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专题21
一．选择题
1.(5分) （2019南昌模拟）下列说法正确的是___________(选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错个扣3分，最低得分为0)
A.对理想气体做功，内能不一定增加
B.水由液态变为气态，分子势能增加
C液体的饱和汽压一定比未饱和汽压大
D.已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数
E.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能都是随分子间距离的增大而增大
【参考答案】（1）ABD
【命题意图】本题考查热力学第一定律、物态变化、饱和气压、阿伏伽德罗常数、分子力和分子势能等热学及其相关知识点。
【解题思路】根据热力学第一定律，对理想气体做功，内能不一定增加，选项A正确；水由液态变为气态，吸收热量，分子势能增加，选项B正确；液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，所以低温时液体的饱和汽压不一定比高温时未饱和汽压大，选项C错误；已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数，选项D正确；当分子力表现为引力时，分子势能都是随分子间距离的增大而增大，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，选项E错误。
2.（2019福建厦门一模）下列说法中正确的是_________。（填正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．内能不同的物体，它们的分子平均动能可能相同
B．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能一定改变
C．气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，气体分子运动剧烈程度增大
D．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
E. 已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数
【参考答案】ADE
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【名师解析】内能不同的物体，只要它们的温度相同，根据温度是分子平均动能的标志可知，它们的分子平均动能可能相同，选项A正确；外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，若对物体做功的数值等于物体向外界放出热量的数值，则物体的内能不变，选项B错误；气缸中密封的理想气体在被压缩过程中，体积减小，若等温压缩，则温度不变，则气体分子运动剧烈程度不变，选项C错误；液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性，选项D正确；已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数，选项E正确。
3．(5分) （2019高三考试大纲调研卷10）下列说法中，正确的是(填正确答案标号，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)（ ）
A.机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功从而转化成机械能
B.将两个分子由距离极近移动到相距无穷远处的过程中，它们的分子势能先减小后增大
C.当气体分子间的作用力表现为引力时，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增大
D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体存在表面张力
E.单位时间内气体分子对容器壁单位面积碰撞的次数减少，气体的压强一定减小
【参考答案】（1）（5分）BCD
【名师解析】.机械能可以全部转化为内能，内能无法全部用来做功从而转化成机械能，故A错误；.将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增加，故B正确；已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，气体分子间距离变大，要克服分子引力做负功，分子势能增加，气体内能增加，同时由于气体体积增大，气体要对外界做功，故C正确；.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，则液体表面分子间的作用表现为相互吸引，所以存在表面张力，故D正确；.气体的体积增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，如果温度升高，气体分子撞击器壁的速率增大，对器壁的压力增大，气体的压强可能增大、可能减小、可能不变，故E错误。故选BCD。
4．(5分) （2019高三考试大纲调研卷9）下列说法中，正确的是(填正确答案标号，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)（ ）
A．非晶体呈各向同性，晶体也有可能呈各向同性
B．物块在自由下落过程中，分子的平均动能增大，分子势能减小
C．布朗运动虽不是分子运动，但是它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
D．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度
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E．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气泡内部气体(视为理想气体)内能不变
【参考答案】（1）（5分）ADE
【名师解析】(1)非晶体呈各向同性，多晶体也有可能呈各向同性，而单晶体大多表现为各向异性，A正确；分子动能与分子势能都与机械能无关，物块在自由下落过程中，机械能增加，B错误；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映，不是组成固体颗粒的分子在做无规则运动，C错误；根据热力学第0定律，如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度，D正确；温度是分子的平均动能的标志，若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则分子的平均动能不变；而且气体的内能与体积无关，所以气泡内部气体（视为理想气体）内能不变，E正确．
5.(5分)（2019高考大纲模拟卷） 关于热力学基础，下列说法正确的是________。(填正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
B．对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大
C．热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D．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
E．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动属于布朗运动
【参考答案】（1）（5分）BCD
【名师解析】 (1)气体扩散现象表明气体分子永不停息地做无规则运动，选项A错误；对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大，选项B正确；热量总是自发地从高温物体传到低温物体，即从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体，选项C正确；当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，分子距离减小时，分子力做负功，则分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D正确；灰尘的运动不属于布朗运动，选项E错误．
二．计算题
1.．（2019高三考试大纲调研卷9）(10分)如图所示，内径相同的两U形玻璃管竖直放置在空气中，中间用细软管相连，左侧U形管顶端封闭，右侧U形管开口，用水银将部分气体A封闭在左侧U形管内，细软管内还有一部分气体。已知环境温度恒为27℃，大气压强为，稳定时，A部分气体长度为，管内各液面高度差分别为、；
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①求A部分气体的压强；
②现仅给A部分气体加热，当管内气体温度升高了时，A部分气体长度为21cm，求时右侧U形管液面高度差。
【参考答案】（10分）① ②
【名师解析】
①设左侧A部分气体压强为p1，软管内气体压强为p2，由图中液面的高度关系可知，
，，
解得；
②由理想气体状态方程有 ，
解得；
由于空气柱长度增加1cm，则水银柱向右侧移动1cm，因此液面高度差，，
解得；
2．(10分) （2019高三考试大纲调研卷10）如图所示，两竖直且正对放置的导热气缸底部由细管道（体积忽略不计）连通，两活塞用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。上下两活塞（厚度不计）的横截面积分别为，两活塞总质量为，两气缸高度均为。气缸内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞到气缸底部距离均为（图中未标出）。已知大气压强为，环境温度为。
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(i)若缓慢升高环境温度，使活塞缓慢移到一侧气缸的底部，求此时环境温度；
(ii)若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞b，在活塞b由开始运动到气缸底部过程中，求向下推力的最大值。
【参考答案】（10分）①400K ②75N
【名师解析】（1）由于气缸内气体压强不变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移动，由盖-吕萨克定律得：
解得T=400K
（2）设初始气体压强为，由平衡条件有
代入数据得
活塞b刚要到达气缸底部时，向下的推力最大，此时气体的体积为，压强为由玻意耳定律得：
代入数据得
由平衡条件有：
代入数据得：
3.(10分) （2019高考大纲模拟卷）一艘潜水艇位于水面下h＝200 m处，艇上有一个容积V1＝2 m3的钢筒，筒内贮有压强p1＝200p0的压缩气体，其中p0为大气压强，p0＝1×105 Pa.已知海水的密度ρ＝1×103 kg/m3，取重力加速度g＝10 m/s2，设海水的温度不变．有一个与海水相通的装满海水的水箱，现在通过细管道将钢筒中部分气体压入该水箱，再关闭管道，水箱中排出海水的体积为V2＝10 m3
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，此时钢筒内剩余气体的压强为多少？
【参考答案】（10分）9.5×106 Pa
【名师解析】
(2)钢筒中气体初始状态：
p1＝200p0，V1＝2 m3
与海水相通的水箱中的压强：p2＝p0＋ρgh＝21p0
设钢筒内剩余气体的压强为p3，钢筒中排出的气体在压强为p3时的体积为V3，
则有p3V3＝p2V2
对钢筒中所有的气体有：p1V1＝p3(V1＋V3)
解得：p3＝9.5×106 Pa.
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