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2022年安徽省高考物理专题训练11——热学
一．多选题（共20小题）
1．（2021 乙卷）如图，一定量的理想气体从状态a（p0，V0，T0）经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a。对于ab、bc、ca三个过程，下列说法正确的是（　　）（填正确答案标号）
A．ab过程中，气体始终吸热
B．ca过程中，气体始终放热
C．ca过程中，气体对外界做功
D．bc过程中，气体的温度先降低后升高
E．bc过程中，气体的温度先升高后降低
2．（2021 肥东县校级模拟）下列有关热现象的叙述正确的是（　　）
A．系统在吸收热量时内能一定增加
B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
C．一定质量理想气体发生等压膨胀时，单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
E．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距
3．（2021 安徽模拟）下列说法中正确的是（　　）
A．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
B．空调制冷说明热量可以自发地由低温物体传递给高温物体
C．一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，都是不可逆的
D．液体中悬浮微粒的布朗运动是周围液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的
E．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关
4．（2021 舒城县校级模拟）一定量的理想气体从状态M开始，经状态N、P、Q回到状态M，其压强﹣温度图像（p﹣T图像）如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．从M到N外界对气体做功
B．从N到P是吸热过程
C．从N到P气体的体积增大
D．气体在N和Q时的体积相等
E．从P到M气体对外界做功
5．（2021 合肥三模）下列说法正确的是（　　）
A．热量可以从低温物体向高温物体传递
B．一定量的某理想气体温度升高时，内能一定增大
C．某冰水混合物的温度为0℃，则其分子的平均动能为零
D．10克100℃水蒸气的内能大于10克100℃水的内能
E．气体如果失去了容器的约束就会散开，原因是气体分子之间斥力大于引力
6．（2021 定远县模拟）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．对于理想气体，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．外界对物体做功，物体内能一定增大
D．在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性
E．温度不变时，饱和汽压不随体积的变化而变化
7．（2021 蚌埠模拟）一定质量的理想气体由状态a经状态b、状态c到状态d，最后回到状态a，其压强p与温度T的变化关系如图所示，图中ab延长线过原点，bc、ad平行T轴，cd平行p轴。下列说法正确的是（　　）
A．气体在a、b两状态的体积相等
B．从b到c，每个气体分子的动能都增大
C．从c到d，单位体积中气体分子数增加
D．从d到a，外界对气体做功，气体放出热量
E．在过程bc中气体对外界做功小于过程da中外界对气体做的功
8．（2021 马鞍山模拟）一定量的理想气体发生状态变化，其压强p随热力学温度T变化的图像如图所示，气体经历了A→B→C→D→A的循环过程，下列说法中正确的是（　　）
A．A→B过程中气体对外做功
B．B→C过程气体体积不变
C．C状态下的单位体积气体分子数一定比D状态下的大
D．D→A过程中气体放出热量
E．A状态下的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数一定比C状态下的大
9．（2021 定远县模拟）有以下说法，其中正确的是（　　）
A．气体的温度越高，分子的平均动能越大
B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速度是非常小的
C．对物体做功不可能使物体的温度升高
D．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减小，速率小的分子数目增加
E．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的
10．（2021 安庆二模）下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动说明了液体分子在永不停息地做无规则热运动
B．在自由下落的过程中，封闭气体对容器壁的压强为零
C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体内分子的平均动能也越来越大
