1、教师备选题库1(1)下列说法中正确的是_A温度高的物体比温度低的物体内能大B热量能从低温物体传向高温物体C温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大(2)如图所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞未被锁定，可自由移动；汽缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体，p0和T0分别为大气的压强和温度已知：气体内能U与温度T的关系为UT，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求：汽缸内气体与大气达到热平衡时的体积V1；在活塞下降过程中，汽缸内气体放
2、出的热量Q.解析：(1)内能的大小和温度以及物体的质量有关系，温度高，但是质量很小，内能不一定大，A错误；热量在做功的情况下能从低温物体传向高温物体，B正确；温度是分子平均动能大小的标志，温度越高，分子平均动能越大，C正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，但内能不一定相等，故D错误；当分子力从斥力变到引力的过程中，随着分子间距离的增大，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故E正确(2)在气体由压强p1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T2.4T0变为T1，由查理定律得在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖吕萨克定律得，解得V1V
3、.在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为Wp0(VV1)，在这一过程中，气体内能的减少为U(T1T0)，由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为QWU，解得Qp0VT0.答案：(1)BCE(2)Vp0VT02(2017湖北襄阳四中模拟)(1)以下说法正确的是_A木棍折断后不能复原是因为分子间存在斥力B布朗运动的规律反映出分子热运动的规律，即固体小颗粒的运动是液体分子无规则运动的反映C当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D在研究热现象时，有意义的不是大量分子的平均动能，而是几个分子的平均动能E当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小(2)某实验中学的物理兴趣实验小组为了探究理想气体实验定
4、律，完成了如下的操作：该小组的同学将一截面积为S3 cm2、长度为L57 cm的一端封闭的导热性能良好的玻璃管如图放置，现用一段水银柱封闭玻璃管内的气体，经测量水银柱的长度为4 cm，气柱的长度为51 cm，已知环境温度为33 ，外界的大气压强p076 cmHg，求：当环境的温度升高到多少摄氏度时，水银柱的上端刚好到达玻璃管的开口处？环境的温度保持不变，向玻璃管内缓慢地注入水银，求当水银柱为多长时水银柱的上端刚好与玻璃管的开口处相平？解析：(1)木棍折断后分子之间的距离远大于109 m，超过了这一范围分子力就不存在了，故选项A错误；布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故选项B
5、正确；分子之间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，分子斥力变化快，当rr0时分子引力等于分子斥力，r0是分子的平衡距离，当rr0时，分子力表现为引力，分子间距离减小时，分子势能减小，当rr0时，分子间的作用力变现为斥力，分子间距离增大时分子势能减小，所以rr0时，分子力为零，分子势能最小，故选项C正确；在研究热现象时，有意义的不是几个分子的动能，而是大量分子的平均动能，选项D错误；分子引力、斥力都随分子间距离的增大而减小，故选项E正确(2)设玻璃管横截面积为S，以管内封闭气体为研究对象，气体经等压膨胀：初状态：V151S，T1306 K, 末状态：V253S，T2？ 由盖吕萨克定律得解得此
6、时气体的温度为T2318 K设水银柱上表面与管口相平时管中气体压强为p，水银柱的长度为H，管内气体经等温压缩，初状态：V151S，p080 cmHg末状态：V2(57H)S，p2(76H)cmHg，由玻意耳定律有p1V1p2V2得H9 cm答案：(1)BCE(2)318 K9 cm3.(1)如图所示，密闭容器内的氢气温度与外界空气的温度相同，现对该容器缓慢加热，当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时，则_A氢分子的平均动能增大B氢分子的势能增大C容器内氢气的内能增大D容器内氢气的内能可能不变E容器内氢气的压强增大(2)如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0的水槽中，B的容积
7、是A的3倍阀门S将A和B两部分隔开，A内为真空，B和C内都充有气体U形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积求：求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)；将右侧水槽的水从0加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60 mm，求加热后右侧水槽的水温解析：(1)温度是分子的平均动能的标志，氢气的温度升高，则分子的平均动能一定增大，故A正确；气体分子之间的距离比较大，气体分子势能忽略不计，故B错误；气体的内能由分子动能决定，氢气的分子动能增大，则内能增大，故C正确，D错误；根据理想气体的状态方程
8、：C可知，氢气的体积不变，温度升高则压强增大，故E正确(2)在打开阀门S前，两水槽水温均为T0273 K设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有p1pCp式中p60 mmHg.打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB.依题意有，pBpC玻璃泡A和B中气体的体积为V2VAVB根据玻意耳定律得p1VBpBV2联立式，并代入题给数据得pCp180 mmHg当右侧水槽的水温加热到T时，U形管左右水银柱高度差为p，玻璃泡C中气体的压强为pCpBp玻璃泡C中的气体体积不变，根据查理定律得联立式，并代入题给数据得T364 K答案：(1)ACE(2)
