高考物理一轮复习讲练测(全国通用)第十四章热学【测】(原卷版+解析)

这是一份高考物理一轮复习讲练测(全国通用)第十四章热学【测】(原卷版+解析)，共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．(2023·江苏宿迁·高二期中）下列关于热学问题的说法正确的是（ ）
A．草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大
B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C．液体分子的无规则运动称为布朗运动
D．某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量，每个气体分子的体积
2．(2023·江苏南京·高二期末）下列说法中正确的是（ ）
A．的冰和的铁，它们的分子平均速率相同
B．已知氧气的摩尔质量、密度及阿伏加德罗常数，可以算出一个氧气分子的体积
C．当分子间斥力与引力大小相等时，分子势能为极小值
D．花粉微粒在液体中的布朗运动，是由花粉微粒内部分子无规则运动引起的
3．(2023·山东·高三竞赛）固体甲和乙在一定压强下的熔化曲线如图，纵轴表示温度，横轴表示时间，下列说法正确的是（ ）
A．固体甲一定是晶体，固体乙不一定是非晶体
B．甲一定有确定的几何外形，乙一定没有确定的几何外形
C．在热传导方面甲一定表现出各向异性，乙一定表现出各向同性
D．甲和乙的化学成分可能相同
4．(2023·云南·昆明一中高三开学考试）正确佩戴口罩是日常预防飞沫传播和呼吸道感染的有效途径之一。取一个新的医用防护口罩贴近皮肤一面朝上，平铺在桌面上，往口罩上滴几滴水，水滴没有浸湿口罩，呈椭球形，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．水滴形状的成因与水的表面张力有关，与重力无关
B．水滴不浸润口罩，换另一种液体，也不会浸润该口罩
C．若处于完全失重的环境中，水滴将浸湿口罩
D．水滴与口罩附着层内水分子间距比水滴内部分子间距大
5．（2023·浙江杭州·一模）夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面， 湖水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内的气体看做理想气体。则上升过程中，以下说法正确的是（ ）
A．气泡内气体的内能可能不变
B．气泡上升过程中可能会放热
C．气泡内气体的压强增大
D．气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小
6．(2023·江苏南京·高三开学考试）如图所示，一定质量的理想气体从状态a（p0，V0，T0）经过程ab、bc、ca后回到状态a。下列说法正确的是（ ）
A．ab过程中，气体始终放热
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
7．(2023·江苏·南京市第二十九中学高三阶段练习）如图，用打气筒和气针给篮球充气，把气针安装在打气筒气嘴上，把气针慢慢插入篮球气孔，然后压缩打气筒内空气，在一次缓慢充气过程中，设篮球的体积不变，气体温度不变，打气筒内的气体全部压入篮球内，无漏气，气体可视为理想气体，对于此次充气前打气筒内和篮球内的全部气体（ ）
A．此过程中气体的内能增大
B．此过程中气体从外界吸收热量
C．此过程中气体分子对篮球内壁的平均撞击力变大
D．此过程中气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增多
8.(2023·广东·开平市忠源纪念中学高三阶段练习）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A．气垫内的气体内能增加
B．外界对气垫内的气体做负功
C．气垫内的气体从外界吸收热量
D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．(2023·陕西师大附中高二期中）分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．从r=r2到r=r1，分子间引力、斥力都在增大
B．从r=r2到r=r0，分子势能先减小后增大
C．当rD．从r=r2到r=r0，分子间的作用力一直做正功
10．(2023·海南·琼海市嘉积第三中学高三阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
C．液晶具有光学的各向异性
D．荷叶上的露珠呈球形是表面张力的结果
11．(2023·山东临沂·高三开学考试）如图所示，足够深的导热容器用导热活塞封闭定质量的理想气体，活塞下方设有两个卡口，且初态时活塞与卡口只接触不挤压，之后环境温度升高至某一恒定值，活塞再次达到稳定后在活塞上面缓慢地倾倒细沙，直到活塞重新回到卡口处。不计活塞与容器间的摩擦，则整个过程中，关于气体的图像及说法正确的是（ ）
A．图甲为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
B．图乙为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
C．图丙为该过程气体的图像，气体先放出热量后吸收热量
D．图丁为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
