第十五章：热学（综合训练）2027年高考物理一轮复习举一反三系列

**基本信息** 聚焦热学模块从微观到宏观的知识整合，通过概念辨析、实验探究与综合计算，系统考查分子动理论、气体定律及热力学规律，强化物理观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|选择题1-8|以分子力图像、内能影响因素等为载体，考查物质观念与运动相互作用观念|从分子大小计算（阿伏加德罗常数）到分子力与分子势能关系，构建微观认知框架| |实验探究|填空题13-14|油膜法估测分子直径、气体等温变化实验，涉及误差分析与数据处理|通过实验操作（如爽身粉作用）与图像分析（p-V图像），培养科学探究能力| |综合计算|计算题15-18|气缸活塞、U形管等模型，结合力学平衡与气体状态方程|从单一过程（等压/等温）到多过程综合，体现能量观念与科学推理的应用|

第十五章 热学 （考试时间：90分钟，试卷满分：100分） 考试范围：热学 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1.钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为单位为，摩尔质量为单位为，阿伏加德罗常数为。已知克拉，则下列选项不正确的是() A.克拉钻石物质的量为 B.克拉钻石所含有的分子数为 C.每个钻石分子直径的表达式为单位为 D.克拉钻石的体积为 【答案】D 【解析】．克拉钻石的质量为克，得物质的量为，所含分子数为，故AB正确，不符合题意； C.每个钻石分子的体积为，固体分子看作球体，联立解得分子直径，故C正确，不符合题意。 D.克拉钻石的体积为，选项D错误，符合题意。 故选D。 2.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是() A.温度高的物体的分子平均动能一定大，内能也一定大 B.当物体的体积增大时，物体的内能一定增大 C.当分子间距离增大时，分子间的作用力减小 D.当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 【答案】D 【解析】A.温度高的物体的分子平均动能一定大，但是内能不一定大，内能还与物体物质的量等有关，故A错误； B.当的水变成的冰时，体积变大，但内能减小，故B错误； C.当分子间的距离增大时，分子间的作用力可能减小，也可能先增大后减小，也可能先减小后增大，再减小，故C错误； D.当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离减小时，作用力做负功，分子势能增大，故D正确。 故选D。 3.如图所示是两孤立分子间的引力、斥力和合力随分子间距离的变化图像，下列说法正确的是() A.当时，随着的减小，斥力减小，引力增大 B.当时，随着的增大，斥力减小，引力增大 C.当时，随着的减小，合力先减小后增大 D.当时，随着的增大，合力先增大后减小 【答案】D 【解析】当时，随着的减小，斥力、引力均增大，合力表现为斥力且在增大，AC错误； 根据图像可知，当时，合力表现为引力，随着的增大，斥力、引力均减小，合力先增大后减小，B错误，D正确。 故选D。 4.下列四幅图对应的说法正确的有() A.图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 B.图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃 C.图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动 D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 【答案】D 【解析】A.图甲中食盐晶体是单晶体，其物理性质沿各个方向不一样，具有各向异性，故A错误； B.图乙是玻璃管插入水中的情形，根据图像可知，在附着层内液体分子之间呈现斥力效果，该现象是浸润，表明水能浸润玻璃，故B错误； C.图丙中悬浮在液体中微粒的运动是布朗运动，布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故C错误； D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力效果，这是液体表面张力形成的原因，故D正确。 5.如图所示，一根粗细均匀的形玻璃管在竖直平面内放置，左端封闭，右端通大气，大气压强。管内左右水银面的高度差，左管内空气柱的长度。如果让该管在原来的竖直平面内自由下落，稳定时两边水银面的高度差为() A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设未下落时管内封闭空气柱压强为，则有 当管和其中水银都以重力加速度自由下落时，水银处于完全失重状态，水银柱对封闭气体不产生压强，从而可知管内封闭空气柱压强变为。 若此时管内封闭空气柱长度为，则在温度不变时由玻意耳定律可得 可得 可知封闭管内水银面下降了，所以两管内液面差变为。 