2020版53B課標(biāo)Ⅰ物理專(zhuān)題十五-熱學(xué)課件

1.[2018課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)對(duì)于實(shí)際的氣體,下列說(shuō)法正確的是

。A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能B.氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能D.氣體的體積變化時(shí),其內(nèi)能可能不變E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能考點(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能五年高考A組統(tǒng)一命題·課標(biāo)卷題組1.[2018課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)對(duì)于實(shí)際的氣1答案

BDE本題考查氣體的內(nèi)能。氣體的內(nèi)能是指所有氣體分子的動(dòng)能和分子間的勢(shì)能之和,故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。知識(shí)歸納

氣體的內(nèi)能對(duì)于質(zhì)量一定的氣體,所有分子的勢(shì)能和動(dòng)能之和等于氣體的內(nèi)能。對(duì)于理想氣體,分子的勢(shì)

能可忽略不計(jì)。答案

BDE本題考查氣體的內(nèi)能。22.[2015課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分,0.425](多選)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是

。A.溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的答案

ACD擴(kuò)散現(xiàn)象是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映,C正確,E錯(cuò)誤;溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越激

烈,擴(kuò)散越快,A正確;氣體、液體、固體的分子都在不停地進(jìn)行著熱運(yùn)動(dòng),擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液

體和固體中都能發(fā)生,D正確;在擴(kuò)散現(xiàn)象中,分子本身結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化,不屬于化學(xué)變化,B錯(cuò)誤。解題關(guān)鍵擴(kuò)散現(xiàn)象:不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則

運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。固體、液體和氣體中都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢與溫度有關(guān)。2.[2015課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分,0.425](多選)33.[2019課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分]用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中,首先需將純油酸稀釋成一定濃度

的油酸酒精溶液,稀釋的目的是

。實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一

滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以

。為

得到油酸分子的直徑,還需測(cè)量的物理量是

。答案使油酸在淺盤(pán)的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴

入小量筒中,測(cè)出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù),得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的

面積解析本題考查了用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,突出了實(shí)驗(yàn)的操作、分析、探究能力

的考查,體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度要素,體現(xiàn)了勞動(dòng)實(shí)踐、科學(xué)探索的價(jià)值觀。用油膜法估算分子大小,是用油膜厚度代表油酸分子的直徑,所以要使油酸分子在水面上形成

單分子層油膜;因?yàn)橐坏稳芤旱捏w積很小,不能準(zhǔn)確測(cè)量,故需測(cè)量較多滴的油酸酒精溶液的總

體積,再除以滴數(shù)得到單滴溶液的體積,進(jìn)而得到一滴溶液中純油酸的體積;因?yàn)楸绢}中油酸體

積等于厚度乘面積,故測(cè)厚度不僅需要測(cè)量一滴溶液的體積,還需要測(cè)量單分子層油膜的面積。3.[2019課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分]用油膜法估算分子大小44.[2015課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分](多選)下列說(shuō)法正確的是

()A.將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體B.固體可以分為晶體和非晶體兩類(lèi),有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D.在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE.在熔化過(guò)程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變考點(diǎn)二固體、液體、氣體答案

BCD晶體被敲碎后,其空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)未變,仍是晶體,A錯(cuò)誤;單晶體光學(xué)性質(zhì)各向異

性,B正確;同種元素由于空間的排列結(jié)構(gòu)而形成不同物質(zhì)的晶體,C正確;如果外界條件改變了

分子或原子的空間排列結(jié)構(gòu),晶體和非晶體之間可以互相轉(zhuǎn)化,D正確;在晶體熔化過(guò)程中,分子

勢(shì)能會(huì)發(fā)生改變,內(nèi)能也會(huì)改變,E錯(cuò)誤。規(guī)律總結(jié)晶體分為單晶體和多晶體,單晶體有確定的熔點(diǎn),具有各向異性,多晶體有確定的熔

點(diǎn),具有各向同性。非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn),具有各向同性。4.[2015課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分](多選)下列說(shuō)法正確55.[2019課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中。該設(shè)備工作時(shí),先在室溫下

把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中,然后爐腔升溫,利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放

入爐腔中的材料加工處理,改善其性能。一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩

余的容積為0.13m3,爐腔抽真空后,在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬

氣的容積為3.2×10-2m3,使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa,使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106

Pa;室溫溫度為27℃。氬氣可視為理想氣體。(ⅰ)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng);(ⅱ)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃,求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)。5.[2019課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)6解析(ⅰ)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0,壓強(qiáng)為p0;使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1。假設(shè)

體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí),其體積膨脹為V1。由玻意耳定律p0V0=p1V1

①被壓入到爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為V1'=V1-V0

②設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為p2,體積為V2。由玻意耳定律p2V2=10p1V1'

