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北京市第十九中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题（学生版+教师版）
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一、单选题（每题3分，共60分）
1. 下列有关热现象的说法正确的是（ ）
A. 当物体温度为0℃时，物体的内能为零
B. 分子间作用力随分子间距离增大，一定先减小后增大
C. 气体分子的速率有大有小，但大量气体分子的速率呈“中间多、两头少”的规律分布
D. 一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数减少
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度为0℃的物体，分子不停地做无规则的运动，分子动能不为零，分子间存在相互作用的引力与斥力，分子势能不为零，故温度为0℃的物体的内能不为零，故A错误；
B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快。当分子间距离小于r0时，分子间斥力大于引力，分子力表现为斥力，随分子间距离的增大而减小；当分子间距离大于r0时，分子间斥力小于引力，分子力表现为引力，随分子间距离的增大先增大后减小，故B错误；
C．气体分子的速率有大有小，但大量气体分子的速率呈“中间多、两头少”的规律分布，故C正确；
D．一定质量的气体温度不变时，气体平均分子动能不变，体积减小，气体分子密度增大，则压强将增大，故每秒撞击单位面积器壁的分子数增加，故D错误。
故选C。
2. 陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是（ ）
A. 气体分子之间存在着空隙B. 气体分子在永不停息地做无规则运动
C. 气体分子之间存在着相互作用力D. 气体分子组成的系统具有分子势能
【答案】B
【解析】
【详解】从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确，ACD错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 液体分子的无规则热运动称为布朗运动
B. 物体对外界做功，其内能一定减少
C. 物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
D. 在太空实验室里，水滴形状是一个完美的球形，这是表面张力作用使其表面具有扩张趋势而引起的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，间接反映液体分子的无规则运动，故A错误；
B．物体对外界做功，如果同时从外界吸收热量，其内能不一定减少，故B错误；
C．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大，故C正确；
D．在太空实验室里，水滴的形状是一个完美的球形，这是表面张力作用使其表面具有收缩趋势而引起的结果，故D错误。
故选C。
4. 负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是（ ）
A. 负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能
B. 负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
C. 负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
D. 相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．因为负压病房的温度和外界温度相同，而温度是分子平均动能的标志，则负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能，但是负压病房内每个气体分子的运动速率不一定都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，选项AB错误；
C．负压病房内的压强较小，温度与外界相同，则分子数密度较小，即负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，选项C正确；
D．负压病房内的压强较小，根据F=pS可知，相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，选项D错误。
故选C。
5. 将一只压瘪的乒乓球放到热水中，发现乒乓球会恢复原状。在这个过程中，关于乒乓球内被封闭的气体，下列说法正确的是（ ）
A. 气体分子的平均动能不变B. 所有分子的运动速度都变大
C. 气体吸收的热量大于其对外做的功D. 气体吸收的热量等于其增加的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．乒乓球恢复原状的过程中，球内被封闭的气体温度升高，气体分子的平均动能增大，选项A错误；
B．根据气体分子速率分布的特点可知，温度升高时，气体分子的平均速率将增大，并不是所有分子的运动速率都变大，选项B错误；
CD．乒乓球恢复原状的过程中，气体温度升高，内能增加，同时对外做功，根据热力学第一定律
可知，气体吸收热量，且气体吸收的热量大于其对外做的功，大于其增加的内能，选项C正确，D错误。
故选C。
6. 下列说法正确的是（ ）．
A. 水凝结成冰后，水分子的热运动停止
B. 一定质量的气体被压缩后，内能一定增加
C. 给自行车胎打气，越打越费力是因为分子间存在斥力
D. 显微镜下观察到悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动是布朗运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．分子在永不停息的做无规则运动，水凝结成冰后，水分子的热运动不会停止，A错误；
B．由热力学第一定律可知，一定质量的理想气体内能除了与做功有关还与热传递有关，因传递热量情况未知，故气体被压缩后，内能不一定增加，B错误；
C．给自行车胎打气，越打越费力是因为车胎内压强逐渐增大，C错误；
D．显微镜下观察到悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动是布朗运动，D正确。
