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1、- 1 - 热学热学 一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共 1212 小题，每小题小题，每小题 5 5 分，共分，共 6060 分分。在每小题给出的四个选项中，在每小题给出的四个选项中， 1818 题只有一项符合题目要求；题只有一项符合题目要求； 912912 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 5 分，选对但分，选对但 不全的得不全的得 3 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分。）分。） 1 2016 年 9 月 15 日，我国成功发射的“天宫二号”搭载的空间冷原子钟，有望实现约 3000 万年误差 1 秒的超高精度。空间冷原子钟利用激光和原
2、子的相互作用减速原子运动以获 得超低温原子，在空间微重力环境下，这种超低温原子可以做超慢速匀速直线运动，基于对 这种运动的精细测量可以获得精密的原子谱线信息，从而获得更高精度的原子钟信号，使时 间测量的精度大大提高。 卫星导航定位系统是利用精确测量微波信号从卫星到达目标所用的时间，从而获知卫星和目 标之间的准确距离。因此，测量时间的精度，将会直接影响定位准确度。目前我国的“北斗 导航定位”系统上使用的原子钟，精度仅到纳秒（10-9s）量级，所以民用的定位精度在十几 米左右。 “空间冷原子钟”的精度达到皮秒（10-12s）量级，使得基于空间冷原子钟授时的全 球卫星导航系统具有更加精确和稳定的运行
3、能力。 根据上述材料可知，下列说法中正确的是（ ） A. “空间冷原子钟”的超低温原子，它们的内能为零 B. “空间冷原子钟”在地球表面和在空间微重力环境下的精度相同 C. 在空间微重力环境下，做超慢速匀速直线运动的原子不受地球引力作用 D. “空间冷原子钟”试验若成功，将使“北斗导航”的精度达到厘米量级 【答案】D 2一定质量的理想气体状态变化的 P-T 图，如图所示，若用和 Va、Vb、Vc 分别表 示气体在 a、b、c 三种状态下的气体的密度和体积则（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】根据理想气体状态方程：，可知从a到b体积不变即，根据可知， 密度不变，即，从b到 c 温
4、度不变，压强增大，根据理想气体状态方程：，可 知体积减小，所以有：，根据可知，由此可得：， - 2 - ，故 B 正确，ACD 错误。 3一定质量的理想气体，当它发生如图所示的状态变化时，哪一个状态变化过程中，气体 吸收热量全部用来对外界做功 A. 由 A 至 B 状态变化过程 B. 由 B 至 C 状态变化过程 C. 由 C 至 D 状态变化过程 D. 由 D 至 A 状态变化过程 【答案】D 4关于分子力和分子势能，下列说法正确的是() A. 当分子力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大而减小 B. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离减小而减小 C. 当分子力表现为引力时，分子势
5、能随分子间距离减小而增大 D. 用打气筒给自行车打气时，越下压越费力，说明分子间斥力越来越大，分子间势能越来 越大 【答案】B 【解析】当分子力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，选项 A 错误； 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离减小而减小，选项 B 正确，C 错误；用打气 筒给自行车打气时，越下压越费力，这是气体压强作用的缘故，与分子力无关，选项 D 错误； 故选 B. 5如图所示，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两 分子间距离的关系如图中曲线所示，F0 为斥力，F0 为引力，a、b、c、d 为 x 轴上四个特 定的位置，现把
6、乙分子从 a 处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则() A. 乙分子在 b 处势能最小，且势能为负值 B. 乙分子在 c 处势能最小，且势能为负值 C. 乙分子在 d 处势能一定为正值 D. 乙分子在 d 处势能一定小于在 a 处势能 【答案】B 【点睛】该题考察的是分子间的作用力与分子间距离的关系，分子间的引力和斥力总是同时 存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同，只要掌握该规律即可 解答此类题目。 6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一个小罐内，当纸片燃 烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是， 当
7、火罐内的气体 - 3 - A. 温度不变时，体积减小，压强增大 B. 体积不变时，温度降低，压强减小 C. 压强不变时，温度降低，体积减小 D. 质量不变时，压强增大，体积减小 【答案】B 【解析】试题分析：把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经 过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气 体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上故选 B 7有关固体和液体，下列说法中正确的是 （ ） A. 固体分为晶体和非晶体，其中晶体的光学性质是各向同性的 B. 组成晶体的物质微粒在空间整齐排列成“空间点阵” C. 液体的物理性质表现出
8、各向异性 D. 液体具有流动性是因为液体分子具有固定的平衡位置 【答案】B 【解析】有些晶体沿不同方向的光学性质不同，是各向异性，A 错误；晶体中，原子都是按 照各自的规则排列的，具有整齐排列的“空间点阵” ，B 正确；非晶体的微观结构与液体相似， 因而液体的物理性质表现出各向同性，C 错误；液体分子没有固定的平衡位置，因而具有流 动性，D 错误。 8下列说法中不正确的是 () A. 给轮胎打气的过程中，轮胎内气体内能不断增大 B. 洒水车在不断洒水的过程中，轮胎内气体的内能不断增大 C. 太阳下暴晒的轮胎爆破，轮胎内气体内能减小 D. 拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，说明火罐内气体内能减小
