1、热学精炼（4）1.在新冠肺炎疫情防控期间,测量体温成为重要的防疫措施之一.医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用,红外测温枪在居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用.某同学查阅资料,获得以下信息:自然界中任何高于绝对零度的物体都在随时随地向外辐射能量.单位时间内,物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率,辐射功率与该物体的温度有确定的关系,非接触式温度测量是测量辐射功率的大小,并由此得到一个与该物体温度成一定关系的信号.红外测温枪是能够测量物体辐射功率大小并转化为物体温度的仪器.根据以上信息和学过的知识,他作出如下判断,其中正确的是( )A.水银体温计可以用来测量沸水的温度B.水银体温计离
2、开人体后,水银迅速流回水银泡C.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度D.红外测温枪测量人体温度时,离人体越远,显示温度越低2.二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水中某处,气体体积减小为原来的一半,温度逐渐降低.此过程中( )A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量3.关于气体内能的变
3、化,以下说法正确的是( )A.气体放出热量,内能一定减少B.气体对外做功,内能一定减少C.气体放出热量,同时对外做功,内能可能不变D.气体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变4.如图所示,绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分,活塞质量不计,活塞用销钉锁住,活塞与汽缸之间没有摩擦,汽缸左边装有一定质量的理想气体,右边为真空,现在拔去销钉,抽去活塞,让气体向右边的真空做绝热自由膨胀,下列说法正确的是( )A.气体在向真空膨胀的过程中对外做功,气体内能减少B.气体在向真空膨胀的过程中,分子平均动能变小C.气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵不可能增加D.若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到
4、左边,使右边重新成为真空5.如图所示,为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态,下列说法正确的是( )A.三个状态的压强相等B.从a到c气体的内能减小C.从a到b气体吸收热量D.从a到b与从b到c气体对外界做功的数值相等6.下列说法正确的是（ ）A.石墨和金刚石都是晶体，都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列方式不同B.晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，温度不变C.液晶的光学性质随温度的变化而变化D.液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变7.玻璃器皿的制造过程中玻璃液的形成是重要环节,当温度达到1 200 时,大量的气泡分布在玻璃液中,经过一系列工艺后获得澄淸的
5、玻璃液,之后可以通过降温到合适温度,然后选择合适大小的玻璃液进行吹泡(即往玻璃液中吹气)制造玻璃器皿,下列与玻璃有关的物理学问题的说法正确的是( )A.因为分子间存在着斥力,所以破碎的玻璃不能简单地拼接在一起B.玻璃从开始熔化到形成玻璃液的过程中,温度不固定C.玻璃内部的原子是无序分布的,具有各向异性的特点D.使1 200 的玻璃液继续升温,可能使其中的气泡减少8.如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程、到达状态e，对此气体，下列说法正确的是（ ）A.过程中气体的压强逐渐减小B.过程中气体对外界做正功C.过程中气体从外界吸收了热量D.状态的内能相等9.如图所示，导热性能良好的气缸内
6、用活塞封闭一定质量的理想气体，气缸固定不动，外界温度恒定。一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止。现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）。忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（ ）A.气缸内气体的分子平均动能变小 B.气缸内气体的压强变小C.气缸内气体向外放出热量D.气缸内气体从外界吸收热 10.如图所示,导热性能良好的U形管竖直放置,左右两边长度相同。左端封闭,右端开口,左管被水银柱封住了一段空气柱。室温恒为27 ,左管水银柱的长度,右管水银柱长度,气柱长度;将U形管放入117 的恒温箱中,U形管放置