故选D。
7. 伽利略设计的一种测温装置如图所示，细玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的理想气体。实验时，外界大玻璃泡大气压强保持不变，若观察到玻璃管中的水柱上升，下列判断正确的是（ ）
A. 外界大气的温度降低B. 外界大气的温度升高
C. 玻璃泡内气体的压强增大D. 玻璃泡内气体的压强不变
【答案】A
【解析】
【详解】设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为，则有
且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，气体体积V减小，由理想气体的状态方程
可知，V减小，气泡内压强减小，则T减小，即外界大气的温度降低，BCD错误，A正确。
故选A。
8. 一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的情况如图所示。气体先后经历状态A、B和C，下列说法正确的是（ ）
A. 从状态A到状态B，气体压强保持不变
B. 从状态A到状态B，气体内能保持不变
C. 从状态B到状态C，气体对外做功
D. 从状态B到状态C，气体向外放热
【答案】A
【解析】
【详解】A．从状态A到状态B，气体作等压变化，故A正确；
B．从状态A到状态B，温度升高，所以气体内能变大，故B错误；
CD．从状态B到状态C，温度升高，气体内能增大，体积不变，气体不做功，由热力学第一定律可知气体从外界吸收热量。故CD错误。
故选A。
9. 如图所示，固定在水平地面上的汽缸内密封一定质量的理想气体，活塞处于静止状态。若活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换。将活塞从A处缓慢地推至B处的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 气体的内能保持不变B. 气体的内能逐渐增大
C. 气体的压强保持不变D. 气体的压强逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．活塞从A处缓慢地推至B处的过程中，气体的体积减小，外界对气体做功，即W>0，气体与外界环境没有热交换，即Q=0，由热力学第一定律可知，，即气体的内能逐渐增大，A错误，B正确；
CD．因，即气体的内能逐渐增大，则气体的温度逐渐升高，气体的体积减小，由可知，气体的压强逐渐增大，CD错误。
故选B。
10. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，先经等压变化到达状态b，再经等容变化到达状态c。下列判断正确的是（ ）
A. 从a到b，气体温度不变B. 从a到b，气体从外界吸热
C. 从b到c，气体内能不变D. 从b到c，气体对外界做功
【答案】B
【解析】
【详解】A．从a到b，气体压强不变，体积增大，温度升高，故A错误；
B．从a到b，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可得，气体从外界吸热，故B正确；
C．从b到c，气体体积不变，压强减小，温度降低，气体内能减小，故C错误；
D．从b到c，气体体积不变，则气体不对外界做功，故D错误。
故选B。
11. 用活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，改变条件使气缸内气体发生由a→b→c的变化过程，其p-V图像如图所示，其中ac为等温线，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（ ）
A. a→b过程气缸中气体的密度不变
B. a→b的过程气体是从外界吸收热量的
C. a→b→c的总过程气体是向外界放热的
D. a状态气体的体积是c状态气体体积的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，a→b过程气体进行等压变化，体积减小，气缸中气体的密度增大，故A错误；
B．a→b过程气体体积减小，温度降低，气体内能减小，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B错误；
C．ac为等温线，两点内能相同，从a→b→c过程体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，全过程气体放热，所以a→b过程气体放出的热量大于b→c过程气体吸收的热量，即总过程气体是向外界放热的，故C正确；
D．ac为等温线，即
所以
故D错误。
故选C。
12. 两个分子相距无穷远，规定它们的分子势能为0。让分子甲不动，分子乙从无穷远处逐渐靠近分子甲。它们的分子势能E，随分子间距离r变化的情况如图所示。分子乙从无穷远到的过程中，仅考虑甲、乙两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 分子力始终表现为引力
B. 分子力先变大后一直减小
C. 分子力对乙先做正功后做负功
D. 分子乙的动能先变小后变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．分子势能最小时，分子之间的距离为平衡距离，则分子乙从无穷远到的过程中，分子力先表现为引力，后表现为斥力，故A错误；
B．分子乙从无穷远到的过程中，分子力先增大后减小，过了平衡距离之后又增大，故B错误；
CD．分子乙从无穷远到的过程中，分子力先表现为引力做正功，势能减小，动能增加，过平衡距离之后，表现为斥力做负功，势能增加，动能减小，故C正确，D错误。
故选C。
13. 分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 从到分子间引力、斥力都在减小
B. 从到分子力的大小先减小后增大
C. 从到分子势能先减小后增大
D. 从到分子动能先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误；
B．由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；
C．分子势能在时分子势能最小，故从到分子势能一直减小，故C错误；
D．从到分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故D正确。
故选D。
