专题19 热学选填题汇编（解析版）

这是一份专题19 热学选填题汇编（解析版），共16页。试卷主要包含了PM2，以下说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.(2021·大连模拟)某气体的摩尔质量为Mml，摩尔体积为Vml，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA表示错误的是( )
A．NA＝eq \f(Mml,m) B．NA＝eq \f(Vml,V0)
C．NA＝eq \f(ρVml,m) D．NA＝eq \f(Mml,ρV0)
E．NA＝eq \f(ρVml,Mml)
【答案】：BDE
【解析】：阿伏加德罗常数NA＝eq \f(Mml,m)＝eq \f(ρVml,m)＝eq \f(Vml,V)，其中V应为每个气体分子所占有的体积，而题目中的V0则表示气体分子的体积，选项A、C正确，B、E错误；D中的ρV0不是气体分子的质量，因而选项D错误．
2.(2021·邯郸市模拟)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法正确的是( )
A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
C．温度越低PM2.5活动越剧烈
D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度
E．PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈
【答案】：BDE
【解析】：“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故选项B正确；大量空气分子对PM2.5无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越激烈，故选项C错误；导致PM2.5增多的主要原因是矿物燃料的燃烧，故应该提倡低碳生活，可有效减小PM2.5在空气中的浓度，故选项D正确；PM2.5中小一些的颗粒，空气分子对其撞击更不均衡，运动比大一些的颗粒更为剧烈，故选项E正确．
3.(2021·山东泰安模拟)甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x轴的变化关系如图所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为零，则下列说法正确的是( )
A．乙分子在P点时加速度为零
B．乙分子在Q点时分子势能最小
C．乙分子在Q点时处于平衡状态
D．乙分子在P点时动能最大
E．乙分子在P点时，分子间引力和斥力相等
【答案】 ADE
【解析】 由题图可知，乙分子在P点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，乙分子所受合力为零，加速度为零，选项A、E正确；乙分子在Q点时分子势能为零，大于乙分子在P点时的分子势能，选项B错误；乙分子在Q点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在Q点合力不为零，不处于平衡状态，选项C错误；乙分子在P点时，其分子势能最小，由能量守恒可知此时乙分子动能最大，选项D正确．
4．(2021·辽宁抚顺模拟)下列说法中正确的是( )
A. 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
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显
C．当两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大
D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大
E．一定质量的理想气体，经过等温压缩后，其压强一定增大
【答案】：ADE
【解析】：水的摩尔质量与一个水分子质量的比值等于阿伏加德罗常数，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中的微粒受到液体分子的各个方向的撞击而产生的不规则的运动，微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，各个方向的撞击越趋向均衡，布朗运动越不明显，故B错误；两个分子间的距离由很远逐渐减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先增大后减小，然后再增大，而分子势能先减小后增大，故C错误；温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大，故D正确；一定质量的理想气体等温压缩后，分子热运动的平均动能不变，而分子数密度增加，故其压强一定增大，故E正确．
5．(2021·江西上饶六校联考)把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间，盐就会进入鸭蛋里变成咸鸭蛋．则下列说法正确的是( )
A．如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，盐分子进入鸭蛋的速度就会加快
B．盐分子的运动属于布朗运动
C．在鸭蛋腌制过程中，有的盐分子进入鸭蛋内，也有盐分子从鸭蛋里面出来
D．盐水温度升高，每个盐分子运动的速率都会增大
E．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
【答案】：ACE
【解析】：如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，分子运动更剧烈，则盐进入鸭蛋的速度就会加快，故A正确；布朗运动本身不是分子的运动，故B错误；在腌制鸭蛋的盐水中，有盐分子进入鸭蛋，分子运动是无规则的，同样会有盐分子从鸭蛋里面出来，故C正确；盐水温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个盐分子运动的速率都会增大，个别分子的速率也可能减小，故D错误；食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故E正确．
6．(2021·福建莆田一中模拟)下列各种说法中正确的是( )
A．固体小颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著
B．扩散现象能在气体中进行，不能在固体中进行
C．气体分子永不停息地做无规则运动，固体分子之间相对静止不动
D．如果一开始分子间距离大于r0，则随着分子间距离的增大，分子势能增大
E．内能相同的物体，可能温度不同
【答案】：ADE
