第10 11 12章 热学 单元测验-【帮课堂】2024-2025学年高二物理同步学与练（沪科版2020上海选择性必修第三册）

第10、11、12章 热学 单元测验 （考试时间：60分钟，分值：100分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分） 1．儿童的肺活量约为 2L，在标准状态下，空气的摩尔体积为 22.4L/mol．他一次吸气能吸入的空气分子数约为（已知阿伏加德罗常数 NA＝6.02×1023mol﹣1）（ ） A.5×1021个 B.5×1022 个 C.5×1023 个 D.5×1024 个 2．甲、乙两分子相距较远（分子力为零），固定甲、乙逐渐靠近甲，直到不能再靠近的过程中（ ） A．分子力总是对乙做正功 B．乙总是克服分子力做功 C．先是乙克服分子力做功，后分子力对乙做正功 D．先是分子力对乙做正功，后乙克服分子力做功 3．一个容积是8升的球，原来盛有1个大气压的空气，现在使球内气体压强变为4个大气压，应向球内打入几升1个大气压的空气（设温度不变）（　　） A．32L B．24L C．20L D．16L 4． 如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2= h1，a面与c面恰处于同一高度。现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则水银面a、b间新的高度差h1′与右管上端新水银柱的长度h2′的关系是（ ） A.h2’＞ h1’ B.h2’＜ h1’ C.h2’= h1’ D.条件不足，无法确定 5． 一定质量的理想气体经过一系列变化过程，p-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程中，气体体积增大，温度不变 B. b→c过程中，气体温度降低，体积增大 C. c→a过程中，气体体积减小，压强增大 D. c→a过程中，气体体积增大，温度增大 6．（多选）把极细的玻璃管分别插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是（　　） A． B． C． D． 7． 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是（ ） A. 水是浸润液体，水银是不浸润液体 B. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 C. 温度升高，每个分子的动能都增大 D. 晶体的物理性质都是各向异性的 8．（多选）下列说法正确的是（　　） A．可以从单一热源吸收热量，使之全部用来做功 B．热量不可能自发地从内能少的物体传到内能多的物体 C．随着科技进步，通过对内燃机不断改进，可以使内燃机的效率达到100% D．1kg、0℃的冰的内能一定比1kg、0℃的水的内能少，但两者分子平均动能一样大 9． 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是（ ） 10．如图所示，密封的矿泉水瓶中，由于底部放置在加热装置上，距瓶底部越近，水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。轻轻挤压矿泉水瓶，使得小瓶缓慢向底部下沉，小瓶内气体不断吸热，则在小瓶逐渐下沉的过程中，小瓶内气体（　　） A．内能减少 B．增加的内能大于吸收的热量 C．对外界做正功 D．温度升高，分子的速率都增大 二、填空题（本题共4小题，每空2分，共18分） 11. 16g氧气所含的分子个数为_______个；在标准状况下氧气分子的平均距离约为______。（答案都保留三位有效数字） 12．如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在水银槽内，管内封闭有一定质量的空气。开始时管内空气柱长度为 10cm，管内外水银面高度差为 60cm。已知水银槽的截面积是玻璃管截面积的 4 倍，大气压强相当于 75cm 高水银柱产生的压强。现将玻璃管沿竖直方向缓慢下移，使管内外水银面的高度差变为 50cm，此时管内空气柱的长度为 cm，水银槽内水银面上升了 cm。 13. 在夏天高温 37℃ 时，新能源汽车的胎压监测系统显示左前轮胎的胎压为 2.10p0（p0 为大气压强），轮胎的容积是 25.0 L。当冬季气温降低为 0℃（车胎不漏气且容积可视为不变，车胎内外无温度差），该轮胎的胎压为_________p0，0℃ 时要将此轮胎的胎压提升到 2.40p0，需要充入压强为 p0 的空气_________L。（均保留 3 位有效数字） 14．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1=14 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2=44 cm。(已知外界大气压为标准大气压，标准大气压相当于76 cm高水银柱产生的压强) (1)求恒温槽的温度________； (2)此过程A内气体内能_______(选填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将_______(选填“吸热”或“放热”)。 