14. 某同学用如图所示的装置探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 该实验必须保证良好的密封性
B. 该实验必须测量柱塞的直径
C. 应快速移动柱塞，以减少气体向环境中放热
D. 为方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞
【答案】A
【解析】
【详解】A．该实验要使研究气体对象质量一定，所以必须保证良好的密封性，故A正确；
B．实验中要验证
由于推拉柱塞前后柱塞横截面积不变，因此只需验证
所以不需要测量柱塞的横截面积，即不需要测量柱塞的直径，故B错误；
CD．为了保证气体温度不变，应缓慢移动柱塞，不可以手握住注射器再推拉柱塞，故CD错误。
故选A。
15. 下列关于热现象说法，正确的是
A. 气体的温度升高，气体的压强一定增大
B. 外界对物体做功，物体的内能一定增加
C. 任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体
D. 任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.只有在体积不变的情况下，温度升高，气体的压强才能增大，故A错误；
B.物体的内能的改变决定于热传递和做功，外界对物体做功，若没有热传递，则物体的内能一定增加，故B错误；
C. 热量要从低温物体传到高温物体必须要引起其它变化，故C错误；
D. 根据热力学第二定律可知：任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能，故D正确．
16. 关于固体、液体，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体没有确定的熔点，非晶体有确定的熔点
B. 发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降
C. 表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大
D. 液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
【答案】D
【解析】
【详解】A．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故A错误；
B．发生毛细现象时，不浸润液体在细管中会下降，故B错误；
C．表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，故C错误；
D．液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，故D正确。
故选D。
17. 如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，吸管的容积远小于饮料罐的容积，二者间的接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱。如果不计大气压强的变化，并依据制作时的气温和气压在吸管上等间距画出刻度线，这就是一个简易的温度计。下列说法正确的是（ ）
A. 图中由左向右刻度线对应的示数减小
B. 相邻刻度线对应的示数差值相同
C. 为提高测量精度，应该用粗一点的吸管
D. 冬天气压比夏天大，若温度计在夏天制作，则冬天使用时测量值会偏大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据盖—吕萨克定律
可得
设吸管内部的横截面积为S，内部在20℃时的热力学温度为T1，体积为V1，当温度变化时油柱移动的距离为，则有
变形得
由上式可以看出，与成正比关系，所以吸管上标刻温度值时，刻度是均匀的，且图中由左向右刻度线对应的示数依次增大，故B正确，A错误；
C．为提高测量精度，应该用细一点的吸管，液面变化更灵敏，故C错误；
D．气压计在夏天制作，在大气压较大的冬天使用时，在相同温度条件下，封闭气体的体积会变小，油柱靠近饮料罐较近，因此测量值会偏小，故D错误。
故选B。
18. 关于下列实验或现象的说法，正确的是（ ）
A. 图甲说明薄板一定是非晶体
B. 图乙说明气体分子速率分布随温度变化，且T1＞T2
C. 图丙的实验情景可以说明气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关
D. 图丁中的现象说明水黾受到了浮力作用，且浮力与重力平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲是薄板上的蜂蜡熔化成圆形，说明薄板是晶体也可能是非晶体，A错误；
B．图乙说明气体分子速率分布随温度变化而不同，温度下分子速率高的分子数占总分子数之比比温度小，则，B错误；
C．图丙是大量颗粒物体以一定速度撞击称盘，对称盘产生了一个持续的、均匀的压力，这个压力大小与撞击称盘时的颗粒速度、撞击称盘的颗粒数量有关，可以说明气体压强的大小即与分子的动能有关，也与分子的密集程度有关， C正确；
D．图丁是水黾停留在水面上，说明液体存在表面张力，D错误。
故选C。
19. 关于液体、固体的特性，下列说法不正确的是
A. 叶面上的露珠呈球形是由于液体的表面张力造成的
B. 液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力
C. 石墨和金刚石表现出不同的物理特性是由于它们具有不同的晶体结构
D. 固体中的绝大多数粒子只在各自的平衡位置附近做小范围的无规则振动
【答案】B
【解析】
【详解】A.液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏，故存在液体的表面张力，叶面上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故选项A正确；
B.液体没有确定的形状且有流动性，是因为液体分子作用力较小，分子位置不固定，故选项B错误；
C.金刚石和石墨都是由碳原子组成的，只是排列方式不同，导致两种物质物理性质差异很大，所以石墨和金刚石表现出不同的物理特性是由于它们具有不同的晶体结构，故选项C正确；
D.固体的分子间的距离非常小，相互作用很大，分子在平衡位置附近做微小的无规则振动，故选项D正确；
说法不正确的故选选项B．
20. 气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（ ）