【解析】：固体小颗粒越小，表面积越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，温度越高，液体分子运动越激烈，冲击力越大，布朗运动越激烈，故A正确；一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，扩散现象就是分子运动的结果，所以固体、液体和气体之间都能发生扩散现象，故B、C错误；分子间距离大于r0，分子间表现为引力，则随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确；决定内能大小的宏观因素包括：物体的质量、温度和体积，所以内能相同的物体，可能温度不同，故E正确．
7．(2021·山东聊城模拟)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．外界对物体做功，物体内能一定增加
C．温度越高，布朗运动越明显
D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
E．当分子间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】：ACE
【解析】：温度高的物体内能不一定大，内能还与质量、体积有关，但分子平均动能一定大，因为温度是分子平均动能的标志，故A正确；改变内能的方式有做功和热传递，若外界对物体做功的同时物体放热，内能不一定增大，故B错误；布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡性造成的，液体温度越高，液体分子热运动越激烈，布朗运动越显著，故C正确；当分子间的距离从平衡位置增大时，分子间作用力先增大后减小，故D错误；当分子间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，故E正确．
8．(2021·江西南昌模拟)关于分子间的作用力，下列说法正确的是( )
A．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小
B．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大
C．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力的合力一定增大
D．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力的合力一定减小
E．若分子间的距离从无穷远处开始减小，则引力和斥力的合力先增大后减小再增大
【答案】：ABE
【解析】：分子间的引力、斥力和合力与分子间距离的关系如图所示
若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小，选项A正确；若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大，选项B正确；若分子间的距离从大于r0的适当位置减小，则分子间引力和斥力的合力可能减小，选项C错误；若分子间的距离从r0的位置开始增大，则开始一段距离内分子间引力和斥力的合力增大，选项D错误；若分子间距离从无穷远处开始减小，则引力和斥力的合力先增大后减小最后再增大，故选项E正确．
9．(2021·贵阳摸底)以下说法正确的是( )
A．金刚石、食盐都有确定的熔点
B．饱和汽的压强与温度无关
C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用
D．多晶体的物理性质表现为各向异性
E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小
【答案】：ACE
【解析】：金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，选项B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项D错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确．
10.(2021·河南开封模拟)以下说法中正确的是( )
A．从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关，一个是气体分子的最大速率，另一个是分子的数目
B．各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的，但大量分子的运动却有一定的规律
C．当分子间相互作用表现为斥力时，分子间距离越大，则分子势能越大
D．物体吸收热量同时对外做功，内能可能不变
E．氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率不同
【答案】：BDE
【解析】：从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关：一是分子的平均动能，二是单位体积内的分子数目，故A错误．各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的，但大量分子的运动存在统计规律，故B正确．当分子间相互作用表现为斥力时，分子间距离越大，分子力做正功，则分子势能越小，故C错误．物体吸收热量同时对外做功，若热量与功数值相等，由热力学第一定律知，内能不变，故D正确．氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均动能相同，由于分子质量不同，所以分子的平均速率不同，故E正确．
11．(2021河北邢台联考)图示为一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C过程的p­V图象，且AB ∥V轴，BC∥p轴．已知气体在状态C时的温度为300 K，下列说法正确的是( )
A．气体从状态A变化到状态B的过程中做等压变化
B．气体在状态A时的温度为225 K
C．气体在状态B时的温度为600 K
D．气体从状态A变化到状态B的过程中对外界做功
E．气体从状态B变化到状态C的过程中吸热
【答案】：ABD
【解析】：由图象可知，气体从状态A变化到状态B的过程中压强不变，做等压变化，选项A正确；气体从状态B变化到状态C的过程做等容变化，有：eq \f(pC,TC)＝eq \f(pB,TB)，TC＝300 K，pB＝3pC，则解得TB＝900 K；气体从状态A变化到状态B的过程做等压变化，有eq \f(VA,TA)＝eq \f(VB,TB)，其中VA＝eq \f(VB,4)，TB＝900 K，解得TA＝225 K，选项B正确，C错误；从状态A变化到状态B的过程，气体的体积变大，气体对外做功，选项D正确；气体从状态B变化到状态C的过程中，气体体积不变，则W＝0；温度降低，内能减小，U<0，则Q<0，则气体放热，选项E错误；故选ABD.
