非选择题(本题共6小题,共90分,按题目要求作答.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
1.(15分)(1)(2018·西北工业大学附中模拟)下列说法中正确的是________.
A.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动
B.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
C.物体放出热量,温度一定降低
D.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的
E.热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度
(2)(2017·高考全国卷Ⅲ)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通.开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变.已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:
①待测气体的压强;
②该仪器能够测量的最大压强.
解析:(1)布朗运动是固体小颗粒的运动,是液体分子无规则运动的反映,故A正确;热量可以从低温物体传到高温物体,但要引起其他方面的变化,故B错误;物体放出热量时,若同时外界对物体做功,则温度可以升高,故C错误;大量气体分子对器壁的持续撞击引起了气体对容器壁的压强,故D正确;热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度,故E正确.
(2)①水银面上升至M的下端使玻璃泡中气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V,压强等于待测气体的压强p.提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高时,K1中水银面比顶端低h;设此时封闭气体的压强为p1,体积为V1,则
V=V0+πd2l ①
V1=πd2h ②
由力学平衡条件得
p1=p+ρgh ③
整个过程为等温过程,由玻意耳定律得
pV=p1V1 ④
联立①②③④式得
p=. ⑤
②由题意知
h≤l ⑥
联立⑤⑥式有
p≤ ⑦
该仪器能够测量的最大压强为
pmax=.
答案:(1)ADE (2)见解析
2.(15分)(1)(2018·山东潍坊一中模拟)下列说法中正确的是________.
A.物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能
B.橡胶无固定熔点,是非晶体
C.饱和汽压与分子密度有关,与温度无关
D.热机的效率总小于1
E.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大
(2)如图所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的3倍,细筒足够长.粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定质量的空气(可视为理想气体),气柱长L=20 cm.活塞A上方的水银深H=15 cm,两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直至水银的被推入细筒中,求活塞B上移的距离.(设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75 cm的水银柱产生的压强)