D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
E．热机的机械效率不可能达到100%
11．（2021 蚌埠三模）下列说法正确的是（　　）
A．温度是分子热运动的平均动能的标志
B．两个分子靠近时，分子势能减小
C．气体压强主要是大量气体分子频繁地碰撞容器壁而产生的
D．一定量的100℃的水变成100℃水的蒸气，其分子势能增大
E．处于热平衡状态的两个系统，它们具有相同热学性质的物理量是内能
12．（2021 池州一模）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（　　）
A．温度越高，布朗运动越剧烈
B．非晶体的导热性能一定是各向异性的
C．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，一定要从外界吸热
D．当某一密闭容器自由下落时，因完全失重，容器内气体的压强变为零
E．气体向真空膨胀时虽不对外做功，但系统的熵是增加的
13．（2021 安徽模拟）下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动反映了分子热运动的规律，即小颗粒的运动是液体分子的无规则运动
B．对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少
C．温度是分子平均动能的标志，两个动能不同的分子相比，动能大的温度高
D．当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部
E．不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
14．（2021 黄山二模）下列说法中正确的是（　　）
A．气体的温度降低，每个气体分子运动的速率都降低
B．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
D．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
E．空调机压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程不遵守热力学第二定律
15．（2021 合肥二模）下列说法正确的是（　　）
A．气体向外放热，其内能一定减小
B．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
C．饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大
D．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起的
E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
16．（2021 安徽模拟）下列说法中正确的是（　　）
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．分子势能随着分子间距的增大，可能先减小后增大
C．当液体上方的蒸气达到饱和状态时，蒸发仍在进行
D．一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小
E．一个固定的容器内装有浸润其器壁的液体，当它们处于完全失重状态时，则必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散
17．（2021 安徽一模）下列说法中正确的是（　　）
A．气体分子间的斥力是产生气体压强的原因
B．一定量的理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
C．物体的温度越高，分子的平均动能就越大
D．做自由落体运动的小水滴呈球形，是由于液体表面张力的作用
E．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
18．（2021 蚌埠二模）下列说法正确的是（　　）
A．各向异性的物体没有确定的熔点
B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润
C．水的饱和汽压随水温度的升高而减小
D．空调既能制冷又能制热，说明在一定条件下热传递方向可以逆向
E．一定质量的理想气体等压升温的过程中，吸收的热量大于增加的内能
19．（2021 定远县模拟）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，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是（　　）
A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
E．该循环过程中，气体吸热
20．（2021 黄山一模）下列说法正确的是（　　）
A．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零
B．碎玻璃不能拼在一起，并不是由于分子间存在着斥力
C．自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
