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经典特训题组1．(多选)关于热现象，下列说法正确的是()A．将1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块单层油酸薄膜，测出薄膜的厚度d，可认为是油酸分子的直径B．假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为零，当两个分子间距离为平衡距离r0时，分子势能最低C．符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生D．如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏土壤里的毛细管E．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功900J，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能增加了1110J答案ABD解析将1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块单层油酸薄膜，测出薄膜的厚度d，可认为d是油酸分子的直径，A正确；假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为零，当两个分子间距离为平衡距离r0时，由于从无穷远处到分子间距离为平衡距离的过程中分子力为引力，做正功，分子间距离继续减小时，分子力为斥力，做负功，则在平衡位置时分子势能最低，B正确；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真的发生，C错误；根据毛细现象可知，如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏土壤里的毛细管，D正确；用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功900J，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能增加了900J－210J＝690J，E错误。故选A、B、D。2．(多选)以下说法正确的是()A．当一定质量气体吸热时，其内能可能减小B．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体都没有固定的熔点C．一定质量的理想气体在等温变化的过程中，随着体积减小，气体压强增大D．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可估算出该气体分子间的平均距离E．给自行车打气时越往下压，需要用的力越大，是因为压缩气体使得分子间距减小，分子间作用力表现为斥力导致的答案ACD解析当一定质量气体吸热时，若气体对外做的功大于吸收的热量，则其内能减小，故A正确；单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B错误；根据pVT＝C可知，一定质量的理想气体在等温变化的过程中，随着体积减小，气体压强增大，故C正确；已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，用气体的摩尔质量除以密度可得摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数，可得一个分子运动占据的空间的体积，把每个分子占据的空间的体积看做是立方体，从而可估算出该气体分子间的平均距离，故D正确；给自行车打气时越往下压，需要用的力越大，是因为压缩气体时体积减小，压强变大，从而感觉越费力，与分子间的斥力无关，故E错误。故选A、C、D。3．(多选)下列说法中正确的是()A．热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能B．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则气体对外界做功，气体分子的平均动能减小C．第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律D．当分子间距离增大时，分子间斥力减小，引力增大E．相对湿度100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态答案ABE解析无论用任何设备和手段进行能转化，总是遵循“机械能可以全部转化为内能，但热机内能不能全部转化为机械能”，故A正确；一定质量的理想气体经历缓慢的绝热膨胀过程，则气体对外界做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律，故C错误；当分子间距离增大时，分子间斥力和引力都减小，故D错误；由相对湿度的定义可知，相对湿度100%，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态，故E正确。故选A、B、E。4．(多选)下列说法正确的是()A．液体表面张力的方向为液体表面的切向B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C．扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，它们都是分子热运动D．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E．一定质量的理想气体，如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，则在该过程中气体的压强一定减小答案ABE解析液体表面张力的原因是分子间距离较大，表现为引力，它的方向跟液面相切，故A正确；脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，故B正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，不是分子热运动，故C错误；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，由于云母片导热的各向异性，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，故D错误；一定质量的理想气体，如果在某个过程中温度保持不变而吸收热量，根据热力学第一定律，气体一定对外做功，气体体积增大，则在该过程中气体的压强一定减小，故E正确。5．(多选)如图所示是分子间作用力跟距离的关系。下列关于分子动理论的有关说法正确的是()A．分子间距离为r0时，分子间既有斥力作用，也有引力作用B．分子间距离为r0时，分子间势能最小C．物体中的分子势能总和与物体体积大小有关D．物体间的扩散作用主要是分子间斥力作用的结果E．物体具有内能是分子间作用力的宏观表现答案ABC解析分子间同时存在引力和斥力，分子间距离为r0时，分子间的斥力等于引力，故A正确；由图可知，分子间平衡距离为r0，设分子间距离为r，当rr0时分子力表现为引力，分子间距离越大，分子势能越大，当rr0时分子力表现为斥力，分子间距离越小，分子势能越大，故当r＝r0时分子力为0，分子势能最小，故B正确；对于一个质量确定的物体来说，其分子势能的大小跟物体的体积大小有关，故C正确；物体间的扩散作用主要是分子在不停地做无规则的运动的结果，故D错误；分子间作用力的宏观表现为固体或液体很难被压缩，说明斥力的存在，固体或液体有一定的体积，说明分子引力的存在，故E错误。