12.(2021·广东汕头联考)一定量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V­T图象如图所示．下列判断正确的是 ( )
A．ab过程中气体一定放热
B．ab过程中气体对外界做功
C．bc过程中气体内能保持不变
D．bc过程中气体一定吸热
E．ca过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小
【答案】 ADE
【解析】 由图示图象可知，ab过程气体发生等温变化，气体内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体放出热量，故A正确，B错误；由图象可知，bc过程气体体积不变而温度升高，气体内能增大，气体不做功，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故C错误，D正确；根据理想气体状态方程eq \f(pcVc,Tc)＝eq \f(paVa,Ta)，因VcTa，故pc>pa，根据气体压强的微观解析可知E正确，故选ADE.
13．(2021·成都摸底考试)下列说法正确的是( )
A．布朗运动反映了组成悬浮微粒的固体分子运动的不规则性
B．在水面上轻放一枚针，它会浮在水面，这是由于水面存在表面张力的缘故
C．物体温度升高时，物体内所有分子的热运动动能都增加
D．物体体积变大时，分子势能有可能增大，也有可能减小
E．一定质量的晶体在融化过程中，所吸收的热量全部用于增大分子势能
【答案】：BDE
【解析】：布朗运动通过悬浮微粒的无规则运动反映了液体或气体分子运动的不规则性，选项A错误；在水面上轻放一枚针，它会浮在水面，这是由于水面存在表面张力的缘故，选项B正确；物体温度升高时，根据温度的微观含义可知物体内分子的平均动能增大，但不是物体内所有分子的热运动动能都增加，选项C错误；物体体积变大时，分子势能有可能增大，也有可能减小，例如气体体积变大时，分子势能增大，水结冰时，体积增大，分子势能减小，所以选项D正确；一定质量的晶体在融化过程中，温度不变，分子平均动能不变，吸收热量，所吸收的热量全部用于增大分子势能，选项E正确．
13.(2021·广西桂林模拟)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V­T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是( )
A．过程ab中气体一定吸热
B．pc＝pb>pa
C．过程bc中分子势能不断增大
D．过程bc中每一个分子的速率都减小
E．过程ca中气体吸收的热量等于对外界做的功
【解析】：由题图知，该理想气体从a到b为等容变化，外界对气体做功为零，温度升高，内能增大，根据ΔU＝Q＋W，可知气体一定吸热，选项A正确；从b到c为等压变化，故pc＝pb，而从a到b为等容变化，根据查理定律可知温度升高，压强变大，故pb>pa，选项B正确；理想气体没有分子势能，选项C错误；从b到c，温度降低，分子的平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，选项D错误；从c到a，气体发生等温变化，内能不变，气体对外界做功，吸收热量，根据ΔU＝Q＋W可知，气体吸收的热量等于对外界做的功，选项E正确．
14．(2021·河南开封一模)下列说法中正确的是( )
A．分子运动的平均速率可能为零，瞬时速度不可能为零
B．液体与大气相接触时，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
C．空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体
E．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小
【答案】：BDE
【解析】：分子做永不停息的无规则运动，分子运动的平均速率不可能为零，瞬时速度有可能为零，故A错误；液体与大气相接触，表面层内分子间距较大，分子力表现为引力，故B正确；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，故C错误；晶体和非晶体的区别在于内部分子排列，有的通过外界干预可以相互转化，如把晶体硫加热熔化(温度超过300 ℃)再倒进冷水中，会变成柔软的非晶体，再过一段时间又会转化为晶体，故D正确；随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，若分子力表现为引力，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，故E正确．
15．(2021·湖北襄阳联考)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是( )
A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大
B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压
C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力
D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强可能增大
E．利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积
【答案】：BCD
【解析】：分子之间的距离等于平衡距离时，分子势能最小，所以当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能可能增大，也可能减小，故A错误；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压，故B正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，此时分子之间的引力大于斥力，液体表面存在张力，故C正确；单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，但如果速度增大，撞击力增大，气体的压强可能增大，故D正确；气体分子间距离较大，所以无法利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数估算出一个氧气分子的体积，只能求出单个分子占据的空间，故E错误．
16.(2021·武汉模拟)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T.下列判断正确的有( )
A．固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体