A. 气体体积变大，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变多
B. B中气体可以自发地全部退回A中
C. 气体温度不变，体积增大，压强减小
D. 气体体积膨胀，对外做功，内能减小
【答案】C
【解析】
【详解】CD．由于气闸舱B内为真空，可知打开阀门K，A中的气体可以自由进入B中，气体不做功，且与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体内能不变，气体温度不变，根据
由于气体体积增大，则气体压强减小，故C正确，D错误；
A．气体体积变大，气体温度不变，气体分子的平均动能不变，气体压强减小，根据压强微观意义可知，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少，故A错误；
B．根据热力学第二定律可知，B中气体不可以自发地全部退回A中，故B错误。
故选C。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、实验题（每空4分，共16分）
21. 做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
（1）下列实验步骤的正确顺序是____________（填写实验步骤前的序号）。
a．往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
b．用注射器将事先配好油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
c．将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
d．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
e．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
（2）实验中，所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，用注射器和量筒测得体积的上述溶液有n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积__________；可求得油酸分子的直径为___________（用、n、S表示）。
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为___________。
A. 油膜中含有大量未溶解的酒精
B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D. 用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
【答案】（1）dabec
（2） ①. ②.
（3）BC
【解析】
【小问1详解】
实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，后往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是dabec。
【小问2详解】
[1]根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则油膜总面积为
[2]由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，则溶液的浓度为
用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有n滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为
油酸分子直径为
联立解得
【小问3详解】
根据
A．油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油膜面积测量值偏大，则油酸分子直径测量值偏小，故A错误；
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏大，故B正确；
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏大，故C正确；
D．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏小，故D错误。
故选BC。
三、解答题
22. 在图甲所示的密闭汽缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V-T图像。已知AB的反向延长线过坐标原点O，气体在状态A时的压强为p= 1.0×105Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为Q=6.0×102J，求：
（1）气体在状态B时的体积VB。
（2）此过程中气体内能的增加量ΔU。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可得
解得
（2）在从状态A变化到状态B的过程中，气体压强不变，对外界做功为
根据热力学第一定律可得
23. 对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C。气体在状态A和时的温度均为。
（1）求气体在状态时的温度；
（2）求气体在状态时压强；
（3）某同学经查阅资料得到如下信息：
Ⅰ.理想气体模型中气体分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，分子间无相互作用力。
Ⅱ.气体压强源自气体分子与容器壁的碰撞，它与分子平均动能的关系为，其中为容器中单位体积内气体的分子数。
Ⅲ.温度是分子热运动平均动能的标志，即，其中为常量，为分子热运动的平均动能。
请根据上述信息，从宏观与微观联系的角度，分析回答下列问题：
a.气体从状态变化到状态过程中的温度变化；
b.论证“一定质量的理想气体，为定值”。
【答案】（1）；（2）；（3）a．温度降低，b．见解析
【解析】
【详解】（1）气体由状态A到的过程为等压变化，依据盖-吕萨克定律，有
代入数据，解得
（2）气体由状态到的过程为等容变化，依据查理定律，有
代入数据，解得
（3）a．气体由状态到的过程中，气体体积不变，即单位体积内的分子数不变，由图可知压强减小，依据