故选A、B、C。6．(多选)能量守恒定律告诉我们，在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的。然而，无数事实告诉我们，并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生。下列说法正确的是()A．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机B．第二类永动机不违反能量守恒定律C．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机D．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递E．气体向真空的自由膨胀是不可逆的答案BDE解析根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，故A错误；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B正确；对能源的过度消耗将形成能源危机，但自然界的总能量守恒，故C错误；电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其他变化，故D正确；根据熵增原理可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故E正确。故选B、D、E。7.(多选)如图，一定质量理想气体从状态A依次经状态B和C后再回到状态A，对此气体下列说法正确的是()A．A→B过程中气体对外界做功B．A→B过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功C．B→C过程中气体分子对器壁单位面积碰撞的平均冲力减少D．C→A过程中气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量E．B→C过程中气体放出的热量大于C→A过程中吸收的热量答案ADE解析A→B过程中为等温变化，压强减小，由公式pV＝C可知，体积增大，气体对外做功，故A正确；由热力学第一定律得：ΔU＝Q＋W可知，A→B过程中气体要吸收热量，且吸收的热量等于气体对外做的功，故B错误；B→C过程为等压变化，由p＝FS可知气体分子对器壁单位面积碰撞的平均冲力不变，故C错误；C→A为等容变化，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量，故D正确；B→C过程为等压变化，由热力学第一定律可知，ΔU＝Q＋W，所以Q＝ΔU－W，其ΔU为负值，W为正值，C→A为等容变化，由热力学第一定律可知，ΔU＝Q＋W，所以ΔU＝Q，由于两过程温度变化相同，所以气体内能变化ΔU相同，所以B→C过程中气体放出的热量大于C→A过程中吸收的热量，故E正确。故选A、D、E。8.如图所示，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中，当温度为280K时，被封闭的气柱长L＝25cm，两边水银柱高度差h＝5cm，大气压强p0＝75cmHg。(1)为使左端水银面下降h1＝5cm，封闭气体温度应变为多少；(2)封闭气体的温度保持(1)问中的值不变，为使两液面相平，需从底端放出的水银柱长度为多少。答案(1)384K(2)9cm解析(1)左端水银面下降h1，则右端水银面上升h1，设左端水银面下降前封闭气体的压强为p1，温度为T1，体积为V1；下降后封闭气体的压强为p2，温度为T2，体积为V2，玻璃管横截面积为S，则：p1＝p0－ρgh＝70cmHg，T1＝280K，V1＝LSp2＝p0＋ρg(2h1－h)＝80cmHg，V2＝(L＋h1)S由理想气体状态方程得：p1V1T1＝p2V2T2代入数值解得：T2＝384K。(2)两液面相平时，气体的压强为：p3＝p0设气体体积为V3，左端液面下降h2，则右管液面下降：h2＋5cm由波意耳定律得：p2V2＝p3V3其中V3＝(L＋h1＋h2)S解得：h2＝2cm所以放出的水银柱长度：H＝2h2＋5cm＝9cm。9．农药喷雾器的原理如图所示，储液筒与打气筒用软细管相连，先在筒内装上药液，再拧紧筒盖并关闭阀门K，用打气筒给储液筒充气增大储液筒内的气压，然后再打开阀门，储液筒的液体就从喷雾头喷出，已知储液筒容积为10L(不计储液筒两端连接管体积)，打气筒每打一次气能向储液筒内压入空气200mL，现在储液筒内装入8L的药液后关紧筒盖和喷雾头开关，再用打气筒给储液筒打气。(设周围大气压恒为1个标准大气压，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变)求：(1)要使储液筒内药液上方的气体压强达到3atm，打气筒活塞需要循环工作的次数；(2)打开喷雾头开关K直至储液筒的内外气压相同，储液筒内剩余药液的体积。答案(1)20(2)4L解析(1)设需打气的次数为n，每次打入的气体体积为V0，储液筒药液上方的气体体积为V，则开始打气前，储液筒液体上方气体的压强：p1＝p0＝1atm，气体的体积为：V1＝V＋nV0打气完毕时，储液筒内药液上方的气体体积为：V2＝V，压强为：p2＝3atm打气过程为等温变化，所以：p1V1＝p2V2代入数据解得：n＝20。(2)打开喷雾头开关K直至储液筒内外气压相同时，设储液筒上方气体的体积为V3，此过程为等温变化，所以：p3V3＝p2V2代入数据解得：V3＝3V2＝6L所以喷出的药液的体积V′＝V3－V2＝4L。10.两个相同的薄壁型汽缸A和B，活塞的质量都为m，横截面积都为S，汽缸的质量都为M，Mm＝23，汽缸B的筒口处有卡环可以防止活塞离开汽缸。将汽缸B的活塞跟汽缸A的汽缸筒底用细线相连后，跨过定滑轮，汽缸B放在倾角为30°的光滑斜面上，汽缸A倒扣在水平地面上，汽缸A和B内装有相同质量的同种气体，体积都为V0，温度都为27℃，如图所示，此时汽缸A的汽缸筒恰好对地面没有压力。设汽缸内气体的质量远小于活塞的质量，大气对活塞的压力等于活塞重的1.5倍。(1)若使汽缸A的活塞对地面的压力为0，汽缸A内气体的温度是多少度？(2)若使汽缸B中的气体体积变为45V0，汽缸B内的气体的温度是多少度？答案(1)－160.5℃(2)－63℃解析(1)对汽缸A有：pAS＋FT＝Mg＋p0S，对汽缸B和活塞组成的整体有：FT＝(M＋m)gsin30°且Mm＝23，p0S＝1.5mg联立并代入数据可得：pA＝2MgS汽缸A的活塞对地面压力为0时，有：pA1S＋mg＝p0S汽缸A内气体体积不变，有：pA1T1＝pAT0有T1＝3T08＝112.5K，即－160.5℃。(2)A整体静止，B缸体上移，活塞离开卡环，设此时B内压强为pB1，有：p0S＝pB1S＋Mgsin30°pB1·45V0T3＝pBV0T0pB＝pA解得T3＝0.7T0＝210K，即－63℃。11.如图所示，可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的汽缸，汽缸内有一导热活塞，活塞底面与汽缸底面平行，一定量的气体被密封在汽缸内。当平台倾角为37°时，汽缸内气体体