三、计算题（本题共2小题， 6分+8分+8分+8分，共30分） 15．空调在制冷过程中,室内水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥。某空调工作一段时间后,排出水的体积V=1.0×103cm3。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。试求：(结果均保留1位有效数字) (1)排出的水中含有水分子的总数N; (2)一个水分子的直径d。 16．（2023·浙江宁波·二模）某同学通过图所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。 ①将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则 （填“需要”或“不需要”）重做实验。 ②实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在坐标系中获得直线图像，应选择 A．图像            B．图像        C．图像        D．图像 ③选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗冰糖的体积为 。 17．一内壁光滑、粗细均匀的 U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞。初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知大气压强 p0＝75cmHg，环境温度不变。 （1）求右侧封闭气体的压强 p右； （2）现用力向下缓慢推活塞，直至管内两边水银柱高度相等并达到稳定。 求此时右侧封闭气体的压强 p右'； （3）求第（2）问中活塞下移的距离 x。 18．一定质量的理想气体缓慢地经过一个逆时针循环过程，在图中这一循环过程是一个椭圆，点为该椭圆中心，如图所示。试求： （1）此气体若处在与椭圆中心点所对应的状态时，其温度为，那么，该气体经过循环过程中椭圆上的A点时，其温度是多少？ （2）这一循环过程是吸热过程还是放热过程？吸收或放出的热量是多少？（提示：椭圆面积公式，其中a、b分别是椭圆的半长轴和半短轴，取3.14） 四、情景综合题（本题共1大题，共22分） （23-24高二下·上海·期中）物理学家将力学方法和统计方法相结合，分析宏观可测的热现象，建立了分子动理论。气体所表现出来的宏观特性可以通过气体分子的热运动以及分子间的相互作用来解释。 19．法国植物学家布朗通过显微镜观察到微粒做永不停息的无规则运动，称之为布朗运动。这种微粒是（　　） A．水分子 B．氢离子 C．花粉中的固体分子 D．花粉颗粒 20．对于下列四幅教材插图的说法，正确的是（　　） A．甲图中分子间距离为r0时，分子间的斥力为零 B．乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C．丙图中抽去玻璃板后，两瓶内颜色逐渐变得均匀，说明分子间存在相互作用的引力 D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大，这表明气体子间距离减小时，分子力间斥力会增大。 21．关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．由甲图可知，两个系统达到热平衡时温度相同 B．乙图气体对容器的压强源于气体分子的热运动，则温度越高，气体压强一定越大 C．丙图中压紧的铅块能吊住重物，说明分子间同时存在引力和斥力 D．丁图是气体分子的速率分布图像，由图可知T1>T2 22．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 （1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为 （填选项前的字母）。 A．控制变量法                B．等效替代法                C．理想化模型法 （2）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于 （填选项）。 A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 （3）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）。油酸分子的大小d= m。（结果保留一位有效数字） 23．如图所示，开口向下竖直放置的均匀玻璃管中用一段水银柱封闭一定质量的空气。大气压为p0.静止时被封闭的空气压强为p，体积为V，下列说法中不正确的是（　　） A．静止时被封闭的空气压强p一定小于大气压p0 B．若缓慢将玻璃管顺时针转动30°，被封闭的空气柱体积将变大 C．若保持竖直状态让玻璃管开始自由下落，被封闭的空气柱的压强将变为p0 D．若保持竖直状态将玻璃管竖直上抛，被封闭的空气柱的压强将变为p0 24．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。