D．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
E．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
二．填空题（共4小题）
21．（2020 新课标Ⅰ）分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能 　 　（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由r2减小到r1的过程中，势能 　 　（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于r1处，势能 　 　（填“大于”“等于”或“小于”）零。
22．（2021 安徽模拟）如图所示，一定质量的理想气体，按图示方向经历了ABCDA的循环，其p﹣V图线如图。状态B时，气体分子的平均动能比状态A时气体分子的平均动能 　 　（选填“大”或“小”）；由B到C的过程中，气体将 　 　（选填“吸收”或“放出”）热量；经历ABCDA一个循环，气体吸收的总热量 　 　（选填“大于”或“小于”）释放的总热量
23．（2021 安徽模拟）一定质量的理想气体从初状态Ⅰ变到末状态Ⅱ的过程中，温度升高，压强增大，变化过程中p﹣T图像如图所示，由图像可知，初状态Ⅰ的体积 　 　（填“小于”、“等于”或“大于”）末状态Ⅱ的体积；初状态Ⅰ的内能 　 　（填“小于”、“等于”或“大于”）末状态Ⅱ的内能；初状态Ⅰ变到末状态Ⅱ，气体 　 　（填“吸收”或“放出”）热量。
24．（2021 安庆一模）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为 　 　（选填“引力”或“斥力”）。分子势能E和分子间距离r的关系图象如图所示，图象中A、B、C三点的分子势能EpA、EpB、EpC的大小关系为 　 　；能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中 　 　（选填“A”、“B”或“C”）的位置。
三．计算题（共7小题）
25．（2021 乙卷）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为l1＝13.5cm，l2＝32cm。将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差h＝5cm。已知外界大气压为p0＝75cmHg。求A、B两管内水银柱的高度差。
26．（2021 迎江区校级三模）如图所示，横截面积为S，高为h的绝热气缸竖直放置，缸内一厚度不计的活塞与弹簧一端相连，弹簧另一端固定在活塞正上方，初始时活塞距气缸底部的距离为h，缸内气体热力学温度为T。现通过气缸底部的电热丝（图中未画出）给缸内气体缓慢加热。当缸内气体温度为3T时，活塞上升的距离为h，此时弹簧恰好恢复原长。已知大气压强为p0，活塞质量m。
①求初始状态缸内气体的压强；
②继续加热，当活塞恰好上升到气缸口，求此时缸内气体的温度。
27．（2021 肥东县校级模拟）如图所示，内壁光滑、截面积不相等的圆柱形汽缸水平固定在地面上，汽缸左、右两部分的横截面积分别为2S和S。在汽缸内有a、b两轻质导热性良好的活塞封闭着一定质量的理想气体，两活塞用一根长为l的细轻杆连接，并能在汽缸内无摩擦地移动。当外界大气压强为p0、温度为T0时，两活塞在外界拉力F0作用下恰好静止于如图所示位置。
i.求此时汽缸内气体的压强．
ii.若将F0缓慢增大，使a、b一起由图示位置开始缓慢向右移动的距离，又处于静止状态，求这时汽缸内气体的压强及此时拉力F的大小．设整个过程中气体温度不变。
28．（2021 安徽模拟）如图甲，内壁光滑、导热性能良好且足够长的汽缸放置在水平面上，汽缸内用质量m＝2kg、横截面积S＝100cm2的活塞封闭一段理想气体。初始时封闭理想气体的温度为27℃，活塞位于距离汽缸底30cm处。已知大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2。
（i）若对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢向右移动，当温度升高到127℃时，求活塞向右移动的距离；
（ii）若保持初始状态的温度不变，将汽缸逆时针转动90°，稳定后在活塞上施加向下的力使活塞缓慢向下移动，如图乙所示，当活塞离汽缸底部的距离为15cm时，求此时力F的大小。
29．（2021 定远县模拟）横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口。初始时，右端管内用h1＝4cm的水银柱封闭一段空气柱A，左端管内用水银封闭长为L＝14cm的空气柱B，这时水银柱左右两液面高度差为h2＝8cm，如图甲所示。已知大气压强p0＝76.0cmHg，环境温度不变。求：
（1）初始时空气柱B的压强（以cmHg为单位）；
（2）若将U形玻璃管缓慢旋转180°，使U形管竖直倒置（水银未混合未溢出），如图乙所示。当管中水银静止时空气柱B的长度L'。
30．（2021 宿州三模）截面积为S的足够长玻璃管下端接有截面积为2S的内壁光滑的导热汽缸（厚度不计）。一段水银柱与质量不计、厚度不计的活塞封住一定质量的理想气体，活塞到汽缸顶端距离为，如图所示。已知：S＝1cm2，L＝8cm，p0＝76cmHg，初始外界环境温度t＝27℃。