12．(2023·河南·新安县第一高级中学模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、cd、da四个过程回到原状态，其图像刚好是一个圆，气体在a、b、c、d四个状态的体积分别为、、，温度分别为、、，压强分别为、、、，其中，。下列说法正确的是（ ）
A．在这四个状态中，c状态时气体的内能最多
B．
C．
D．从状态a到状态b，气体从外界吸热
E．从状态c到状态d，气体对外界做功
三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13.(2023·北京丰台·高二期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列步骤：
a、用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待油膜形状稳定
b、将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小
c、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。往边长约为40cm的浅盘里倒入2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀撒在水面上
d、将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
（1）上述步骤中，正确的顺序是___________。（填写步骤前面的字母）
（2）已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，其在水面上形成的单分子油膜面积S，则油酸分子的直径___________。
（3）现油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盒里，待水面稳定后，测得油膜的轮廊如图所示。若图中正方形小方格的边长为2cm，则油膜的面积为___________，估测油酸分子的直径是___________cm。
（4）该实验采用测量宏观量来测量微观量的方法，下列实验用到此方法的有___________。
A．用单摆测重力加速度
B．用插针法测量玻璃的折射率
C．用双缝干涉测光的波长
14.在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2 500 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上。
（1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为________ m3，油膜面积为________ m2，求得的油酸分子直径为________ m（此空保留一位有效数字）。
（2）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是________。
A．1 kg油酸所含分子数为
B．1 m3油酸所含分子数为
C．1个油酸分子的质量为
D．油酸分子的直径约为
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。出现这种结果的原因，可能是________。
A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
C．做实验之前油酸溶液搁置时间过长
四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15.(2023·江苏·盐城市田家炳中学高二期中）在标准状况下，有体积为V的水，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，求：
（1）水中有多少个分子；
（2）水分子的直径。
16．(2023·四川绵阳·一模）如图所示，粗细均匀的气缸A、B，A的底面积是B的4倍，其下端由体积可忽略的细管连通，并安装有电热丝，A上端封闭，B上端与大气连通，两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气。现将整个装置置于大气压为，温度为280K环境中，当氮气温度与环境温度相同时，活塞a离气缸顶的距离是，活塞b在距离气缸顶部距离是。大气压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。
（1）环境温度缓慢升高，求活塞b升至顶部时氧气的温度；
（）保持（1）中环境温度不变，继续用电热丝缓慢加热氮气，当活塞a距离气缸顶部的距离为时，求氮气的压强。
17．(2023·四川雅安·模拟预测）如图所示，长为L、内壁光滑的容器，右端中心处开有圆孔。一定质量的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动的活塞封闭在容器内，开始时气体温度为27℃，活塞与容器底距离为。现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为p0，绝对零度为-273℃，求温度加热到227℃时容器内气体的压强？
18．(2023·重庆巴蜀中学高三阶段练习）如图所示，一高为H且导热性能良好的圆柱形汽缸，横截面积为S，内壁光滑，用质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体，初始活塞距气缸底部高度为，环境温度为。现将环境温度缓慢升高到一定值，活塞恰好升至顶部再次稳定。已知此过程缸内气体吸收的热量为Q，重力加速度大小为g，外界大气压强为，气缸壁及活塞厚度不计。求：
