闭一段气柱，气柱的长均为 L10 cm，A 管中空气柱的压强为 p176 cmHg，两管中气体温度均为 33 ，A 管中水银液面比 B 管水银液面高出 8 cm，两玻璃管的长度足够长。- 14 - / 24(1)保持 A 管不动，将 B 管缓慢上提，
21、则 B 管上提的高度为多少，可以使两管中水银液面相平？(2)若将 A 管中气体温度升高 T，B 管中气体温度降低 T，则 T 为多少时，可以使两管中水银液面相平？解析 (1)开始时 B 管中气体的压强 p276 cmHg8 cmHg84 cmHg将 B 管缓慢上提，设两管中水银液面相平时，A 管中水银液面上升 h，两管中气体压强相同，设为 p，则 p1SLpS(Lh)p2SLpS(Lh)求得 h0.5 cmB 管上提的距离 x2h8 cm9 cm(2)A 管中气体：p（L4）S TTB 管中气体，T135 K答案 (1)9 cm (2)135 K2.(2017河北衡水中学三模)绝热汽缸倒扣在水
22、平地面上，缸内装有一电热丝，缸内有一光滑的绝热活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞下吊着一重为 G 的重物，活塞重为 G0，活塞的横截面积为 S，开始汽缸内封闭气柱的高为 h，气体的温度为 T1，大气压强为 p0。现给电热丝加热，活塞缓慢下降，当气体吸收热量 Q 时，活塞下降了 h，求：图 7(1)气体的温度升高了多少？(2)气体的内能增加了多少？- 15 - / 24解析 (1)活塞下降的过程，气体发生的是等压膨胀则，即，解得 T22T1，气体的温度升高了 TT2T1T1。(2)汽缸内气体的压强为 pp0，活塞向下运动的过程中，对外做功WpShp0Sh(GG0)h根据热力学第一定律可知气体的内
23、能增加量为 EQWQ(GG0)hp0Sh答案 (1)T1 (2)Q(GG0)hp0Sh3.(2016河南郑州质检)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 pV 图象如图 8 所示。已知该气体在状态 A 时的温度为 27 。求：图 8(1)该气体在状态 B 时的温度；(2)该气体从状态 A 到状态 C 的过程中与外界交换的热量。解析 (1)对于理想气体：AB 过程，由查理定律有，得 TB100 K，所以 tBTB273 173 。(2)BC 过程，由盖吕萨克定律有，得 TC300 K，所以 tCTC273 27 。由于状态 A 与状态 C 温度相同，气体
24、内能相等，而 AB 过程是等容- 16 - / 24变化气体对外不做功，BC 过程中气体体积膨胀对外做功，即从状态A 到状态 C 气体对外做功，故气体应从外界吸收热量。QpV1105(31031103) J200 J。答案 (1)173 (2)200 J4.一个篮球的容积是 2.5 L，用打气筒给篮球打气时，每次把 105 Pa 的空气打进去 125 cm3。如果在打气前篮球里的空气压强也是 105 Pa，那么打 30 次以后篮球内的空气压强是多少 Pa？(设在打气过程中气体温度不变)解析 由于每打一次气，总是把 V 体积、相等质量、压强为 p0 的空气压到容积为 V0 的容器中，所以打 n
25、次气后，共打入压强为 p0 的气体的总体积为 nV，因为打入的 nV 体积的气体与原先容器里空气的状态相同，故以这两部分气体的整体为研究对象。取打气前为初状态，压强为 p0，体积为 V0nV；打气后容器中气体的状态为末状态：压强为 p2、体积为 V0。状态及过程如图所示。令 V2 为篮球的容积，V1 为 n 次所充气体的体积及篮球的容积之和，则V12.5 L300.125 L由于整个过程中气体质量不变、温度不变。可用玻意耳定律求解。p0V1p2V2p2 Pa2.5105 Pa。答案 2.5105 Pa反思总结- 17 - / 241.应用气体实验定律的三个重点环节(1)正确选择研究对象：对于变
26、质量问题要保证研究质量不变的部分；对于多部分气体问题，要各部分独立研究，各部分之间一般通过压强找联系。(2)列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个(或三个)参量发生变化，把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律。(3)认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律。2.气体实验定律与热力学定律的综合问题的处理方法课时跟踪训练1.(2017市联考)(1)以下说法正确的是_。(填正确答案标号)A.将 0.02 mL 浓度为 0.05%的油酸酒精溶液滴入水中，测得油膜面积为200 cm2，则可测得油酸分子的直径为 109 mB.密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大
