【解析】选B。
封闭气体是等温变化,B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,压强变小,故气体体积要增大,但最终平衡时,封闭气体的压强比大气压强小,一定是B侧水银面低,B侧水银面下降的高度（H-h）大于A侧水银面下降的高度h,故有:
H-h>h,故h<
。
5.（2017·中山模拟）如图,绝热隔板K把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分,K与汽缸壁的接触是光滑的。
两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。
气体分子之间相互作用势能可忽略。
现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡,错误的是 （ ）
A.a的体积增大了,压强变小了
B.b的温度升高了
C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈
D.a增加的内能大于b增加的内能
【解析】选A。
当a加热时,气体a的温度升高,压强增大,由于K与汽缸壁的接触是光滑的,可以自由移动,所以a,b两部分的压强始终相同,都变大,故A错误;由于a气体膨胀,b气体被压缩,所以外界对b气体做功,根据热力学第一定律得:
b的温度升高了,故B正确;由于过程中a气体膨胀,b气体被压缩,所以a气体的温度较高,所以加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈,故C正确;由于a气体膨胀,b气体被压缩,最终a气体体积大于b气体体积,所以a气体的最终温度较高,内能增加较多,故D正确。
6.（多选）下列说法中哪些结论是正确的 （ ）
A.饱和汽压和液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等
B.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
C.两个物体内能相同,则它们的温度一定相同
D.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
E.一定质量理想气体对外做功,内能不一定减少,但密度一定减小
【解析】选A、B、E。
当气体汽化和液化同时进行的过程中进行的速率相等时,饱和汽压和液体之间达到动态平衡,故A正确;晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列,故B正确;内能包括分子动能和分子势能,故内能相等时温度不一定相同;故C错误;自然界发生的一切过程能量都守恒,但是根据熵增加原理,一切与热运动有关的宏观过程都是不可逆的。
故有些不违背能量守恒的宏观过程也无法自然发生,故D错误;一定质量理想气体对外做功,但可能吸收热量,根据热力学第一定律公式ΔU=W+Q,内能不一定减少,但由于体积变大,故密度变小,故E正确。
7.（多选）下列说法正确的是 （ ）
A.饱和汽压随温度升高而增大,与体积无关
B.气体分子热运动的平均动能减少,气体的压强一定减小
C.在任何一个自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减少
D.单位体积内气体分子数增加,气体的压强一定增大
E.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
【解析】选A、C、E。
饱和汽压与液体的种类和温度有关,随温度升高而增大,故A正确;气体分子热运动的平均动能减少,即气体温度降低,根据公式
=C,气压不一定减小,故B错误;自然界的宏观热过程都具有方向性,在任何一个自然过程中,一个孤立系统的总熵会不断增加,故C正确;单位体积内气体分子数增加,根据克拉伯龙方程pV=nRT,
增加,p不一定增加,故D错误;对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,根据
=C,温度增加,故内能增加,由于对外做功,根据ΔU=W+Q,气体一定吸收热量,故E正确。
8.（多选）（2017·晋城模拟）下列说法正确的是 （ ）
A.甲分子固定不动,乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中,分子间的分子势能是先减小后增大
B.一定量的理想气体在体积不变的条件下,吸收热量,内能一定增大,压强必增大
C.自然界中自发进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性
D.已知阿伏加德罗常数为NA,水的摩尔质量为M,标准状况下水蒸气的密度为ρ（均为国际单位制单位）,则1个水分子的体积是
E.饱和汽压与分子密度有关,与温度有关
【解析】选A、B、C。
分子力做功等于分子势能的减小量;甲分子固定不动,乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中,分子力先做正功后做负功,所以分子间的分子势能是先减小后增加,故A正确;一定量的理想气体在体积不变的条件下,不会对外做功,故吸收热量后内能一定增加,故温度升高,分子热运动的平均动能增加,压强增加,故B正确;根据热力学第二定律,自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的,故C正确;已知阿伏加德罗常数为NA,水的摩尔质量为M,标准状况下水的摩尔质量为ρ（均为国际单位制单位）,则1个水分子所占空间的大小是:
V0=
=
=
该数值不是分子的体积,故D错误;饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大,故E错误。
9.（多选）（2017·衡水模拟）在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上一点,蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示,而甲、乙、丙三种固体在溶解过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示,下列说法正确的是 （ ）
A.甲、乙为非晶体,丙是晶体
B.甲、丙为晶体,乙是非晶体
C.甲、丙为非晶体,乙是晶体
D.甲为多晶体,乙为非晶体,丙为单晶体
【解析】选B、D。
单晶体是各向异性的,熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。
非晶体和多晶体是各向同性,则熔化在表面的石蜡是圆形,因此丙为单晶体,甲、乙可能是多晶体与非晶体,根据温度随加热时间变化的关系,可知,甲、丙为晶体,乙是非晶体。
故B、D正确,A、C错误。
10.（多选）如图是研究气体的压强与温度的关系、体积与温度的关系的实验装置,A、B管下端由软管相连,注入一定量的水银,烧瓶中封有一定量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高,然后将烧瓶浸入热水或冰水中,则 （ ）
A.浸入热水时,若研究压强与温度的关系应将A管向上移动
B.浸入热水时,若研究压强与温度的关系应将A管向下移动
C.浸入冰水时,若研究体积与温度的关系应将A管向上移动
D.浸入冰水时,若研究体积与温度的关系应将A管向下移动
【解析】选A、C。
