第十五章 热学（综合训练）（山东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第十五章　热学（综合训练） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选（第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分） 1．某同学为家长煮饭，蒸锅（带通气小孔）内的温度从升高到。不计蒸锅的容积变化，蒸锅内气体可视为理想气体，外界大气压保持不变。下列说法中正确的是（　　） A．蒸锅内每个气体分子热运动的速率都增大 B．蒸锅内气体对外界做正功 C．蒸锅内气体的内能不一定增大 D．蒸锅内气体的密度变为原来的三分之一 【答案】C 【详解】A．温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，故A错误； B．蒸锅容积不变，气体体积未变化，故做功，故B错误； C．理想气体的内能仅由物质的量和温度决定，虽然温度升高但由于气体质量减小，则内能不一定增大，故C正确； D．气体的质量m与物质的量n成正比，密度，因气体体积不变，所以密度与物质的量n成正比； 根据理想气体状态方程有，其中 此过程中气体的压强和体积都不变，故温度升高导致物质的量减小，即物质的量与温度成反比； 综上分析可知密度与温度成反比，则密度比 故密度未变为，故D错误。 故选C。 2．下列说法正确的是（　　） A．分子间的作用力随分子间距离的减小不一定增大 B．理想气体分子热运动的平均动能减小时，气体压强也一定减小 C．布朗运动是液体分子的运动，说明分子永不停息的做无规则运动 D．一定质量的理想气体等温膨胀时会向外放热但内能保持不变 【答案】A 【详解】A．当分子间的作用力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大而减小；当分子间的作用力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大。A正确； B．影响气体压强的微观因素是分子的密集程度和分子的平均动能，分子的平均动能减小，密集程度可能增加，则压强可能增加或不变，B错误； C．布朗运动是固体微粒的无规则运动是由液体分子撞击形成的，说明分子永不停息的做无规则运动，C错误； D．一定质量的理想气体在等温膨胀的过程中，内能不变，要对外做功，由热力学第一定律可知，要吸收热量，D错误； 故选A。 3．用如图所示的装置可以测量液体的密度．将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中，用抽气机对U形管向外抽气，再关闭阀门K，已知左边液体的密度为ρ1，左右两边液柱高度分别为h1、h2，下列说法正确的是（　　） A．实验中必须将U形管内抽成真空 B．关闭阀门K后，管内气体压强大于管外大气压 C．右边液体的密度ρ2= D．右边液体的密度ρ2= 【答案】C 【详解】A．用抽气机对U形管向外抽气后关闭阀门K，管内气体压强（）小于管外大气压（），在大气压作用下液体进入两管中，待液体静止两管中压强平衡： ， ， 只要管内压强小于管外大气压，就会有液体进入两管中，没必要将U形管内抽成真空，故A错误； B．关闭阀门K后，管内气体压强小于管外大气压，故B错误； CD．由，可得： ， 故C正确，D错误。 故选C。 4．汽车高速长时间行驶时，因摩擦使轮胎内气体温度显著升高。若把胎内封闭气体看作理想气体（轮胎体积近似不变），关于胎内气体，下列说法正确的是（　　） A．胎内气体的压强保持不变 B．胎内气体的内能保持不变 C．胎内气体分子的平均动能增大 D．胎内每个气体分子运动的动能都增大 【答案】C 【详解】A．根据查理定律，等容变化中气体压强与热力学温度成正比，温度升高则压强增大，故A错误； B．理想气体忽略分子势能，内能仅由温度决定，温度升高则内能增大，故B错误； C．温度是分子平均动能的宏观标志，温度升高，气体分子的平均动能必然增大，故C正确； D．分子平均动能是大量分子的统计规律，温度升高时仅整体平均动能增大，单个分子的动能可能增大也可能减小，并非每个分子动能都增大，故D错误。 故选C。 5．如图是浩明同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于，每次打入的气体的压强为、体积为篮球容积的0.05倍，假设整个过程中篮球没有变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体（　　） A．打气后，球内体积不变，气体分子数密度不变 B．打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力增大 C．打气8次后，球内气体的压强为1.5atm D．打气6次后，球内气体的压强为1.7atm 【答案】C 【详解】A．打气后，球内体积不变，气体分子数密度增大，故A错误； B．打气后，由于气体的温度不变，分子平均动能不变，球内气体分子对球壁的平均作用力不变，但是球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增大，故B错误； C．打气8次后，由玻意耳定律 解得 故C正确； D．打气6次后，由玻意耳定律 解得 故D错误。 故选C。 6．下列说法中错误的是（　　） A．雾霾在大气中的漂移是布朗运动 B．制作晶体管、集成电路只能用单晶体 C．电场可改变液晶的光学性质 D．地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更易从地球逃逸 【答案】A 【详解】A．