（1）此时环境的温度为多少？
（2）此过程中封闭气体内能增加了多少？
第十四章 热学
质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．(2023·江苏宿迁·高二期中）下列关于热学问题的说法正确的是（ ）
A．草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大
B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C．液体分子的无规则运动称为布朗运动
D．某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量，每个气体分子的体积
答案:A
解析：A．草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，分子间的距离减小，分子的引力和斥力都会增大，故A正确；
B．晶体有固定的熔点，晶体在熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，吸收热量转化为分子势能，故B错误；
C．布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是液体分子运动的间接反映。故C错误；
D．每个气体分子的质量
每个气体分子的平均空间体积
它不是气体分子的体积，故D错误。
故选A。
2．(2023·江苏南京·高二期末）下列说法中正确的是（ ）
A．的冰和的铁，它们的分子平均速率相同
B．已知氧气的摩尔质量、密度及阿伏加德罗常数，可以算出一个氧气分子的体积
C．当分子间斥力与引力大小相等时，分子势能为极小值
D．花粉微粒在液体中的布朗运动，是由花粉微粒内部分子无规则运动引起的
答案:C
解析：A．的铁和 的冰，它们的分子平均动能相等，因分子质量不同，故平均速率不相等，A错误；
B．利用氧气的摩尔质量、密度可以求出氧气的摩尔体积，由气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子占据的平均体积，考虑到分子间隙较大，所以平均体积大于分子体积，所以无法算出氧气分子的体积，B错误；
C．当分子斥力与分子引力大小相等时，分子力为零，此时距离增大表现为引力做负功，距离减小表现为斥力做负功，因此是能都要增大，所以此时分子势能有极小值，C正确；
D．花粉颗粒在液体中的布朗运动是花粉小颗粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动，D错误。
故选C。
3．(2023·山东·高三竞赛）固体甲和乙在一定压强下的熔化曲线如图，纵轴表示温度，横轴表示时间，下列说法正确的是（ ）
A．固体甲一定是晶体，固体乙不一定是非晶体
B．甲一定有确定的几何外形，乙一定没有确定的几何外形
C．在热传导方面甲一定表现出各向异性，乙一定表现出各向同性
D．甲和乙的化学成分可能相同
答案:D
解析：A．固体甲在ab段表示熔化的过程，温度保持不变，因此一定是晶体；而固体乙在整个升温的过程中，没有固定的熔点，因此一定是非晶体，A错误；
B．如果固体甲是多晶体，也没有确定的几何外形，B错误；
C．如果甲是多晶体，则不表现为各向异性，C错误；
D．同种化学成分，有时可以形成晶体，有时也可以形成非晶体，D正确。
故选D。
4．(2023·云南·昆明一中高三开学考试）正确佩戴口罩是日常预防飞沫传播和呼吸道感染的有效途径之一。取一个新的医用防护口罩贴近皮肤一面朝上，平铺在桌面上，往口罩上滴几滴水，水滴没有浸湿口罩，呈椭球形，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．水滴形状的成因与水的表面张力有关，与重力无关
B．水滴不浸润口罩，换另一种液体，也不会浸润该口罩
C．若处于完全失重的环境中，水滴将浸湿口罩
D．水滴与口罩附着层内水分子间距比水滴内部分子间距大
答案:D
解析：A. 水滴形状的成因与水的表面张力有关，因水滴呈现椭圆形，则与重力也有关，选项A错误；
B. 水滴不浸润口罩，换另一种液体，不一定不会浸润该口罩，选项B错误；
C. 能否浸润是由水与口罩的材料决定的，与是否处于完全失重的环境无关，选项C错误；
D. 水滴与口罩附着层内水分子间距比水滴内部分子间距大，产生表面张力，使液体表面绷紧即减小表面积的作用，选项D正确。
故选D。
5．（2023·浙江杭州·一模）夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面， 湖水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内的气体看做理想气体。则上升过程中，以下说法正确的是（ ）
A．气泡内气体的内能可能不变
B．气泡上升过程中可能会放热
C．气泡内气体的压强增大
D．气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小
答案:D
解析：A．根据题意可知，越往上温度越高，故气泡温度升高，内能变大，故A错误。
B．气泡体积变大，外界对气体做负功，根据
△U=W+Q
可知
Q>0
气泡内能增大，故气泡吸热，故B错误；
C．气泡上升
P=P0+ρgh
深度h减小，汽包内其他压强减小，C错误；
D．根据气体压强定义及其微观意义，气泡内气体压强减小，气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小，故D正确。