B．固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形
C．在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性
D．固体甲和固体乙的化学成分有可能相同
E．图线甲中ab段温度不变，所以甲的内能不变
【答案】：ABD
【解析】：晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故A正确；固体甲若是多晶体，则没有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B正确；在热传导方面固体甲若是多晶体，表现出各向同性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，但是固体甲和固体乙的化学成分有可能相同，故D正确；晶体在熔化时具有一定的熔点，但由于晶体吸收热量，内能在增大，故E错误．
17．(2021·唐山模拟)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是( )
A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大
B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变
C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加
D．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变
E．若气体体积减小，温度升高，单位时间内分子对器壁的撞击次数增多，平均撞击力增大，因此压强增大
【答案】：ACE
【解析】：气体压强的大小与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数两个因素有关．若单位体积内分子数不变，当分子热运动加剧时，决定压强的两个因素中一个不变，一个增大，故气体的压强一定变大，A对，B错；若气体的压强不变而温度降低时，气体的体积一定减小，故单位体积内的分子个数一定增加，C对，D错；由气体压强产生原因知，E对．
18．(2021·四川达州模拟)下列说法正确的是( )
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．热力学温度是国际单位制中7个基本物理量之一
C．热量能够自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体
D．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
E．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
【答案】：BCE
【解析】：布朗运动是悬浮在液体或气体中的小颗粒的无规则运动，是由液体分子的无规则运动而引起的，不是固体分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动，故A错误；热力学温度是国际单位制中7个基本物理量之一，故B正确；根据热力学第二定律可知，热量能够自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，故C正确；做功是通过能量转化的方式改变系统内能的，热传递是能量的转移，不是能量的转化，故D错误；温度是描述热运动的物理量，根据热平衡定律可知，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，故E正确．
19．(2021·东北三省四市模拟)下列说法中正确的是( )
A．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入火罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上．其原因是火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小
C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热传递可以逆向
D．自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E．随着科学技术的发展，人类终会制造出效率为100%的热机
【答案】：BCD
【解析】：相互间达到热平衡的两物体的温度相同，内能不一定相等，故A错误；火罐内气体压强小于大气压强，所以火罐能“吸”在皮肤上，故B正确；根据热力学第二定律可知，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，在有外界做功的条件热传递可以逆向，故C正确；根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D正确；根据热力学第二定律可知，人类不可能制造出效率为100%的热机，故E错误．
20.(2021·河南开封高三冲刺)如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中( )
A．气体对外界做功，内能减少
B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度不变
D．气体压强变大，温度不变
E．单位时间内撞击容器壁的分子数减少
【答案】：BCE
【解析】：由于b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，气体不做功，内能不变，选项A错误，B正确．由于气体体积增大，温度不变，气体压强变小，选项C正确，D错误．气体体积增大，单位时间内撞击容器壁的分子数减少，选项E正确．
21．(2021·长沙模拟)关于第二类永动机，下列说法中正确的是( )
A．第二类永动机是指没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机
B．第二类永动机违背了能量守恒定律，所以不可能制成
C．第二类永动机违背了热力学第二定律，所以不可能制成
D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能
E．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引起其他变化
【答案】：ACE
【解析】：由第二类永动机的定义知，A正确；第二类永动机违背了热力学第二定律，故B错误，C正确；机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引起其他变化，故E正确，D错误．
22．(2021·长沙模拟)下列叙述中，正确的是( )
A．同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