将烧瓶浸入热水中时,气体的温度升高,若研究压强与温度的关系,则保证气体的体积不变,所以气体的压强要变大,应将A管向上移动,故A正确,B错误;将烧瓶浸入冰水中时,气体的温度降低,若研究体积与温度的关系,则保证气体的压强一定,故体积减小,应将A管向上移动,保持U形管中两侧的水银面等高,故C正确,D错误。
11.（多选）（2017·吕梁模拟）一定质量理想气体的状态沿如图所示的圆周变化,则该气体体积变化的情况是 （ ）
A.沿a→b,逐步减小
B.沿b→c,先逐步增大后逐步减小
C.沿c→d,逐步减小
D.沿d→a,逐步减小
【解析】选B、C。
由理想气体状态方程
=C可知,V=
;由图象可知,沿a→b,气体压强减小而温度升高,则气体体积变大,故A错误;由图象可知,沿b→c,压强变大温度升高,而p与T的比值先逐渐减小,后逐渐增大,则气体体积先增大后减小,故B正确;沿c→d过程中,
逐渐变大,则气体体积逐渐减小,故C正确;沿d→a,
先增大后减小,则气体体积先减小后增大,故D错误。
12.（多选）（2017·济南模拟）下列说法正确的是 （ ）
A.布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动
B.一木块被举高,组成该木块的所有分子的分子势能都增大
C.当液体与大气接触时,液体表面层分子的势能比液体内部分子的要大
D.缓慢压缩一定量气体,若此过程气体温度不变,则外界对气体做正功但气体内能不变
E.气体体积不变时,温度越高,单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多
【解析】选C、D、E。
布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动,而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的,固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动,不能证明组成固体颗粒的分子在做无规则运动,故A错误。
一木块被举高,该木块的重力势能增加,但组成该木块的分子间距不变,分子势能不变,故B错误。
液体表面层的分子间距比液体内部分子间距要大,分子力表现为引力,故分子势能比液体内部的分子势能大,故C正确。
缓慢压缩一定量气体,若此过程气体温度不变,则外界对气体做正功,由于一定质量的理想气体的内能只与温度有关,所以气体内能不变,故D正确。
气体体积不变时,温度越高,由
=C知,气体的压强越大,由于单位体积内气体分子数不变,分子平均动能增大,所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多,故E正确。
二、非选择题（本题共2小题,共20分。
需写出规范的解题步骤）
13.（10分）（2017·厦门模拟）利用油膜法估测分子大小的练习题
（Ⅰ）（多选）为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小,下列哪些措施是可行的______
A.油酸浓度适当小一些
B.油酸浓度适当大一些
C.油酸扩散后立即给出轮廓图
D.油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图
（Ⅱ）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测得1mL上述溶液中有液滴50滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形小方格的边长为20mm。
（1）油酸膜的面积是________m2。
（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积是______mL。
（3）按以上实验数据估测出油酸分子直径为__________m。
【解析】（Ⅰ）为能形成单分子油膜,油膜浓度应适当小些;绘制轮廓图应在油酸扩散稳定后进行,A、D选项正确,B、C错误。
（Ⅱ）
（1）由图示坐标纸可知,油膜所占方格数是60,则油膜的面积为:
S=60×20mm×20mm=2.4×10-2m2
（2）一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积为:
V=
×
mL=1.2×10-5mL
（3）油酸分子的直径为:
d=
=
m=5×10-10m
答案:
（Ⅰ）A、D （Ⅱ）
（1）2.4×10-2
（2）1.2×10-5 （3）5×10-10
14.（10分）（2017·黄石模拟）如图甲所示为“⊥”型上端开口的玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中粗细部分截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2。
封闭气体初始温度为57℃,气体长度为L=22cm,乙图为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线。
求:
（摄氏温度t与热力学温度T的关系是T=t+273K）
（1）封闭气体初始状态的压强。
（2）若缓慢升高气体温度,升高至多少方可将所有水银全部压入细管内。
【解析】
（1）气体初状态体积为:
V1=LS1=22×2cm3=44cm3,
由图知此时压强为:
p1=80cmHg。
（2）由题意知:
p2=82cmHg,V2=48cm3
从状态1到状态2由理想气体状态方程代入数据知:
=
其中T1=（57+273）K=330K
代入数据解得:
T2=369K
答案:
（1）80cmHg
（2）369K
【能力拔高题】
1.（6分）已知地球半径约为6.4×106m,空气的摩尔质量约为2.9×10-2kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105Pa。
利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状态下的体积为 （ ）
A.4×1016m3 B.4×1018m3
C.4×1020m3D.4×1022m3
【解析】选B。
大气压强p0=
地球表面积S=4πR2,则地球周围空气质量为:
m=
;由于标准状态下,一摩尔任何气体的体积都是22.4升,即摩尔体积为V=22.4×10-3m3;故空气密度为:
ρ=
;空气的总体积为V′=
=
;代入解得,V′≈4×1018m3。
2.（14分）如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑汽缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。
初状态整个装置静止不动且处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0,温度为T0。
设外界大气压强为p0保持不变,活塞横截面积为S,且mg=p0S,环境温度保持不变。
求:
在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞B下降的高度。
【解析】对Ⅰ气体,初状态压强:
p1=p0+
=2p0,
末状态压强;
p′1=p0+
=4p0,
由玻意耳定律得:
p1l0S=p′1l1S
所以,l1=
l0
对Ⅱ气体,初状态压强:
p2=p1+
=3p0,
末状态压强:
p′2=p′1+
=5p0
由玻意耳定律得:
p2l0S=p′2l2S
所以,l2=
l0
B活塞下降的高度为:
Δl=l0-
答案:
l0
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