热学 一、单选题 1．关于液晶，以下说法正确的是（　　） A．液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的存在状态 B．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏 C．人体组织中不存在液晶结构 D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场 强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色 2．如图所示，在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残留的空气，此时玻璃管竖直放置。 假如把玻璃管缓慢竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，在这过程中， 大气的压强、温度均保持不变。则管内的空气（视为理想气体）（　　） A．体积增大 B．压强增大 C．放出热量 D．内能增大 3．某同学利用如图所示的装置做“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实 验，先后测得 5 组数据列于下表。如果读数和计算无误，分析数据发现随着实验的进 行（　　） 序号 1 2 3 4 5 1.05 1.12 1.23 1.40 1.63 V 3.8 3.6 3.3 2.9 2.2 pV 3.99 4.03 4.06 4.06 3.59 p �105 pa A．有气体泄露 B．有空气进入 C．气体温度升高 D．气体不再近似遵守气体实验定律 4．下列说法正确的是（　　） A．饱和气压与温度无关 B．蒸发发生在汽体表面，沸腾发生在液体表面和内部 C．液体汽化时，要放出能量 D．固体不能转化成气体 5．水对玻璃是浸润液体，而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将发生上升或 下降现象，现把粗细不同的三根毛细管插入水或水银中，液柱如图所示，其中正确的 现象应是（　　） A． B． C． D． 6．如图，为一定质量理想气体状态变化的 p—V 图像，理想气体由状态 a 变化到状态 b ， 再由状态 b 变化到状态 a ，图中虚线为过 a、b 两点的双曲线。在整个循环过程中，下 列说法中正确的是（ ） A．由状态 a 变化到状态 b 过程中，气体温度先降低后升高 B．由状态 b 变化到状态 a 过程中，气体分子运动的平均速率先增大后减小 C．在整个循环过程中，气体从外界吸收的热量大于向外界放出的热量 D．由状态 b 变化到状态 a 过程中，气体内能先增大后减小 二、多选题 7．下列说法正确的是（　　） A．饱和蒸汽压与温度有关，与体积无关 B．影响人们对干湿感受以及蒸发快慢的是空气的绝对湿度 C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中一定从外界吸收热量 D．当两分子间作用力表现为斥力时，分子间的距离越大，分子势能越大 E．与热现象有关的自发过程总是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 8．某容器内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态 A，第一次经过某一过程 AB 到达状态 B，第二次再经过等压变化过程 AC 到达状态 C，如 p  T 图所示。设气体在 状态 B 和状态 C 的体积分别为 和 WAC A． C． ，吸收的热量分别为 VB  VC VB  VC ， ， WAB  0 QAB  QAC ， ， VB QAB 和 和 VC QAC WAC  0 WAC  0 ，在过程 AB 和 AC 中气体对外做功分别为 WAB ，则下面说法正确的是（　　） B． D． VB  VC ， WAB  0 WAB  0 ， ， WAC  0 WAC  0 ， QAB  QAC 9．如图，静置在水平地面上的气缸用活塞封闭一定质量的理想气体。假设外界环境温 度不变，气缸导热性能良好，活塞和气缸之间的摩擦不计。若缓慢取走放在活塞上的 细铁砂，则此过程中（　　） A．气体对外做功 B．气体内能不变 C．气缸壁受到分子的撞击力减小 D．气体分子单位时间内对活塞的碰撞次数增多 E．气体对外做的功与系统从外界吸收的热量相等 10．对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是（　　） A．气体的体积是所有气体分子的体积之和 B．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈 C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小 三、填空题 11．夏季午后公路上地表温度可高达 60℃，汽车在公路上高速行驶时，由于摩擦和高 温的双重作用，汽车轮胎的温度会攀升得很快。如图所示为空气分子在 0℃和 80℃时 各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率变化的图像。根据图中提供 的信息，图中曲线___________是空气分子在 80℃温度下各速率区间的分子数占总分子 数的百分比随分子速率的变化曲线： 80℃空气的分子的平均速率比 0℃空气的分子的 平均速率____________（填“大”或“小”），导致空气分子与轮胎壁碰撞时作用力更大， 很容易造成胎压过高，甚至导致爆胎，因此，夏季到来后需要及时对轮胎进行正确的 检查。 12．夏天，自行车内胎充气过足，放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂，设暴晒过程中内 胎容积几乎不变，则在爆裂前车胎内气体升温的过程中，车胎内气体分子的平均动能_ ________（选填“增大”“减少”或“不变”）。