C．第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律
D．物体熔化时吸热，分子平均动能不一定增加
E．只知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出气体分子的体积
【答案】：ACD
【解析】：同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律，选项A正确．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，选项B错误．第二类永动机是不可能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律，选项C正确．物体熔化时吸热，如果温度不变，物体内分子平均动能不变，比如晶体的熔化过程，选项D正确．只知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出每个气体分子所占的体积，不能算出气体分子的体积，选项E错误．
23.(2021·四川蓉城名校联考)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态．其p­T图象如图所示．下列判断正确的是 ( )
A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
【答案】：ADE
【解析】：由图象可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体吸热，故B错误；ca过程压强不变，温度降低，体积减小，外界对气体做功W>0，气体温度降低，内能减少，ΔU<0，由热力学第一定律可知，外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，故D正确；由图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故E正确．
24．(2021·云南昆明二检)下列说法正确的是( )
A．温度低的物体内能一定小
B．从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械功而不引起任何变化是不可能的
C．液体与大气相接触，表层分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
D．熵值越大，表明系统内分子运动越无序
E．分子运动的平均动能可能为零，瞬时速度不可能为零
【答案】：BCD
【解析】：温度低的物体，分子平均动能小，内能不一定小，选项A错误．从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械功而不引起任何变化是不可能的，选项B正确．液体与大气相接触，由于蒸发，表层分子之间距离较大，大于平衡位置之间的距离，所以表层分子所受其他分子的作用表现为相互吸引，选项C正确．熵值越大，表明系统内分子运动越无序，选项D正确．分子运动的平均动能不可能为零，瞬时速度可能为零，选项E错误．
25.(2021·哈尔滨六中二次模拟)如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是( )
A．A→B过程中，气体对外界做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．C→D过程中，气体放热
E．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
【答案】：ACD
【解析】：A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A正确；B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；C→D过程中，气体内能不变，体积减小，外界对气体做功，则气体放热，选项D正确；D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故E错误．
26．(2021·东北三省三校联考)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A．该气体在体积缓慢增大的过程中，温度可能不变
B．该气体在压强增大的过程中，一定吸热
C．该气体被压缩的过程中，内能可能减少
D．该气体经等温压缩后，其压强一定增大，且此过程一定放出热量
E．如果该气体与外界没有发生热量交换，则其分子的平均动能一定不变
【答案】：ACD
【解析】：根据eq \f(pV,T)＝C可知该气体在体积缓慢增大的过程中，温度可能不变，选项A正确；该气体在压强增大的过程中，温度的变化和体积的变化都不能确定，则不能判断气体是否吸热，选项B错误；该气体被压缩的过程中，外界对气体做功，若气体放热，则内能可能减少，选项C正确；根据eq \f(pV,T)＝C可知该气体经等温压缩后，其压强一定增大，因温度不变，内能不变，外界对气体做功，则此过程一定放出热量，选项D正确；如果该气体与外界没有发生热量交换，但外界可能对气体做功或者气体对外做功，气体的内能可能会变化，则其分子的平均动能不一定不变，选项E错误．
二．填空题
27.(2021·山东潍坊模拟)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下操作：
a．在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积；
b．在装有水、撒适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，使薄膜形状稳定；
c．将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上；
d．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径．
(1)其中有操作错误的步骤是________；
(2)已知油酸酒精溶液中油酸体积占比例为k，N滴油酸溶液体积为V，一滴油酸溶液形成油膜的面积为S，则油酸分子的直径为________．
【答案】：(1)a (2)eq \f(kV,NS)
【解析】：(1)要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液，测出其体积为V，则一滴该溶液的体积为V1＝eq \f(V,N)，故有操作错误的步骤是a；
(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V0＝eq \f(kV,N)，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S，那么油酸分子直径为d＝eq \f(kV,NS).