9、180 mmHg364 K4(2017重庆巴蜀中学模拟)下列说法正确的是()A气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA(2)如图所示，长为31 cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10 cm，外界大气压强不变若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15 c
10、m，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：大气压强p0的值；玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度解析：(1)气体放出热量，若外界对气体做功，温度升高，分子的平均动能增大，故A正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，它是分子无规则运动的反映；故B正确；当分子间是斥力时，分子力随距离的减小而增大；分子力做负功，故分子势能也增大，故C正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故D错误；若气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，由于气体分子之间的距离远大于分子的直径，所以阿伏伽德罗常数不能表示为NA，气体此式不成立，故E错误(2)初态：p1p021 cmHg，V110S，末态：p2p0
11、15 cmHg，V216S，由玻意耳定律得p1V1p2V2代入数据解得p075 cmHg(2)p3751590 cmHg，V3LS由玻意耳定律得p1V1p3V3代入数据解得L10.67 cm答案：(1)ABC(2)p075 cmHg10.67 cm5(2017宁夏银川一中模拟)下列说法正确的是_A外界对封闭气体做功时，气体内能可能增大B晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大C空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向D“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积E生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条
12、件下利用分子的扩散来完成(2)一横截面积为S的汽缸水平放置，固定不动，两个活塞A和B将汽缸分隔为1、2两气室，温度均为27 ，达到平衡时1、2两气室长度分别为40 cm和20 cm，如图所示在保持两气室温度不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动6 cm，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，大气压强为1.0105 Pa.求：活塞B向右移动的距离与气体2中气体的压强；接上一问，现在若将活塞A用销子固定，保持气室1的温度不变，要使气室2中气体的体积恢复原来的大小，则应将气室2气体温度升高为多少？解析：(1)根据热力学第一定律UWQ，外界对气体做功，W0，由于不知道气体是吸热还是放热，无法确定气体的内能增
13、加还是减小，故A错误；分子平均动能在理想情况下只与温度有关，非晶体在熔化过程中温度是变化的，晶体在熔化过程中温度是不变的，因此分子平均动能不变，故B错误；空调制冷是因为消耗电能而使压缩机工作，由热力学第二定律可知C正确；“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是每滴油酸酒精中所含油酸的体积除以油膜的面积，故D错误；在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，利用提高温度来加快扩散过程，故E正确(2)因汽缸水平放置，又不计活塞的摩擦，故平衡时两气室内的压强必相等，都为p0.设在活塞A向右移动x1的过程中，活塞B向右移动的距离为x2，平衡时两汽缸内压强均为p.此过程温
14、度不变，根据玻意耳定律，有：对气室1，p0L1Sp(L1x1x2)S对气室2，p0L2Sp(L2x2)S可得：活塞B向右移动的距离x22 cm气室2中气体的压强p105 Pa1.1105 Pa活塞A固定，气室2中气体的体积恢复为L2S时，温度升高为T2，压强增大为p.此过程为等容变化过程，根据查理定律，有气室1中气体温度不变，p0L1Sp(L1x1)S气室2气温度T2T1T1(27327)352.94 K即t2(352.94273) 79.94 答案：(1)ACE(2)2 cm1.1105 Pa79.94 6(2017云南保山腾冲八中模拟)(1)关于一定量的气体，下列说法正确的是_A气体的体积
15、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，气体对容器壁的压强为零D气体从外界吸收热量，其内能一定增加E气体在等压膨胀过程中温度一定升高(2)如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h3.0 cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h110.0 cm时将开关K关闭已知大气压强p075.0 cmHg.求放出部分水银后A侧空气柱的长度；此后再向B侧注入水银，使A、
16、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度解析：(1)气体分子之间的距离较大，气体的体积不是分子的体积之和而是气体所占据的空间，A正确；分子运动越剧烈，温度越高，B正确；分子的热运动与宏观运动无关，C错误；由热力学第一定律知，D错误；由盖-吕萨克定律知，E正确(2)以cmHg为压强单位设A侧空气柱长度l10.0 cm时压强为p，当两侧水银面的高度差为h110.0 cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1，由玻意耳定律，有plp1l1由力学平衡条件，有pp0h打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随着减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止，由力学平衡条件，有p1p0h1联立，并代入题目数据，有l112.0 cm当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2，由玻意耳定律，有plp2l2由力学平衡条件有p2p0联立式，并代入题目数据，有l210.4 cm设注入的水银在管内的长度为h，依题意，有h2(l1l2)h1联立式，并代入题目数据，有h13.2 cm答案：(1)ABE(2)12.0 cm13.2 cm