故选C。 6.配备在某汽车上的轮胎容积，标准胎压。在的室温条件下，用气筒每次将压强、体积的空气充入轮胎中，直至原来无空气的轮胎达到标准胎压，此过程可视为等温；该汽车在行驶一段距离的过程中，轮胎内空气温度逐渐达到最高，忽略轮胎体积变化，空气可视为理想气体，以下说法正确的是() A.每只轮胎需要充气的次数为次 B.该汽车在行驶过程，胎内空气最大压强为 C.该汽车在行驶一段距离的过程中，胎内空气内能不变 D.该汽车在行驶一段距离的过程中，胎内所有气体分子动能均变大 【答案】B 【解析】A、设充气次数为，由于发生等温变化，根据玻意耳定律可得，解得充气次数为，即每只轮胎需要充气的次数为次，故A错误； B、设室温时温度为，则有，最高温度为：，行驶时体积不变，由查理定律可得：，代入数据解得：，即该汽车在行驶过程，胎内空气最大压强为，故B正确； C、理想气体内能仅与温度有关，温度升高，内能增加，故C错误； D、温度升高使分子平均动能增大，但并非所有分子动能均变大，故D错误。 故选：。 7.如图所示，竖直放置的两端开口的形管，一段空气柱被水银柱和水银柱封闭在右管内，水银柱的两个水银面的高度差为。现将形管放入热水槽中，则系统再度达到平衡的过程中水银没有溢出，外界大气压保持不变() A.空气柱中气体分子的平均动能不变 B.空气柱中气体分子的密集程度变大 C.水银柱液面将上升 D.水银柱的两个水银面的高度差变大 【答案】C 【解析】空气柱的压强，其中为水银柱的高度，由于的大小不变，故空气柱的压强不变，被封闭气体做等压变化，由于气体温度升高，气体分子的平均动能变大，故根据盖吕萨克定律可得，气体的体积增大，故气体分子的密集程度变小，故A、B错误； 被封闭气体的压强，由不变，可知不变，水银柱的两个水银面的高度差不变，又因气体的体积增大，则水银柱液面将上升，故C正确，D错误。 故选C。 8.一定质量的理想气体从状态开始，第一次经等压过程到状态；第二次先经等容过程到状态，再经等温过程到状态。图像如图所示。则() A.过程气体从外界吸热 B.过程中气体向外界放出热量 C.气体在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多 D.过程中外界对气体做的功比过程中外界对气体做的功多 【答案】B 【解答】 A.过程，气体压强不变，即等压变化过程，温度降低，故内能减小。该过程体积减小，外界对气体做正功，故气体向外界放热，A错误； B.过程，气体体积不变，即等容变化过程，外界对气体不做功，温度降低，故内能减小，故气体向外界放热，B正确； C.过程，气体的温度相等，体积变小压强变大，由气体压强的微观解释可知，在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，C错误。 D.过程中压强不变，过程中压强先变小再变大，两个过程中体积变化相同，过程中平均压强小于过程中平均压强，所以过程中外界对气体做的功比过程中外界对气体做的功少，D错误。 9.一定质量的理想气体，从初始状态经状态、、再回到，气体压强与体积的变化关系如图所示，已知状态的热力学温度为，下列说法正确的是() A.状态的热力学温度为 B.过程，气体放出热量 C.过程，气体吸收的热量等于它增加的内能 D.气体从初始状态经状态、、再回到的过程中对外做功为 【答案】CD 【解析】根据理想气体状态方程可知，解得，，A错误 过程气体体积增大，气体对外界做正功，取负值，由状态的温度小于状态的温度，取正值，由热力学第一定律，热传递热量为正值，即气体吸收热量，B错误 过程，气体体积不变，气体不做功，由热力学第一定律，得，气体吸收的热量等于它增加的内能，C正确 过程，气体对外界做功，过程，外界对气体做功，从初始状态经状态、、再回到的过程，气体对外做功，由，气体对外做功即为图像中平行四边形的面积，即，D正确。 10.一定质量的理想气体从状态开始，经，，三个过程后回到初始状态，其图像如图所示。下列说法正确的是() A.在过程中，单位时间、单位面积与器壁碰撞的分子数减少 B.在过程中，气体增加的内能等于从外界吸收的热量 C.在过程中，气体既不吸热也不放热 D.气体由放出的热量大于由气体吸收的热量 【答案】BD 【解析】A.在过程中，气体压强不变，根据理想气体状态方程有 体积减小，则温度降低，则分子的平均动能减小，即平均撞击力减小，故单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增多，故A错误； B.在过程中，气体做等容变化，体积不变，压强增大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，气体内能增大，由热力学第一定律有 由于气体体积不变，做功为，可知，气体增加的内能等于从外界吸收的热量，故B正确； C.根据理想气体状态方程可知 过程为过原点的倾斜直线，故在过程中气体做等温变化气体温度不变，气体内能不变，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故C错误； D.