③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得p2=3.2×107Pa④(ⅱ)設(shè)加熱前爐腔的溫度為T(mén)0,加熱后爐腔溫度為T(mén)1,氣體壓強(qiáng)為p3。由查理定律

=

⑤聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得p3=1.6×108Pa⑥答案(ⅰ)3.2×107Pa(ⅱ)1.6×108Pa解析(ⅰ)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0,壓強(qiáng)為p0;使用后76.(2019課標(biāo)Ⅱ,33,15分)(1)(5分)如p-V圖所示,1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的

三個(gè)不同狀態(tài),對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子

在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù),則N1

N2,T1

T3,N2

N

3。(填“大于”“小于”或“等于”)

(2)(10分)如圖,一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成,容器平放在水平地面上,

汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過(guò)剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分,分別充有氫氣、空氣和

氮?dú)?。平衡時(shí),氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0,氫氣的體積為2V0,空氣的壓強(qiáng)為p?，F(xiàn)緩慢地

將中部的空氣全部抽出,抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?活塞沒(méi)有到達(dá)兩汽缸的連接

處,求6.(2019課標(biāo)Ⅱ,33,15分)(1)(5分)如p-V圖8

(ⅰ)抽氣前氫氣的壓強(qiáng);(ⅱ)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。答案(1)大于等于大于(2)(ⅰ)

(p0+p)

(ⅱ)

p0+

p

?答案(1)大于等于大于(2)(ⅰ)?(p0+p)

9解析(1)本題考查氣體的狀態(tài)參量及理想氣體狀態(tài)方程的內(nèi)容,考查學(xué)生對(duì)三個(gè)氣體狀態(tài)參

量及氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解能力,培養(yǎng)學(xué)生物理觀念素養(yǎng)的形成,提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)。由理想氣體狀態(tài)方程可得

=

=

,可知T1=T3>T2。由狀態(tài)1到狀態(tài)2,氣體壓強(qiáng)減小,氣體體積相同,溫度降低,則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)減少,N

1>N2。對(duì)狀態(tài)2和狀態(tài)3,壓強(qiáng)相同,溫度大的次數(shù)少,則N3<N2。解題關(guān)鍵

準(zhǔn)確理解“壓強(qiáng)、溫度、體積”三個(gè)氣體狀態(tài)參量,能對(duì)氣體壓強(qiáng)進(jìn)行微觀解

釋。(2)本題考查氣體的性質(zhì),是對(duì)學(xué)生綜合分析能力要求較高的題目,也是對(duì)學(xué)生科學(xué)推理素養(yǎng)的

考查。(ⅰ)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10,根據(jù)力的平衡條件得(p10-p)·2S=(p0-p)·S

①得p10=

(p0+p)

②(ⅱ)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和V1,氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p2和V2。根據(jù)力的平衡條件有p2·S=p1·2S

③解析(1)本題考查氣體的狀態(tài)參量及理想氣體狀態(tài)方程的內(nèi)容,10由玻意耳定律得p1V1=p10·2V0

④p2V2=p0V0

⑤由于兩活塞用剛性桿連接,故V1-2V0=2(V0-V2)

⑥聯(lián)立②③④⑤⑥式解得p1=

p0+

p

⑦V1=

⑧解題關(guān)鍵

①準(zhǔn)確寫(xiě)出活塞的平衡方程。②準(zhǔn)確寫(xiě)出兩部分氣體的體積變化關(guān)系。由玻意耳定律得117.[2019課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]如圖,一粗細(xì)均勻的細(xì)管開(kāi)口向上豎直放置,管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水根柱,水銀柱下密封

了一定量的理想氣體,水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm。若將細(xì)管倒置,水銀柱下表面恰

好位于管口處,且無(wú)水銀滴落,管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg,環(huán)境

溫度為296K。(ⅰ)求細(xì)管的長(zhǎng)度;(ⅱ)若在倒置前,緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體,直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止,求此時(shí)密封氣體的溫度。7.[2019課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]如圖,一粗細(xì)均勻的12解析本題考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)

題的能力,體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的科學(xué)推理要素。(ⅰ)設(shè)細(xì)管的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面的面積為S,水銀柱高度為h;初始時(shí),設(shè)水銀柱上表面到管口的距

離為h1,被密封氣體的體積為V,壓強(qiáng)為p;細(xì)管倒置時(shí),氣體體積為V1,壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律有pV=p1V1

①由力的平衡條件有p=p0+ρgh

②p1=p0-ρgh

③式中,ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小,p0為大氣壓強(qiáng)。由題意有V=S(L-h1-h)

④V1=S(L-h)

⑤由①②③④⑤式和題給條件得L=41cm⑥答案(ⅰ)41cm(ⅱ)312K解析本題考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力、應(yīng)13

