C．若两分子间距离增大，分子势能一定增大 D．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大
解析：由热力学第一定律知内能的变化取决于做功和热传递两个方面，故A错误；由热力学第二定律知在引起其他影响的情况下热量也可由低温物体传递到高温物体，B错误；当r＞r0时分子力表现为引力，分子距离增大时分子势能增大，而r＜r0时则相反，故C错误；分子间引力和斥力都是随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，故D正确．
答案：D
8．如图所示，用F表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中( )
A．F不断增大，Ep不断减小 B．F先增大后减小，Ep不断减小 C．F不断增大，Ep先增大后减小 D．F、Ep都是先增大后减小
解析：分子间的作用力是矢量，分子势能是标量，由图象可知F先增大后减小，Ep则不断减小，B正确．
答案：B
9．(2011年高考重庆理综)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )
A．对外做正功，分子的平均动能减小 B．对外做正功，内能增大
C．对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做负功，内能减少
解析：气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确．
答案：A
10．A、B两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管状容器抽成真空后，开口竖直向下插入水银槽中(插入过程中没有空气进入管状容器内)，两水银柱上升至如图所示位置然后停止．假设这一过程中水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是( )
A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同 D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同
解析：在水银进入管状容器中的过程中，大气压力对水银做功，把大气的能量转化为水银的内能和重力势能，在一定的大气压下，A、B中水银柱在稳定后，两者的高度是相同的，且进入管中的水银体积相同，所以大气压力做功相同．但两装置中水银重力势能的增量不同，所以两者内能的改变也不同，由图可知B中水银的重力势能较小，所以B管中水银的内能增量较大，故选项B正确．
答案：B
二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
11．(15分)(1)蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又向低温热源放热Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W
W三者之间满足的关系是________．热机的效率η＝Q不可能达到100%，从能
1量转换的角度，说明________能不能完全转化为________能．
(2)如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要__________________(选填“高”或“低”)．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的________________．
解析：(1)由热力学第一定律、热量、做功、内能的符号规定得Q1＋(－Q2)＋(－W)＝0，即Q1－Q2＝W.再由热力学第二定律知，内能不可能全部转化成机械能而不产生其他影响．
(2)质量相同的气体，pV之积越大，则温度越高．取相同的体积V，观察对应的压强p，便可以比较出等温线Ⅱ的温度高．再由玻意耳定律，p1V1＝p2V2，1
当p2＝2p1时，得V2＝2V1.
答案：(1)Q1－Q2＝W 内 机械 1
(2)低 2
12．(15分)一个标准足球场的面积为105 m×68 m＝7 140 m2.通常用空气湿度(相对湿度、绝对湿度)表示空气中含有水蒸气的情况，若球场附近一定体积的空气中所含的水蒸气凝结成水后的体积为103 cm3，已知水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量Mmol＝1.8×10－2 kg/mol，一标准大气压为1.0×105 Pa，试求：
(1)该足球场上方空气的质量；
(2)水蒸气凝结成的水中含多少水分子；
(3)估算一个水分子的直径为多大．(以上计算结果均保留一位有效数字) 解析：(1)由p0S＝mg得：
5
p0S1×10×7 1407m＝g≈ kg≈7×10 kg.
10
(2)水的摩尔体积为
－2
Mmol1.8×10－533V0＝ρ＝3 m/mol≈2×10 m/mol 1.0×10
水分子数：
V水NA103×10－6×6.02×1023n＝V＝个≈3×1025个． －52×10013V0
(3)建立水分子的球模型有6πd＝N A得水分子直径
336V06×2×10－5－10
d＝ ＝ m. 23 m≈4×10πNA3.14×6.02×10答案：(1)7×107 kg (2)3×1025个 (3)4×10－10 m