A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
分卷II
三、实验题、填空共20分
13.用油膜法测分子直径的步骤如下：
A．用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数；
B．配制油酸酒精溶液：
例如取1mL的油酸，并精确地测出它的体积，用无水酒精按1∶200的体积比稀释油酸，使油酸在酒精中充分溶解；
C．用浅盘装入2cm深的水，然后将痱子粉或滑石粉均匀地撒在水面上；
D．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V；
E．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的格数求出油膜的面积S；
F．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用细彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上；
G．用公式d＝
，求出薄膜厚度，即油酸分子的直径．
正确的排列顺序是________．
14.对于一定质量的理想气体，以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值．如图所示，三个坐标系中，两个点都表示相同质量某种理想气体的两个状态．根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小．
（1）p－T图象（图甲）中A、B两个状态，________状态体积小．
（2）V－T图象（图乙）中C、D两个状态，________状态压强小．
（3）p－V图象（图丙）中E、F两个状态，________状态温度低．
15.
（1）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做的功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×105J.试问：
此压缩过程中，气体________（填“吸收”或“放出”）的热量等于________J.
（2）若一定质量的理想气体分别按如图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________（填“A”“B”或“C”），该过程中气体的内能________（填“增加”“减少”或“不变”）.
4、计算题
16.某压力锅的结构如图所示.盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起.假定在压力阀被顶起时，停止加热.
（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式.
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量.锅内原有气体的内能如何变化？
变化了多少？
（3）已知大气压强p随海拔高度H的变化满足p＝p0（1－αH），其中常数α>0.结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同.
17.一根内径均匀，一端封闭，另一端开口的直玻璃管，长l＝100cm.用一段长h＝25cm的水银柱将一部分空气封在管内，将其开口朝上竖直放置，被封住的气柱长l0＝62.5cm.这时外部的大气压p0＝75cmHg，环境温度t0＝－23℃，如图所示．现在使气柱温度缓慢地逐渐升高，外界大气压保持不变，试分析为保持管内被封气体具有稳定的气柱长度，温度能升高到的最大值，并求出这个温度下气柱的长度．
18如图所示，汽缸A和B的活塞用硬杆相连，活塞的横截面积SA＝2SB，两活塞距离底部均为h，汽缸壁用导热材料做成，此时环境温度为300K，外界大气压为p0，汽缸B内的压强p2＝0．5p0．问：
（1）此时汽缸A内气体的压强为多少？
（2）若保持汽缸B中的气体温度不变，把汽缸A缓慢加热，加热至温度多高活塞才移动
h?
答案解析
1.【答案】C
【解析】液晶是介于固态和液态之间的中间态，其分子排列介于二者之间，并且排列是不稳定的，容易在外界影响下发生改变，经研究发现不是所有物质都具有液晶态，故A、B、D错误，C正确.
2.【答案】C
【解析】气体的压强是由于气体分子的频繁撞击产生的，A错误，C正确；气体分子的平均速率增大，若气体体积增大，气体的压强不一定增大，B错误；当某一容器自由下落时，分子的运动不受影响，容器中气体的压强不为零，D错误．
3.【答案】D
【解析】下雪时，漫天飞舞的雪花，是雪花的运动，属于机械运动，A项错；擦黑板时，粉笔灰四处飞扬，属于机械运动，B项错；米粒在水中翻滚，是米粒的运动，不是分子运动，不属于扩散现象，C项错；花香四溢是香气分子在运动，属于扩散现象，D项正确．
4.【答案】C
【解析】物质的质量也是影响物体内能的一个因素，C中不知它们的质量，故无法比较.
5.【答案】C
【解析】当压力锅的限压阀刚好未被顶起时锅内压强最大，温度最高，pmax＝p0＋
＝2．01×105Pa，由表知此时锅内温度为122℃，故选C．
6.【答案】B
【解析】第二种表述的意思是：
热机吸收热量，对外做功，同时把热量传给低温物体.
7.【答案】C
【解析】当两分子间距离r＝r1时，分子势能为零，但rr2时，由图象可以看出分子势能随着r的增大而增大，而分子间相互作用的引力和斥力逐渐减小，选项D错误．
8.【答案】B
【解析】浸润的情况下，液体会沿着管壁上升，这是由于附着层内分子相互排斥，同时表面层内分子相互吸引的结果；不浸润的情况下，液体会沿着管壁下降，这是由于附着层内分子和表面层内分子均相互吸引的结果.由于液体内部分子力约为零，因此当附着层分子比内部稀疏时，分子力表现为引力，当附着层分子比内部密时，分子力表现为斥力.