可知分子平均动能减小。由
可知，温度降低。
b．根据气体压强
可得
当理想气体质量一定时，理想气体的分子数也一定，且为常量，则为定值。
一、单选题（每题3分，共60分）
1. 下列有关热现象的说法正确的是（ ）
A. 当物体温度为0℃时，物体的内能为零
B. 分子间作用力随分子间距离增大，一定先减小后增大
C. 气体分子的速率有大有小，但大量气体分子的速率呈“中间多、两头少”的规律分布
D. 一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数减少
【答案】C
【解析】
【详解】A．温度为0℃的物体，分子不停地做无规则的运动，分子动能不为零，分子间存在相互作用的引力与斥力，分子势能不为零，故温度为0℃的物体的内能不为零，故A错误；
B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快。当分子间距离小于r0时，分子间斥力大于引力，分子力表现为斥力，随分子间距离的增大而减小；当分子间距离大于r0时，分子间斥力小于引力，分子力表现为引力，随分子间距离的增大先增大后减小，故B错误；
C．气体分子的速率有大有小，但大量气体分子的速率呈“中间多、两头少”的规律分布，故C正确；
D．一定质量的气体温度不变时，气体平均分子动能不变，体积减小，气体分子密度增大，则压强将增大，故每秒撞击单位面积器壁的分子数增加，故D错误。
故选C。
2. 陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是（ ）
A. 气体分子之间存在着空隙B. 气体分子在永不停息地做无规则运动
C. 气体分子之间存在着相互作用力D. 气体分子组成的系统具有分子势能
【答案】B
【解析】
【详解】从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确，ACD错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 液体分子的无规则热运动称为布朗运动
B. 物体对外界做功，其内能一定减少
C. 物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
D. 在太空实验室里，水滴形状是一个完美的球形，这是表面张力作用使其表面具有扩张趋势而引起的结果
【答案】C
【解析】
【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，间接反映液体分子的无规则运动，故A错误；
B．物体对外界做功，如果同时从外界吸收热量，其内能不一定减少，故B错误；
C．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大，故C正确；
D．在太空实验室里，水滴的形状是一个完美的球形，这是表面张力作用使其表面具有收缩趋势而引起的结果，故D错误。
故选C。
4. 负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则以下说法正确的是（ ）
A. 负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能
B. 负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率
C. 负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数
D. 相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力
【答案】C
【解析】
【详解】AB．因为负压病房的温度和外界温度相同，而温度是分子平均动能的标志，则负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能，但是负压病房内每个气体分子的运动速率不一定都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，选项AB错误；
C．负压病房内的压强较小，温度与外界相同，则分子数密度较小，即负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数，选项C正确；
D．负压病房内的压强较小，根据F=pS可知，相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力，选项D错误。
故选C。
5. 将一只压瘪的乒乓球放到热水中，发现乒乓球会恢复原状。在这个过程中，关于乒乓球内被封闭的气体，下列说法正确的是（ ）
A. 气体分子的平均动能不变B. 所有分子的运动速度都变大
C. 气体吸收的热量大于其对外做的功D. 气体吸收的热量等于其增加的内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．乒乓球恢复原状的过程中，球内被封闭的气体温度升高，气体分子的平均动能增大，选项A错误；
B．根据气体分子速率分布的特点可知，温度升高时，气体分子的平均速率将增大，并不是所有分子的运动速率都变大，选项B错误；
CD．乒乓球恢复原状的过程中，气体温度升高，内能增加，同时对外做功，根据热力学第一定律
可知，气体吸收热量，且气体吸收的热量大于其对外做的功，大于其增加的内能，选项C正确，D错误。
故选C。
6. 下列说法正确的是（ ）．
A. 水凝结成冰后，水分子的热运动停止
B. 一定质量的气体被压缩后，内能一定增加
C. 给自行车胎打气，越打越费力是因为分子间存在斥力
D. 显微镜下观察到悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动是布朗运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．分子在永不停息的做无规则运动，水凝结成冰后，水分子的热运动不会停止，A错误；
B．由热力学第一定律可知，一定质量的理想气体内能除了与做功有关还与热传递有关，因传递热量情况未知，故气体被压缩后，内能不一定增加，B错误；
C．给自行车胎打气，越打越费力是因为车胎内压强逐渐增大，C错误；
D．显微镜下观察到悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动是布朗运动，D正确。
故选D。
7. 伽利略设计的一种测温装置如图所示，细玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的理想气体。实验时，外界大玻璃泡大气压强保持不变，若观察到玻璃管中的水柱上升，下列判断正确的是（ ）