故选D。
【点睛】分析的过程注意温度、体积的变化情况，再结合热力学定律等进行解答。
6．(2023·江苏南京·高三开学考试）如图所示，一定质量的理想气体从状态a（p0，V0，T0）经过程ab、bc、ca后回到状态a。下列说法正确的是（ ）
A．ab过程中，气体始终放热
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
答案:B
解析：A．ab过程气体经历等容变化，压强增大，根据查理定律可知气体温度升高，内能增大，而外界对气体做功为零，根据热力学第一定律可知气体始终吸热，故A错误；
BC．ca过程气体经历等压变化，体积减小，外界对气体做功，根据盖-吕萨克定律可知气体温度降低，内能减少，根据热力学第一定律可知气体始终放热，故B正确，C错误；
D．根据图像可写出p和V的数值满足的函数关系为
所以
根据二次函数知识可知当时，pV有最大值，所以bc过程中pV值先增大后减小，根据理想气体状态方程可知气体温度先升高后降低，故D错误。
故选B。
7．(2023·江苏·南京市第二十九中学高三阶段练习）如图，用打气筒和气针给篮球充气，把气针安装在打气筒气嘴上，把气针慢慢插入篮球气孔，然后压缩打气筒内空气，在一次缓慢充气过程中，设篮球的体积不变，气体温度不变，打气筒内的气体全部压入篮球内，无漏气，气体可视为理想气体，对于此次充气前打气筒内和篮球内的全部气体（ ）
A．此过程中气体的内能增大
B．此过程中气体从外界吸收热量
C．此过程中气体分子对篮球内壁的平均撞击力变大
D．此过程中气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增多
答案:D
解析：A.在一次缓慢充气过程中，气体温度不变，打气筒内的气体全部压入篮球内，无漏气，气体可视为理想气体，气体温度不变，因此此过程中气体的内能不变，A错误；
B.充气前，气体在篮球和气筒之间，充气后，气体在篮球中，由于篮球的体积不变，因此气体的体积变小，此过程中外界对气体做正功，，气体的温度不变，则，由热力学第一定律
可得：，即此过程中气体向外界释放热量，B错误；
C.由于气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，则此过程中气体分子对篮球内壁的平均撞击力不变，C错误；
D.缓慢充气过程气体的温度不变，由玻意耳定律可得，气体的压强变大，气体的温度不变，气体分子对篮球内壁的平均撞击力不变，因此此过程中气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增多，D正确；
故选D。
8.(2023·广东·开平市忠源纪念中学高三阶段练习）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A．气垫内的气体内能增加
B．外界对气垫内的气体做负功
C．气垫内的气体从外界吸收热量
D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加
答案:D
解析：ABC．由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律可知，该过程中气垫内的气体放热，选项ABC均错误；
D．由于温度不变，气垫内的气体分子平均动能不变，而气体压强增大，因此该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，选项D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．(2023·陕西师大附中高二期中）分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．从r=r2到r=r1，分子间引力、斥力都在增大
B．从r=r2到r=r0，分子势能先减小后增大
C．当rD．从r=r2到r=r0，分子间的作用力一直做正功
答案:ACD
解析：A．根据图甲可知，从r=r2到r=r1，分子间引力、斥力都在增大，A正确；
BD．根据图乙可知，从r=r2到r=r0，分子力表现为引力，分子力一直做正功，分子势能减小，B错误，D正确；
C．根据图甲可知，当r故选ACD。
10．(2023·海南·琼海市嘉积第三中学高三阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
C．液晶具有光学的各向异性
D．荷叶上的露珠呈球形是表面张力的结果
答案:CD
解析：A．布朗运动是通过悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，间接地反映了液体分子的无规则运动，故A错误；
B．一切宏观过程的热现象都具有方向性，故B错误；
C．液晶具有光学的各向异性，故C正确；
D．荷叶上的露珠呈球形是表面张力的结果，故D正确。
故选CD。
11．(2023·山东临沂·高三开学考试）如图所示，足够深的导热容器用导热活塞封闭定质量的理想气体，活塞下方设有两个卡口，且初态时活塞与卡口只接触不挤压，之后环境温度升高至某一恒定值，活塞再次达到稳定后在活塞上面缓慢地倾倒细沙，直到活塞重新回到卡口处。不计活塞与容器间的摩擦，则整个过程中，关于气体的图像及说法正确的是（ ）
A．图甲为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
B．图乙为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