（1）若环境温度缓慢升高使活塞恰好上升到汽缸顶部，求此时的环境温度（保留整数）；
（2）若环境温度保持不变，自玻璃管口缓慢注入水银，问注入多少体积的水银才能使活塞下降至处。
31．（2021 芜湖模拟）根据《乘用车轮胎气压检测系统的性能要求和试验方法》规定要求，我国生产的所有车辆都必须安装直接式或间接式胎压监测系统（TPMS）系统。已知某汽车轮胎气压的正常范围值为230～250kPa，最大限压为300kPa。汽车轮胎内气体可视为理想气体，正常状态下容积为V0。
（i）司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎压只有180kPa，如图所示。现用车载充气泵充气，每分钟充入压强为100kPa的气体△V＝0.2V0，若将其胎压恢复至240kPa，则需充气多长时间？（忽略充气过程轮胎体积和温度变化）
（ii）若室外温度为﹣23℃，此时车胎胎压为240kPa，现将车停至地下停车场（温度为15℃），经较长时间停放后，该车胎气压变为多少？是否有爆胎危险？（忽略此过程胎内气体体积变化）
2022年安徽省高考物理专题训练11——热学
参考答案与试题解析
一．多选题（共20小题）
1．【解答】解：A、由图示图象可知，ab过程气体体积V不变而压强p增大，由理想气体状态方程C可知，气体温度升高，气体内能增大，△U＞0，气体体积不变，外界对气体不做功，由热力学第一定律△U＝W+Q可知：Q＝△U﹣W＝△U＞0，气体始终从外界吸收热量，故A正确；
BC、由图示图象可知，ca过程气体压强p不变而体积V减小，由理想气体状态方程C可知，气体温度T降低，气体内能减小，△U＜0，气体体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律△U＝W+Q可知：Q＝△U﹣W＜0，气体始终向外界放出热量，故B正确，C错误；
DE、由图示图象可知，bc过程气体压强p与体积V的乘积pV先增大后减小，由理想气体状态方程C可知，气体温度T先升高后降低，故D错误，E正确。
故选：ABE。
2．【解答】解：A.根据热力学第一定律，系统在吸收热量时如果对外做功，内能不一定增加，故A错误；
B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，故B错误；
C.一定质量理想气体发生等压膨胀时，气体体积变大，温度升高，所以单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少，故C正确；
D.由于处于液体表面层的分子较为稀薄，液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D正确；
E.液体蒸发的实质是液体分子从液面飞出，随着水的不断蒸发，液面上蒸汽的密度不断增大，当蒸汽分子的密度达到一定程度时，单位时间内离开液体的水分子和回到水中的水分子数相等，蒸汽和液体间达到了动态平衡，所以影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距，故E正确。
故选：CDE。
3．【解答】解：A、沸点的高低与外界的大气压有关，高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，故A错误；
B、空调制冷需要消耗电能，不能说明热量可以自发的由低温物体传递到高温物体，故B错误；
C、根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，都是不可逆的，故C正确；
D、布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动是由于液体分子对花粉颗粒的无规则撞击形成的，所以布朗运动反映了水分子的热运动，故D正确；
E、在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，故E正确。
故选：CDE。
4．【解答】解：A、从M到N气体的压强不变，温度降低，根据C可知气体体积减小，外界对气体做功，故A正确；
BC、从N到P气体的温度不变、内能不变，而压强增大、体积减小、外界对气体做功、根据热力学第一定律可得△U＝W+Q，可知该过程是放热过程，故BC错误；
D、根据理想气体状态方程可得C，解得p，由题图可知，N、Q的连线过坐标原点，图象的斜率不变，说明气体在状态N和状态Q时的体积相等，故D正确；
E、从P到M，图线上各点与原点的连线的斜率减小，说明气体的体积增大，气体对外界做功，故E正确。
故选：ADE。
5．【解答】解：A.热量不可以“自己”从低温物体向高温物体传递，能在“一定”的条件下是可以实现的，故A正确；
B.气体分子的平均动能只与分子的温度有关，因此温度升高，平均动能增加，而理想气体的内能只有分子动能，气体分子的内能一定增大，故B正确；
C.分子在做永不停息的无规则运动，因此其分子的平均动能不是零，故C错误；
D.同样质量同样温度的水蒸气和水的平均动能相等，可同样温度的水变成水蒸气需要吸收热量，因此水蒸气的内能更大，故D正确；
E.气体分子间的距离很大，相对作用力近似是零，气体如果没有容器的约束，气体分子散开原因是分子做杂乱无章的运动的结果，故E错误。
故选：ABD。
6．【解答】解：A、气体分子之间的距离远大于分子本身的直径，所以气体分子的体积小于每个气体分子平均所占有的空间体积，故A错误；