此时航天服内气体的压强为 atm；若向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体为 L。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第10、11、12章 热学 单元测验 （考试时间：60分钟，分值：100分） 一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分） 1．儿童的肺活量约为 2L，在标准状态下，空气的摩尔体积为 22.4L/mol．他一次吸气能吸入的空气分子数约为（已知阿伏加德罗常数 NA＝6.02×1023mol﹣1）（ ） A.5×1021个 B.5×1022 个 C.5×1023 个 D.5×1024 个 【答案】B 【解析】分子数=摩尔数×NA==5×1022 2．甲、乙两分子相距较远（分子力为零），固定甲、乙逐渐靠近甲，直到不能再靠近的过程中（ ） A．分子力总是对乙做正功 B．乙总是克服分子力做功 C．先是乙克服分子力做功，后分子力对乙做正功 D．先是分子力对乙做正功，后乙克服分子力做功 【答案】D 【解析】分子合力先是引力，后是斥力，所以先做正功，后做负功，D正确。 3．一个容积是8升的球，原来盛有1个大气压的空气，现在使球内气体压强变为4个大气压，应向球内打入几升1个大气压的空气（设温度不变）（　　） A．32L B．24L C．20L D．16L 【答案】B 【解析】以容器内与打入的气体为研究对象，气体的初状态参量V1＝（8+V）L，p1＝1atm 气体末状态参量V2＝8L，p2＝4atm 气体发生等温变化，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2 即1×（8+V）＝4×8 解得V＝24L，故选B。 4． 如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2= h1，a面与c面恰处于同一高度。现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则水银面a、b间新的高度差h1′与右管上端新水银柱的长度h2′的关系是（ ） A.h2’＞ h1’ B.h2’＜ h1’ C.h2’= h1’ D.条件不足，无法确定 【答案】A 【解析】A的空气压强等于外界大气压P0，假设c液面不动，则c处压强增大，c下移，B气体压强增大，所以b降低，a升高，所以h1’增大，无法直接比较。A中气体压强增大，大于大气压P0，重新平衡后 PA+ρg h1’=PB= P0+ρg h2’ PA - P0=ρg h2’ - ρg h1’ > 0 所以h2’＞ h1’ 极限思维：不停的向右管注入水银，h2不断增高，而h1增高有限，肯定是h2’＞ h1’ 5． 一定质量的理想气体经过一系列变化过程，p-T图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程中，气体体积增大，温度不变 B. b→c过程中，气体温度降低，体积增大 C. c→a过程中，气体体积减小，压强增大 D. c→a过程中，气体体积增大，温度增大 【答案】A 【详解】A．a→b过程中，气体温度不变，压强减小，根据可知气体体积增大，故A正确； B．b→c过程中，气体压强不变，温度减小，根据可知气体体积减小，故B错误； CD．c→a过程中，气体压强和温度都增大，但压强与温度的比值不变，根据可知气体体积不变，故CD错误。故选A。 6．（多选）把极细的玻璃管分别插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【解析】管径很细的管子叫做毛细管。将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差。如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面，这种现象叫毛细现象。 AD．水浸润管壁，故要高于水平液面，D错误A正确； BC．水银不浸润器壁，故液面要低于水平面，B错误C正确。故选AC。 7． 人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是（ ） A. 水是浸润液体，水银是不浸润液体 B. 露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 C. 温度升高，每个分子的动能都增大 D. 晶体的物理性质都是各向异性的 【答案】B 【详解】A．同一种液体是浸润液体还是不浸润液体是相对的，水对玻璃来说是浸润液体，对蜂蜡来说是不浸润液体，水银对玻璃来说是不浸润液体，对铅来说是浸润液体，故A错误； B．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故B正确； C．当物体的温度升高时，物体内分子的平均动能变大，但不是每个分子的动能都增大，故C错误； D．单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体是各向同性的，故D错误。 