1、十三熱學(xué)(時間：45分鐘滿分：90分)1(1)(5分)(多選)下列五幅圖分別對應(yīng)五種說法，其中正確的是()A微粒運(yùn)動就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動，即布朗運(yùn)動B當(dāng)兩個相鄰的分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等C食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個方向都是一樣的D小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用E潔凈的玻璃板接觸水面，要使玻璃板離開水面，拉力必須大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之間存在吸引力(2)(10分)如圖所示，質(zhì)量m1 kg的導(dǎo)熱汽缸倒扣在水平地面上，A為一T形活塞，汽缸內(nèi)充有理想氣體汽缸的橫截面積S2104 m2.當(dāng)外界溫度為t27 時，汽缸對地面恰好沒有壓力

2、，此時活塞位于汽缸中央不計汽缸壁厚度，內(nèi)壁光滑，活塞始終在地面上靜止不動，大氣壓強(qiáng)為p01105Pa，g10 m/s2.求：汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；環(huán)境溫度升高時，汽缸緩慢上升，溫度至少升高到多少時，汽缸不再上升汽缸不再上升后，溫度繼續(xù)升高，從微觀角度解釋壓強(qiáng)變化的原因解析：(1)微粒運(yùn)動反映了液體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動，微粒運(yùn)動即布朗運(yùn)動，A錯誤；當(dāng)兩個相鄰的分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，B正確；食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個方向是不一樣的，C錯誤；由于表面張力的作用，液體要收縮至表面積最小，所以小草上的露珠呈球形，D正確；潔凈的玻璃板接觸水面，由于水分子和玻璃分子之間存在吸引力，

3、要使玻璃板離開水面，拉力必須大于或等于玻璃板的重力與水分子和玻璃分子之間的引力之和，E正確(2)汽缸對地面恰好沒有壓力，對汽缸進(jìn)行受力分析，mgp0SpS，解得氣體的壓強(qiáng)為p1.5105 Pa.溫度升高時，汽缸緩慢上升，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋呂薩克定律有，解得T2600 K.溫度升高，分子平均動能增大，體積不變，分子密集程度不變，所以壓強(qiáng)變大答案：(1)BDE(2)1.5105 Pa600 K見解析2(1)(5分)(多選)下列說法中正確的是()A懸浮在液體中的微小固體顆粒的運(yùn)動是無規(guī)則的，說明液體分子的運(yùn)動也是無規(guī)則的B物體中分子熱運(yùn)動的動能的總和等于物體的內(nèi)能C橡膠無固定熔點，是非晶體D熱

4、機(jī)的效率可以等于100%E對于同一種氣體，溫度越高，分子平均動能越大(2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖所示已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 .求：該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少攝氏度？該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？解析：(1)根據(jù)布朗運(yùn)動可知懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，間接說明液體分子的運(yùn)動也是無規(guī)則的，所以A項正確因為物體的內(nèi)能是分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能之和，所以B項錯誤晶體有固定的熔點，非晶體無固定熔點，C項正確因為熱機(jī)工作時必有能量耗散，所以熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，D

5、項錯誤因為溫度是分子平均動能的唯一標(biāo)志，所以E項正確(2)氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B：得TB200 K即tB73 氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C：得TC300 K即tC27 氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中是吸熱吸收的熱量QpV200 J答案：(1)ACE(2)73 27 吸熱200 J3(1)(5分)(多選)下列各種說法中正確的是()A溫度低的物體內(nèi)能小B分子運(yùn)動的平均速度可能為零，瞬時速度不可能為零C液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引D0 的鐵和0 的冰，它們的分子平均動能相同E氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)(2)(10分)如圖所示為一簡易火

6、災(zāi)報警裝置其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲.27時，空氣柱長度L1為20 cm，水銀上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為10 cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為8 cm，大氣壓強(qiáng)為75 cm水銀柱高當(dāng)溫度達(dá)到多少時，報警器會報警？如果要使該裝置在87 時報警，則應(yīng)該再往玻璃管內(nèi)注入多少cm高的水銀柱？如果大氣壓增大，則該報警器的報警溫度會受到怎樣的影響？解析：(1)物體的內(nèi)能為所有分子的動能和分子勢能之和，物體的內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還與物體的質(zhì)量、體積有關(guān)，A錯誤分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，所以瞬時速度可能為0，B錯誤當(dāng)液體與大氣相接觸；表面層內(nèi)

7、分子所受其他分子的斥力和引力，其中引力大于斥力表現(xiàn)為相互吸引、故C項正確因為溫度是分子平均動能的標(biāo)志，故D項正確根據(jù)氣體壓強(qiáng)的定義可知，單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度決定氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，所以E項正確(2)根據(jù)，V1L1S，V2(L1L2)S，T1300 K，解得：T2450 K，t450 273 177 設(shè)應(yīng)該再往玻璃管內(nèi)注入x cm高的水銀柱，則V3(L1L2x)S，根據(jù)，T1300 K，T3360 K，V1L1S，p1(758) cmHg，p3(758x)cmHg，解得：x8.14 cm.如果大氣壓增大，則該報警器的報警溫度會升高答案：(1)CDE(2)177 8.1

8、4 cm升高4(1)(5分)(多選)下列說法正確的是()A毛細(xì)現(xiàn)象是液體的表面張力作用的結(jié)果B晶體在熔化時要吸熱，說明晶體在熔化過程中分子動能增加C由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功3.0105 J，若空氣向外界放出熱量2.5105 J，則空氣內(nèi)能增加5104 JE液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)和非晶體相似，具有各向同性(2)(10分)如圖所示，一左端開口、右端封閉、左右兩管等長的U形玻璃管豎直放置左管的下部封有長l125.0 cm的空氣柱，中間有一段長l225.0 cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l340.0 cm.水

