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1、专题 12 分子动理论 气体及热力学定律专题 12 分子动理论 气体及热力学定律 1下列说法正确的是_。 A光的偏振现象说明光是一种横波 B某玻璃对a光的折射率大于b光，则在该玻璃中传播速度a光大于b光 C当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长 D变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场 E狭义相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的 【答案】ADE 2下列说法中正确的是_。 A军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象 B机械波和电磁波在介质中的传播速度均仅由介质决定 C拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的
2、影响 D假设火车以接近光速通过站台时，站台上旅客观察到车上乘客变矮 E赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 【答案】ACE 【解析】军队士兵过桥时使用便步，防止行走的频率与桥的频率相同，使桥发生共振现象，故 A 正确； 机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率 均有关，故 B 错误；加装偏振片的作用是减弱反射光的强度，故 C 正确；根据尺缩效应，沿物体运动的方 向上的长度将变短，火车以接近光速通过站台时，站在站台上旅客观察车上乘客变瘦，而不是变矮，故 D 错误；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，E 正确。 3下列说法正确的是_。 A水中的气泡
3、看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象 B雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的 C拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光 D红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同 E狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 【答案】CDE 4.（1） （多选）关于一定量的理想气体，下列说法正确的是 . A.气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积 B.只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高 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，其内能不一定增加 E.气体在等压膨胀过程中温度一
4、定升高 （2）“拔火罐”是一种中医疗法,为了探究“火罐”的“吸力” ，某人设计了如图实验.圆柱状汽缸 （横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸 底的开关 K 处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时（设此时缸内温度为t ）密闭开关 K，此时活塞下的细线 刚好拉直且拉力为零， 而这时活塞距缸底为L.由于汽缸传热良好， 重物被吸起,最后重物稳定在距地面L/10 处.已知环境温度为 27 不变，mg/S与 1/6 大气压强相当，汽缸内的气体可看做理想气体，求t值. 【答案】 （1）BDE （2）127 【解析】 （2）对汽缸内封闭气体，状态： p1p0 V1L
5、S，T1（273t） K 状态：p2p0p0 mg S 5 6 V2LS，T2300 K 9 10 由理想气体状态方程得 p1V1 T1 p2V2 T2 解得t127 5.如图所示为一简易火灾报警装置，其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱 上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27 时，被封闭的理想气体气柱长L1为 20 cm，水银上 表面与导线下端的距离L2为 5 cm. （1）当温度达到多少时，报警器会报警？ （2）如果大气压降低，试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响？ 【答案】 （1）102 （2）降低 6.（1）下列说法中正确的是（ ） A.气体放出热量，
6、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，但它可以说明液体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，每个分子的体积为V0，则阿伏伽德罗常数可表示为NAV/V0 （2）一高压气体钢瓶,容积为V0，用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强为p0，温度为T0300 K， 内部气体经加热后温度升至T1350 K，求： 温度升至T1时气体的压强； 若气体温度保持T1350 K 不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再回到p0，此时钢瓶内剩 余气体的
7、质量与原来气体总质量的比值为多少？ 【答案】 （1）ABC （2）p0 7 6 6 7 【解析】 （1）若外界对气体做的功大于气体放出的热量,则气体分子的平均动能增大，A 项正确；布朗 运动是悬浮固体小颗粒的运动，它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动，B 项正确；当分子力表现 为斥力时，随着分子间距离减小，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，C 项正确；第二类永动 机违反了热力学第二定律，D 项错误；对于气体分子间的距离较大， 气体的体积远大于所有气体分子的体 积之和，故 E 项错误. 7.（1）下列说法正确的是（ ） A.温度越高，扩散现象越不明显 B.橡胶无固定熔点，是晶体 C.