A. 外界大气的温度降低B. 外界大气的温度升高
C. 玻璃泡内气体的压强增大D. 玻璃泡内气体的压强不变
【答案】A
【解析】
【详解】设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为，则有
且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，气体体积V减小，由理想气体的状态方程
可知，V减小，气泡内压强减小，则T减小，即外界大气的温度降低，BCD错误，A正确。
故选A。
8. 一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的情况如图所示。气体先后经历状态A、B和C，下列说法正确的是（ ）
A. 从状态A到状态B，气体压强保持不变
B. 从状态A到状态B，气体内能保持不变
C. 从状态B到状态C，气体对外做功
D. 从状态B到状态C，气体向外放热
【答案】A
【解析】
【详解】A．从状态A到状态B，气体作等压变化，故A正确；
B．从状态A到状态B，温度升高，所以气体内能变大，故B错误；
CD．从状态B到状态C，温度升高，气体内能增大，体积不变，气体不做功，由热力学第一定律可知气体从外界吸收热量。故CD错误。
故选A。
9. 如图所示，固定在水平地面上的汽缸内密封一定质量的理想气体，活塞处于静止状态。若活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换。将活塞从A处缓慢地推至B处的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 气体的内能保持不变B. 气体的内能逐渐增大
C. 气体的压强保持不变D. 气体的压强逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．活塞从A处缓慢地推至B处的过程中，气体的体积减小，外界对气体做功，即W>0，气体与外界环境没有热交换，即Q=0，由热力学第一定律可知，，即气体的内能逐渐增大，A错误，B正确；
CD．因，即气体的内能逐渐增大，则气体的温度逐渐升高，气体的体积减小，由可知，气体的压强逐渐增大，CD错误。
故选B。
10. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，先经等压变化到达状态b，再经等容变化到达状态c。下列判断正确的是（ ）
A. 从a到b，气体温度不变B. 从a到b，气体从外界吸热
C. 从b到c，气体内能不变D. 从b到c，气体对外界做功
【答案】B
【解析】
【详解】A．从a到b，气体压强不变，体积增大，温度升高，故A错误；
B．从a到b，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可得，气体从外界吸热，故B正确；
C．从b到c，气体体积不变，压强减小，温度降低，气体内能减小，故C错误；
D．从b到c，气体体积不变，则气体不对外界做功，故D错误。
故选B。
11. 用活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，改变条件使气缸内气体发生由a→b→c的变化过程，其p-V图像如图所示，其中ac为等温线，已知理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（ ）
A. a→b过程气缸中气体的密度不变
B. a→b的过程气体是从外界吸收热量的
C. a→b→c的总过程气体是向外界放热的
D. a状态气体的体积是c状态气体体积的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，a→b过程气体进行等压变化，体积减小，气缸中气体的密度增大，故A错误；
B．a→b过程气体体积减小，温度降低，气体内能减小，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B错误；
C．ac为等温线，两点内能相同，从a→b→c过程体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，全过程气体放热，所以a→b过程气体放出的热量大于b→c过程气体吸收的热量，即总过程气体是向外界放热的，故C正确；
D．ac为等温线，即
所以
故D错误。
故选C。
12. 两个分子相距无穷远，规定它们的分子势能为0。让分子甲不动，分子乙从无穷远处逐渐靠近分子甲。它们的分子势能E，随分子间距离r变化的情况如图所示。分子乙从无穷远到的过程中，仅考虑甲、乙两个分子间的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 分子力始终表现为引力
B. 分子力先变大后一直减小
C. 分子力对乙先做正功后做负功
D. 分子乙的动能先变小后变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．分子势能最小时，分子之间的距离为平衡距离，则分子乙从无穷远到的过程中，分子力先表现为引力，后表现为斥力，故A错误；
B．分子乙从无穷远到的过程中，分子力先增大后减小，过了平衡距离之后又增大，故B错误；
CD．分子乙从无穷远到的过程中，分子力先表现为引力做正功，势能减小，动能增加，过平衡距离之后，表现为斥力做负功，势能增加，动能减小，故C正确，D错误。
故选C。
13. 分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 从到分子间引力、斥力都在减小
B. 从到分子力的大小先减小后增大
C. 从到分子势能先减小后增大
D. 从到分子动能先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误；
B．由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；
C．分子势能在时分子势能最小，故从到分子势能一直减小，故C错误；
D．从到分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故D正确。
故选D。
14. 某同学用如图所示的装置探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 该实验必须保证良好的密封性
B. 该实验必须测量柱塞的直径