结合上述可知，则气体从过程内能的减小量等于从过程内能的增加量，由于过程气体体积减小，外界对气体做功，而过程外界对气体做功为，根据热力学第一定律可知，气体由放出的热量大于从过程气体吸收的热量，故D正确。 故选BD。 11.如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置，左管开口，右管封闭。管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是() A.左管内水银面向下移动的距离为 B.活塞向下移动的距离为 C.稳定后右管中气体的压强为 D.稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐低于右管 【答案】BC 【解析】解：、当左、右管内水银面齐平时，左管内水银面向下移动的距离为，右侧上升，故A错误； 、对右侧气体，根据玻意耳定律，解得，则左侧气体压强也为，对左侧气体 解得 活塞向下移动的距离为，故BC正确； D、假设环境温度降低时两边液面仍平齐，则由查理定理 因稳定后两管中气体压强相等，若环境温度缓慢降低，则两管中气压减小量相等，所以两管中气压仍然相等，水银柱不动，故D错误。 故选：。 12.热气球观光深受人们的喜爱，如图所示为某旅游观光点的热气球即将升空时的情景，开始时向球内喷冷空气，使气球膨胀起来，膨胀后的气球内气体的温度、密度和球外大气的温度、密度相同，分别为、，膨胀后的气球体积为随后给球内气体加热，当气球刚要升空时，球内气体温度升高为，加热过程，热气球的体积不变重力加速度为，则下列判断正确的是() A.气球刚要升空时，球内气体密度为 B.气球刚要升空时，球内气体密度为 C.从开始加热至气球刚要升空过程，球内排出气体质量为 D.从开始加热至气球刚要升空过程，球内排出气体质量为 【答案】AC 【解析】气体发生等压变化，则，又，则，选项A正确，B错误 从开始加热至气球刚要升空过程，排出气体质量为，选项C正确，D错误． 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13.（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 下列说法正确的是 。 A.测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化 B.测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液 C.实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径 D.计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布 若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将 选填“偏大”或“偏小”或“不变” 若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将 选填“偏大”或“偏小”或“不变” 某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为滴，再滴入滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为 此小题保留一位有效数字 【答案】 偏大 偏小 【解析】测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，至少要测量滴到滴油酸酒精溶液的体积，然后计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，选项A错误； B.测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，使用爽身粉才能看出油膜的轮廓，在水中加入红墨水后混合均匀不能看出油膜的轮廓，选项B错误； C.实验时只是把油酸分子看做是球形的理想模型，实际的油酸分子不是球形的，因此通过计算得到只是将油酸分子看成是球形时的油酸分子直径，选项C错误； D.计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布，选项D正确。 故选D。 若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测量值偏小，根据计算得到的油酸分子直径将偏大； 若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，在溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的油酸分子直径将偏小； 一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油膜的面积为 分子直径。 14.（8分）两位同学在学习了“探究气体等温变化的规律”实验后，利用压强传感器和注射器测量某球体内部体积体积不变。