B、对于理想气体，温度是分子平均动能的标志，所以增加气体分子热运动的剧烈程度，气体温度就可以升高，故B正确；
C、气体对外界做功，同时从外界吸收热量，根据热力学第一定律△U＝Q+W，可知物体的内能可能增加、减小或不变，故C错误；
D、单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，故D正确；
E、在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压力，温度不变时，饱和汽压不随体积的变化而变化，故E正确。
故选：BDE。
7．【解答】解：A、ab的延长线过原点，说明ab为等容线，气体在状态a时的体积等于在状态b时的体积，故A正确；
B、从b到c温度升高，分子的平均动能增大，并不是所有分子的平均动能增大，故B错误；
C、从c到d，温度不变，压强减小，根据pV＝C可知，体积增大，故单位体积中气体分子数减小，故C错误；
D、从d到a，气体做等压变化，温度减小，内能减小，△U＜0，根据可知体积减小，外界对气体做功即W＞0，根据热力学第一定律△U＝W+Q可得：Q＜0，气体放出热量，故D正确；
E、在过程bc中，等压变化，温度升高，内能增加△U＞0，体积增大，气体对外界做功，根据，即pV＝CT，Wbc＝p△Vbc＝C△Tbc，da过程中，外界对气体做功|Wda|＝|p′△Vda|＝|C△Tda|，由于Tbc＜Tda，所以|Wbc|＜|Wda|，在过程bc中外界对气体做的功小于在过程da中气体对外界做的功，故E正确；
故选：ADE。
8．【解答】解：A、从A到B，气体做等压变化，温度升高，根据可知，体积增大，故气体对外做功，故A正确；
B、在p﹣T图像中，过坐标原点的直线为等容变化，B到C不是过坐标原点的直线，故体积发生变化，故B错误；
C、从C到D，气体做等压变化，由于温度减小，根据可知体积减小，故C状态下的单位体积气体分子数一定比D状态下的小，故C错误；
D、从D到A，气体做等温变化，气体的内能不变，由于压强增大，根据pV＝C可知体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故D正确；
E、根据可知，，与原点的连线的斜率表示，从A到C斜率逐渐减小，故体积逐渐增大，A状态下的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数一定比C状态下的大，故E正确；
故选：ADE。
9．【解答】解：A、温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，故A正确；
B、分子的平均动能是一个统计规律，温度高的物体并不是所有的分子的速度都较大，也有大量的分子速度比较小，而温度低的物体也有大量的分子速度比较大，故B正确；
C、对物体做功能使物体的温度升高，如摩擦生热，故C错误；
D、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子做无规则运动的统计规律，对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减小，速率小的分子数目增加，故D正确；
E、根据热力学第二定律，从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功，而不引起其他变化是不可能的，若有其它影响是可能的，故E错误；
故选：ABD。
10．【解答】解：A、布朗运动说明了液体分子在永不停息地做无规则运动，故A正确；
B、气体对容器壁的压强是由于气体分子的撞击力引起的，与自由下落无关，故B错误；
C、物体分子的平均动能只与温度有关，与物体的宏观运动没有关系，故C错误；
D、由同种元素构成的固体由于原子的排列方式不同可以形成不同的晶体，故D正确；
E、热力学第二定律可表述为：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响，即热机的效率不能达到100%，故E正确；
故选：ADE。
11．【解答】解：A、温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则分子的平均动能越大，故A正确；
B、设两分子的平衡距离为r0，当两分子之间的距离大于r0时，分子力表现为引力，两个分子靠近时，分子力做正功，分子势能减少；当分子间距小于r0，分子力表现为斥力，两个分子靠近时，分子力做负功，分子势能增加，故B错误；
C、气体的压强是由于大量的气体分子频繁地碰撞容器器壁而产生的，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故C正确；
D、一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因温度不变，分子平均动能不变，吸收热量内能增加，所以其分子之间的势能增加，故D正确；
E、如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度，不是内能，故E错误。
故选：ACD。
12．【解答】解：A、布朗运动与温度有关，悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，故A正确；