27、C.一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系D.玻璃管的裂口烧熔后会变钝是由于烧熔后表面层的表面张力作用引起的E.某气体的摩尔体积为 V，每个分子的体积为 V0，则阿伏加德罗常数可表示为 NAV V0(2)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜深度超过七千米，再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中， “蛟龙”号探测到 990 m 深处的海水温度为 280 K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化，如- 18 - / 24图 1 所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度 T0300 K，压强 p01 atm，封闭气体的体积 V03 m3。
28、如果将该汽缸下潜至 990 m 深处，此过程中封闭气体可视为理想气体。图 1()求 990 m 深处封闭气体的体积(1 atm 相当于 10 m 深的海水产生的压强)；()下潜过程中封闭气体吸热还是放热，说明传递的热量与外界对气体所做的功的关系。解析 (1)根据题意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸体积为：V0.020.05% mL1105 mL，所以油酸分子的直径大小：d cm5108 cm51010 m，故 A 错误；液体的饱和汽压仅仅与温度有关，所以密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大，故B 正确；水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性
29、质都有关系，故 C 正确；由于熔融的液态玻璃存在表面张力，使表面收缩，表面积变小，因此玻璃管的裂口烧熔后会变钝，与表面张力有关，故 D 正确；气体分子较小，而气体的体积可以占据任意大的空间，故不能用摩尔体积求解分子体积，故 E错误。(2)()汽缸内的理想气体在深度为 990 m 的海水中的压强为p1p0p0100 atm此处理想气体温度为 T1280 K- 19 - / 24根据理想气体状态方程可知p1V T1代入数值可得 V2.8102 m3()理想气体的温度降低，气体的内能减小，即 u0，根据热力学第一定律 uWQ，可知Q0，气体放热，且放出的热量大于外界对气体做的功。答案 (1)BCD
30、(2)()2.8102 m3 ()见解析2.(1)(创新题)关于饱和汽与饱和汽压的慨念，下列说法正确的是_。(填正确答案标号)A.饱和汽与液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等B.一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大C.一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大D.将未饱和汽转化成饱和汽，可行的方法是保持温度不变，增大体积E.将未饱和汽转化成饱和汽，可行的方法是保持体积不变，降低温度(2)如图 2，一粗细均匀的 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 l10.0 cm，B 侧水
31、银面比 A 侧的高 h3.0 cm。现将开关 K 打开，从 U 形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为 h110.0 cm 时将开关 K 关闭。已知大气压强 p075.0 cmHg。图 2()求放出部分水银后 A 侧空气柱的长度；()此后再向 B 侧注入水银，使 A、B 两侧的水银面达到同一高度，求- 20 - / 24注入的水银在管内的长度。解析 (1)由饱和汽与液体之间的动态平衡概念可知，选项 A 正确；在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随着温度的升高而增大，故选项 B 正确；一定温度下的饱和汽压与体积无关，故选项 C 错误；保持温度不变，增大体积，会使未饱和汽的密度减小，不能转化
32、成饱和汽，故选项 D 错误；若体积不变，当降低温度时，可使压强减小到降低温度后的饱和汽压，故选项 E 正确。(2)()以 cmHg 为压强单位。设 A 侧空气柱长度 l10.0 cm 时的压强为 p；当两侧水银面的高度差为 h110.0 cm 时，空气柱的长度为 l1，压强为 p1。由玻意耳定律得 plp1l1由力学平衡条件得 pp0gh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 两侧水银面的高度差也随之减小，直至 B 侧水银面低于 A 侧水银面 h1 为止。由力学平衡条件有p1p0gh1联立式，并代入题给数据得
33、 l112.0 cm()当 A、B 两侧的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 plp2l2由力学平衡条件有 p2p0- 21 - / 24联立式，并代入题给数据得 l210.4 cm设注入的水银在管内的长度 h，依题意得h2(l1l2)h1联立式，并代入题给数据得 h13.2 cm答案 (1)ABE (2)()12.0 cm ()13.2 cm3.(2017河南开封 5 月质检，33)(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B.布朗运动不是液体(气体)分子的运动，但它可以说明液体(气体)分子在永不停息