雾霾在大气中的漂移是气体的流动造成的，不是布朗运动，故A错误； B．制作晶体管、集成电路只能用单晶体，因为单晶体具有各向异性，故B正确； C．液晶具有液体的流动性，又对光显示各项异性，电场可改变液晶的光学性质，故C正确； D．在动能一定的情况下，质量越小，速率越大；地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更容易大于地球的第一宇宙速度，更易从地球逃逸，故D正确； 本题选错误项，故选A。 7．一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a，其p-T图像如图所示，则该气体（　　） A．在状态a的内能小于在状态b的内能 B．在状态a的分子密集程度大于在状态b的分子密集程度 C．在b→c过程中气体对外界做功等于a→b和c→a过程外界对气体做功的和 D．在a→b过程气体放出的热量小于b→c过程中气体从外界吸收的热量 【答案】D 【详解】A．a、b温度相同，则内能相等，A错误； B．根据，则状态a的体积大于状态b的体积，故状态a的分子密集程度小于在状态b的分子密集程度，B错误； C．根据，则状态a的体积等于状态c的体积，则b→c气体体积变化量等于a→b体积变化量，根据W=pV，b→c气体压强大于a→b气体压强，故b→c对外做功多于a→b外界对气体做功，c→a气体不做功，故在b→c过程中气体对外界做功大于a→b和c→a过程外界对气体做功的和，C错误； D．在a→b→c过程中，温度升高，内能增加，气体对外做功多于外界对气体做功，W＜0，根据热学第一定律 得 Q＞0 在a→b→c过程中吸热，即a→b过程气体放出的热量小于b→c气体从外界吸收的热量，D正确。 故选D。 8．如图甲所示，水黾是春夏季常见的小昆虫，它们可以停留在水面上；图乙为气体分子速率分布随温度变化的图像；固体薄片上涂蜡，用热针接触薄片背面，蜡熔化的范围如图丙空白所示；图丁是在显微镜下追踪一粒小炭粒的运动，每隔30 s记录炭粒的位置并连线得到的图线。下列说法正确的是（     ） A．图甲中，小昆虫可以停留在水面上，是因为水的浮力作用 B．图乙中，分子的速率呈“中间多、两头少”的分布，图像中大于 C．图丙中，蜡熔化的范围呈椭圆形，说明固体薄片是单晶体 D．图丁中，图线表明炭粒分子的运动是无规则的 【答案】C 【详解】A．图甲中，水黾可以停留在水面上，是因为水面存在表面张力，表面张力使液面收缩，像弹性薄膜一样支撑住昆虫，而不是因为水的浮力作用，故A错误； B．图乙中，气体分子速率分布呈现“中间多、两头少”的规律。温度越高，分子热运动越剧烈，速率大的分子所占比例越大，分布曲线的峰值向速率大的方向移动。由图可知，对应的峰值速率大于对应的峰值速率，所以，故B错误； C．单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性。图丙中蜡熔化的范围呈椭圆形，说明该固体薄片在导热性能上表现出各向异性，因此该固体薄片是单晶体，故C正确； D．图丁中，图线记录的是悬浮在液体中的固体小颗粒（炭粒）的运动轨迹，即布朗运动。布朗运动是炭粒的运动，不是炭粒分子的运动，它间接反映了液体分子运动的无规则性，故D错误。 故选C。 二、多选题（第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9．如图所示，是水的饱和汽压与温度关系的图线，请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是(　　) A．水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大 B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是不变的 C．当液体处于饱和汽状态时，液体会停止蒸发现象 D．在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压 【答案】AB 【详解】A．由图线知，水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大，故A正确； B．在一定温度下，饱和汽的压强是一定的，饱和汽的分子数密度也是一定的，故B正确； C．当液体处于饱和汽状态时，液体与气体达到了一种动态平衡，液体蒸发现象不会停止，故C错误； D．饱和气压只指此蒸汽的气压，与其他气体压强无关，故D错误。 故选AB。 10．以下说法正确的是（    ） A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关 B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动 C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大 E．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小 【答案】ACE 【详解】A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，单位体积内的分子数越大、气体分子的平均动能越大，则气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多，选项A正确； B．