B、单晶体各向异性，多晶体各向同性，非晶体的导热性能一定是各向同性，故B错误；
C、一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，内能不变而气体对外做功，即△U＝0，W＜0，根据热力学第一定律△U＝Q+W可知，Q＞0，所以要从外界吸收热量，故C正确；
D、容器内密封的气体压强是由分子对器壁的撞击产生的，与重力无关，完全失重时，封闭气体的压强不变，故D错误；
E、由热力学第二定律可知熵为物体内分子运动无序程度的量度，涉及热现象的宏观过程熵总是增加的，故E正确。
故选：ACE。
13．【解答】解：A、布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动。它间接证明了：分子永不停息地做无规则运动，故A错误；
B、对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，由理想气体状态方程可知，气体温度升高，气体分子平均动能增大，单个分子撞击器壁时的平均作用力变大，由于气体压强不变，正确单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少，故B正确；
C、温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大，故C错误；
D、当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，其合力指向液体内部，故D正确；
E、根据热力学第二定律，能量转化具有方向性，因此不可能将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，故E正确。
故选：BDE。
14．【解答】解：A、温度是分子平均动能的标志，是大量分子无规则运动的宏观表现；气体温度降低，分子的平均动能减小，有些分子的速率降低，也有些分子的速率会增加，只是分子的平均速率降低，故A错误；
B、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，反映了液体或气体分子的无规则运动，故B正确；
C、一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，温度没有变化，分子的平均动能不变，但是在这个过程中要吸热，内能增加，所以分子之间的势能必定增加，故C正确；
D、温度是分子平均动能的标志，关于一定质量的气体，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，故D正确；
E、空调机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，这一过程要消耗一定的电能，仍然遵守热力学第二定律，故E错误；
故选：BCD。
15．【解答】解：A、做功和热传递都可以改变内能，物体放热的同时若外界对气体做功，且外界对气体做功比气体向外放出的热量多，根据热力学第一定律可知，物体内能可能增加，故A错误；
B、露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，故B正确；
C、温度越高，液体越容易挥发，故饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大，故C正确；
D、根据气体压强的定义可知，气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的，故D正确。
E、当分子间作用力表现为斥力时，距离减小时分子力做负功，故分子势能随它们间距离减小而增大，故E错误。
故选：BCD。
16．【解答】解：A、花粉是由花粉颗粒组成的，布朗运动是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的热运动，是液体分子的热运动的反映，故A错误；
B、两个分子之间的距离从无穷远到无限靠近的过程中，分子之间的作用力先是吸引力，后是排斥力，所以分子力先做正功，后做负功；同理，分子间距从无限靠近到无穷远的过程中，分子力也是先做正功，后做负功；所以可知分子势能随着分子间距的增大，可能先减小后增大，故B正确；
C、水蒸气达到饱和时，蒸发和液化仍在进行，达到了动态平衡，故C错误；
D、根据理想气体状态方程C可知，一定质量的理想气体在等压压缩的过程中气体的温度一定降低，而一定量的理想气体得内能仅仅与温度有关，温度降低气体的内能减小，所以一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小。故D正确；
E、处于完全失重状态，如果液体浸润其器壁，液体和器壁的附着层就会扩张，沿着器壁流散，故必须盖紧，故E正确；
故选：BDE。
17．【解答】解：A、封闭气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，故A错误；
B、等压膨胀过程中，根据盖吕﹣萨克定律C，可知气体温度升高，则内能增大，故B正确；
C、温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故C正确；
D、液面由于蒸发会导致表面层分子较为稀疏，导致表面具有收缩的趋势，自由落下的小水滴呈球形，是由于液体表面张力的作用，故D正确；