7、状态不变,状态稳定时变为7 cm。(1)求放入恒温箱中稳定时左端被封闭的空气柱的压强。(2)若将U形管移出恒温箱,仍竖直放置,冷却到室温后把右端开口封住。然后把U形管缓缓转动90,从而使得两管在同一个水平面内,左右两管中气体温度都不变,也没有气体从一端流入另一端，求稳定后左端液柱变为多长?答案以及解析1.答案：D解析：水银体温计的测量范围一般为35 42 而沸水的温度为100 ,所以水银温度计不可以用来测量沸水的温度,选项A错误;水银体温计存储水银的玻璃泡上方有一段缩口,测量体温时,水银膨胀通过该处上升,当水银体温计离开人体后,水银因温度降低而收缩,水银柱便在该处断开,使上面的水银柱不能退回玻
8、璃泡中,选项B错误;红外测温枪接收人体发射出来的红外线,从而测量人体温度,选项C错误;红外测温枪测量人体温度时,离人体越远,接收到人体辐射出来的功率越少,显示温度越低,选项D正确.2.答案：B解析：气体体积减小为原来的一半,外界对气体做正功,故A错误;随着气体进入海水的深度增大,海水的压强增大,则气体的压强一定增大,故B正确;温度降低,气体分子的平均动能减小,故C错误;温度降低,内能减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知,封闭的二氧化碳气体向外界放出热量,故D错误.3.答案：D解析：根据热力学第一定律可知,气体内能的变化与外界对气体做功(或气体对外界做功)、气体从外界吸热(或向外界放热
9、)两种因素有关.气体放出热量,但有可能同时外界对气体做功,故内能有可能不变甚至增加,选项A错误;气体对外做功的同时有可能吸收热量,故内能不一定减少,选项B错误;若气体放出热量同时对外做功,气体内能一定减少,选项C错误;若气体吸收的热量与对外做的功相等,则内能不变,选项D正确.4.答案：D解析：气体在向真空膨胀的过程中没有力的作用,所以不对外做功,该过程为绝热过程,温度不变,气体内能不变,分子平均动能不变,故A、B错误;气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵是增加的,故C错误;若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空,故D正确.5.答案：C解析：根据理想气体状态方程得,若压
10、强不变,则图像应为过原点的倾斜直线，选项A错误;从a到c气体温度升高,则内能增加,选项B错误;从a到b气体体积增加,则气体对外做功,温度升高,则内能增加,根据热力学第一定律知气体吸收热量,选项C正确;从a到b与从b到c气体体积变化相同,但压强不同,因而对外界做功的数值不相等,选项D错误.6.答案：AD解析：石墨和金刚石都是晶体，都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列方式不同，选项A正确；晶体在熔化过程中吸收热量，温度不变；非晶体在熔化过程中吸收热量，温度升高，选项B错误；液晶的光学性质与温度的高低无关，其随所加电压的变化而变化，即液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变
11、，选项C错误，D正确。7.答案：BD解析：破碎的玻璃不能拼接在一起,是因为分子间距达不到分子作用力的范围,A错误;玻璃是非晶体,熔化时无固定温度,B正确;玻璃是非晶体,玻璃内部的原子是无序排列的,具有各向同性的特点,C错误;温度继续升高,气泡内气体升温,膨胀,气体的密度变小,上浮,从玻璃液中排出,D正确。8.答案：BD解析：过程中气体做等容变化，温度升高，根据知气体的压强逐渐增大，A错误；过程中气体的体积增大，气体对外界做正功，B正确；过程中气体做等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律知气体向外界放出了热量，C错误；状态的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温
12、度有关可知，状态的内能相等，D正确。9.答案：BD解析：A. 由于气缸是导热的，气体的温度与环境相等，保持不变，其内能和分子的平均动能不变。故A错误；B. 气体的体积增大，根据理想气体的状态方程可知，气体的压强减小。故B正确；C. D. 气体的体积增大，气体要对外做功，由于气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，故C错误，D正确。10.答案：(1)设大气压强为,对于封闭的空气柱初态:,末态:,，由理想气体状态方程得：联立解得,。(2)假设左右两管中都有水银,稳定后原左管中的水银柱长变为，对左管气体初态: ,末态:待求,根据玻意耳定律有对右管气体初态:,末态: 待求,根据玻意耳定律有联立解得,说明左右两管中都有水银,所以状态稳定后变为。