=

⑦由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得T=312K⑧易錯(cuò)警示

(1)研究對(duì)象是封閉部分的氣體,計(jì)算氣體壓強(qiáng)時(shí)應(yīng)注意氣體壓強(qiáng)、外部大氣壓強(qiáng)

還有液柱壓強(qiáng)之間的關(guān)系。(2)計(jì)算氣體體積時(shí),2cm是細(xì)管中氣體長(zhǎng)度的變化量,同時(shí)計(jì)算細(xì)

管中氣體長(zhǎng)度時(shí)不能遺漏液柱長(zhǎng)度2cm。(3)緩慢加熱時(shí)液柱緩慢移動(dòng),可以認(rèn)為液柱處于平

衡狀態(tài)。(ⅱ)設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T(mén)0和T,由蓋-呂薩克定律有?=??⑦(ⅱ)設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T(mén)0和T,由蓋-148.(2018課標(biāo)Ⅰ,33,15分)(1)(5分)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷過(guò)程①、②、

③、④到達(dá)狀態(tài)e。對(duì)此氣體,下列說(shuō)法正確的是

(選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)

3個(gè)得5分;每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)。

A.過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小B.過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功C.過(guò)程④中氣體從外界吸收了熱量D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E.狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小8.(2018課標(biāo)Ⅰ,33,15分)(1)(5分)如圖,一定15部分,汽缸上部通過(guò)細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥門(mén)K。開(kāi)始時(shí),K關(guān)閉,汽缸

內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0?，F(xiàn)將K打開(kāi),容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸,當(dāng)流入的液體

體積為

時(shí),將K關(guān)閉,活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了

。不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積,外界溫度保持不變,重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。

(2)(10分)如圖,容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成,面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分,汽缸上部通過(guò)細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥16解析(1)本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程。過(guò)程①是等容升溫過(guò)程,由

=

,可知壓強(qiáng)逐漸增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤。過(guò)程②中氣體膨脹,故氣體對(duì)外界做正功,B項(xiàng)正確。過(guò)程④為等容降溫過(guò)程,氣體向外放出熱量,C項(xiàng)錯(cuò)誤。一定質(zhì)量的

理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),而Tc=Td,所以狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等,D項(xiàng)正確。由理想氣體狀態(tài)

方程

=C得p=C

,由題圖可知

>

,則pb>pd,E項(xiàng)正確。審題指導(dǎo)

圖像語(yǔ)言的理解,物理情景的構(gòu)建清晰理解①②③④過(guò)程的規(guī)律,明確a、b、c、d、e各狀態(tài)下氣體狀態(tài)參量關(guān)系。物體的

內(nèi)能與物體的質(zhì)量、物態(tài)、溫度及體積有關(guān),而一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與T有關(guān)。(2)本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律、氣體壓強(qiáng)計(jì)算等知識(shí)。設(shè)活塞再次平衡后,活塞上方氣體的體積為V1,壓強(qiáng)為p1;下方氣體的體積為V2,壓強(qiáng)為p2。在活

塞下移的過(guò)程中,活塞上、下方氣體的溫度均保持不變,由玻意耳定律得p0

=p1V1

①p0

=p2V2

②答案(1)BDE(2)

解析(1)本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程。答案(17由已知條件得V1=

+

-

=

V

③V2=

-

=

④設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m,由力的平衡條件得p2S=p1S+mg

⑤聯(lián)立以上各式得m=

⑥審題指導(dǎo)

關(guān)鍵詞理解,隱含條件顯性化①關(guān)鍵詞“導(dǎo)熱”說(shuō)明氣體上下兩部分溫度相等,且與環(huán)境溫度相同。②外界溫度保持不變,說(shuō)明氣體做等溫變化。③流入液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)p'=

。④K關(guān)閉,說(shuō)明外部液體對(duì)氣體壓強(qiáng)不產(chǎn)生影響。由已知條件得189.[2018課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]如圖,一豎直放置的汽缸上端開(kāi)口,汽缸壁內(nèi)有卡口a和b,a、b間距

為h,a距缸底的高度為H;活塞只能在a、b間移動(dòng),其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活

塞質(zhì)量為m,面積為S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均絕熱,不計(jì)它們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處

于靜止?fàn)顟B(tài),上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0,溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體,直至

活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速

度大小為g。

9.[2018課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]如圖,一豎直放置的19解析本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律等知識(shí)。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處,加熱后,汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程,直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng),設(shè)此時(shí)汽缸中

氣體的溫度為T(mén)1,壓強(qiáng)為p1,根據(jù)查理定律有

=

①根據(jù)力的平衡條件有p1S=p0S+mg

②聯(lián)立①②式可得T1=

T0

③此后,汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程,直至活塞剛好到達(dá)b處,設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2;活塞