8、做功和热传递是改变物体内能的两种方式 D.布朗运动是液体中分子无规则运动的反映 E.第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律 （2）一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分隔成、两部分；已 知活塞的质量为m,活塞面积为S，达到平衡时，这两部分气体的体积相等，如图（a）所示；为了求出此时 上部气体的压强p10，将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为 31，如图（b） 所示.设外界温度不变，重力加速度大小为g，求：图（a）中上部气体的压强p10. 【答案】 （1）CDE （2）5mg 4S 【解析】 （1）温度越高
9、，分子热运动越剧烈，扩散现象越显著,A 项错误；无 固定熔点的固体，为非 晶体，B 项正确；改变物体的内能有两种方式，即做功和热传递，C 项正确；布朗运动是液体中分子无规 则运动的反映，D 项正 确；第二类永动机是效率为 100%的热机,虽不违反热力学第一定律，但它违反热力学 第二定律，E 项正确. 8.（1）关于物体内能和热力学定律的说法正确的是（ ） A.物体内所有分子动能和分子势能的总和就是分子的内能 B.第二类永动机的构想违背了热力学第二定律 C.做功和热传递具有相同的物理本质 D.物体没有做功时，物体吸热，物体的内能一定增加 E.若一定质量的某理想气体的内能增加，则其温度一定升高 （
10、2）如图所示,一根长l75 cm、一端封闭的粗细均匀的玻璃管，管内有一段长h25 cm 的水银柱,当 玻璃管开口向上竖直放置时，管内水银柱封闭气柱的长度l136 cm.已知外界大气压强p75 cmHg，管内、 外气体的温度不变.如果将玻璃管倒置，使开口竖直向下，问水银柱长度将是多少厘米？ 【答案】 （1）BDE （2）15 cm 【解析】 （1）物体内所有分子的动能和分子势能的总和就是物体的内能,A 项错误；第二类永动机的构 想违背了热力学第二定律， B 项正确 ； 做功和热传递具有不同的物理本质， C 项错误 ； 物体没有做功， 即W0， 物体吸热，Q0，由热力学第一定律得知，物体的内能一定
11、增加,D 项正确；一定质量的理想气体的内能只 与温度有关，E 项正确. 9.如图所示，导热的圆柱形汽缸放置在水平桌面上，横截面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量 的气体 （可视为理想气体）,活塞与汽缸间无摩擦且不漏气.总质量为m2的砝码盘 （含砝码） 通过左侧竖直 的细绳与活塞相连.当环境温度为T时，活塞离缸底的高度为h，现使环境温度缓慢降为 . T 2 （1）当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？ （2）保持环境温度为 不变，在砝码盘中添加质量为 m的砝码时，活塞返回到高度为h处，求大 T 2 气压强p0. 【答案】 （1） （2） h 2 （m22mm1）g S 【解析】 （1）环
12、境温度缓慢降低过程中,汽缸中气体压强不变，初始时温度为T1T，体积为V1hS， 变化后温度为T2 ，体积为V2h1S，由盖吕萨克定律有 T 2 T1 T2 V1 V2 解得h1h 2 10.如图所示，一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段长H038 cm的水银柱封闭一段长L1 20 cm 的空气，此时水银柱上端到管口的距离为L24 cm，大气压强恒为p076 cmHg，开始时封闭气体温度 为t127 ，取 0 为 273 K.求： （1）缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度； （2） 保持封闭气体温度不变,在竖直平面内缓慢转动玻璃管至水银开始从管口溢出， 玻璃管
13、转过的角度. 【答案】 （1）87 （2）60 【解析】 （1）设玻璃管横截面积为S， 初状态：V1L1S，T1t1273 K 末状态：V2（L1L2）S，T2t2273 K 据盖吕萨克定律有： V1 T1 V2 T2 代入数据解得：t287 . 11.如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，ABBCl0，且此时A、C 端等高.平衡时， 管内水银总长度为l0,玻璃管AB内封闭有长为的空气柱.已知大气压强为l0汞柱高.如果 l0 2 使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动到BC管水平，求此 时AB管内气体的压强为多少汞柱高？ 管内封入的气体可视为理想气体且温度不变.