28.浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了目前世界上最轻材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克，仅是空气密度的eq \f(1,6)。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/ml)，阿伏加德罗常数为NA，则a克气凝胶所含有的分子数为________，每个气凝胶分子的体积是________。
【答案】 eq \f(a,M)NA eq \f(M×10－3,NAρ)
【解析】 a克气凝胶所含分子数为n＝eq \f(a,M)NA气凝胶的摩尔体积为Vml＝eq \f(M×10－3,ρ)(单位为m3/ml)
每个气凝胶分子的体积为V0＝eq \f(Vml,NA)＝eq \f(M×10－3,NAρ)
29.如图所示，为测量大气压强的实验装置，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为800 mL；现用注射器缓慢向烧瓶中注入200 mL的水，稳定后两臂中水银面的高度差为25 cm，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。求
(1)大气压强p0(用“cmHg”做压强单位)；
(2)此过程中外界对烧瓶内的气体________(填“做正功”、“做负功”、“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)。
【答案】 (1)75 cmHg (2)做正功 放热
【解析】 (1)设大气压强为p0
初状态：p1＝p0，V1＝800 mL
注入水后：p2＝p0＋p，V2＝600 mL
由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2
解得：p0＝75 cmHg。
(2)气体体积减小，外界对气体做正功，温度不变，气体的内能不变，由热力学第一定律知，应对外放热。
30.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．
(1)该循环过程中，下列说法正确的是________．
A．A→B过程中，外界对气体做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
【答案】 (1)C (2)B→C 25
【解析】(1)在A→B的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功，选项A错误；B→C的过程中，气体对外界做功，W＜0，且为绝热过程，Q＝0，根据ΔU＝Q＋W，知ΔU＜0，即气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，选项B错误；C→D的过程中，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C正确；D→A的过程为绝热压缩，故Q＝0，W＞0，根据ΔU＝Q＋W，ΔU＞0，即气体的内能增加，温度升高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，选项D错误．
(2)从A→B、C→D的过程中气体做等温变化，理想气体的内能不变，内能减小的过程是B→C，内能增大的过程是D→A.气体完成一次循环时，内能变化ΔU＝0，热传递的热量Q＝Q1－Q2＝(63－38)kJ＝25 kJ，根据ΔU＝Q＋W，得W＝－Q＝－25 kJ，即气体对外做功25 kJ.
31一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量．
(1)气体状态从A到B是________过程(选填“等容”“等压”或“等温”)；
(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)；
(3)状态从C到D的变化过程中，气体________(选填“吸热”或“放热”)；
(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________．
【答案】：(1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p2(V3－V1)－p1(V3－V2)
【解析】：(1)A→B，对应压强值恒为p2，即为等压过程．
(2)B→C，由eq \f(pV,T)＝恒量，V不变，p减小，T降低．
(3)C→D，由eq \f(pV,T)＝恒量，p不变，V减小，可知T降低．外界对气体做功，内能减小，由ΔU＝W＋Q可知C→D过程放热．
(4)A→B，气体对外界做功WAB＝p2(V3－V1)
B→C，V不变，气体不做功
C→D，V减小，外界对气体做功WCD＝－p1(V3－V2)
状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界做的总功W＝WAB＋WBC＋WCD＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)．
32．我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 K．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化．如图所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度T0＝300 K，压强p0＝1 atm，封闭气体的体积V0＝3 m3，如果将该汽缸下潜至990 m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．
(1)求990 m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10 m深的海水产生的压强)．
(2)下潜过程中封闭气体________(选填“吸热”或“放热”)，传递的热量________(选填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功．
【答案】：(1)2.8×10－2 m3 (2)放热 大于
【解析】：(1)当汽缸下潜至990 m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意可知p＝100 atm
根据理想气体状态方程得eq \f(p0V0,T0)＝eq \f(pV,T)
代入数据得V＝2.8×10－2 m3.
(2)下潜过程中温度降低，则ΔU<0，气体体积减小，
则W>0，由ΔU＝Q＋W知，Q<0，放热，且|Q|>W.