C．图丙为该过程气体的图像，气体先放出热量后吸收热量
D．图丁为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
答案:AD
解析：C．初态时活塞与卡口只接触不挤压，之后环境温度升高至某一恒定值，气体发生等压变化，气体温度升高，内能增大，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，之后在活塞上面缓慢地倾倒细沙，气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故气体先吸收热量后放出热量，故C错误；
A．根据以上分析，第一阶段气体发生等压变化，温度升高，第二阶段发生等温变化，压强增大，初末状态的体积相同根据
即在图像，初末状态在同一条过原点的倾斜直线，故A正确；
B．根据以上分析，第一阶段气体发生等压变化，体积增大，第二阶段发生等温变化，压强增大，体积减小，初末状态体积相同，第二阶段根据
图像应是曲线，故B错误；
D．第一阶段气体发生等压变化，温度升高，根据
图像应是过原点的倾斜直线，第二阶段发生等温变化，压强不变，体积减小，故D正确。
故选AD。
12．(2023·河南·新安县第一高级中学模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、cd、da四个过程回到原状态，其图像刚好是一个圆，气体在a、b、c、d四个状态的体积分别为、、，温度分别为、、，压强分别为、、、，其中，。下列说法正确的是（ ）
A．在这四个状态中，c状态时气体的内能最多
B．
C．
D．从状态a到状态b，气体从外界吸热
E．从状态c到状态d，气体对外界做功
答案:ACD
解析：A．由图像可知，在这四个状态中，c状态时气体的温度最高，则c状态时气体的内能最多，A正确；
B．由于，则有
可得
B错误；
C．根据理想气体状态方程可得
其中
，
，
联立可得
C正确；
D．从状态a到状态b，气体的温度升高，则气体的内能增加；气体的体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，D正确；
E．从状态c到状态d，气体的体积变小，外界对气体做正功，E错误。
故选ACD。
三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13.(2023·北京丰台·高二期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列步骤：
a、用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待油膜形状稳定
b、将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小
c、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。往边长约为40cm的浅盘里倒入2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀撒在水面上
d、将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
（1）上述步骤中，正确的顺序是___________。（填写步骤前面的字母）
（2）已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，其在水面上形成的单分子油膜面积S，则油酸分子的直径___________。
（3）现油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盒里，待水面稳定后，测得油膜的轮廊如图所示。若图中正方形小方格的边长为2cm，则油膜的面积为___________，估测油酸分子的直径是___________cm。
（4）该实验采用测量宏观量来测量微观量的方法，下列实验用到此方法的有___________。
A．用单摆测重力加速度
B．用插针法测量玻璃的折射率
C．用双缝干涉测光的波长
答案: AC##CA
解析：（1）[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液，测定一滴酒精油酸溶液的体积，准备浅水盘，形成油膜，描绘油膜边缘，测量油膜面积、计算分子直径，即正确的顺序是。
（2）[2]根据题意可知，油酸分子的直径为
（3）[3]根据题意可知，每个小格的面积为
根据不足半个的舍去，多余半个的算一个，由图示油膜可知，正方形的个数是个，则油膜的面积为
[4]根据题意可知，一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为
则油酸分子的直径是
（4）[5]A．“单摆测重力加速度”实验中，采用测量摆球完成30或50次全振动所用的时间，属于通过累积的方法将微小量转换成较大的量再进行测量，以减小所测时间的误差，故A正确；
B．用“插针法测量玻璃的折射率”实验中，任意画出一条入射光线，在光路上插上大头针、，在确定、位置时，应使挡住、的像，挡住以及、的像，未用到通过累积的方法将微小量转换成较大的量再进行测量的方法，故B错误；
C．“双缝干涉测光的波长”实验中，采用测量N个条纹的间距来获得条纹间距，属于通过累积的方法将微小量转换成较大的量再进行测量，以减小所测间距的误差，故C正确。
故选AC。
14.在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2 500 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上。
