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热点 17 热学
1.(多选)(2022·广东省模拟)下列说法正确的是( )
A.由于液体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力,因此产生液体的表面张力
B.若氧气与氢气的温度相同,则这两种气体分子的平均速率相同
C.一定质量的理想气体经历等容放热过程,气体的内能减小
D.第二类永动机是不能制造出来的,尽管它不违背热力学第一定律,但它违背热力学第
二定律
答案 ACD
解析 由于液体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力,因此产生液体的表面张力,选
项A正确;若氧气与氢气的温度相同,则这两种气体分子的平均动能相同,但是由于氧气
和氢气的分子质量不同,则分子平均速率不相同,选项 B错误;一定质量的理想气体经历
等容放热过程,则W=0,Q<0,根据ΔU=W+Q,可知ΔU<0,即气体的内能减小,选项
C正确;第二类永动机是不能制造出来的,尽管它不违背热力学第一定律,但它违背热力
学第二定律,选项D正确.
2.(多选)(2022·海南海口市一模)已知某轿车四个轮胎为同一种型号的轮胎,汽车刚启动时
四个轮胎的压强都为2.0 atm(标准大气压),环境温度为27 ℃.汽车行驶一段时间后,胎压
检测系统显示其中三个轮胎压强为2.4 atm,一个轮胎的压强仍为2.0 atm(漏气).四个轮胎
此时温度相等,假设轮胎体积均不变,密闭气体可视为理想气体,则( )
A.轮胎此时的温度为360 K
B.轮胎此时的温度为360 ℃
C.漏气轮胎内气体吸收的热量等于内能的增加量
D.完好轮胎内气体吸收的热量等于内能的增加量
答案 AD
解析 对三个完好轮胎之一分析,由查理定律可得=,其中T=300 K,代入数据解得T=
1 2
360 K,A正确,B错误;完好轮胎体积不变,外界没有对气体做功,即W=0,由于温度
升高内能增大,由热力学第一定律可得ΔU=Q,故气体吸收的热量等于内能的增加量,D
正确;假设漏气轮胎漏出的气体没有散开,发生等压膨胀,对外做功,即 W<0,温度升高
内能增大,由热力学第一定律可知,气体吸收的热量大于内能的增加量,C错误.
3.(多选)(2022·江苏海安市期末)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占
总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是(
)A.图中两条曲线下的面积相等
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
D.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数
的百分比较大
答案 AB
解析 根据图线的物理意义可知,曲线下的面积表示总分子数,所以题图中两条曲线下的
面积相等,选项A正确;温度是分子平均动能的标志,且温度越高,速率大的分子所占比
例较大,所以题图中实线对应氧气分子平均动能较大的情形,虚线对应氧气分子平均动能
较小的情形,选项B正确;曲线没有给出任意区间的氧气分子数目,选项C错误;由图线
可知100 ℃时的氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比比0
℃时的百分比小,选项D错误.
4.(多选)(2022·安徽省江南十校一模)如图,一定质量的理想气体从状态a(p ,V ,T)经热力
0 0 0
学过程ab、bc、ca后又回到状态a.对于ab、bc、ca三个过程,下列说法正确的是( )
A.ab过程中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数可能不变
B.ab过程中,气体内能的增量等于从外界吸收的热量
C.bc过程中,气体对外界做的功大于气体从外界吸收的热量
D.ca过程中,外界对气体做功pV
0 0
答案 BD
解析 ab过程中,气体体积不变,温度升高,压强变大,所以容器壁单位面积单位时间内
受到气体分子撞击的次数增大,气体内能增大,又W=0,由热力学第一定律可知气体内能
的增量等于气体从外界吸收的热量,所以A项错误,B项正确;bc过程中,温度不变,气
体内能不变,体积增大,气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量,所以 C项错误;
由题图可得V=2V ,ca过程中,压强不变,体积减小,外界对气体做功 W=pV ,所以D
c 0 0 0
项正确.
5.(2021·山东卷·4)血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成,如图所示.加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值,充气前臂带内气
体压强为大气压强,体积为V;每次挤压气囊都能将60 cm3的外界空气充入臂带中,经5
次充气后,臂带内气体体积变为 5V,压强计示数为 150 mmHg.已知大气压强等于 750
mmHg,气体温度不变.忽略细管和压强计内的气体体积.则V等于( )
A.30 cm3 B.40 cm3
C.50 cm3 D.60 cm3
答案 D
解析 根据玻意耳定律可知pV+5pV =p×5V,已知p =750 mmHg,V =60 cm3,p =
0 0 0 1 0 0 1
750 mmHg+150 mmHg=900 mmHg,代入数据整理得V=60 cm3,故选D.
6.(多选)(2022·重庆巴蜀中学模拟)“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段.操作时医
生用点燃的酒精棉球,加热一个小罐内空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位.冷
却后小罐紧贴在皮肤上.假设加热后小罐内的空气温度为 127 ℃,当时的室温为27 ℃,
大气压为标准大气压1.01×105 Pa.小罐开口部位的直径为4厘米,不考虑因皮肤被吸入罐
内导致空气体积变化的影响,则( )
A.加热后罐内气体质量是加热前的
B.加热后罐内气体质量是加热前的
C.加热后将小罐扣在皮肤上,当温度降至室温时,罐内气体压强变为原来的
D.加热后将小罐扣在皮肤上,当温度降至室温时,罐内气体对皮肤的压力大小约为94.2
N
答案 BC
解析 加热前:p =1.01×105 Pa、V 、T =(273+27) K=300 K,加热后:p =p =
0 0 0 1 0
1.01×105 Pa、V 、T =(273+127) K=400 K,由理想气体状态方程可得=,解得V =V ,
1 1 1 0
加热后罐内气体质量是加热前的=,A错误,B正确;以火罐内气体为研究对象,初始时
p =1.01×105 Pa,T =(273+127) K=400 K,当温度降至室温时,T =(273+27) K=300
1 1 2
K,由查理定律可得=得===,当温度降至室温时,罐内气体压强变为原来的,C正确;
加热后将小罐扣在皮肤上,当温度降至室温时,罐内气体压强p== Pa,罐内气体对皮肤
2
的压力大小F=pS=×1.01×105×3.14×2 N
2
≈95.1 N,D错误.