在车胎突然爆裂的瞬间，车胎内气体内能___ ___（选填“增大”“减少”或“不变”）. 13．小朋友画了一幅鱼儿在水中吐气泡的图画，如图所示。假设湖水的温度恒定不变， 你认为他画得_________（填“对”或“不对”），你的理由是：__________________（请 运用物理原理简要说明）。 四、解答题 14．如图所示，粗细均匀、两端封闭的玻璃管内，长为 h 的水银柱将内部的理想气体 B 两段，当玻璃管竖直静止时， A、 B 的长度分别为 L、 2 L ，且 A 的压强等于 分隔成 A、 2  gh （  为水银的密度、g 为重力加速度）。当玻璃管保持如图的竖直状态以某一加 B 的长度相等，求这个加速度 a 的大小。 速度 a 做竖直向上的匀加速运动，稳定后， A、 已知运动前后管内各处温度相等且不变。 15．如图所示，一根上细下粗、上下分别均匀且上端开口、足够长的薄壁玻璃管，管 内用水银柱封住了一段理想气体柱。上下管中水银柱长度 h1=h2=2cm，上方玻璃管横截 面积为 S1，下方玻璃管横截面积为 S2，且 S2=2S1，气体柱长度 l=6cm，大气压强为 76cmHg，气体初始温度为 300K。缓慢升高理想气体温度，求： （i）当水银刚被全部挤出粗管时，理想气体的温度； （ii）当理想气体温度为 451K 时，水银柱下端距粗管上端的距离。 16．如图所示，竖直面内有 B 端封口、A 端开口的直角导热粗细均匀细玻璃管，两边 管长均为 L，现在管内靠近 B 端用水银封闭一段气柱，使得 A 端气柱长恰与其相等， 封闭 A 端（气柱长不变），测得这两段气柱长均为 x= 16 cm。现将该玻璃管逆时针缓 慢旋转 90° ， 使 A 端在下 B 端在上，测得此时 B 端气柱长度是 A 端气柱长度的 3 倍， 求管长 L （转动过程两端气柱无气体交换，大气压强为 P0= 76cmHg）。 17．正常情况下，汽车胎压为 200kPa ，轮胎最大限压为 300kPa ，汽车轮胎容积为 V0 。 将汽车轮胎内气体视为理想气体。在冬季，某室内地下停车场温度可以保持 7℃，司 机发现停在地下停车场的自家汽车仪表盘显示左前轮胎压为 238kPa 。（忽略轮胎体积 的变化） （1）若室外温度为-23℃，司机将车开到室外，充分热交换后，通过计算分析，轮胎 内气压是否满足汽车正常行驶要求； （2）司机将车开到单位时，发现仪表盘显示左前轮胎压为 204kPa ，经检测此时轮胎内温 度为 17℃，请判断轮胎是否漏气。参考答案： 1．D 【解析】 【详解】 A．液晶态可在一定温度范围或某一浓度范围存在，故 A 错误； B．由于液晶态物质特殊的微观结构，因而呈现出许多奇妙的性质，如光学透射率、反射 率、颜色等性能，对外界的力、热、声、电、光、磁等物理环境的变化十分敏感，因而在 电子工业等领域里可以大显神通，不是自主发光，故 B 错误； C．人体中有的蛋白质与磷脂在一定条件下为流动的液晶态或凝胶态，故 C 错误； D．当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过，不通电时排列混乱，阻止光 线通过，所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，它对不同色光的吸收强度不一样， 所以显示各种颜色，故 D 正确。 故选 D。 2．A 【解析】 【详解】 在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压。如果将玻璃管 向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小；温度不 变，则气体的内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收 热量，故 BCD 错误，A 正确； 故选 A。 3．A 【解析】 【详解】 因为对于一定质量的理想气体满足气体状态方程 pV  nRT  m RT M 其中 M 为相对原子质量，由表格数据可知 PV 的乘积变小，则可能的原因是气体质量减小 或是温度降低。 故选 A。 4．B 【解析】 【详解】 A．饱和气压与温度有关，温度越高，饱和蒸气压越大，A 错误； B．蒸发发生在液体表面，沸腾是在液体的表面和内部同时发生的汽化现象，B 正确； C．液体汽化时，需要从外界吸收热量，C 错误； D．固体可以转化为气体，称之为升华，D 错误。 故选 B。 5．D 【解析】 【详解】 AC．水银对玻璃是不浸润液体，不浸润液体在毛细管内附着层液体的分子密度较小，液体 分子间距较大此时附着层内的分子相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，即液面下 降，故不浸润液体在毛细管内下降，而且毛细管越细，浸润液体在毛细管内下降的高度越 大，故 AC 错误； BD．水对玻璃是浸润液体，浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较大，液体分子间 距较小，分子相互作用表现为斥力，液面呈现扩散的趋势，即在毛细管内上升，而且毛细 管越细，浸润液体在毛细管内上升的高度越大，故 D 正确，B 错误。 故选 D。 6．C 【解析】 【详解】 A．由于图中虚线为过 a、b 两点的双曲线，可知图中虚线是等温线，则由状态 a 变化到状 态 b 过程中，气体温度先升高后降低，A 错误； B．由于图中虚线为过 a、b 两点的双曲线，可知图中虚线是等温线，气体由状态由 b 状态 到状态 a 的过程中，气体温度先降低后升高，故平均动能先减小后增大，所以气体分子的 平均速率先减小后增大，B 错误； C．根据 W = pV 可知，图像与坐标轴围成的