14、 【答案】l0 cmHg 2 2 【解析】因为BC长度为l0，故顺时针旋转到BC水平时水银未流出. 设BC管水平时，管内空气柱长为x，管的横截面积为S， 对管内气体，玻璃管转动前： p1l0 cmHg，V1S l0 2 玻璃管转动后： 由p2（pl0px）pl0，得p2x cmHg，V2xS 对A中密闭气体，由玻意耳定律得 l0SxxS l0 2 联立解得xl0 2 2 即：p2l0 cmHg 2 2 12.（1）如图所示,导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中,汽缸 的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态变化到状态，在此过程中， 如果
15、环境温度保持不变，下列说法正确的是（ ） （填入正确选项前的字母） A.气体分子平均动能不变 B.气体内能减少 C.气体吸收热量 D.气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现 E.气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律 （2）如图所示,两端开口的 U 形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的 2 倍.管中装入水银，两 管中水银面与管口距离均为 12 cm，大气压强为p075 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞 封闭并使活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达 6 cm 为止.求： 左端液面下降多少？ 活塞下移的距离.（环境
16、温度不变） 【答案】 （1）ACE（2）4cm6.625cm （2）设细管的液面下降了x，则粗管液面上升了 ，根据题意：x 6cm，得x4cm x 2 x 2 对粗管内的气体应用玻意耳定律：p1V1p1V1 7512Sp1（122）S 解得末状态粗管中气体的压强p190cmHg 则细管中气体末状态的压强为（906）cmHg 设活塞下移y，对细管中的气体用玻意耳定律：p2V2p2V2 7512S（906）（124y）S 解得：y6.625cm 12 (1)在一个标准大气压下， 1 g 水在沸腾时吸收了 2 260 J 的热量后变成同温度的水蒸气， 对外做了 170 J 的功。已知阿伏加德罗常数N
17、A6.01023 mol1，水的摩尔质量M18 g/mol。下列说法中正确的是 _。(填正确答案标号) A分子间的平均距离增大 B水分子的热运动变得更剧烈了 C水分子总势能的变化量为 2 090 J D在整个过程中能量是不守恒的 E1 g 水所含的分子数为 3.31022个 (2)如图 8 所示，U 形管右管横截面积为左管横截面积的 2 倍，在左管内用水银封闭一段长为 26 cm、 温度为 280 K 的空气柱，左、右两管水银面高度差为 36 cm，外界大气压为 76 cmHg。若给左管的封闭气体加 热，使管内气柱长度变为 30 cm，则此时左管内气体的温度为多少？ 图 8 【答案】(1)AC
18、E (2)371.5 K 13(1)关于热学，下列说法正确的是_。(填正确答案标号) A物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度有关 B功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功 C空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度 D一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁的碰撞次数随着温度降低而减小 E一定质量的理想气体，当气体温度升高时，因做功情况不明确，其内能不一定增大 (2)如图 7 甲所示，一质量为 2m的汽缸中用质量为m的活塞密封有一定质量的空气(可视为理想气体)， 当汽缸开口向上且通过悬挂活塞静止时，密封空气柱长度为L1。现将汽缸缓慢旋转 180悬
19、挂缸底静止，如 图乙所示，已知大气压强为p0，外界温度不变，活塞的横截面积为S，汽缸与活塞之间不漏气且无摩擦，气 缸导热性良好，求： 图 7 ()图乙中密封空气柱的长度L2； ()从图甲到图乙，密封空气柱是吸热还是放热，并说明理由。 【答案】(1)ACD (2)()L1 ()放热 见解析 p0S2mg p0Smg 【解析】(1)温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，A 正确 ； 功可以全部转化为热， 根据热力学第二定律可知，在外界的影响下热量也可以全部转化为功，B 错误；空气中水蒸气的压强与同一 温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度，C 正确；一定质量的理想气体，在体积不变时
20、，温度降低， 压强减小，根据气体压强的微观解释可知分子每秒碰撞器壁的次数减小，D 正确；一定质量的理想气体，不 计分子势能，当气体温度升高时，分子热运动的平均动能增大，故内能一定增大，E 错误。 ()汽缸内空气柱温度不变， 故内能不变， 由于体积减小， 外界对空气柱做功， 根据热力学第一定律 U WQ可知，空气柱要放出热量。 14(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号) A2时水已经结为冰，水分子停止了热运动 B物体温度越高，物体内部分子热运动的平均动能越大 C内能不同的物体，物体内部分子热运动的平均动能可能相同 D一定质量的气体分子的平均速率增大，气体的压强可能减小 E热平衡是指一个系