E、用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体，故E错误。
故选：BCD。
18．【解答】解：A、只有单晶体具有各向异性，所以具有各向异性的固体必定是晶体，晶体均具有确定的熔点，故A错误；
B、脱脂棉能够吸取药液，棉被脱脂后把它从不能被水浸润变成了可以被水浸润，故B正确；
C、水的饱和汽压随温度的升高而增大，故C错误；
D、自然界中涉及到的热现象的宏观过程都具有方向性，但是在外界施加能量的情况下，热传递的方向是可逆的，所以空调既能制冷又能制热，说明在一定条件下热传递方向可以逆向，故D正确；
E、由盖﹣吕萨克定律C可知，气体在等压升温过程中气体体积增大，根据热力学第一定律△U＝Q+W，△U＞0，W＜0，解得：Q＝△U﹣W＞△U，所以吸收的热量大于增加的内能，故E正确。
故选：BDE。
19．【解答】解：A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；
B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；
C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；
D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确；
E、该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即W＜0；一个循环，内能不变，△U＝0，根据热力学第一定律，Q＞0，即气体吸热，故E正确；
故选：ADE。
20．【解答】解：A、分子间作用力为零时，分子间的势能最小，为负值，无穷远处分子势能为零，故A错误。
B、分子斥力始终存在，碎玻璃不能拼在一起，是由于分子力是短程力，无法使玻璃达到分子力的作用范围内。故B正确。
C、自然界一切过程能量都是守恒的，根据热力学第二定律可知，符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生，故C错误。
D、根据液晶特点和性质可知：液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性，故D正确。
E、当车胎突然爆裂的瞬间，气体膨胀对外做功，这一短暂过程中气体热量与交换很少，根据热力学第一定律气体内能是减少，温度是理想气体内能变化的标志，所以温度也会有所下降。故E正确。
故选：BDE。
二．填空题（共4小题）
21．【解答】解：若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，分子体现引力，分子力做正功，分子势能减小；
在间距由r2减小到r1的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小；
规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，在间距小于r1过程中，分子体现斥力，分子力负功，分子势能增加，因此在间距等于r1处，势能小于零，
故答案为：减小；减小；小于。
22．【解答】解：根据理想气体状态方程：，从A状态到B状态，P增大，V增大，T一定增大，所以B状态的分子平均动能比A状态分子的平均动能大；
根据理想气体状态方程：，V不变，P减小，T一定减小，理想气体的内能减小（△U＜0），再根据热力学第一定律，体积不变（W＝0），气体将放出热量（Q＜0）；
p﹣V图线中，图线和坐标轴围成的面积表示气体做功，从A到B，体积增大，气体对外做功WAB＜0；从B到C，体积不变，气体不做功；从C到D，体积减小，外界对气体做功WCD＞0；从D到A，体积不变，气体不做功；根据图象，A到B图线围成的面积大于C到D图线围成的面积，气体历了ABCDA的循环，气体做功W＝WAB+WCD＜0，根据热力学第一定律W+Q＝△U，△U＝0，有Q＝﹣W＞0，所以气体吸收的总热量大于释放的总热量。
故答案为：大；放出，大于。
23．【解答】解：在p﹣T图像中，根据可得，与原点连线斜率的倒数表示气体的体积，从状态I到状态II，斜率不变，故气体做等容变化，即VI＝VII
经过状态I到状态II，气体的温度升高，内能增大，故初状态Ⅰ的内能小于末状态Ⅱ的内能，
从状态I到状态II，气体做等容变化，不做功，气体的内能增加，根据热力学第一定律△U＝W+Q可得Q＝△U＞0，故气体吸收热量
故答案为：等于，小于，吸收
24．【解答】解：在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；
当r＝r0时，F引＝F斥，分子力F＝0，分子势能最小，根据分子势能E和分子间距离r的关系图象，可得图象中A、B、C三点的分子势能EpA、EpB、EpC的大小关系为EpA＞EpC＞EpB；
由图可知B点为分子间作用力为零的情况，即B点表示平衡位置，故表现为引力的位置只能为C点，即能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中C位置。
故答案为：引力；EpA＞EpC＞EpB；C。
三．计算题（共7小题）
25．【解答】解：设玻璃管的横截面积为S，
B管内气体初状态压强pB1＝p0＝75cmHg，体积VB1＝l2S＝32S，
B管内气体末状态的压强pB2＝p0+ph＝（75+5）cmHg＝80cmHg，体积VB2＝lBS