34、地做无规则运动C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E.某气体的摩尔体积为 V，每个分子的体积为 V0，则阿伏加德罗常数可表示为 NAV V0(2)如图 3 所示，是一个连通器装置，连通器的右管内径为左管的两倍，左管封闭，封闭空气柱长为 30 cm，左右两管水银面高度差 h137.5 cm，左管封闭端下 60 cm 处有一细管用开关 D 封闭，细管上端与大气连通，若将开关 D 打开(空气能进入但水银不会流入细管)，稳定后会在左管内产生一段新的空气柱。已知外界大气压强 p075 cmHg。求：稳定后左管内的
35、所有空气柱的总长度为多少？图 3- 22 - / 24解析 (1)根据热力学第一定律，气体放出热量，若外界对气体做功，温度可能升高，其分子的平均动能可能增大，故 A 正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是液体(气体)分子的运动，但它可以说明液体(气体)分子在永不停息地做无规则运动，故 B 正确；当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而增大，随分子间距离的减小，分子力做负功，所以分子势能也增大，故 C 正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故 D 错误；某固体或液体的摩尔体积为 V，每个分子的体积为 V0，则阿伏加德罗常数可表示为 NA，而
36、气体此式不成立，故 E 错误。(2)设连通器左管的横截面积为 S1，初始状态左管空气柱的压强p1p0h137.5 cmHg，L130 cm，空气进入后将左管水银柱隔为两段，上段水银柱长为h230 cm，对左管上段空气柱 p2p0h245 cmHg由 p1L1Sp2L2S 得：L225 cm上段水银柱上移，形成的空气柱长为 5 cm，下段空气柱下移，设下移的距离为 x，由于右管内径为左管的 2 倍，则右管横截面积为左管的 4 倍，由等式：7.5xx解得：x6 cm所以左管内的所有空气柱总长为：L(6525) cm36 cm。- 23 - / 24答案 (1)ABC (2)36 cm4.(2017
37、陕西汉中质检)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)A.只要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B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C.密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D.用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力E.物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大(2)如图 4 甲所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积 S20 cm2 的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的物体 M 封闭在汽缸内。在汽缸内距底 H30 cm 处有 a、b 两限制装置(a、b 的体积可以
38、忽略)，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在 a、b 上，缸内气体的压强为p0(p01.0105 Pa 为大气压强)，温度为 27 。现缓慢加热汽缸内气体，其状态变化如图乙中的 A、B、C 所示，从状态 B 到状态 C 的过程中活塞上升了 4 cm。活塞不漏气，缸内气体可视为理想气体，g10 m/s2。求活塞的质量和物体 M 的体积。图 4解析 (1)因为气体分子不是紧密地靠在一起，所以知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子所占的体积，不能计算出分子体积，故 A 错误；悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显，- 24 - / 24故 B 正确；密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，分子的平均动能增大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，故 C 正确；用打气筒的活塞压缩气体很费力，原因是压缩后气体压强增大，故 D 错误；温度是分子运动剧烈程度的标志，也是分子平均动能的标志，故 E正确。(2)由图象可判断缸内气体由状态 A 到状态 B 为等容变化，pB TB到状态 B 时活塞离开 a、b，设活塞的质量为 m，pBp0mg S可解得 m2 kg从状态 B 到状态 C 缸内气体等压变化，设缸内气体初状态的体积为 V0，V0 TBV0Sh TC可得 V0440 cm3物体 M 的体积 VMSHV0160 cm3答案 (1)BCE (2)160 cm3