21、统内部的状态不再改变时所处的状态 (2)一定质量的理想气体经历了如图 1 所示的状态变化。 图 1 ()已知从A到B的过程中，气体对外放出 600 J 的热量，则从A到B，气体的内能变化了多少？ ()试判断气体在状态B、C的温度是否相同。如果知道气体在状态C时的温度TC300 K，则气体在状 态A时的温度为多少？ 【答案】(1)BCD (2)()300 J ()1 200 K 【解析】(1)分子做永不停息的无规则热运动，A 错误；物体温度越高，分子的平均动能就越大，物体 的内能不同，但温度可能相同则物体分子热运动的平均动能相同，选项 B、C 正确；一定质量的气体分子的 平均速率增大， 气体分子
22、温度升高， 但压强与温度和体积均有关， 若气体的体积也增大， 则压强不一定增大， 也可能减小，选项 D 正确 ； 处于热平衡的系统温度保持不变，但是压强和体积等物理量可以改变，故 E 错误。 15 (1)下列说法正确的是_。(填正确答案标号) A布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动 B热量可以从低温物体传递到高温物体 C一定质量的理想气体，体积减小、温度不变时，气体的内能不变 D温度降低，物体内分子运动的速率不一定都变小 E随着科学技术的发展，人类终会制造出效率为 100%的热机 (2)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为l16 cm 的水银柱封闭着一定质量的理想气 体。
23、当玻璃管水平放置达到平衡时如图 2 甲所示，被封闭气柱的长度l123 cm；当管口向上竖直放置时， 如图乙所示，被封闭气柱的长度l219 cm。已知重力加速度g10 m/s2，不计温度的变化。求： 图 2 ()大气压强p0(用 cmHg 表示)； ()当玻璃管开口向上以a5 m/s2的加速度匀加速上升时， 水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的 长度。 【答案】(1)BCD (2)()76 cmHg ()17.48 cm 【解析】(2)()由玻意耳定律可得：p0l1S(p0gl)l2S 解得：p076 cmHg 16(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号) A物体中分子热运动动能的总和等于
24、物体的内能 B橡胶无固定熔点，是非晶体 C饱和汽压与分子密度有关，与温度无关 D热机的效率总小于 1 E对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大 (2)如图 3 甲所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面 积为S。活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同，均为 大气压p0(mgp0S)。汽缸内气体的温度T0，轻绳处在伸直状态。不计摩擦。缓慢降低汽缸内温度，最终使 得气体体积减半，求： 图 3 ()重物刚离地时汽缸内的温度T1； ()气体体积减半时的温度T2； ()在图乙坐标系中画出气体状态变化的整个过程。并标注相关
25、点的坐标值。 【答案】(1)BDE (2)()T0 ()T0 ()见解析 p0Smg p0S p0Smg 2p0S ()如图所示 17(1)下列说法正确的是_。(填正确答案标号) A松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变 B当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小 C液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关 D若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大 E若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热 (2)如图 4 所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S50 cm2的轻质活塞封闭了一 定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连
26、着一劲度系数k2 800 N/m 的竖直 轻弹簧A，A下端系有一质量m14 kg 的物块B。 开始时， 缸内气体的温度t127 ， 活塞到缸底的距离L1 120 cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p01.0105 Pa，取重力加速度g10 m/s2，不计 一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求： 图 4 ()当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度； ()气体的温度冷却到93 时B离桌面的高度H。(结果保留两位有效数字) 【答案】(1)BDE (2)()66 ()15 cm (2)()B刚要离开桌面时弹簧拉力为kx1mg 由活塞受力平衡得p2Sp0Skx1 根据理想气体状态方程有 p0
27、L1S T1 p2（L1x1）S T2 代入数据解得T2207 K 当B刚要离开桌面时缸内气体的温度t266 ()由()得x15 cm 当温度降至66 之后，若继续降温，则缸内气体的压强不变，根据盖吕萨克定律有 （L1x1）S T2 （L2x1H）S T3 代入数据解得H15 cm 18.(1)(5 分)下列说法正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A布朗运动就是液体分子的热运动 B物体温度升高，并不表示物体内所有分子的动能都增大 C内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 D分子间距等于