9、平部分管長l435.0 cm.已知大氣壓強(qiáng)為p075.0 cmHg，空氣視為理想氣體現(xiàn)將一活塞(圖中未畫出)從左管開口處緩慢往下推，使管中水銀剛好全部進(jìn)入水平管中假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，空氣柱溫度與外界溫度始終一致，求下推活塞的距離解析：(1)毛細(xì)現(xiàn)象是液體的表面張力作用的結(jié)果，A正確；晶體在熔化時要吸熱，說明晶體在熔化過程中分子勢能增加，B錯誤；由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，C正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，選項D正確；液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)和某些晶體相似，具有各向異性，E錯誤(2)以cmHg為壓強(qiáng)單位在活塞下推前，左管下部空氣柱的壓強(qiáng)

10、為p1p0l2活塞下推后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律得p1(l3l22l1l4)p1(l3l2l1l4l2)設(shè)活塞下推距離為x，則此時左管中空氣柱的長度為l3l3l2l1x設(shè)此時左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p3，則p3p1由玻意耳定律得p0l3p3l3聯(lián)立各式解得x70.0 cm.答案：(1)ACD(2)70.0 cm5(1)(5分)(多選)如圖所示，小朋友坐在滑梯上勻速下滑，在這個過程中()A小朋友的機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，總能量不變B因為能量是守恒的，小朋友的機(jī)械能大小不變C該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能可以讓小朋友再運(yùn)動到滑梯頂端，而不產(chǎn)生其他影響D由于摩擦，小朋友滑過的滑梯溫度升高，分子的

11、平均動能增大，但不是其中每一個分子的動能都增大E由于摩擦，小朋友的褲子溫度升高，分子的平均動能增大(2)(10分)如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的汽缸的開口向下，內(nèi)有體積為V0的理想氣體，外界大氣壓強(qiáng)為p0，環(huán)境溫度為T0，輕活塞的橫截面積為S，輕活塞與汽缸之間的摩擦不計現(xiàn)在活塞下面掛一個質(zhì)量為m的小桶，活塞緩慢下移，并最終處于某一位置靜止不動已知重力加速度為g.求掛上小桶后系統(tǒng)穩(wěn)定時，汽缸內(nèi)氣體的體積V.拿掉小桶后，若要保持汽缸內(nèi)氣體的體積V不變，環(huán)境溫度需要升高到多少？汽缸吸熱還是放熱？解析：(1)小朋友沿滑梯勻速下滑的過程中，動能不變，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，減小的重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)

12、能，總能量不變，選項A正確，B錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，選項C錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能越大，但不是每一個分子的動能都增大，選項D、E正確(2)掛上小桶后，穩(wěn)定時汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為pp0氣體等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，有p0V0pV解得V最初及末狀態(tài)，氣體壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋呂薩克定律，有，解得T(也可由氣體等容變化過程，根據(jù)查理定律得，求解得T)氣體體積不變，溫度升高，汽缸要吸熱答案：(1)ADE(2)見解析6(1)(5分)(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A、B和C、D為等溫過程，B、C為等壓過程，D、A為等容過

13、程，則在該循環(huán)過程中，下列說法正確的是()AA、B過程中，氣體放出熱量BB、C過程中，氣體分子的平均動能增大CC、D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DD、A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化E若氣體在B、C過程中內(nèi)能變化量的數(shù)值為2 kJ，與外界交換的熱量為7 kJ，則在此過程中氣體對外做的功為5 kJ(2)(10分)如圖所示，固定的光滑斜面傾角為30，一質(zhì)量為M4 kg、底面積為S2 cm2的汽缸放在斜面上導(dǎo)熱活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中，活塞通過一根細(xì)桿固定在斜面底端，細(xì)桿與斜面平行，活塞和汽缸內(nèi)壁間光滑初始時汽缸內(nèi)、外氣體壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)p01105 Pa，活

14、塞與汽缸底部距離為l00.2 m，將汽缸由靜止釋放，經(jīng)過足夠長時間后汽缸靜止，重力加速度g取10 m/s2.求汽缸最終靜止時活塞與汽缸底部距離；整個過程中，汽缸內(nèi)氣體是從外界吸收熱量還是向外界釋放熱量？數(shù)值為多少？解析：(1)因為A、B為等溫過程，壓強(qiáng)變大，體積變小，故外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有UWQ，溫度不變，則內(nèi)能不變，故氣體一定放出熱量，選項A正確；B、C為等壓過程，因為體積增大，由理想氣體狀態(tài)方程C可知，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，故氣體分子的平均動能增大，選項B正確；C、D為等溫過程，壓強(qiáng)變小，體積增大，因為溫度不變，故氣體分子的平均動能不變，壓強(qiáng)變小說明單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少，選項C錯誤；D、A為等容過程，體積不變，壓強(qiáng)變小，由C可知，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故氣體分子的速率分布曲線會發(fā)生變化，選項D錯誤；B、C為等壓過程，體積增大，氣體對外做功，該過程中氣體的溫度升高，則氣體的內(nèi)能增加2 kJ，氣體從外界吸收的熱量為7 kJ，氣體對外界做功為5 kJ，故選項E正確(2)釋放汽缸時，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p0，體積為l0S；汽缸最終靜止時，設(shè)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，活塞與汽缸底部距離為l，對汽缸受力分析如圖所示由平衡條件有pSp0SMgsin 解得pp0由玻意耳定律得p