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，它说明分子不停息地做无规则热运动，选项B错误； C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子力表现为零，此时分子势能最小，选项C正确； D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，因为温度是分子平均动能的标志，则气体的平均动能一定增大，但是由于体积的变化不确定，则压强的变化不确定，选项D错误； E．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项E正确。 故选ACE。 11．一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度T的关系如图所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则下列说法正确的是（　　） A．从状态a到状态b，气体吸收热量 B．从状态b到状态c，气体对外做功，内能减小 C．从状态c到状态d，气体的密度不变 D．从状态a到状态d，气体的内能增加 【答案】ACD 【详解】A．由状态a到状态b过程中，气体体积不变，则，温度升高，则，根据 可知气体吸收热量，选项A正确； B．从状态b到状态c，气体温度不变，内能不变，体积变大，则气体对外做功，选项B错误； C．从状态c到状态d，气体体积不变，则气体的密度不变，选项C正确； D．从状态a到状态d，气体温度升高，则内能增加，选项D正确． 故选ACD。 12．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p－T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（　　） A．气体在a、c两状态的体积相等 B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 D．状态a比状态b中单位面积上单位时间内分子撞击次数更少 【答案】AB 【详解】A．题图为-图，过原点的直线斜率表示。点和点在同一直线上，故 一定量理想气体满足，两状态的相同，所以，故A正确； B．图中状态的温度高于状态。一定量理想气体的内能只由温度决定，温度越高内能越大，故B正确； C．沿-图中的水平线向右，是等压升温过程。气体膨胀并对外做功，内能也增加。由热力学第一定律，吸收的热量等于内能增加量与对外做功之和，故C错误； D．图中和两状态温度相同，而状态压强较大。同温下气体分子的速率分布相同，压强较大的状态在单位面积上单位时间内有更多分子撞击器壁，故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜视为__________；③油酸分子是紧挨在一起的。 (2)配制油酸酒精溶液时，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，描得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，正确数出油膜所占小方格数为62，则油膜的面积为__________，估测出油酸分子的直径为__________（保留2位有效数字）。 (3)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是__________。（填正确答案前的标号） A．油酸浓度大些 B．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 C．轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 (4)用油膜法测出油酸分子直径后，已知油酸的摩尔体积为，则阿伏加德罗常数为__________。（用、和必要的常数表示） 【答案】(1)单分子层 (2) 248 (3)B (4) 【详解】（1）油膜法的三个核心理想化假设为：油酸分子视为球形、油膜是单分子层、分子紧密排布，这样油膜的厚度就等于油酸分子的直径。 （2）[1]单个小方格面积为 共62个方格，因此油膜总面积 [2]一滴溶液中油酸的体积 分子直径 （3）A．油酸浓度过大，油膜无法在水面充分展开为单分子层，会导致测量结果误差很大，故A错误； B．待油酸扩散稳定、酒精充分挥发后再绘制轮廓，能更准确得到油膜的实际面积，从而减小误差，故B正确； C．数方格的规则是“超过半格算1格，不足半格舍去”，并非只统计完整正方形，否则会使油膜面积偏小，误差过大，故C错误。 故选B。 （4）单个油酸分子视为球体，体积为 阿伏加德罗常数是1摩尔油酸包含的分子数，等于摩尔体积除以单个分子体积，即 14．某同学用如图（a）所示的装置探究气体的等容变化规律。 实验步骤如下： a、U形管中倒入一定量的水银，保证液面在细管内； b、安装加热器和温度计，并确保整个装置密闭； c、打开加热器，记录温度计示数和形管两侧水银面的高度差； d、关闭加热器，整理数据，绘制图像。 (1)U形管上未标出刻度，可用_____（写出一种测量工具）来测量水银面的高度差。 (2)作出图像如图（b）所示，其中为热力学温度，忽略细管内气体的体积，由图像可得出该实验的结论是：______。 (3)若该同学做实验时，将水银替换为水，其他条件不变，则所得图像与用水银时相比，图线与横轴交点对应的温度_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)该同学发现，当温度较高时，图线逐渐向下弯曲，造成这一现象的可能原因是_____。 A．水银受热，密度减小 B．装置密封性不好，漏气 C．细管的粗细不可忽略 【答案】(1)刻度尺 (2)在误差允许范围内，一定质量的气体，气体体积不变时，气体压强与温度成正比 (3)不变 (4)BC 【详解】（1）要测量水银面的高度差l，可用刻度尺、直尺或游标卡尺等工具。 （2）根据理想气体等容变化规律（C为常数，与气体的质量和体积有关），而气体压强，解得，因此图像为一次函数，截距为负，与横轴交点为，可得在误差允许范围内，一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。 （3）当把水银换为水时，可得，横轴交点为时，，与液体密度无关，因此不变。 （4）A．水银受热，密度减小，图像的斜率会变大，图线应向上弯曲，A错误； B．温度升高时，装置密封性不好，漏气时，质量m减小，C减小，图像的斜率会变小，B正确； C．温度升高时，细管中的气体膨胀，体积不可忽略，不满足等容条件，C相对真实值偏小，图像的斜率会相对真实值会偏小，图线向下弯曲，C正确。 故选BC。 四、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．已知地球大气层的厚度远小于地球半径，空气平均摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为。试估算： （Ⅰ）大气对地球表面的压力大小和地球大气层空气分子总数； （Ⅱ）若气体分子视为立方体模型，则空气分子之间的平均距离为多少。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）根据F=pS，大气对地球表面的压力大小为： ； 设大气层中气体的质量为m，由大气压强的产生： ， 即： 分子数： ； （2）假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子间的平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V，则 而 ， 所以： 16．某同学设计了一个如图所示的超重报警装置。装置主体为一个高为L，横截面积为S，导热性能良好的薄壁容器，竖直倒置悬挂。容器内有一质量为m、厚度不计的活塞，活塞通过轻绳连接受监测的重物。初始时未悬挂重物，活塞静止时，封闭的理想气柱竖直长度为。缓慢增加受监测重物质量，当活塞下降至离容器底部处的预警传感器时，系统可发出超重预警，此时停止加载重物。已知大气压强为，重力加速度为g，初始时环境热力学温度为，不计一切摩擦。 (1)若外界温度保持不变，求初始时和刚好触发超重预警时封闭气体的压强和； (2)活塞达到预警传感器处后，若外界温度缓慢降低1%，此过程中气体内能减少，求气体向外界放出的热量Q。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）初始时轻绳未悬挂重物时，受力平衡，设封闭气体压强为，对活塞受力分析，由平衡条件得 解得 初始时气柱体积 刚好触发超重预警时，气柱体积 封闭气柱发生等温变化，由玻意耳定律得 解得 （2）触发预警后，与活塞连接的细线不再加载重物，气体压强保持不变，封闭气柱发生等压变化，由盖-吕萨克定律得 解得 此过程外界对气体做的功 其中 由热力学第一定律可得 联立解得 17．如图所示，绝热汽缸竖直放置，汽缸横截面积为S，汽缸被质量为的绝热活塞和导热性能良好的固定隔板分成上、下两个气室，两气室封闭同种气体，下方气室内有加热装置，固定隔板上装有只能向上开启的单向阀门，下面气压大于上面气压时阀门开启。开始时，下方气室内气体压强为p0，上、下两气室内气体温度均为T0。隔板到汽缸底部以及隔板到活塞的距离均为h，重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞与汽缸、单向阀门与转轴之间的摩擦，不计单向阀门的重力，现加热装置工作使气室内温度缓慢升高到3T0，汽缸足够长。 (1)求隔板上单向阀门打开时的温度； (2)气室内温度为3T0时，求下方气室内气体质量与原来质量之比； (3)上述过程中上、下气室内气体吸收热量为Q，求气体内能增加量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）上气室内气体压强                     单向阀门打开前，下气室内气体做等容变化，初状态， 末状态 由查理定律有                                             解得单向阀门打开时气室的温度 （2）温度为时下方气室内气体向上方气室内流动，设流入上方气室内体积为 上、下气室内气体压强均为，温度 下气室内气体做等压变化，由盖-吕萨克定律有             解得                                                     同种气体在压强和温度相同时密度相同，下方气室内气体质量与原来质量之比 （3）上方气室内气体做等压变化，初状态，设温度时体积为 由盖-吕萨克定律有                                                 解得                                                     加热过程中活塞向上移动的距离                 活塞向上移动过程中气体对外做功                     由热力学第一定律有                                         气体对外做功使内能减少，取负值，即内能增加量 18．、是两个完全相同的圆柱体密闭容器，横截面积，、两活塞厚度一样，质量不同，分别为，，活塞下方为水，密度，上方为封闭气体，初始状态两气体体积均为，两容器底部用细管相连，细管容积忽略不计，气体温度始终保持不变，现通过右侧容器底部的阀门抽出体积为的水后，发现左侧液面比右侧液面高。