C. 应快速移动柱塞，以减少气体向环境中放热
D. 为方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞
【答案】A
【解析】
【详解】A．该实验要使研究气体对象质量一定，所以必须保证良好的密封性，故A正确；
B．实验中要验证
由于推拉柱塞前后柱塞横截面积不变，因此只需验证
所以不需要测量柱塞的横截面积，即不需要测量柱塞的直径，故B错误；
CD．为了保证气体温度不变，应缓慢移动柱塞，不可以手握住注射器再推拉柱塞，故CD错误。
故选A。
15. 下列关于热现象说法，正确的是
A. 气体的温度升高，气体的压强一定增大
B. 外界对物体做功，物体的内能一定增加
C. 任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体
D. 任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能
【答案】D
【解析】
【详解】A.只有在体积不变的情况下，温度升高，气体的压强才能增大，故A错误；
B.物体的内能的改变决定于热传递和做功，外界对物体做功，若没有热传递，则物体的内能一定增加，故B错误；
C. 热量要从低温物体传到高温物体必须要引起其它变化，故C错误；
D. 根据热力学第二定律可知：任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能，故D正确．
16. 关于固体、液体，下列说法正确的是（ ）
A. 晶体没有确定的熔点，非晶体有确定的熔点
B. 发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降
C. 表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大
D. 液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
【答案】D
【解析】
【详解】A．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故A错误；
B．发生毛细现象时，不浸润液体在细管中会下降，故B错误；
C．表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，故C错误；
D．液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，故D正确。
故选D。
17. 如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，吸管的容积远小于饮料罐的容积，二者间的接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱。如果不计大气压强的变化，并依据制作时的气温和气压在吸管上等间距画出刻度线，这就是一个简易的温度计。下列说法正确的是（ ）
A. 图中由左向右刻度线对应的示数减小
B. 相邻刻度线对应的示数差值相同
C. 为提高测量精度，应该用粗一点的吸管
D. 冬天气压比夏天大，若温度计在夏天制作，则冬天使用时测量值会偏大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据盖—吕萨克定律
可得
设吸管内部的横截面积为S，内部在20℃时的热力学温度为T1，体积为V1，当温度变化时油柱移动的距离为，则有
变形得
由上式可以看出，与成正比关系，所以吸管上标刻温度值时，刻度是均匀的，且图中由左向右刻度线对应的示数依次增大，故B正确，A错误；
C．为提高测量精度，应该用细一点的吸管，液面变化更灵敏，故C错误；
D．气压计在夏天制作，在大气压较大的冬天使用时，在相同温度条件下，封闭气体的体积会变小，油柱靠近饮料罐较近，因此测量值会偏小，故D错误。
故选B。
18. 关于下列实验或现象的说法，正确的是（ ）
A. 图甲说明薄板一定是非晶体
B. 图乙说明气体分子速率分布随温度变化，且T1＞T2
C. 图丙的实验情景可以说明气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关
D. 图丁中的现象说明水黾受到了浮力作用，且浮力与重力平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲是薄板上的蜂蜡熔化成圆形，说明薄板是晶体也可能是非晶体，A错误；
B．图乙说明气体分子速率分布随温度变化而不同，温度下分子速率高的分子数占总分子数之比比温度小，则，B错误；
C．图丙是大量颗粒物体以一定速度撞击称盘，对称盘产生了一个持续的、均匀的压力，这个压力大小与撞击称盘时的颗粒速度、撞击称盘的颗粒数量有关，可以说明气体压强的大小即与分子的动能有关，也与分子的密集程度有关， C正确；
D．图丁是水黾停留在水面上，说明液体存在表面张力，D错误。
故选C。
19. 关于液体、固体的特性，下列说法不正确的是
A. 叶面上的露珠呈球形是由于液体的表面张力造成的
B. 液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力
C. 石墨和金刚石表现出不同的物理特性是由于它们具有不同的晶体结构
D. 固体中的绝大多数粒子只在各自的平衡位置附近做小范围的无规则振动
【答案】B
【解析】
【详解】A.液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏，故存在液体的表面张力，叶面上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故选项A正确；
B.液体没有确定的形状且有流动性，是因为液体分子作用力较小，分子位置不固定，故选项B错误；
C.金刚石和石墨都是由碳原子组成的，只是排列方式不同，导致两种物质物理性质差异很大，所以石墨和金刚石表现出不同的物理特性是由于它们具有不同的晶体结构，故选项C正确；
D.固体的分子间的距离非常小，相互作用很大，分子在平衡位置附近做微小的无规则振动，故选项D正确；
说法不正确的故选选项B．
20. 气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（ ）
A. 气体体积变大，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变多
B. B中气体可以自发地全部退回A中
C. 气体温度不变，体积增大，压强减小