对B管内的气体，由玻意耳定律得：pB1VB1＝pB2VB2，
代入数据解得：lB＝30cm，
B管内水银柱的高度hB＝l2﹣lB＝（32﹣30）cm＝2cm
设A、B两管水银面的高度差为H，
A管内气体初状态压强pA1＝p0＝75cmHg，体积VA1＝l1S＝13.5S，
A管内气体末状态的压强pA2＝pB2+pH＝（80+H）cmHg，
体积VA2＝lAS＝[l1﹣（hB﹣H）]S＝[13.5﹣（2﹣H）]S＝（11.5+H）S
对A管内气体，由玻意耳定律得：pA1VA1＝pA2VA2，
代入数据解得：H＝1cm （H＝﹣92.5cm 不符合实际，舍去）
答：A、B两管内水银柱的高度差是1cm。
26．【解答】解：①设气体初状态压强为p1，活塞上升h时气体压强为p2，
对活塞，由平衡条件得：p0S+mg＝p2S
解得：p2＝2p0，
由理想气体状态方程得：
解得：p1＝p0
②设弹簧的劲度系数为k，初始状态，对活塞，由平衡条件得：kh+p1S＝mg+p0S
设活塞上升到气缸口时气体压强为p3，对活塞，由平衡条件得：kh+p0S+mg＝p3S
对气体，由理想气体状态方程得：
解得：T′＝6T
答：①初始状态缸内气体的压强是p0；
②继续加热，当活塞恰好上升到气缸口，此时缸内气体的温度是6T。
27．【解答】解：i、设汽缸内气体的压强为p1，以两活塞整体为研究对象，
由平衡条件得：p0×2S+p1S+F0＝p1×2S+p0S
解得：p1＝p0
ii、气体初状态压强p1＝p0，体积V1＝2lS，气体末状态体积V22SS＝1.5lS
气体温度不变，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，
代入数据解得，气体末状态压强：p2（p0）
对两活塞整体，由平衡条件得：p0×2S+p2S+F＝p2×2S+p0S
解得：Fp0SF0
答：i、此时汽缸内气体的压强是p0。
ii、汽缸内气体的压强是（p0），此时拉力F的大小是p0SF0。
28．【解答】解：（i）根据题意可知，初始时活塞位于距离汽缸底d0＝30cm处。
由题意可知，初始温度T0＝（273+27）K＝300K，温度升高到T1＝（273+127）K＝400K，
活塞缓慢向右移动时，理想气体为等压变化，根据盖﹣吕萨克定律得：
其中：V0＝Sd0，V1＝Sd1（d1为温度升高到127℃时活塞到气缸底部的距离）
解得：d＝d1﹣d0＝10cm；
（ii）活塞缓慢向下移动时，理想气体为等温变化，当活塞移动到离汽缸底部的距离为d2＝15cm的过程中，根据玻意耳定律可得：
p0V0＝p2V2
其中：V2＝Sd2，
对活塞根据平衡条件可得：p0S+mg+F＝pS（其中S＝100cm2＝0.01m2）
解得：F＝980N。
答：（i）当温度升高到127℃时，活塞向右移动的距离为10cm；
（ii）当活塞离汽缸底部的距离为15cm时，此时力F的大小为980N。
29．【解答】解：（1）由图甲所示可知，初始时，空气柱A的压强pA＝p0+ρgh1
空气柱B的压强pB＝pA﹣ρgh2
代入数据解得，空气柱B的压强pB＝72cmHg
（2）若将U形玻璃管缓慢旋转180°，使U形管竖直倒置，
则此时空气柱A的压强为pA1＝p0﹣ph1＝（76.0﹣4）cmHg＝72cmHg
设B气体上部的两边玻璃管内的水银液面差为h3，则空气柱B的压强为pB1＝pA1+ph3＝（72+h3）cmHg
气柱B的长度，气体温度不变，设玻璃管的横截面积为S，对气体B，由玻意耳定律得：pBLS＝pB1LS
代入数据解得：h3＝12cm，空气柱B的长度L'＝12cm
答：（1）初始时空气柱B的压强是72cmHg；
（2）当管中水银静止时空气柱B的长度L'是12cm。
30．【解答】解：（1）气体初状态的温度T1＝（273+27）K＝300K，压强p1＝p0+pL+pL′＝（76+8）cmHg＝86cmHg，体积V1＝（LL）×2S＝1.5LS
气体末状态压强p2＝p0+ph＝（76+8）cmHg＝88cmHg，体积V2＝2LS
对封闭气体，由理想气体状态方程得：
代入数据解得：T2＝409K
（2）温度保持不变，根据玻意耳定律得：p1V1＝p3V3，
其中：V3＝LS，代入数据解得：p3＝129cmHg
注入水银体积为：V＝（129﹣76﹣8）S＝45S＝45×1cm3＝45cm3，
答：（1）此时的环境温度是409K；
（2）若环境温度保持不变，自玻璃管口缓慢注入水银，注入45cm3的水银水银才能使活塞下降至处。
31．【解答】解：（i）气体温度不变，由玻意耳定律得：p1V0+p2V2＝p3V0
其中：p1＝180kPa，p2＝100kPa，p3＝240kPa，充入气体的体积V2＝△V×t
代入数据解得：t＝3min
（ii）以充气后车胎内所有气体为研究对象，气体压强p3＝240kPa，温度T3＝（273﹣23）K＝250K，
设充分热交换后轮胎内气体的压强为p4，温度T4＝（273+15）K＝288K，
气体初态体积和末态体积体积相同，由查理定律得：
代入数据解得：p4＝276.48kPa＜300kPa，
该车胎压没超过限压300kPa，没有爆胎危险
答：（i）需充气的时间是3min。
（ii）该车胎气压变为276.48kPa，没有爆胎危险。

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