8．（多选）下列说法正确的是（　　） A．可以从单一热源吸收热量，使之全部用来做功 B．热量不可能自发地从内能少的物体传到内能多的物体 C．随着科技进步，通过对内燃机不断改进，可以使内燃机的效率达到100% D．1kg、0℃的冰的内能一定比1kg、0℃的水的内能少，但两者分子平均动能一样大 【答案】AD 【解析】A．由热力学第二定律的开尔文表述可知，从单一热源吸收热量，使之全部用来做功，是可行的，但是必须要产生其他影响，故A正确； B．只要内能少的物体温度比内能多的物体温度高，热量就可以自发地从内能少的物体传递到内能多的物体，故B错误； C．根据热力学第二定律，即使对内燃机不断改进，也不可能使内燃机的效率达到100%，故C项错误； D．0℃的冰熔化成0℃的水要吸收热量，则1kg、0℃的冰的内能一定比1kg、0℃的水的内能少，温度是分子平均动能的标志，因此两者分子平均动能一样大，故D项正确。 9． 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F＞0为斥力，F＜0为引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是（ ） 【答案】B 【解析】乙分子的运动方向始终不变，A错误； 加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故B正确； 乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C错误； 分子动能不可能为负值，故D错误。 10．如图所示，密封的矿泉水瓶中，由于底部放置在加热装置上，距瓶底部越近，水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。轻轻挤压矿泉水瓶，使得小瓶缓慢向底部下沉，小瓶内气体不断吸热，则在小瓶逐渐下沉的过程中，小瓶内气体（　　） A．内能减少 B．增加的内能大于吸收的热量 C．对外界做正功 D．温度升高，分子的速率都增大 【答案】B 【解析】A．距瓶底部越近，水的温度越高，因此小瓶下沉过程中，小瓶内气体温度升高，则其内能增大，故A错误； BC．轻轻挤压矿泉水瓶，小瓶所受浮力减小，缓慢向底部下沉，可知小瓶内气体体积减小，所以外界对小瓶内气体做正功，由热力学第一定律，可知增加的内能大于吸收的热量，故B正确，C错误；D．温度升高，小瓶内气体分子平均速率变大，但不是分子速率都增大，故D错误。 二、填空题（本题共4小题，每空2分，共18分） 11. 16g氧气所含的分子个数为_______个；在标准状况下氧气分子的平均距离约为______。（答案都保留三位有效数字） 【答案】 ①. ②. 【详解】[1]氧气的摩尔质量 ，阿伏加德罗常数 16g氧气的摩尔数 ，氧气分子个数 个 [2]在标准状况下氧气的摩尔体积为 将氧气分子占据的空间看做立方体，正方体的边长设为， 则每个氧气分子占据的空间大小为 则 ，则氧气分子的平均距离为 12．如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在水银槽内，管内封闭有一定质量的空气。开始时管内空气柱长度为 10cm，管内外水银面高度差为 60cm。已知水银槽的截面积是玻璃管截面积的 4 倍，大气压强相当于 75cm 高水银柱产生的压强。现将玻璃管沿竖直方向缓慢下移，使管内外水银面的高度差变为 50cm，此时管内空气柱的长度为 cm，水银槽内水银面上升了 cm。 【答案】6 2.5 【解析】(75-60)×10=(75-50)×L L=6cm 水银柱中原来有60cm，现在有50cm，即10cm的水银流入水银槽，所以 (60-50)/4 =2.5cm 13. 在夏天高温 37℃ 时，新能源汽车的胎压监测系统显示左前轮胎的胎压为 2.10p0（p0 为大气压强），轮胎的容积是 25.0 L。当冬季气温降低为 0℃（车胎不漏气且容积可视为不变，车胎内外无温度差），该轮胎的胎压为_________p0，0℃ 时要将此轮胎的胎压提升到 2.40p0，需要充入压强为 p0 的空气_________L。（均保留 3 位有效数字） 【答案】1.85；13.8 【解析】由等容变化规律p1/T1=p2/T2，可求出p2=1.85p0 等温变化规律：p2V0+p0V=p3V0，可求出V=13.8L 14．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1=14 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2=44 cm。(已知外界大气压为标准大气压，标准大气压相当于76 cm高水银柱产生的压强) (1)求恒温槽的温度________； (2)此过程A内气体内能_______(选填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将_______(选填“吸热”或“放热”)。 【答案】T2=364K(或91 ℃) 增大 吸热 【解析】(1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1=273 K A内气体发生等容变化，根据查理定律得 p1=p0+ph1 p2=p0+ph2 联立代入数据得： T2=364 K(或91 ℃) (2)此过程中A内气体温度升高，则内能增大；体积不变，则W=0； 根据热力学第一定律有ΔU=Q+W，得Q>0，即气体将吸热。 