D. 气体体积膨胀，对外做功，内能减小
【答案】C
【解析】
【详解】CD．由于气闸舱B内为真空，可知打开阀门K，A中的气体可以自由进入B中，气体不做功，且与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体内能不变，气体温度不变，根据
由于气体体积增大，则气体压强减小，故C正确，D错误；
A．气体体积变大，气体温度不变，气体分子的平均动能不变，气体压强减小，根据压强微观意义可知，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少，故A错误；
B．根据热力学第二定律可知，B中气体不可以自发地全部退回A中，故B错误。
故选C。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、实验题（每空4分，共16分）
21. 做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
（1）下列实验步骤的正确顺序是____________（填写实验步骤前的序号）。
a．往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
b．用注射器将事先配好油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
c．将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
d．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
e．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
（2）实验中，所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，用注射器和量筒测得体积的上述溶液有n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a，则油酸薄膜的面积__________；可求得油酸分子的直径为___________（用、n、S表示）。
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为___________。
A. 油膜中含有大量未溶解的酒精
B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D. 用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴
【答案】（1）dabec
（2） ①. ②.
（3）BC
【解析】
【小问1详解】
实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积，后往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上，再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是dabec。
【小问2详解】
[1]根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油膜的总格数为71格，则油膜总面积为
[2]由于所用油酸酒精溶液每体积溶液中有纯油酸体积，则溶液的浓度为
用注射器和量筒测得体积为的上述溶液有n滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为
油酸分子直径为
联立解得
【小问3详解】
根据
A．油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油膜面积测量值偏大，则油酸分子直径测量值偏小，故A错误；
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏大，故B正确；
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏大，故C正确；
D．用注射器和量筒测体积溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏小，故D错误。
故选BC。
三、解答题
22. 在图甲所示的密闭汽缸内装有一定质量的理想气体，图乙是它从状态A变化到状态B的V-T图像。已知AB的反向延长线过坐标原点O，气体在状态A时的压强为p= 1.0×105Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量为Q=6.0×102J，求：
（1）气体在状态B时的体积VB。
（2）此过程中气体内能的增加量ΔU。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可得
解得
（2）在从状态A变化到状态B的过程中，气体压强不变，对外界做功为
根据热力学第一定律可得
23. 对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C。气体在状态A和时的温度均为。
（1）求气体在状态时的温度；
（2）求气体在状态时压强；
（3）某同学经查阅资料得到如下信息：
Ⅰ.理想气体模型中气体分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，分子间无相互作用力。
Ⅱ.气体压强源自气体分子与容器壁的碰撞，它与分子平均动能的关系为，其中为容器中单位体积内气体的分子数。
Ⅲ.温度是分子热运动平均动能的标志，即，其中为常量，为分子热运动的平均动能。
请根据上述信息，从宏观与微观联系的角度，分析回答下列问题：
a.气体从状态变化到状态过程中的温度变化；
b.论证“一定质量的理想气体，为定值”。
【答案】（1）；（2）；（3）a．温度降低，b．见解析
【解析】
【详解】（1）气体由状态A到的过程为等压变化，依据盖-吕萨克定律，有
代入数据，解得
（2）气体由状态到的过程为等容变化，依据查理定律，有
代入数据，解得
（3）a．气体由状态到的过程中，气体体积不变，即单位体积内的分子数不变，由图可知压强减小，依据
可知分子平均动能减小。由
可知，温度降低。
b．根据气体压强
可得
当理想气体质量一定时，理想气体的分子数也一定，且为常量，则为定值。
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