9、 【答案】B 【解析】给轮胎打气的过程中，轮胎内气体质量增加，体积几乎不变，压强增加，温度升高， 内能增加，选项 A 正确；洒水车内水逐渐减小，轮胎内气体压强逐渐减小，体积增大，对外 做功，气体内能减小，选项 B 错误；轮胎爆破的过程中，气体膨胀对外做功，内能减小，选 项 C 正确；火罐内气体温度逐渐降低时，内能减小，选项 D 正确 9下列说法正确的是 。 A. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C. 温度相等的水和水银，它们的分子平均动能一定相等 D. 高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E. 干湿泡温度计的湿泡
10、显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热 的结果 【答案】BCE - 4 - 10关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. 一定质量的理想气体在等温变化时，内能不改变，气体不和外界发生热交换 C. 布朗运动不是分子运动，但它能间接反映液体分子在做无规则的运动 D. 温度越高，两种物质的浓度差越大，则扩散进行的越快。 E. 相对湿度大时，蒸发快。 【答案】ACD 【解析】A、温度是分子平均动能的标志，所以温度高的物体分子平均动能一定大，而物体 的内能还与物质的量、体积等因素有关，所以物体的内能不一定大，故
11、A正确； B、理想气体在等温变化时，内能不改变，当气体体积变化时气体对外界或外界对气体要做 功，由热力学第一定律知，气体与外界要发生热交换，故B错误； C、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，它间接地反映了液体分子的无规则运动，故 C正确； D、扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动， 温度越高，两种物质的浓度差越大，则扩 散进行的越快，故D正确； E、相对湿度大时，空气接近饱和气体，液体内部分子进入空气的速度与空气里的液体分子 进入液体中的速度差不多，蒸发很难进行，E 错误。 故选：ACD。 11下列说法中正确的是 。 A. 给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力 B. 液体表面张力
12、与浸润现象都是分子力作用的表现 C. 悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉中分子做无规则的热运动 D. 干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远 E. 液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 【答案】BDE 12下列说法中正确的是（ ） A. 具有各向同性的固定一定是非晶体 B. 饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关 C. 能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性 D. 液体表面层分子间距离较大，这些液体分子间作用力表现为引力 E. 若某气体摩尔体积为V，阿伏加德罗常数用 NA表示，则该气体的分子体积为 A V N 【答案】BCD 【解析】A、多晶体和
13、非晶体均具有各向同性，A 错误； - 5 - B、饱和气压只与温度有关，其大小随温度降低而减小，与饱和的体积无关，故 B 正确； C、能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性，C 正确； D、根据液体表面张力的性质可知，液体表面层分子间距离比液体内部大，这些液体分子间 作用力表现为引力，D 正确； E、气体分子间距离较大，故不能根据阿伏加德罗常数计算分子体积，只能计算气体分子占 据的空间，E 错误； 故选 BCD。 二、非选择题（本大题共二、非选择题（本大题共 4 4 小题，第小题，第 1313、1414 题每题题每题 1010 分；第分；第 1515、1616 题每题题每题 15
14、15 分；共分；共 5050 分）分） 13（10 分） 如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长 ll=25.0cm 的空气柱，中间有一段长为 l2=25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度 l3=40.0cm已知大气压强为 P0=75.0cmHg现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓 往下推，使管下部空气柱长度变为 l1=20.0cm假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推 的距离 【答案】15.0 cm 14（10 分）如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图 回答： (1)这种合金在固态时是不是晶体？ (2)这种合金的熔点是多少？
15、(3)熔化过程用了多少时间？ (4)图中 BC 段表示这种合金处于什么状态？ 【答案】(1)是(2)210 (3)8 min (4)固、液共存 【解析】 （1）题图中 BC 阶段表示该合金的熔化过程，说明有一定的熔点，所以这种合金在 固态时是晶体； （2）熔点为210； （3）熔化过程用了1468tminmin ； - 6 - （4）BC 段就是这种合金的熔化过程，合金处于固、液共存状态。 【点睛】此题主要考查晶体的熔化过程，需要注意的是我们对于图象的分析能力。 15（15 分）目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台再严重下去，瓶装纯 净空气也会上市设瓶子的容积为 500 mL，空气
16、的摩尔质量 M29103 kg/mol.按标准状 况计算，NA6.01023 mol1，试估算： (1)空气分子的平均质量是多少？ (2)一瓶纯净空气的质量是多少？ (3)一瓶中约有多少个气体分子？ 【答案】(1)4.81026kg(2)6.5104kg(3)1.31022个 【点睛】解决本题的关键知道摩尔质量、质量、摩尔数之间的关系，知道分子数等于质量与 分子质量的比值分子数也可以通过摩尔量与阿伏伽德罗常数的乘积求解。 16（15 分）如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞 A 封 闭体积相等的两部分气体。开始时管道内气体温度都为，下部分气体的压强 ，活塞质量，管道的内径横截面积。现保持管道下部分 气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至 T，最终管道内上部分气体体积变为原来的四分之 三，若不计活塞与管道壁间的摩擦，求此时 下部分气体的压强 p； 上部分气体的温度 T。 【答案】 （1） （2
