- 分子热运动和热机
- 共476题
29．简易温度计构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度。多次改变温度，重复上述操作。
(1)(单选题)此温度计的特点是（ ）
A．刻度均匀，刻度值上小下大
B．刻度均匀，刻度值上大下小
C．刻度不均匀，刻度值上小下大
D．刻度不均匀，刻度值上大下小
(2)(多选题)影响这个温度计灵敏度的因素有（ ）
A．液体密度
B．玻璃泡大小
C．左管内径粗细
D．右管内径粗细
(3)若管中液体是水银，当大气压变为75cmHg时，用该温度计测得的温度值________(选填“偏大”或“偏小”)。为测得准确的温度，在测量时需________。
正确答案
(1) A
(2) BC
(3)偏大；调整两管液面高度差，使右管液面比左管液面高1cm,然后读数
解析
(1) 玻璃管很细，因此因液面上升而改变的气体的体积可以忽略不计，也就可以认为气体是一个等容变化，此时，气体的压强与热力学温度成正比，所以刻度均匀，刻度值上小下大，故选项A正确。
(2)因为这个温度计要求玻璃泡体积很大，而左玻璃管内径很细，误差才小，所以选BC
(3)因为该温度计是在标准大气压下标的刻度，所发当大气体是75cmHg时，用该温度计测得的温度值偏大，为测得准确的温度，在测量时需调整两管液面高度差，使右管液面比左管液面高1cm，也就是76cmHg(相当于标准大气压)，然后读数。
知识点
一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（ ）
正确答案
解析
略
知识点
如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300K，平衡时水银的位置如图（h1＝h2＝5cm，L1＝50cm，），大气压为75cmHg。求：
（1）右管内气柱的长度L2。
（2）关闭阀门A，当温度升至405K时，左侧竖直管内气柱的长度L3。
正确答案
（1）左管内气体压强：p1＝p0＋ph2＝80cmHg
右管内气体压强：p2＝p1＋ph1＝85cmHg
p2＝p0＋ph3，得右管内外液面高度差h3＝10cm
则L2＝L1－h1－h2＋h3＝50cm
（2）由理想气体状态方程
L3＝60cm
解析
略
知识点
（1）下列关于热现象的描述正确的是（ ）
a.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%
b.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
c.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
d.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的
（2）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度To=300K，压强P0=1 atm，封闭气体的体积Vo=3m2。如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体。
①求990m深处封闭气体的体积（1 atm相当于10m深的海水产生的压强）。
②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量__________（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功。
正确答案
见解析。
解析
（1）c
（2）①当气缸下潜至990m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意知 p=100atm
根据理想气体状态方程得
代入数据得 
②放热；大于。
知识点
（1）关于一定量的气体，下列说法正确的是（ ）
A. 气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和
B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
C. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
D. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加
E. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高。
（2）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。
正确答案
（1）ABE
（2）15.0cm
解析
（1）气体的分子间距很大，故气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和，A正确；温度越高，分子的热运动越剧烈，温度降低，分子的热运动剧烈程度降低，B正确；在完全失重的情况下，气体分子仍在做无规则运动，对容器壁的压强一定不为零，C错误；气体从外界吸收热量的同时，有可能对外做功，其内能不一定增加，D错误；由理想气体状态方程
（2）
以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为
设活塞下推后，下部空气柱的压强为
如图，设活塞下推距离为
设此时玻璃管上部空气柱的压强为，则
由玻意耳定律得
①-⑤式及题给数据解得
知识点
如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为
A
B
C
D
正确答案
解析
略
知识点
31.（1）下列说法正确的是 。
A.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢
B.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力增大，斥力减小
C.液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征
D.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动
E.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
（2）如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为
①在活塞
②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞
正确答案
（1）ACD
（2）①
解析
（1）空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越慢，故A正确；分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力减小，斥力减小，故B错误；液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，故C正确；液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动，故D正确；由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力，液体表面存在张力，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，故E错误。
（2）
解：①初状态，Ⅰ气体压强
Ⅱ气体压强
添加铁砂后，Ⅰ气体压强
Ⅱ气体压强
根据波意耳定律，Ⅱ气体等温变化：
解得：
②Ⅰ气体等温变化：
只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当
根据理想气体状态方程：
解得：
知识点
30．如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸问均无摩擦．两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积VA和温度TA。
正确答案
解析
设初态压强为
B中气体始末状态温度相等
∴
A部分气体满足
∴
知识点
弯曲管子内部注有密度为的水，中间有部分空气，各管内液面高度差如图中所标，大气压强为p0，重力加速度为g，则图中A点处的压强是（ ）
正确答案
解析
略
知识点
16．如右图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体将一细管插入液体，由于缸吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变，关于这一过程，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
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知识点
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