（1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为________ m3，油膜面积为________ m2，求得的油酸分子直径为________ m（此空保留一位有效数字）。
（2）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是________。
A．1 kg油酸所含分子数为
B．1 m3油酸所含分子数为
C．1个油酸分子的质量为
D．油酸分子的直径约为
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。出现这种结果的原因，可能是________。
A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
C．做实验之前油酸溶液搁置时间过长
答案: 4×10－12 1.14×10－2（1.12×10－2～1.19×10－2） 4×10－10 B B
解析：（1）[1][2][3]一滴油酸的酒精溶液含油酸的体积为
超过半格的有114格，故油膜面积为
油酸分子直径为
（2）[4]A．1kg油酸所含分子数为
A错误；
B．1 m3油酸所含分子数为
B正确；
C．1个油酸分子的质量为
C错误；
D．设油酸分子为球形且直径为d，则一个油酸分子的体积为
油酸的摩尔体积为
则阿伏加德罗常数可表示为
联立可解得
D错误。
故选B。
（3）[5]A．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，使格数偏多，面积偏大，故直径测量值偏小，A错误；
B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，使面积测量值偏小，直径测量值偏大，B正确；
C．做实验之前油酸溶液搁置时间过长，酒精挥发使得油酸浓度变大，仍按原来的浓度计算，则计算值偏小，因此测量值就偏小，C错误。
故选B。
四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15.(2023·江苏·盐城市田家炳中学高二期中）在标准状况下，有体积为V的水，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，求：
（1）水中有多少个分子；
（2）水分子的直径。
答案:（1）；（2）
解析：（1）体积为V的水，密度为ρ，则质量为
m=ρV
水分子个数
（2）将水分子视为球形，设水分子的直径为d，则有每个水分子的体积为
水分子的直径，则有
16．(2023·四川绵阳·一模）如图所示，粗细均匀的气缸A、B，A的底面积是B的4倍，其下端由体积可忽略的细管连通，并安装有电热丝，A上端封闭，B上端与大气连通，两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气。现将整个装置置于大气压为，温度为280K环境中，当氮气温度与环境温度相同时，活塞a离气缸顶的距离是，活塞b在距离气缸顶部距离是。大气压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。
（1）环境温度缓慢升高，求活塞b升至顶部时氧气的温度；
（）保持（1）中环境温度不变，继续用电热丝缓慢加热氮气，当活塞a距离气缸顶部的距离为时，求氮气的压强。
答案:（1）420K；（2）
解析：（1）环境温度缓慢升高过程中，氧气等压变化，设B缸底面积为S，环境初始温度为T1，氧气初始体积为V1，则
V1=4S
活塞b升至顶部时的氧气温度为T2后，设活塞a下降高度为h1，氧气体积为V2，则
4Sh1=S
V2=4S（h1+）
解得
T2=420 K
（2）活塞b升至顶部后，由于电热丝加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升到距离顶部，活塞a上方的氧气经历等温过程，设氧气初始状态的体积为，压强为，末态体积为V2'，压强为p2'，则由题意可知
由玻意耳定律得
p1'V1'＝p2'V2'
解得
p2'=
17．(2023·四川雅安·模拟预测）如图所示，长为L、内壁光滑的容器，右端中心处开有圆孔。一定质量的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动的活塞封闭在容器内，开始时气体温度为27℃，活塞与容器底距离为。现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为p0，绝对零度为-273℃，求温度加热到227℃时容器内气体的压强？
答案:
解析：设活塞刚移到容器底部时气体温度为t，容器横截面积为S，初态
，
末态为
，
由等压变化规律
解得
活塞移至顶端后，气体温度继续升高的过程是等容变化过程，有
解得
18．(2023·重庆巴蜀中学高三阶段练习）如图所示，一高为H且导热性能良好的圆柱形汽缸，横截面积为S，内壁光滑，用质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体，初始活塞距气缸底部高度为，环境温度为。现将环境温度缓慢升高到一定值，活塞恰好升至顶部再次稳定。已知此过程缸内气体吸收的热量为Q，重力加速度大小为g，外界大气压强为，气缸壁及活塞厚度不计。求：
（1）此时环境的温度为多少？
（2）此过程中封闭气体内能增加了多少？
答案:（1）；（2）
解析：（1）由等压变化，知
解得
（2）此过程气体对外做功为
由热力学第一定律有