诊断卷十八
分子动理论 气体及热力学定律
1．(2015·海南高考)(1)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________。
(2)如图1，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B。在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为v。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为
g，外界大气压强为p0。现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动的距离。
图1
2．(2015·山东高考)(1)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是________。(双选，填正确答案标号)
a．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
b．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动
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c．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速 d．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
(2)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象。如图2，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强p0。当封闭气体温度上升到303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303 K。再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求：
图2
(ⅰ)当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强； (ⅱ)当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。
3．(2015·全国卷Ⅰ)(1)下列说法正确的是____________。 A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
(2)如图3，一固定的竖直气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为m1＝2.50 kg，横截面积为S1＝80.0 cm；小活塞的质量为m2＝1.50 kg，
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横截面积为S2＝40.0 cm；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l＝40.0 cm；气缸外大气的压强为p＝1.00×10 Pa，温度为T＝303 K。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间
2封闭气体的温度为T1＝495 K。现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s。求：
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图3
(ⅰ)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，气缸内封闭气体的温度； (ⅱ)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。
4．(1)(2015·怀化二模)下列说法正确的是________。 A．不能将工厂里扩散到外界的能量收集起来重新利用 B．温度升高，说明物体中所有分子的动能都增大
C．气体对容器壁有压强是因为气体分子对容器壁频繁碰撞的结果 D．分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小 E．在一个绝热容器内，不停地搅拌液体，可使液体的温度升高
(2)如图4所示，玻璃管的横截面积S＝1 cm，在玻璃管内有一段质量为m＝0.1 kg的水银柱和一定量的理想气体，当玻璃管平放时气体柱的长度为l0＝10 cm，现把玻璃管正立，过较长时间后再将玻璃管倒立，经过较长时间后，求玻璃管由正立至倒立状态，水银柱相对于管底移动的距离是多少？(假设环境温度保持不变，大气压强取p0＝1×10 Pa)
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图4
5．(2015·西安交大附中二模)(1)下列说法中正确的是________。
A．一定量气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收120 J 的热量，则它的内能增大20 J
B．在使两个分子间的距离由很远(r＞10 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大
C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力 D．用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的密度即可 E．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和气压，水蒸发越慢。 (2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p -v图像如图5所示。已知该气体在状态A时的温度为27 ℃。则：
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图5
①该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？
②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？
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