三、计算题（本题共2小题， 6分+8分+8分+8分，共30分） 15．空调在制冷过程中,室内水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥。某空调工作一段时间后,排出水的体积V=1.0×103cm3。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。试求：(结果均保留1位有效数字) (1)排出的水中含有水分子的总数N; (2)一个水分子的直径d。 【答案】(1)3×1025　(2)4×10-10m 【解析】(1)水的摩尔体积为 所以水分子数目为 (2)建立水分子的球体模型,有 可得水分子直径为 16．（2023·浙江宁波·二模）某同学通过图所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。 ①将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则 （填“需要”或“不需要”）重做实验。 ②实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在坐标系中获得直线图像，应选择 A．图像            B．图像        C．图像        D．图像 ③选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗冰糖的体积为 。 【答案】 需要 C b 【详解】①[1]实验需要保持气体温度与质量不变，操作中，若实验过程中不慎将活塞拔出针筒， 则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了保持气体质量不变。 ②[2]设冰糖的体积为，则气体的体积为 由玻意耳定律知 为了获得直线图像，应表示为 选择图像，故选C。 ③[3]由函数关系结合图可知 17．一内壁光滑、粗细均匀的 U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞。初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知大气压强 p0＝75cmHg，环境温度不变。 （1）求右侧封闭气体的压强 p右； （2）现用力向下缓慢推活塞，直至管内两边水银柱高度相等并达到稳定。 求此时右侧封闭气体的压强 p右'； （3）求第（2）问中活塞下移的距离 x。 【答案】（1）90cmHg （2）144cmHg （3）9.4cm 【解析】（1）75+15=90cmHg （2）等温：20×90=(20-7.5)×p 右' 所以p 右'=144cmHg （3）4×75=h空×144 h空=2.1cm 所以活塞移动Δh=7.5+(4-2.1)=9.4cm 18．一定质量的理想气体缓慢地经过一个逆时针循环过程，在图中这一循环过程是一个椭圆，点为该椭圆中心，如图所示。试求： （1）此气体若处在与椭圆中心点所对应的状态时，其温度为，那么，该气体经过循环过程中椭圆上的A点时，其温度是多少？ （2）这一循环过程是吸热过程还是放热过程？吸收或放出的热量是多少？（提示：椭圆面积公式，其中a、b分别是椭圆的半长轴和半短轴，取3.14） 【答案】（1）450K；（2）见解析 【解析】（1）气体处在点所对应的状态与处在A点所对应的状态的体积相等， 根据理想气体定律可得 解得 （2）该循环过程假设从A循环到A，初、末状态温度相同，即内能相同，由热力学第一定律可得 根据图像与横轴围成的面积表示功的大小，由于气体经过一个逆时针循环过程， 由图像可知在气体体积减小过程外界对气体做的功大于气体体积增大过程气体对外界做的功， 故整个过程外界对气体做功为： 则 此循环过程是放热过程，放出 热量。 四、情景综合题（本题共1大题，共22分） （23-24高二下·上海·期中）物理学家将力学方法和统计方法相结合，分析宏观可测的热现象，建立了分子动理论。气体所表现出来的宏观特性可以通过气体分子的热运动以及分子间的相互作用来解释。 19．法国植物学家布朗通过显微镜观察到微粒做永不停息的无规则运动，称之为布朗运动。这种微粒是（　　） A．水分子 B．氢离子 C．花粉中的固体分子 D．花粉颗粒 20．对于下列四幅教材插图的说法，正确的是（　　） A．甲图中分子间距离为r0时，分子间的斥力为零 B．乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C．丙图中抽去玻璃板后，两瓶内颜色逐渐变得均匀，说明分子间存在相互作用的引力 D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大，这表明气体子间距离减小时，分子力间斥力会增大。 21．关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．由甲图可知，两个系统达到热平衡时温度相同 B．乙图气体对容器的压强源于气体分子的热运动，则温度越高，气体压强一定越大 C．丙图中压紧的铅块能吊住重物，说明分子间同时存在引力和斥力 D．丁图是气体分子的速率分布图像，由图可知T1>T2 22．某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 （1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为 （填选项前的字母）。 A．控制变量法                B．等效替代法                C．理想化模型法 （2）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于 （填选项）。 A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 （3）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）。油酸分子的大小d= m。（结果保留一位有效数字） 23．如图所示，开口向下竖直放置的均匀玻璃管中用一段水银柱封闭一定质量的空气。大气压为p0.静止时被封闭的空气压强为p，体积为V，下列说法中不正确的是（　　） A．静止时被封闭的空气压强p一定小于大气压p0 B．若缓慢将玻璃管顺时针转动30°，被封闭的空气柱体积将变大 C．若保持竖直状态让玻璃管开始自由下落，被封闭的空气柱的压强将变为p0 D．若保持竖直状态将玻璃管竖直上抛，被封闭的空气柱的压强将变为p0 24．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。此时航天服内气体的压强为 atm；若向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体为 L。 【答案】19．D 20．B 21．AB 22． C D 7×10-10 23．B 24． 0.5 1.6 【解析】19．布朗运动是花粉颗粒的无规则运动，故选D； 20．A．甲图中分子间距离为r0时，分子间的斥力与引力相等，分子力表现为零，选项A错误； B．乙图中欲使玻璃板离开水面，由于水的表面张力作用，则绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力，选项B正确； C．丙图中抽去玻璃板后，两瓶内颜色逐渐变得均匀，说明分子永不停息的做无规则运动，选项C错误； D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大，这是由于气体压强逐渐增加，与分子间的斥力无关，选项D错误。 故选B。 21．A．由甲图可知，两个系统达到热平衡时温度相同，选项A正确； B．乙图气体对容器的压强源于气体分子的热运动，则温度越高，气体分子运动的平均速率越大，则单位时间对器壁单位面积上的碰撞力越大，则气体压强一定越大，选项B正确； C．丙图中压紧的铅块能吊住重物，说明分子间存在引力，选项C错误； D．丁图是气体分子的速率分布图像，由图可知温度为T2时中等速率的分子数较多，可知T2>T1，选项D错误。 故选AB。 22．（1）[1]实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。 本实验体现的物理思想方法为理想化模型法，故选C。 （2）[3]某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏小，根据可知 A．油酸未完全散开，则S偏小，则d偏大，选项A错误； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，则S偏小，则d偏大，选项B错误； C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，则V偏大，d偏大，选项C错误； D．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，1滴溶液形成油膜面积变大，得到的分子直径将偏小，故D正确。 故选D。 （3）[4]1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 通过数油膜在纸上的格数可知，共有60个格，则油膜占有的面积约为 S=60×12cm2=60cm2=6×10-3m2 故油酸分子直径的大小 23．A．静止时被封闭的空气压强 p=p0-ρgh 即p一定小于大气压p0，选项A正确； B．若缓慢将玻璃管顺时针转动30°，被封闭的空气压强 p=p0-ρghcos30° 即气体压强变大，则被封闭的空气柱体积将变小，选项B错误； CD．若保持竖直状态让玻璃管开始自由下落，或者保持竖直状态将玻璃管竖直上抛， 水银柱处于完全失重状态，则被封闭的空气柱的压强将变为p0，选项CD正确； 此题选择不正确的，故选B。 24．[1]根据玻意耳定律可知 解得 p2=0.5atm [2]设需要1atm的等温气体V升，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 即 1×2+1×V=0.9×4 解得 V=1.6L / 学科网（北京）股份有限公司 $$