如图所示，将一个微小的无线气压传感器置于注射器中，用软管将注射器与球体连接并封闭一部分气体：实验开始后缓慢推动注射器活塞，记录活塞在不同位置时注射器的示数和封闭气体的压强。 关于该实验下列说法正确的是 。 A.注射器示数为球体内部气体体积 B.在活塞上涂抹润滑油仅仅是为了减小摩擦 C.缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变 下表为某位同学测量的两组实验数据，由此计算出球体内部体积为 。 序号 另一同学在规范操作、不漏气的前提下，测得多组数据后画出如乙图所示图像，则他画的是 选填、图像：其直线斜率为，纵截距的绝对值为，则球体内部体积为 。 两位同学在对数据分析时发现：因软管内有部分气体，导致测量的球体内部体积始终偏大。他们认为“为了减小该系统误差可以采用更大容积的注射器来进行实验”。你认为该说法是否合理 ，并说明理由 。 【答案】 不合理 实际是球和软管内部气体体积之和，采用更大容积的注射器来进行实验不会改变 【解析】注射器示数为注射器内部气体体积，故A错误； B.在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是为了保证不漏气，故B错误； C.缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变，故C正确； 故选C。 设球的体积为，由玻意耳定律得， 带入表格数据解得； 由理想气体状态方程得，可知他画的是图像，球体内部体积为。 实际是球和软管内部气体体积之和，采用更大容积的注射器来进行实验不会改变，因此该说法不合理。 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15.（9分）图为水平固定的截面积为的导热气缸，用光滑活塞厚度不计将一定质量的理想气体密闭在气缸内，开始时活塞静止于处，与气缸底部的距离为现施加外力使活塞缓慢移动到处，此时外力大小为，已知大气压强为，环境温度为． 求、间的距离。 保持外力不变，加热气体使活塞缓慢回到处，求此时气体的温度。 【答案】解：活塞缓慢移动，由平衡条件可知， 活塞由到气体等温变化，则有， 解得。 活塞由回到气体等压变化，则有， 解得。 16.（9分）如图所示，一端封闭、粗细均匀的形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中，当温度为时，被封闭的气柱长，两边水银柱高度差，大气压强。 使左端水银面下降，封闭气体温度应变为多少； 封闭气体的温度保持问中的值不变，为使两液面相平，需从底端放出的水银柱长度为多少管中水银柱足够长。 【答案】设左端水银面下降前，封闭气体的压强为，气体温度为，体积为，则 ， 设左端水银面下降后，封闭气体的压强为，气体温度为，体积为，则 ， 有 解得 两液面相平时，气体的压强为，气体体积为，左端水银面下降，右端水银面下降，有 解得 所以从底端放出的水银柱长度为 17.（10分）如图所示的装置由内壁光滑且导热性能良好的两个汽缸连通而成，汽缸内的理想气体被活塞、分成Ⅰ、Ⅱ两部分，其横截面积分别为和，活塞、的质量分别为，厚度均忽略不计。汽缸底部通过阀门与气泵相连，每次可往容器中充入压强为，体积的空气，充气过程温度始终保持不变。活塞到汽缸连接处的距离分别为和，活塞距离汽缸上端开口处以及活塞距离汽缸底端的距离均为。环境温度保持不变，大气压强，活塞密封良好，空气可视为理想气体，不计与阀门相连的软管的体积，取。 求充气前Ⅱ部分气体的压强； 充气多少次，可使活塞恰好运动至汽缸连接处？求此时活塞、之间的距离。 【答案】假设Ⅰ、Ⅱ两部分气体的压强分别为，，分别以活塞和活塞为研究对象 则， 联立解得 充气使活塞运动至汽缸连接处的过程中，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的压强均保持不变 由理想气体实验定律可知 解得 设此时两活塞之间的距离为，则 解得 18.（10分）某科研探究小组为高温操作室设计了一个自动温度报警装置，其原理如图所示。由导热性良好的材料制成的固定汽缸开口向上，用质量、横截面积、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体；劲度系数、原长的轻质弹簧上端与警报器压力传感器，刚出现压力时显示蓝色，压力大小为、、分别显示黄色、橙色和红色，其他压力值时仅显示数字相连。当高温操作室内的热力学温度时，活塞与汽缸底部的距离，与弹簧自由端的距离。已知高温操作室内的空气压强，活塞与汽缸壁之间摩擦可忽略，汽缸的气密性良好，取。 求使力传感器从显示蓝色到显示红色的热力学温度的范围； 若由于某种原因，汽缸内一部分气体漏出，使得本能使警报器传感器显示红色的温度仅显示橙色，求漏出气体质量与原有气体质量之比。 【答案】力传感器刚显示蓝色时，可以看成等压变化，根据盖吕萨克定律可得 解得 对活塞受力分析则有 解得 力传感器显示红色时，对活塞而言则有 根据胡克定律则有 解得， 根据理想气体状态方程则有 解得 则热力学温度的范围是； 力传感器显示红色时，对活塞则有 由胡克定律可得 力传感器显示红色变为橙色，可以看成等温变化，根据玻意耳定律可得 联立解得， 漏出气体质量与原有气体质量之比 2/2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章 热学 （考试时间：90分钟，试卷满分：100分） 考试范围：热学 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1.钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为单位为，摩尔质量为单位为，阿伏加德罗常数为。已知克拉，则下列选项不正确的是() A.克拉钻石物质的量为 B.克拉钻石所含有的分子数为 C.每个钻石分子直径的表达式为单位为 D.克拉钻石的体积为 2.关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是() A.温度高的物体的分子平均动能一定大，内能也一定大 B.当物体的体积增大时，物体的内能一定增大 C.当分子间距离增大时，分子间的作用力减小 D.当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 3.如图所示是两孤立分子间的引力、斥力和合力随分子间距离的变化图像，下列说法正确的是() A.当时，随着的减小，斥力减小，引力增大 B.当时，随着的增大，斥力减小，引力增大 C.当时，随着的减小，合力先减小后增大 D.当时，随着的增大，合力先增大后减小 4.下列四幅图对应的说法正确的有() A.图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 B.图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃 C.图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动 D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 5.如图所示，一根粗细均匀的形玻璃管在竖直平面内放置，左端封闭，右端通大气，大气压强。管内左右水银面的高度差，左管内空气柱的长度。如果让该管在原来的竖直平面内自由下落，稳定时两边水银面的高度差为() A. B. C. D. 6.配备在某汽车上的轮胎容积，标准胎压。在的室温条件下，用气筒每次将压强、体积的空气充入轮胎中，直至原来无空气的轮胎达到标准胎压，此过程可视为等温；该汽车在行驶一段距离的过程中，轮胎内空气温度逐渐达到最高，忽略轮胎体积变化，空气可视为理想气体，以下说法正确的是() A.每只轮胎需要充气的次数为次 B.该汽车在行驶过程，胎内空气最大压强为 C.该汽车在行驶一段距离的过程中，胎内空气内能不变 D.该汽车在行驶一段距离的过程中，胎内所有气体分子动能均变大 7.如图所示，竖直放置的两端开口的形管，一段空气柱被水银柱和水银柱封闭在右管内，水银柱的两个水银面的高度差为。现将形管放入热水槽中，则系统再度达到平衡的过程中水银没有溢出，外界大气压保持不变() A.空气柱中气体分子的平均动能不变 B.空气柱中气体分子的密集程度变大 C.水银柱液面将上升 D.水银柱的两个水银面的高度差变大 8.一定质量的理想气体从状态开始，第一次经等压过程到状态；第二次先经等容过程到状态，再经等温过程到状态。图像如图所示。则() A.过程气体从外界吸热 B.过程中气体向外界放出热量 C.气体在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多 D.过程中外界对气体做的功比过程中外界对气体做的功多 9.一定质量的理想气体，从初始状态经状态、、再回到，气体压强与体积的变化关系如图所示，已知状态的热力学温度为，下列说法正确的是() A.状态的热力学温度为 B.过程，气体放出热量 C.过程，气体吸收的热量等于它增加的内能 D.气体从初始状态经状态、、再回到的过程中对外做功为 10.一定质量的理想气体从状态开始，经，，三个过程后回到初始状态，其图像如图所示。下列说法正确的是() A.在过程中，单位时间、单位面积与器壁碰撞的分子数减少 B.在过程中，气体增加的内能等于从外界吸收的热量 C.在过程中，气体既不吸热也不放热 D.气体由放出的热量大于由气体吸收的热量 11.如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置，左管开口，右管封闭。管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是() A.左管内水银面向下移动的距离为 B.活塞向下移动的距离为 C.稳定后右管中气体的压强为 D.稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐低于右管 12.热气球观光深受人们的喜爱，如图所示为某旅游观光点的热气球即将升空时的情景，开始时向球内喷冷空气，使气球膨胀起来，膨胀后的气球内气体的温度、密度和球外大气的温度、密度相同，分别为、，膨胀后的气球体积为随后给球内气体加热，当气球刚要升空时，球内气体温度升高为，加热过程，热气球的体积不变重力加速度为，则下列判断正确的是() A.