求初状态两侧气体压强。 【答案】左侧，右侧 【详解】设初始状态M、N中气体的压强分别为、，对应水对活塞产生的压强为，根据平衡条件可得， 解得， 设放出的水后，设此时M、N容器内气体的压强分别为、，体积分别为、，水对活塞A的压强为，根据平衡条件可得， 初始状态气体的体积 放出水后稳定时气体的体积， 整个过程为等温变化，根据玻意耳定律可得， 联立代入数据解得， 即初状态时左侧气体压强大小为，右侧气体压强大小为 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章　热学（综合训练） 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单选（第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分） 1．某同学为家长煮饭，蒸锅（带通气小孔）内的温度从升高到。不计蒸锅的容积变化，蒸锅内气体可视为理想气体，外界大气压保持不变。下列说法中正确的是（　　） A．蒸锅内每个气体分子热运动的速率都增大 B．蒸锅内气体对外界做正功 C．蒸锅内气体的内能不一定增大 D．蒸锅内气体的密度变为原来的三分之一 2．下列说法正确的是（　　） A．分子间的作用力随分子间距离的减小不一定增大 B．理想气体分子热运动的平均动能减小时，气体压强也一定减小 C．布朗运动是液体分子的运动，说明分子永不停息的做无规则运动 D．一定质量的理想气体等温膨胀时会向外放热但内能保持不变 3．用如图所示的装置可以测量液体的密度．将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中，用抽气机对U形管向外抽气，再关闭阀门K，已知左边液体的密度为ρ1，左右两边液柱高度分别为h1、h2，下列说法正确的是（　　） A．实验中必须将U形管内抽成真空 B．关闭阀门K后，管内气体压强大于管外大气压 C．右边液体的密度ρ2= D．右边液体的密度ρ2= 4．汽车高速长时间行驶时，因摩擦使轮胎内气体温度显著升高。若把胎内封闭气体看作理想气体（轮胎体积近似不变），关于胎内气体，下列说法正确的是（　　） A．胎内气体的压强保持不变 B．胎内气体的内能保持不变 C．胎内气体分子的平均动能增大 D．胎内每个气体分子运动的动能都增大 5．如图是浩明同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于，每次打入的气体的压强为、体积为篮球容积的0.05倍，假设整个过程中篮球没有变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体（　　） A．打气后，球内体积不变，气体分子数密度不变 B．打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力增大 C．打气8次后，球内气体的压强为1.5atm D．打气6次后，球内气体的压强为1.7atm 6．下列说法中错误的是（　　） A．雾霾在大气中的漂移是布朗运动 B．制作晶体管、集成电路只能用单晶体 C．电场可改变液晶的光学性质 D．地球大气中氢含量少，是由于外层气体中氢分子平均速率大，更易从地球逃逸 7．一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a，其p-T图像如图所示，则该气体（　　） A．在状态a的内能小于在状态b的内能 B．在状态a的分子密集程度大于在状态b的分子密集程度 C．在b→c过程中气体对外界做功等于a→b和c→a过程外界对气体做功的和 D．在a→b过程气体放出的热量小于b→c过程中气体从外界吸收的热量 8．如图甲所示，水黾是春夏季常见的小昆虫，它们可以停留在水面上；图乙为气体分子速率分布随温度变化的图像；固体薄片上涂蜡，用热针接触薄片背面，蜡熔化的范围如图丙空白所示；图丁是在显微镜下追踪一粒小炭粒的运动，每隔30 s记录炭粒的位置并连线得到的图线。下列说法正确的是（     ） A．图甲中，小昆虫可以停留在水面上，是因为水的浮力作用 B．图乙中，分子的速率呈“中间多、两头少”的分布，图像中大于 C．图丙中，蜡熔化的范围呈椭圆形，说明固体薄片是单晶体 D．图丁中，图线表明炭粒分子的运动是无规则的 二、多选题（第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9．如图所示，是水的饱和汽压与温度关系的图线，请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是(　　) A．水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大 B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是不变的 C．当液体处于饱和汽状态时，液体会停止蒸发现象 D．在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压 10．以下说法正确的是（    ） A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关 B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动 C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大 E．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小 11．