1、1(2015怀化模拟)(1)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫，他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯石墨烯是碳的二维结构如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识，下列说法中正确的是_A石墨是晶体，石墨烯是非晶体B石墨是单质，石墨烯是化合物C石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的(2)如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在
2、此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是_图，该过程为_过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)解析：(1)石墨、石墨烯与金刚石都有规则的分子排列，都是晶体，从题目给出的物理情景看，石墨烯是用物理变化的方法获得的，C、D项正确(2)气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大A、B图中温度都是变化的；等温情况下，pVC，p1/V图象是一条过原点的直线，所以图D正确该过程中，体积增大，气体对外界做功，W0，气体要吸收热量答案：(1)CD(2)D吸热2(1)下列说法中正确的是_A已知水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数B两个
3、分子由很远(r109 m)距离减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大C露珠呈球状是由于液体表面张力的作用D物体的温度升高，则物体中所有分子的分子动能都增大(2)某同学给四只一样的气球充入了质量相同的空气(视为理想气体)，分两排并列放在光滑的水平面上，再在上面放一轻质硬板，而后他慢慢地站到硬板上，在此过程中气球未爆，且认为气球中气体温度不变，外界对气球中的气体做了6 J的功，则此过程中气球_(填“吸收”或“放出”)的热量为_J；若换上另外一个人表演时，某个气球突然爆炸，则该气球内的气体的内能_(填“增大”或“减小”)，气体的温度_(填“升高”或“降低”)(3)在大气
4、中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、S和S.已知大气压强为p0，温度为T0.两活塞A和B用一根长为4L的不可伸长的轻杆相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示现对被密封的气体加热，其温度缓慢上升到T，若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强为多少？解析：(1)NA，故A正确；当rr0时，分子力为0，两分子从很远到很近，分子力先增大后减小再增大，分子势能先减小后增大，B错误；表面张力使液体表面积最小为球形，C正确；物体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是所有分子动能都增大，D错误(2)气体温度
5、不变，则U0由热力学第一定律UQW得QUW06 J6 J即气球放出6 J的热量气球爆炸，气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低(3)开始升温过程中封闭气体做等压膨胀，直至B活塞左移L为止设B刚好左移L距离对应的温度为T，则得TT0所以，若TT0，pp0若TT0，由得pp0.答案：(1)AC(2)放出6减小降低(3)若TT0，pp0；若TT0，pp03.(1)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pT图象如图所示下列判断正确的是_A过程bc中气体既不吸热也不放热B过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热Ca、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小Db和c两
6、个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同(2)某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左管口套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积_，压强_，温度_，内能_(填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”)(3)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h，外界温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气
7、体的体积已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.解析：(1)对一定质量的理想气体，由C进行状态分析由热力学第一定律UWQ进行吸放热、做功分析在不同坐标系中要注意各种图象的不同，从图象中找出体积、温度、压强的变化情况过程bc温度不变，即内能不变，由于过程bc体积增大，所以气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，选项A错误；过程ca压强不变，温度降低，内能减少，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，放出的热量一定大于外界对气体做的功，选项B错误；温度是分子平均动能的标志，由题pT图象可知，a状态气体温度最低，则分子平均动能最小，选项C正确；b、c两状态温度相等，
8、分子平均动能相等，由于压强不相等，所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，选项D正确(2)注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高(3)求理想气体状态参数时，要找出初末状态，然后由理想气体状态方程列方程求解设汽缸的横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得phS(pp)S解得pp外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h，根据盖吕萨克定律，得解得hh据题意可得p气体最后的体积为VSh联立式得V.答案：(1)CD(2)减小增大升高增大(3)4(1)下列说法正确的是_A悬浮在水中的花粉的布朗运