气球刚要升空时，球内气体密度为 B.气球刚要升空时，球内气体密度为 C.从开始加热至气球刚要升空过程，球内排出气体质量为 D.从开始加热至气球刚要升空过程，球内排出气体质量为 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13.（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中 下列说法正确的是 。 A.测量一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积时，可以用注射器挤出一滴油酸滴入烧杯中，观察注射器上的体积变化 B.测量一滴油酸酒精溶液在水面形成的面积时，如果不使用爽身粉，也可以在水中加入红墨水后混合均匀，再滴入一滴油酸酒精溶液 C.实际的油酸分子是球形的，因此通过计算得到的油酸分子直径即是球的直径 D.计算油酸分子的大小时，认为水面油酸为单分子层且认为分子间紧密排布 若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将 选填“偏大”或“偏小”或“不变” 若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将 选填“偏大”或“偏小”或“不变” 某次实验中将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液，用注射器测得溶液为滴，再滴入滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是，根据以上信息，可估算出油酸分子的直径约为 此小题保留一位有效数字 14.（8分）两位同学在学习了“探究气体等温变化的规律”实验后，利用压强传感器和注射器测量某球体内部体积体积不变。如图所示，将一个微小的无线气压传感器置于注射器中，用软管将注射器与球体连接并封闭一部分气体：实验开始后缓慢推动注射器活塞，记录活塞在不同位置时注射器的示数和封闭气体的压强。 关于该实验下列说法正确的是 。 A.注射器示数为球体内部气体体积 B.在活塞上涂抹润滑油仅仅是为了减小摩擦 C.缓慢推动活塞是为了保持封闭气体温度不变 下表为某位同学测量的两组实验数据，由此计算出球体内部体积为 。 序号 另一同学在规范操作、不漏气的前提下，测得多组数据后画出如乙图所示图像，则他画的是 选填、图像：其直线斜率为，纵截距的绝对值为，则球体内部体积为 。 两位同学在对数据分析时发现：因软管内有部分气体，导致测量的球体内部体积始终偏大。他们认为“为了减小该系统误差可以采用更大容积的注射器来进行实验”。你认为该说法是否合理 ，并说明理由 。 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15.（9分）图为水平固定的截面积为的导热气缸，用光滑活塞厚度不计将一定质量的理想气体密闭在气缸内，开始时活塞静止于处，与气缸底部的距离为现施加外力使活塞缓慢移动到处，此时外力大小为，已知大气压强为，环境温度为． 求、间的距离。 保持外力不变，加热气体使活塞缓慢回到处，求此时气体的温度。 16.（9分）如图所示，一端封闭、粗细均匀的形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中，当温度为时，被封闭的气柱长，两边水银柱高度差，大气压强。 使左端水银面下降，封闭气体温度应变为多少； 封闭气体的温度保持问中的值不变，为使两液面相平，需从底端放出的水银柱长度为多少管中水银柱足够长。 17.（10分）如图所示的装置由内壁光滑且导热性能良好的两个汽缸连通而成，汽缸内的理想气体被活塞、分成Ⅰ、Ⅱ两部分，其横截面积分别为和，活塞、的质量分别为，厚度均忽略不计。汽缸底部通过阀门与气泵相连，每次可往容器中充入压强为，体积的空气，充气过程温度始终保持不变。活塞到汽缸连接处的距离分别为和，活塞距离汽缸上端开口处以及活塞距离汽缸底端的距离均为。环境温度保持不变，大气压强，活塞密封良好，空气可视为理想气体，不计与阀门相连的软管的体积，取。 求充气前Ⅱ部分气体的压强； 充气多少次，可使活塞恰好运动至汽缸连接处？求此时活塞、之间的距离。 18.（10分）某科研探究小组为高温操作室设计了一个自动温度报警装置，其原理如图所示。由导热性良好的材料制成的固定汽缸开口向上，用质量、横截面积、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体；劲度系数、原长的轻质弹簧上端与警报器压力传感器，刚出现压力时显示蓝色，压力大小为、、分别显示黄色、橙色和红色，其他压力值时仅显示数字相连。当高温操作室内的热力学温度时，活塞与汽缸底部的距离，与弹簧自由端的距离。已知高温操作室内的空气压强，活塞与汽缸壁之间摩擦可忽略，汽缸的气密性良好，取。 求使力传感器从显示蓝色到显示红色的热力学温度的范围； 若由于某种原因，汽缸内一部分气体漏出，使得本能使警报器传感器显示红色的温度仅显示橙色，求漏出气体质量与原有气体质量之比。 2/2 学科网（北京）股份有限公司 $