28、分子间平衡距离时，分子势能最小 E一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行 (2)(10 分)一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化问： ()已知从A到B的过程中，气体的内能减少了 300 J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少？ ()试判断气体在状态B、C的温度是否相同如果知道气体在状态C时的温度TC300 K，则气体在状 态A时的温度为多少？ 【答案】(1)BDE (2)()放热 1 200 J ()1 200 K 【解析】(1)布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，反映了液体分子无规则的热运动，选项 A 错误物 体温度升高，分子平均动能增大，并不表示物体内所有分子的动能都增大
29、，选项 B 正确根据热力学第二 定律， 内能可以全部转化为机械能， 但一定会引起其他变化， 选项 C 错误 分子间距等于分子间平衡距离时， 分子势能最小，选项 D 正确根据熵增加原理，一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行， 选项 E 正确 19(1)(5 分) 如图，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸内壁光 滑现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，在此过程中，环境温度保持不变， 则下列说法正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0
30、 分) A水平外力F保持不变 B水平外力F逐渐减小 C单位时间碰撞气缸壁单位面积的分子数减少 D气体是从单一热源吸热，并且全部用来对外做功 E活塞克服大气压力做功数值上等于水平外力F做功与气体从外界吸收的热量之和 (2)(10 分)一支足够长且粗细均匀的玻璃管，倒插在深而大的水银槽中，玻璃管封闭的上端有一段 50 cm 长的水银柱，管内下端水银面与槽内水银面相平，其间封有 48 cm 长的空气柱，如图所示 求：(已知大气压强p075 cmHg) ()管内水银柱与玻璃管的顶端间的压强； ()将玻璃管缓慢上提多少距离后，管内水银柱与玻璃管的顶端间弹力恰好为零？ 【答案】(1)CDE (2)()25
31、 cmHg ()49 cm (2)()对管内水银柱受力分析知 pSmgp0S(2 分) 故与玻璃管的顶端间的压强p25 cmHg(1 分) ()玻璃管缓慢上拉的过程，管内气体体积增大，压强减小，管内水银柱与玻璃管的顶端间弹力减小， 当弹力减小为零时，气体压强p250 cmHg，又p1p075 cmHg 20 (1)(5 分)下列说法正确的是_(填正确答案标号 选对 1 个得 2 分， 选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B荷叶上的小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C彩色液晶显示器
32、利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D一定质量的理想气体吸收热量，其内能一定增加 E自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 (2)(10 分)如图所示，竖直放置的导热气缸，活塞横截面积为S0.01 m2，可在气缸内无摩擦滑动气 缸侧壁有一个小孔与装有水银的 U 形玻璃管相通， 气缸内封闭了一段高为H70 cm 的气柱(U 形管内的气体 体积不计)已知活塞质量m6.8 kg，大气压强p0105 Pa，水银密度13.6103 kg/m3，g10 m/s2. ()求 U 形管中左管与右管的水银面的高度差h1； ()在活塞上加一竖直向上的拉力使 U 形管中左管水银面高出右管水银
33、面h25 cm， 求活塞平衡时与气 缸底部的高度 【答案】(1)BCE (2)()0.05 m ()0.8 m 【解析】(1)悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了液体分子的无规则运动，选项 A 错误荷叶上的小水 滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项 B 正确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，选项 C 正确一定质量的理想气体吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律，其内能不 一定增加，选项 D 错误根据熵增加原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进 行的，选项 E 正确 21 (1)(5 分)下列说法正确的是_(填正确答案标号 选对 1 个得 2 分，
