专题12 分子动理论 气体及热力学定律
1．下列说法正确的是________。 A．光的偏振现象说明光是一种横波
B．某玻璃对a光的折射率大于b光，则在该玻璃中传播速度a光大于b光 C．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长 D．变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场
E．狭义相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的 【答案】ADE
2．下列说法中正确的是________。
A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象 B．机械波和电磁波在介质中的传播速度均仅由介质决定
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响 D．假设火车以接近光速通过站台时，站台上旅客观察到车上乘客变矮 E．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 【答案】ACE
【解析】军队士兵过桥时使用便步，防止行走的频率与桥的频率相同，使桥发生共振现象，故A正确；机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，故B错误；加装偏振片的作用是减弱反射光的强度，故C正确；根据尺缩效应，沿物体运动的方向上的长度将变短，火车以接近光速通过站台时，站在站台上旅客观察车上乘客变瘦，而不是变矮，故D错误；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，E正确。
3．下列说法正确的是________。
A．水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象 B．雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光 D．红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同
E．狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 【答案】CDE
4.（1）（多选）关于一定量的理想气体，下列说法正确的是 .
A.气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积 B.只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高 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，其内能不一定增加 E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高
（2）“拔火罐”是一种中医疗法,为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图实验.圆柱状汽缸（横
截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过 细线与重物m相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时（设此时缸内温度为t ℃）密闭开关K，此时活塞下的 细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L.由于汽缸传热良好，重物被吸起,最后重物稳定在距地面L/10处.已知环境温度为27 ℃不变，mg/S与1/6大气压强相当，汽缸内的气体可看做理想气体，求t值.
【答案】（1）BDE （2）127 ℃
【解析】（2）对汽缸内封闭气体，Ⅰ状态：
p1＝p0
V1＝LS，T1＝（273＋t） K mg5
Ⅱ状态：p2＝p0－＝p0
S6V2＝LS，T2＝300 K
由理想气体状态方程得解得t＝127 ℃
5.如图所示为一简易火灾报警装置，其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱
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p1V1p2V2
＝ T1T2
上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27 ℃时，被封闭的理想气体气柱长L1为20 cm，水 银上表面与导线下端的距离L2为5 cm.
（1）当温度达到多少℃时，报警器会报警？
（2）如果大气压降低，试分析说明该报警器的报警温度会受到怎样的影响？ 【答案】（1）102 ℃ （2）降低
6.（1）下列说法中正确的是（ ）
A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大
B.布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动 C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 D.第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
E.某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏伽德罗常数可表示为NA＝V/V0
（2）一高压气体钢瓶,容积为V0，用绝热材料制成，开始时封闭的气体压强 为p0，温度为T0＝300 K，
内部气体经加热后温度升至T1＝350 K，求：
①温度升至T1时气体的压强；
②若气体温度保持T1＝350 K不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强再 回到p0，此时钢瓶内剩
余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少？
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【答案】（1）ABC （2）①p0 ② 67
【解析】（1）若外界对气体做的功大于气体放出的热量,则气体分子的平均动能增大，A项正确；布朗
运动是悬浮固体小颗粒的运动，它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动，B项正确；当分子力表现为斥力时，随着分子间距离减小，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，C项正确；第 二类永动机违反了热力学第二定律，D项错误；对于气体分子间的距离较大， 气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故E项错误.
7.（1）下列说法正确的是（ ）
A.温度越高，扩散现象越不明显 B.橡胶无固定熔点，是晶体
C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式 D.布朗运动是液体中分子无规则运动的反映
E.第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律
（2）一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；已
知活塞的质量为m,活塞面积为S，达到平衡时，这两部分气体的体积相等，如图（a）所示；为了求出此时上部气体的压强p10，将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3∶1，如 图（b）所示.设外界温度不变，重力加速度大小为g，求：图（a）中上部气体的压强p10.
5mg【答案】（1）CDE （2）
4S【解析】（1）温度越高，分子热运动越剧烈，扩散现象越显著,A项错误；无 固定熔点的固体，为非
晶体，B项正确；改变物体的内能有两种方式，即做 功和热传递，C项正确；布朗运动是液体中分子无规则运动的反映，D项正 确；第二类永动机是效率为100%的热机,虽不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律，E项正确.
8.（1）关于物体内能和热力学定律的说法正确的是（ ）
A.物体内所有分子动能和分子势能的总和就是分子的内能 B.第二类永动机的构想违背了热力学第二定律 C.做功和热传递具有相同的物理本质
D.物体没有做功时，物体吸热，物体的内能一定增加 E.若一定质量的某理想气体的内能增加，则其温度一定升高
（2）如图所示,一根长l＝75 cm、一端封闭的粗细均匀的玻璃管，管内有一段长h＝25 cm的水银柱,
当玻璃管开口向上竖直放置时，管内水银柱封闭气柱的长度l1＝36 cm.已知外界大气压强p＝75 cmHg，管内、外气体的温度不变.如果将玻璃管倒置，使开口竖直向下，问水银柱长度将是多少厘米？
【答案】（1）BDE （2）15 cm
【解析】（1）物体内所有分子的动能和分子势能的总和就是物体的内能,A项错误；第二类永动机的构