9.【答案】BD
【解析】保持温度不变，减小它的体积，可以使水蒸气的压强增大到饱和汽压，所以A错，B对；因为温度越高，饱和汽压越大，所以可以采取降低温度、减小饱和汽压的方法，使未饱和汽变成饱和汽，故C错，D对.
10.【答案】AB
【解析】
11.【答案】AD
【解析】统计规律是对大量偶然事件而言的整体规律，对于少量的个别的偶然事件是没有意义的，个别的、少量的气体分子的运动规律是不可预知的，对于大量的气体分子的运动呈现出“中间多，两头少”的统计规律，所以正确答案为A、D．
12.【答案】BC
【解析】相同的密闭容器，体积相同，且气体为等质量的同种气体，所以有
＝
．由p甲13.【答案】BADCFEG
【解析】要先配制油酸酒精溶液，再测量好1滴油酸酒精溶液的体积，接着算出1滴溶液中纯油酸的体积V，然后向浅盘中注入水撒上痱子粉或滑石粉，将1滴油酸酒精溶液滴在液面上，测出油膜的面积S，代入公式d＝
可求出分子的直径．
14.【答案】
（1）A
（2）C （3）F
【解析】甲图画出的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以VB>VA.乙图画出的倾斜直线为等压线，斜率越小，压强越大，所以pD>pC.丙图画出的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以TE>TF.
15.【答案】
（1）放出 5.0×104
（2）C 增加
【解析】
（1）由热力学第一定律得
Q＝ΔU－W＝1.5×105J－2.0×105J＝－5.0×104J
即气体放热5.0×104J.
（2）C中表示等压变化，由题图知气体温度升高，内能增加.
16.【答案】
（1）n＝
NA
（2）内能减少，减少了3J （3）锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低
【解析】
（1）设锅内气体分子数为n，n＝
NA.
（2）根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝－3J，锅内气体内能减少，减少了3J.
（3）由p＝p0（1－αH）（其中α>0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；由p1＝p＋
知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；根据查理定律
＝
.可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低.
17【答案】33.25℃ 87.5cm
【解析】这是一个关于气体在状态变化过程中，状态参量存在极值的问题．首先，对过程进行分析，当管内气体温度逐渐升高时，管内气体体积要逐渐增大，气体压强不变，pV值在增大．当水银面上升到管口时，水银开始从管内排出，因为
＝C，当管内水银开始排出后，空气柱体积增大，而压强减小，若pV值增大，则温度T继续升高，当pV值最大时温度最高，如果温度再升高不再满足
＝C，管内气体将不能保持稳定长度．
选取封闭气体为研究对象，在温度升高过程中，可分成两个过程研究．
第一过程：
从气体开始升温到水银升到管口，此时气体温度为T，管的横截面积为S，此过程为等压过程，根据盖—吕萨克定律有
＝
，所以T＝
T0，
其中T0＝t0＋273K＝250K，l′＝75cm，l0＝62.5cm.
代入数据解得T＝300K.
第二过程：
温度达到300K时，若继续升温，水银开始溢出．设当温度升高到T′时，因水银溢出使水银柱减短了xcm，此过程气体的三个状态参量p、V、T均发生了变化．
p1＝p0＋h＝（75＋25）cmHg＝100cmHg，V1＝l′S＝75cm×S，T1＝300K.
p2＝p0＋h－x＝（100－x）cmHg，V2＝（75＋x）cm×S，T2＝？
.
根据理想气体状态方程得
＝
，则有
＝
，
所以T2＝
（100－x）（75＋x）K＝（－
x2＋x＋300）K.
根据数学知识得当x＝12.5cm时，T2取得最大值，且最大值T2max＝306.25K，即当管内气体温度升高到T2max＝33.25℃时，管内气柱长度为87.5cm.
18.【答案】
（1）0．75p0
（2）600K
【解析】
（1）要求汽缸内封闭气体的压强，应分析活塞整体，通过受力分析，根据共点力平衡条件求解．活塞整体受力分析如图所示．
根据共点力平衡有p0SB＋p1SA＝p0SA＋p2SB，
解得p1＝0．75p0．
（2）将汽缸A加热过程中，A、B两部分气体状态变化满足理想气体状态方程，终态时活塞整体仍满足共点力平衡条件．
对气体A有
＝
对气体B有p2hSB＝0．5hSBp2′
根据活塞平衡p0SB＋p1′SA＝p0SA＋p2′SB
解得T′＝600K．
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