34、 选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A人对空气干燥与潮湿的感觉只与空气中水分子的密集程度有关 B浸润和不浸润是分子力作用的表现 C无论是何种液体，表面张力总是要使液体表面收缩 D液晶的光学性质具有各向异性 E水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时水不再蒸发 (2)(10 分)如图甲所示为一长方体气缸，长度为L35 cm，气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体， 气缸横放在水平面上时，气缸内气柱长度为L130 cm.已知活塞质量m10 kg、截面积S100 cm2.活塞厚 度不计，气缸与活塞间摩擦不计现用绳子系住气缸底，将气缸倒过
35、来悬挂，如图乙所示，重力加速度大 小g10 m/s2，大气压强为 1105 Pa，外界环境温度为 27 . ()求气缸内气柱的长度L2；(结果保留三位有效数字) ()若使图乙中的活塞脱离气缸，则至少应将气缸内气体温度升高多少摄氏度？ 【答案】(1)BCD (2)()33.3 cm ()15 【解析】(1)人对空气干燥与潮湿的感觉由相对湿度决定，故 A 错误；浸润和不浸润是分子力作用的表 现，B 正确；表面张力使液体表面有收缩的趋势，C 正确；液晶的光学性质具有各向异性，D 正确；水蒸气 达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，但水还会蒸发，只是蒸发和凝结达到动态平衡，E 错误 ()设气缸内气体温度升
36、高到T时，题图乙中的活塞将脱离气缸由于活塞受力不变，则此过程中气体 发生等压变化 由盖吕萨克定律得(2 分) V1 T1 V2 T2 则 L2 T1 L T 解得T315 K(1 分) 所以气体温度需升高 15 (1 分) 22.物理选修 33(15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个 得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A布朗运动就是液体分子的热运动 B物体温度升高，并不表示物体内所有分子的动能都增大 C内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 D分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小
37、 E一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行 (2)(10 分)一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化问： ()已知从A到B的过程中，气体的内能减少了 300 J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少？ ()试判断气体在状态B、C的温度是否相同如果知道气体在状态C时的温度TC300 K，则气体在状 态A时的温度为多少？ 【答案】(1)BDE (2)()放热 1 200 J ()1 200 K 【解析】(1)布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，反映了液体分子无规则的热运动，选项 A 错误物 体温度升高，分子平均动能增大，并不表示物体内所有分子的动能都增大，选项 B 正确根据热力学第二
38、 定律， 内能可以全部转化为机械能， 但一定会引起其他变化， 选项 C 错误 分子间距等于分子间平衡距离时， 分子势能最小，选项 D 正确根据熵增加原理，一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行， 选项 E 正确 23物理选修 33(15 分) (1)(5 分) 如图，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸内壁光 滑现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动一段距离，在此过程中，环境温度保持不变， 则下列说法正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0
39、分) A水平外力F保持不变 B水平外力F逐渐减小 C单位时间碰撞气缸壁单位面积的分子数减少 D气体是从单一热源吸热，并且全部用来对外做功 E活塞克服大气压力做功数值上等于水平外力F做功与气体从外界吸收的热量之和 (2)(10 分)一支足够长且粗细均匀的玻璃管，倒插在深而大的水银槽中，玻璃管封闭的上端有一段 50 cm 长的水银柱，管内下端水银面与槽内水银面相平，其间封有 48 cm 长的空气柱，如图所示 求：(已知大气压强p075 cmHg) ()管内水银柱与玻璃管的顶端间的压强； ()将玻璃管缓慢上提多少距离后，管内水银柱与玻璃管的顶端间弹力恰好为零？ 【答案】(1)CDE (2)()25
40、cmHg ()49 cm (2)()对管内水银柱受力分析知 pSmgp0S(2 分) 故与玻璃管的顶端间的压强p25 cmHg(1 分) ()玻璃管缓慢上拉的过程，管内气体体积增大，压强减小，管内水银柱与玻璃管的顶端间弹力减小， 当弹力减小为零时，气体压强p250 cmHg，又p1p075 cmHg 由玻意耳定律得p1V1p2V2(2 分) 24物理选修 33(15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个 得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B
41、荷叶上的小水滴呈球形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一定质量的理想气体吸收热量，其内能一定增加 E自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 (2)(10 分)如图所示，竖直放置的导热气缸，活塞横截面积为S0.01 m2，可在气缸内无摩擦滑动气 缸侧壁有一个小孔与装有水银的 U 形玻璃管相通， 气缸内封闭了一段高为H70 cm 的气柱(U 形管内的气体 体积不计)已知活塞质量m6.8 kg，大气压强p0105 Pa，水银密度13.6103 kg/m3，g10 m/s2. ()求 U 形管中左管与右管的水银面的高度差h1； ()