一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度T的关系如图所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则下列说法正确的是（　　） A．从状态a到状态b，气体吸收热量 B．从状态b到状态c，气体对外做功，内能减小 C．从状态c到状态d，气体的密度不变 D．从状态a到状态d，气体的内能增加 12．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p－T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（　　） A．气体在a、c两状态的体积相等 B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 D．状态a比状态b中单位面积上单位时间内分子撞击次数更少 第Ⅱ卷（共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜视为__________；③油酸分子是紧挨在一起的。 (2)配制油酸酒精溶液时，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，描得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，正确数出油膜所占小方格数为62，则油膜的面积为__________，估测出油酸分子的直径为__________（保留2位有效数字）。 (3)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是__________。（填正确答案前的标号） A．油酸浓度大些 B．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 C．轮廓范围内的完整正方形个数即代表油膜铺开的面积 (4)用油膜法测出油酸分子直径后，已知油酸的摩尔体积为，则阿伏加德罗常数为__________。（用、和必要的常数表示） 14．某同学用如图（a）所示的装置探究气体的等容变化规律。 实验步骤如下： a、U形管中倒入一定量的水银，保证液面在细管内； b、安装加热器和温度计，并确保整个装置密闭； c、打开加热器，记录温度计示数和形管两侧水银面的高度差； d、关闭加热器，整理数据，绘制图像。 (1)U形管上未标出刻度，可用_____（写出一种测量工具）来测量水银面的高度差。 (2)作出图像如图（b）所示，其中为热力学温度，忽略细管内气体的体积，由图像可得出该实验的结论是：______。 (3)若该同学做实验时，将水银替换为水，其他条件不变，则所得图像与用水银时相比，图线与横轴交点对应的温度_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)该同学发现，当温度较高时，图线逐渐向下弯曲，造成这一现象的可能原因是_____。 A．水银受热，密度减小 B．装置密封性不好，漏气 C．细管的粗细不可忽略 四、计算题：本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．已知地球大气层的厚度远小于地球半径，空气平均摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为。试估算： （Ⅰ）大气对地球表面的压力大小和地球大气层空气分子总数； （Ⅱ）若气体分子视为立方体模型，则空气分子之间的平均距离为多少。 16．某同学设计了一个如图所示的超重报警装置。装置主体为一个高为L，横截面积为S，导热性能良好的薄壁容器，竖直倒置悬挂。容器内有一质量为m、厚度不计的活塞，活塞通过轻绳连接受监测的重物。初始时未悬挂重物，活塞静止时，封闭的理想气柱竖直长度为。缓慢增加受监测重物质量，当活塞下降至离容器底部处的预警传感器时，系统可发出超重预警，此时停止加载重物。已知大气压强为，重力加速度为g，初始时环境热力学温度为，不计一切摩擦。 (1)若外界温度保持不变，求初始时和刚好触发超重预警时封闭气体的压强和； (2)活塞达到预警传感器处后，若外界温度缓慢降低1%，此过程中气体内能减少，求气体向外界放出的热量Q。 17．如图所示，绝热汽缸竖直放置，汽缸横截面积为S，汽缸被质量为的绝热活塞和导热性能良好的固定隔板分成上、下两个气室，两气室封闭同种气体，下方气室内有加热装置，固定隔板上装有只能向上开启的单向阀门，下面气压大于上面气压时阀门开启。开始时，下方气室内气体压强为p0，上、下两气室内气体温度均为T0。隔板到汽缸底部以及隔板到活塞的距离均为h，重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞与汽缸、单向阀门与转轴之间的摩擦，不计单向阀门的重力，现加热装置工作使气室内温度缓慢升高到3T0，汽缸足够长。 (1)求隔板上单向阀门打开时的温度； (2)气室内温度为3T0时，求下方气室内气体质量与原来质量之比； (3)上述过程中上、下气室内气体吸收热量为Q，求气体内能增加量。 18．、是两个完全相同的圆柱体密闭容器，横截面积，、两活塞厚度一样，质量不同，分别为，，活塞下方为水，密度，上方为封闭气体，初始状态两气体体积均为，两容器底部用细管相连，细管容积忽略不计，气体温度始终保持不变，现通过右侧容器底部的阀门抽出体积为的水后，发现左侧液面比右侧液面高。求初状态两侧气体压强。 15 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $