1、章末质量评估(十三)授课提示：对应学生用书第347页1(1)(5分)如图所示为几幅热现象示意图，则下列关于这几幅图的说法中错误的有_(填正确答案标号)A图一中分子不一定是球形的，但可以把它当作球形处理，这是在物理学的学习和研究中常用的“估算”的方法B图二表明布朗运动确实是分子的无规则运动C图三中绳子对玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力D图四中液体表面层的分子间距离较大，则分子间的引力和斥力都比液体内部的大E图五中的永动机的设计不违背热力学第一定律，但违背了热力学第二定律(2)(10分)如图所示，在有机玻璃筒底放置少量蓬松的棉花，迅速压下筒中的活塞做压燃实验，已知棉花的着火点为150 ，活塞压下前
2、筒内气体的压强为1 atm，温度为27 ，棉花燃烧前瞬间筒内气体的压强达到了6 atm，如果筒内气体可视为理想气体，则棉花燃烧前压下活塞能达到的压缩比(气体压缩前后的体积的比值)是多少？如果活塞下压的过程中装置散热1.5 J，气体的内能增加16.5 J，有机玻璃筒的内径为2 cm，活塞下压的距离为20 cm，则下压过程中气体的平均压强是多大？解析：(1)把分子设想成球形是为处理分子问题建立的一种基本模型，是为了估算的需要，故A正确；布朗运动是分子撞击的不平衡引起的，不是分子的运动，但可以反映分子运动的特性，故B错误；由于玻璃板与液体间存在表面张力，故对玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，C正确；
3、液体表面层的分子间距离较大，分子间的引力和斥力都比液体内部的小，只是分子斥力减小得更快，故表现出来的是引力，D错误；第一类永动机违背了能量守恒定律，故E错误(2)以筒内气体为研究对象，设初态体积为V1，温度T1t1273 K300 K，压强p11 atm，末态体积V2，温度为T2(150273) K423 K，压强p26 atm则根据理想气体状态方程有 代入数据解得4.26根据热力学第一定律UQW，有WUQ18 J故气体压缩过程中的平均压强为 Pa2.87105 Pa答案：(1)BDE(2)4.262.87105 Pa2(1)(5分)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成开
4、箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示，在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体_A分子的平均动能减小B内能增大C对外做功D温度升高E缸内气体压强减小(2)(10分)如图所示，大气压强为p0，汽缸水平固定，开有小孔的簿隔板将其分为A、B两部分，光滑活塞可自由移动初始时汽缸内被封闭气体温度T，A、B两部分容积相同加热气体，使A、B两部分体积之比为12.()气体应加热到多少温度？()将活塞向左推动，把B部分气体全部压入A中，气体温度变为2T，求此时气体压强解析：(2)()设A的容积为V，则初状态A、B总体积为2V，末状态A、B体积之比为12，总体积为
5、3V等压变化：解得T1T()解得p24p0答案：(1)ACE(2)()T()4p03(1)(5分)下列说法正确的是_(填正确答案标号)A当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，两分子之间既不存在引力，也不存在斥力B不能用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数估算气体分子的体积C用油膜法估测分子大小时，可把油膜厚度看作分子的半径D任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同E绝对湿度与温度无关，相对湿度与温度有关(2)(10分)如图所示，一定质量的理想气体经历了AB、BPC、CA三个变化过程，回到初始状态已知在pV图象中AB是一段以O点为圆心的圆弧，理想气体在状态A时的温度为127 .求
6、：()理想气体在状态P时的温度Tp.()从A到B过程中气体放出的热量(已知pV图象与横轴所围面积表示功)解析：(1)当两分子处于平衡位置时，分子之间作用力为零，说明分子之间的引力和斥力的大小相等，相互抵消，在任何情况下，分子之间都既存在引力，也存在斥力，A错误可以用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数估算出每个气体分子所占的体积，但它比气体分子体积大得多，B正确用油膜法估测分子大小，把油膜厚度看作分子的直径，C错误温度是分子平均动能的标志，任何物质只要它们的温度相同，它们分子的平均动能就一定相同，D正确绝对湿度是指空气中水蒸气的压强，与温度无关；相对湿度是指空气中水蒸气的压强与该温度下水的饱和蒸汽压
7、的比值，与温度有关，E正确(2)()初状态A，压强pA1105 Pa，体积VA8 L，温度TA(273127)K400 K末状态P，压强pP1.5105 Pa，体积VP4 L由理想气体状态方程有解得TP300 K()由已知条件可得从A到B过程中外界对气体做的功为WpB(VAVB)(pBpA)(VAVB)486 J从A到B过程，由理想气体状态方程有解得TBTA根据理想气体的内能只与温度有关，可知A、B两状态内能相等，由热力学第一定律可知，从A到B过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功，即WQ486 J答案：(1)BDE(2)()300 K()486 J4(1)(5分)下列有关热现象的叙述，正确
8、的是_A布朗运动是指悬浮在液体中花粉分子的无规则热运动B随着分子间距离的增大，若分子间的相互作用力先增大后减小，此时分子间的作用力一定是引力C第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律D一定质量的理想气体在等温变化时，其内能一定不变E热量可以从高温物体传递到低温物体，也可以从低温物体传递到高温物体(2)(10分)如图所示，L形一端开口的玻璃管在竖直平面内，管是由粗细不同的两部分组成的，竖直部分粗管的横截面积是水平部分细管横截面积的2倍，管的封闭端水平放置，水平段管长为100 cm，竖直段管长为30 cm，在水平管内有一段长为12 cm的水银封闭着一段长为80 cm的空气柱已知气柱
9、的温度为27 ，大气压强为75 cmHg，现对气体缓慢加热，求：当温度上升到119 时，封闭端空气柱的长度解析：(2)设水银柱将要进入竖直管内所需温度为t1，由气体状态方程：，p1p2解得：T2330 K，t157 设水银柱刚好全部到竖直管内所需温度为t2，由气体状态方程有：解得：T3405 K，t2132 可见119 时水平管内还有水银，设竖直管内水银柱高为x，把数据代入对应气体状态方程易得：解得：x5 cm所以空气柱长为98 cm答案：(1)BDE(2)98 cm5(1)(5分)如图所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸之间无摩擦，状态a是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡
10、状态，状态b是汽缸在室温(27 )环境中气体达到的平衡状态，状态c是在活塞上加砝码后，在室温环境中气体达到的平衡状态已知状态c气体的体积与状态a气体的体积相同，大气压强始终保持不变，则下列说法中正确的是_A状态a与c的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相同B与状态a相比，状态c的气体分子对活塞的作用力较大C从状态b到c，气体向外界放出热量D从状态b到c，气体的内能增加E从状态b到c，气体的内能不变(2)(10分)如图所示，粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，其左管顶端封闭，右管足够长且与大气相通，管中由两段水银柱密封着A、B两部分理想气体柱，其中气柱A的长度为LA010 cm，气柱A的底部比气柱B的
11、底部高h13 cm，气柱B上方的水银柱长为h28 cm.已知外界大气压强恒为p075 cmHg，环境温度保持不变()求气柱A此时的压强pA.()若现在从开口端缓慢地注入水银，为了使气柱A的长度变为LA8 cm，注入的水银柱长度应为多少？解析：(1)由气体压强的微观解释可知，在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子个数与气体的体积V(气体分子密集程度)和温度T(气体分子平均动能)有关，A错误；由于状态c的压强大于状态a的压强，所以状态c的气体的分子对活塞的作用力较大，B正确；从状态b到状态c，气体温度不变，则内能不变，由于外界对气体做功，气体会向外界放出热量，D错误，C、E正确(2)()初态时，气柱
12、B的压强为pB0p0ph283 cmHg气柱A的压强为pA0pB0ph180 cmHg()对于气柱A，根据玻意耳定律有pA0LA0pALA解得pA100 cmHg气柱A、B底部的高度差h17 cm而此时气柱B的压强pBpAph1107 cmHg所以，要注入的水银柱的长度为h(107875)cm24 cm答案：(1)BCE(2)()80 cmHg()24 cm易错警示求解本题要注意当气柱A的长度缩短2 cm时，在左管中的水银面要上升2 cm，右管中的水银面要下降2 cm，因此气柱A的底部比气柱B的底部高7 cm.6(1)(5分)下列关于饱和汽和饱和汽压的说法中，不正确的是_A在一定温度下，水的饱
13、和汽压为一定值B液体饱和汽压与液体的种类无关C液体的饱和汽压与绝对温度成正比D一定温度下的饱和汽压随饱和汽体积的增大而减小E饱和汽不符合理想气体的实验规律(2)(10分)下端带有阀门的汽缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强p0，温度为t7 .()关闭汽缸底部的阀门K，使缸内气体温度升高至t87 ，试计算此时缸内气体的压强()保持缸内气体温度始终为87 ，打开汽缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强p0，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值解析：(1)在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强即为这
14、种液体的饱和汽压，A正确；饱和汽压与液体种类有关，易挥发的液体饱和汽压大，B错误；温度升高，分子的平均动能增大，单位时间内从液面飞出的分子增多，即单位体积蒸汽中分子数密度增大，饱和汽压增大，但与绝对温度不成正比，C错误；在温度不变的情况下，饱和汽压跟饱和汽的体积无关，D错误；饱和汽不符合理想气体的实验规律，E正确(2)()此过程为等容变化，设升温后缸内气体的压强为p，由查理定律可得将t7 、t87 代入上式可得pp0()此过程为等温变化，设汽缸的体积为V0，当压强再次等于大气压强p0时，气体的体积为V，由玻意耳定律可得pV0p0V将pp0代入上式可得VV0设此时气体的密度为，则缸内剩余气体的质量mV0原来气体的总质量为 MV所以缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为答案：(1)BCD(2)()p0()