9、动反映了花粉分子的热运动B空中的小雨滴呈球体是水的表面张力作用的结果C彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故(2)已知某物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为_，单位体积的分子数为_(3)如图，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气当大气压为p0，外界和汽缸内气体温度均为7 且平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽
10、缸高度的，活塞b在汽缸的正中间现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；继续缓慢加热，使活塞a上升当活塞a上升的距离是汽缸高度的时，求氧气的压强解析：(1)悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，而不是反映花粉分子的热运动，选项A错误由于表面张力的作用使液体表面的面积收缩，使小雨滴呈球体，选项B正确液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器就利用了这一性质，选项C正确高原地区水的沸点较低是因为高原地区的大气压强较小，水的沸点随大气压强的降低而降低，选项D错误(2)该物质的分子质量为m，单位体积的分子数为NNA.(3)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下
11、方的氮气做等压变化，设汽缸A的容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1，末态体积为V2，温度为T2，按题意，汽缸B的容积为，由题给数据和盖吕萨克定律得V1V0V0V2V0V0V0由式和题给数据得T2320 K.活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是汽缸高度的时，活塞a上方的氧气做等温变化，设氧气初态体积为V1，压强为p1，末态体积为V2，压强为p2，由题给数据和玻意耳定律得V1V0，p1p0，V2V0p1V1p2V2由式得p2p0.答案：(1)BC(2)(3)320 Kp05如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，
12、AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程(气体与外界无热量交换)这就是著名的“卡诺循环”(1)该循环过程中，下列说法正确的是_AAB过程中，外界对气体做功BBC过程中，气体分子的平均动能增大CCD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DDA过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是_(选填“AB”、“BC”、“CD”或“DA”)若气体在AB过程中吸收63 kJ的热量，在CD过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_kJ.(3)若该循环过程中的气体为1 mol，气体在A状态时的体积为10 L，在B状态时压强为A状态时的.求气体在B状态
13、时单位体积内的分子数(已知阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1，计算结果保留一位有效数字)解析：(1)在AB的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功，选项A错误；BC的过程中，气体对外界做功，W0，且为绝热过程，Q0，根据UQW，知U0，即气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，选项B错误；CD的过程中，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C正确；DA的过程为绝热压缩，故Q0，W0，根据UQW，U0，即气体的内能增加，温度升高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，选项D错误(2)从AB、CD的过程中气体做等温变化，理想气体的内能不变
14、，内能减小的过程是BC，内能增大的过程是DA.气体完成一次循环时，内能变化U0，热传递的热量QQ1Q2(6338)kJ25 kJ，根据UQW，得WQ25 kJ，即气体对外做功25 kJ.(3)从AB气体为等温变化，根据玻意耳定律有pAVApBVB，所以VB15 L.所以单位体积内的分子数n L141022 L141025 m3.答案：(1)C(2)BC25(3)41025 m36(1)关于一定量的气体，下列说法正确的是_A气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压
15、强为零D气体从外界吸收热量，其内能一定增加(2)如图所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出汽缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强_，内能_(选填“增大”、“减小”或“不变”)(3)如图，A容器容积为10 L，里面充满12 atm、温度为300 K的理想气体，B容器是真空，现将A中气体温度升高到400 K，然后打开阀门S，将A中的气体释放一部分到B容器，当A容器内压强降到4 atm时，关闭阀门，这时B容器内的压强是 3 atm.不考虑气体膨胀过程中温度的变化，求B容
16、器的容积解析：(1)气体分子在空间可自由移动，因此气体体积应是气体分子所能到达的空间的体积，选项A正确；分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，选项B正确；气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力，与失、超重无关，选项C错误；气体吸收热量的同时可对外做功，内能不一定增加，选项D错误(3)设A容器容积为VA10 L，温度T0300 K时，压强为p012 atm；温度升高到T1400 K时，压强为p1，根据查理定律有解得p116 atm对于气体膨胀过程，为等温变化，以膨胀后A中气体为研究对象，初态：p116 atm，体积为V1末态：p24 atm，V210 L根据玻意耳定律有p1V1p2V2解得V12.5 L.对B中气体初态：p16 atm，VVAV17.5 L末态：p3 atm，VVB同理有pVpV解得VBV40 L.答案：(1)AB(2)增大不变(3)40 L
