热点21 选修3－3
(建议用时：15分钟)
1．(2019·湖北武汉部分示范高中联考)(1)下列说法正确的是________．
A．当两分子间的距离大于r0时，分子间的距离越大，分子势能越小
B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C．在空气中一定质量的100 ℃的水吸收热量后变为100 ℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能
D．对一定质量的气体做功，气体的内能不一定增加
E．热量不能从低温物体向高温物体传递
(2)如图甲所示，粗细均匀、横截面积为S的足够长的导热细玻璃管竖直放置，管内用质量为m的水银柱密封着一定质量的理想气体，当环境温度为T，大气压强为p0时，气柱的长度为L0，现保持温度不变将玻璃管缓慢水平放置．重力加速度为g，不计摩擦，水银始终没有从管口溢出．
(i)求稳定后气柱的长度；
(ii)若将环境温度降为，将玻璃管平放于光滑水平桌面上并让其以加速度a向左做匀加速直线运动(如图乙所示)，求稳定后的气柱长度．
解析 (1)两分子之间的距离等于r0时，分子势能最小，当两分子之间的距离大于r0时，分子之间的距离越大，分子势能越大，选项A错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项B正确；在空气中一定质量的100 ℃的水吸收热量后变为100 ℃的水蒸气，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，吸收的热量大于增加的内能，选项C正确；对一定质量的气体做功，若气体同时放热，根据热力学第一定律，气体的内能不一定增加，选项D正确；热量可以从低温物体向高温物体传递，选项E错误．
(2)(i)初始时封闭气体的压强p1＝p0＋，
水平放置时封闭气体的压强p2＝p0，
由玻意耳定律可得p1L0S＝p2L1S，
解得稳定后气柱的长度L1＝.
(ii)当环境温度降为时，由盖—吕萨克定律有＝，
解得L2＝ ；
当玻璃管向左以加速度a做匀加速运动时，则有
(p0－p3)S＝ma，由玻意耳定律有p3L3S＝p0L2S，
解得L3＝ L0.
答案 (1)BCD (2)(i) (ii)L0
2．(2019·安徽示范高中联考)(1)下列说法正确的是________．
A．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
B．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出气体分子间的平均距离
C．分子平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高
D．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功转化成机械能
E．分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小
(2)如图所示，上端开口的绝热圆柱形气缸竖直放置，气缸内部被质量为m的导热性能良好的活塞A和质量也为m的绝热活塞B分成高度相等的三部分，下边两部分封闭有理想气体P和Q，两活塞均与气缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦．气缸底部有加热装置，初始状态温度均为T0，气缸的截面积为S，外界大气压强为且不变，现对气体Q缓慢加热．
(i)当活塞A恰好到达气缸上端时，求气体Q的温度；
(ii)在活塞A上再放一个质量为m的物块C，继续给气体Q加热，当活塞A再次到达气缸上端时，求气体Q的温度．
解析 (1)液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层分子间表现为引力，所以液体表面存在表面张力，选项A正确；由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度，可以估算出气体每个分子所占的空间体积，进而估算出分子间的平均距离，选项B正确；温度是分子平均动能的标志，对于两个物体来说，分子质量可能不同，分子平均速率大的物体的分子平均动能不一定大，温度不一定高，选项C错误；机械能可以全部转化为内能，选项D错误；分子间的引力和斥力同时存在，而且都随分子间距离的增大而减小，选项E正确．
(2)(i)设Q初始状态的体积为V1，活塞A移动至气缸上端的过程中气体Q做等压变化，体积变为2V1，
则有＝，