42、在活塞上加一竖直向上的拉力使 U 形管中左管水银面高出右管水银面h25 cm， 求活塞平衡时与气 缸底部的高度 【答案】(1)BCE (2)()0.05 m ()0.8 m 【解析】(1)悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了液体分子的无规则运动，选项 A 错误荷叶上的小水 滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项 B 正确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，选项 C 正确一定质量的理想气体吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律，其内能不 一定增加，选项 D 错误根据熵增加原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进 行的，选项 E 正确 25 (1)(5 分
43、)下列说法正确的是_(填正确答案标号选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选 对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A人对空气干燥与潮湿的感觉只与空气中水分子的密集程度有关 B浸润和不浸润是分子力作用的表现 C无论是何种液体，表面张力总是要使液体表面收缩 D液晶的光学性质具有各向异性 E水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时水不再蒸发 (2)(10 分)如图甲所示为一长方体气缸，长度为L35 cm，气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体， 气缸横放在水平面上时， 气缸内气柱长度为L130 cm.已知活塞质量m10 kg、 截面积S100 cm2.活塞
44、厚 度不计，气缸与活塞间摩擦不计现用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂，如图乙所示，重力加速度大 小g10 m/s2，大气压强为 1105 Pa，外界环境温度为 27 . ()求气缸内气柱的长度L2；(结果保留三位有效数字) ()若使图乙中的活塞脱离气缸，则至少应将气缸内气体温度升高多少摄氏度？ 【答案】(1)BCD (2)()33.3 cm ()15 【解析】(1)人对空气干燥与潮湿的感觉由相对湿度决定，故 A 错误；浸润和不浸润是分子力作用的表 现，B 正确；表面张力使液体表面有收缩的趋势，C 正确；液晶的光学性质具有各向异性，D 正确；水蒸气 达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，但水还会蒸发
45、，只是蒸发和凝结达到动态平衡，E 错误 ()设气缸内气体温度升高到T时，题图乙中的活塞将脱离气缸由于活塞受力不变，则此过程中气体 发生等压变化 由盖吕萨克定律得(2 分) V1 T1 V2 T2 则 L2 T1 L T 解得T315 K(1 分) 所以气体温度需升高 15 (1 分) 26(1)如图所示，P、Q、M是均匀媒介中x轴上的三个质点，PQ、QM的距离分别为 3 m、2 m，一列简 谐横波沿x轴向右传播。在t0 时刻，波传播到质点P处并且P开始向下振动，经t3 s，波刚好传到质 点Q，而此时质点P恰好第一次到达最高点且离平衡位置 10 cm 处。下列说法正确的是 _。 A该简谐波的波速
46、为 1 m/s B该简谐波的波长为 12 m C当波传播到质点M时，质点P通过的路程为 50 cm D当t5 s 时，质点Q的加速度方向竖直向下 E当质点M运动到最高点时，质点Q恰好处于最低点 (2)如图所示是一透明物体的横截面， 横截面为等腰直角三角形ABC，AB边长为a， 底面AC镀有反射膜。 今有一条光线垂直AB边从中点入射，进入透明物体后直接射到底面AC上，并恰好发生全反射，(已知光在 真空中的传播速度为c)求： ()透明物体的折射率和光在透明物体内的传播时间； ()若光线从AB边中点沿平行于底面的方向射向透明物体，求光线最终离开透明物体时的出射角。 【答案】(1)ACE (2)()
47、()arcsin2 2a c 31 2 (2)()根据题意，光线射到AC面上时入射角度恰好为临界角C，由几何关系可知C45，根据 sin C 可得n 1 n 1 sin C 2 由几何关系可知光在透明物体中的传播路径长为a，设光在介质中的传播速度为v，有v ，t c n a v 可得t。 2a c ()设此时光在AB面的入射角为i，折射角为r，由题意可知，i45 根据公式nsin i sin r 可得r30 由几何关系可知60C45，光线在BC面发生全反射。设光线在AC面的入射角为i，折射 角为r， 根据几何关系，i15 根据公式n，解得rarcsin。 sin r sin i 31 2 27.(1)2018 年 1 月 31 日，天空中上演了一场万众瞩目、被称为“超级满月、蓝月亮、红月亮”的月 全食大戏， 这次月全食历时近 5 小时。 最精彩之处是在发生月全食阶段月亮呈现红色， 下列有关月食的说法， 其中正确的是_。 A当地球处于太阳和月球中间时才会出现月食现象 B当月球处于太阳和地球中间时才会出现月食现象 C月食可能是太阳光经月球反射到地球大气层时发生全反射形成的 D出现月食现象，是因为月球处于地球的“影子”中 E“红月亮”