熱點21
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1．(1)下列敘述正確的是________．(填正確答案標號)
A．溫度升高時，物體內每個分子的熱運動速度都增大
B．布朗運動是液體分子對懸浮固體顆粒的碰撞作用不平衡造成的
C．外界對氣體做正功，氣體的內能一定增加
D．自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性
E．氣體壓強本質上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力
(2)如圖所示，在長為l＝57 cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內，用4 cm高的水銀柱封閉著51 cm 長的理想氣體，管內外氣體的溫度均為33 ℃.現將水銀徐徐注入管中，直到水銀面與管口相平，此時管中氣體的壓強為多少？接著緩慢對玻璃管加熱升溫至多少時，管中剛好只剩下4 cm高的水銀柱？(大氣壓強為p0＝76 cmHg)
2．(2019•德州模擬)(1)下列說法正確的是( )
A．液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，故液體表面存在張力
B．懸浮在液體中的固體小顆粒會不停地做無規則的運動，這種運動是分子熱運動
C．把很多小的單晶體放在一起，就變成了非晶體
D．第二類永動機沒有違反能量守恒定律
E．絕對零度不可達到
(2)如圖所示，—個絕熱的汽缸(汽缸足夠高)豎直放置，內有一個絕熱且光滑的活塞，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，隔板將汽缸分成兩部分，分別密封著兩部分理想氣體A和B.活塞的質量m＝8 kg，橫截面積S＝10 cm2，與隔板相距h＝25 cm，現通過電熱絲緩慢加熱氣體，當A氣體吸收熱量Q＝200 J時，活塞上升了h′＝10 cm，此時氣體的溫度為t1＝27 ℃，已知大氣壓強p0＝1×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2.
①加熱過程中，若A氣體的內能增加了ΔU1＝55 J，求B氣體的內能增加量ΔU2；
②現在停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當活塞恰好回到原來的位置時，A氣體的溫度為t2＝30 ℃，求添加砂粒的總質量M.
3．(2019•臨沂質檢)(1)下列敘述中正確的是________．
A．兩個分子間距離減小時，分子間引力和斥力都在增大
B．擴散現象是物質分子間存在斥力作用的結果
C．液晶是一種特殊物質，它既具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學各向異性
D．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能
E．在使兩個分子間的距離由很遠(r>10－9 m)減小到分子力為零的過程中，分子勢能始終減小
(2)
豎直平面內有一L形細玻璃管，A端封閉，C端開口，最初AB段處于水平狀態，且AB段的橫截面積是BC段的2倍，中間有一段水銀將理想氣體封閉在A端，各部分尺寸如圖所示，外界大氣壓強p0＝75 cmHg.環境溫度為27 ℃.
①若從C端緩慢注入水銀，使水銀與C端管口平齊，需要注入水銀的長度為多少？
②在①的條件下，若將AB段置入熱源中，緩慢升高溫度，使氣柱恢復初始長度，這時熱源的溫度是多少(不考慮水銀柱的熱脹冷縮)?
③畫出整個過程中的p－T圖象．
板塊四 選考題熱點巧練
熱點21 選修33
1．解析：(1)由于大量分子運動的無規則性，溫度升高時，物體內大多數分子的熱運動速率增大，并非每個分子的速率都增大，A項錯誤；布朗運動是液體分子從各個方向對懸浮固體顆粒的碰撞作用不平衡造成的，B項正確；外界對氣體做正功的同時，若氣體放熱，且釋放的熱量大于外界對氣體做的功，氣體的內能將減少，C項錯誤；自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性，D項正確；從微觀上看，氣體壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，E項正確．
(2)設玻璃管的橫截面積為S，
初態時，管內氣體的溫度為T1＝306 K，體積為V1＝51S(cm3)，
壓強為p1＝p0＋ρgh＝80 cmHg.
當水銀面與管口相平時，設水銀柱高為H，則管內氣體的體積為V2＝(57 cm－H)S(cm3)，
壓強為p2＝p0＋ρgH
由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，
代入數據，解得H＝9 cm，
所以p2＝85 cmHg.
設溫度升至T時，水銀柱剛好高為4 cm，管內氣體的體積為V3＝53S(cm3)，
壓強為p3＝p0＋ρgh＝80 cmHg.
由蓋－呂薩克定律得V1T1＝V3T，
代入數據，解得T＝318 K.
答案：(1)BDE (2)85 cmHg 318 K
2．解析：(1)通常，處于液體表面層的分子較為稀疏，其分子間距較大，液體分子之間的合力表現為平行于液體界面的引力，故A項正確；懸浮在液體中的固體小顆粒會不停地做無規則的運動，這種運動是布朗運動，故B項錯誤；把很多小的單晶體放在一起，就變成了多晶體，故C項錯誤；第二類永動機沒有違反能量守恒定律，但是違背了熱力學第二定律，故D項正確；絕對零度是不可達到的，故E項正確．
(2)①B氣體對外做功W＝(p0S＋mg)h′＝18 J，由熱力學第一定律得ΔU1＋ΔU2＝Q－W，ΔU2＝Q－W－ΔU1＝127 J.
②B氣體的初狀態p1＝p0＋mgS＝1.8×105 Pa
V1＝(h＋h′)S＝3.5×10－4 m3
T1＝(27＋273) K＝300 K
B氣體的末狀態p2＝p0＋（m＋M）gS
V2＝hS＝2.5×10－4 m3
T2＝(30＋273) K＝303 K
由理想氣體狀態方程得p1V1T1＝p2V2T2
代入數據得M＝7.452 kg.
答案：(1)ADE (2)①127 J ②7.452 kg
3．解析：(1)兩個分子間距離減小時，分子間引力和斥力都在增大，A正確；擴散現象與布朗運動是分子無規則運動的宏觀表現，B錯誤；根據液晶的性質可知，液晶是一種特殊物質，它既具有液體的流動性，又像某些晶體那樣具有光學各向異性，C正確；氣體分子之間的距離很大，分子力近似為零，分子勢能也近似為零，氣體如果失去了容器的約束就會散開，是分子無規則地運動的結果，D錯誤；在使兩個分子間的距離由很遠(r>10－9 m)減小到分子力為零的過程中，分子力表現為引力，做正功，分子勢能始終減小，E正確．
(2)①設A側氣柱長度l1＝30 cm－10 cm＝20 cm時，氣體的壓強為p1，氣柱長度為l2時，氣體壓強為p2
根據題意可得p1＝80 cmHg，p2＝100 cmHg
此過程為等溫變化，根據玻意耳定律，有p1V1＝p2V2，即p1l1＝p2l2，解得l2＝16 cm
因為AB段的橫截面積是BC段的2倍，所以注入水銀的長度Δx＝(20 cm－16 cm)×2＋25 cm－5 cm＝28 cm；
②若將AB段置入熱源中，緩慢升高溫度，有部分水銀溢出，使其恢復初始狀態，根據查理定律有，p1T1＝p3T3，p3＝75 cmHg＋ρgh＝100 cmHg，T3＝p3T1p1＝375 K＝102 ℃；
③整個過程的p－T圖象如圖所示．
答案：(1)ACE (2)①28 cm ②102 ℃
③見解析圖