位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有

=

④式中V1=SH

⑤答案

T0(p0S+mg)h解析本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律等知識(shí)。答案

??T0(p20V2=S(H+h)

⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得T2=

T0

⑦從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中,汽缸中的氣體對(duì)外做的功為W=(p0S+mg)h

⑧審題指導(dǎo)

抓住關(guān)鍵詞,挖掘隱含條件?！熬徛訜帷北硎净钊冀K處于平衡狀態(tài),因此才有p1S=p0S+mg?！盎钊麆偤玫竭_(dá)b處”,表示

氣體的末狀態(tài)壓強(qiáng)為p1,活塞與b卡口處無(wú)彈力作用。“絕熱”時(shí)氣體溫度才能逐漸升高,若

“導(dǎo)熱良好”,“緩慢加熱”時(shí)汽缸內(nèi)、外的氣體就始終處于熱平衡狀態(tài)。V2=S(H+h)?⑥2110.(2018課標(biāo)Ⅲ,33,15分)(1)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過(guò)程如p-V圖中從

a到b的直線所示。在此過(guò)程中

。

A.氣體溫度一直降低

B.氣體內(nèi)能一直增加C.氣體一直對(duì)外做功

D.氣體一直從外界吸熱E.氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功(2)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱,水銀柱的兩端各封閉有一段空

氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí),左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm,左邊

氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上,沒(méi)有氣體從管的一邊通過(guò)水銀

逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過(guò)程中,氣體溫度不變。10.(2018課標(biāo)Ⅲ,33,15分)(1)如圖,一定量的理22解析(1)本題考查熱力學(xué)第一定律、理想氣體狀態(tài)方程。對(duì)于一定量的理想氣體有

=恒量。從a到b,p逐漸增大,V逐漸增大,所以p與V的乘積pV增大,可知T增大,則氣體的內(nèi)能一直增

加,故A錯(cuò)誤、B正確。由于V逐漸增大,可知?dú)怏w一直對(duì)外做功,故C正確。由熱力學(xué)第一定律

ΔU=Q+W,因ΔU>0,W<0,可知Q>0,即氣體一直從外界吸熱,且吸收的熱量大于對(duì)外做的功,故D

正確、E錯(cuò)誤。知識(shí)歸納

熱力學(xué)常見(jiàn)用語(yǔ)的含義①理想氣體溫度升高:內(nèi)能增大。②氣體體積增大:氣體對(duì)外做功。氣體體積減小:外界對(duì)氣體做功。③絕熱:沒(méi)有熱交換。④導(dǎo)熱性能良好:表示與外界溫度相同。(2)本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律。設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí),左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí),兩邊氣體

壓強(qiáng)相等,設(shè)為p,此時(shí)原左、右兩邊氣柱長(zhǎng)度分別變?yōu)閘1'和l2'。答案(1)BCD(2)見(jiàn)解析解析(1)本題考查熱力學(xué)第一定律、理想氣體狀態(tài)方程。對(duì)于一23

由力的平衡條件有p1=p2+ρg(l1-l2)

①式中ρ為水銀密度,g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1'

②p2l2=pl2'

③兩邊氣柱長(zhǎng)度的變化量大小相等l1'-l1=l2-l2'

④由①②③④式和題給條件得l1'=22.5cm⑤l2'=7.5cm⑥?l1'=22.5cm⑤2411.(2017課標(biāo)Ⅰ,33,15分)(1)氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子

數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是

。

A.圖中兩條曲線下面積相等B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形11.(2017課標(biāo)Ⅰ,33,15分)(1)氧氣分子在0℃25C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E.與0℃時(shí)相比,100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分

比較大(2)如圖,容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管(容積可忽略)連通,閥門(mén)K2位于細(xì)管的中部,A、B的

頂部各有一閥門(mén)K1、K3,B中有一可自由滑動(dòng)的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時(shí),三個(gè)閥門(mén)

均打開(kāi),活塞在B的底部;關(guān)閉K2、K3,通過(guò)K1給汽缸充氣,使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍

后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃,汽缸導(dǎo)熱。(ⅰ)打開(kāi)K2,求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng);(ⅱ)接著打開(kāi)K3,求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置;(ⅲ)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃,求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)。C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形26答案(1)ABC(2)(ⅰ)

2p0(ⅱ)B的頂部(ⅲ)1.6p0

解析(1)本題考查氣體分子速率及分布率。每條曲線下面積的意義是各種速率的分子數(shù)總和占總分子數(shù)的百分比,故面積為1,A正確、D

錯(cuò)誤。氣體溫度越高,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子平均動(dòng)能越大,大速率的分子數(shù)所占總分子

數(shù)的百分比越大,故虛線對(duì)應(yīng)的溫度較低,B、C皆正確。由圖中0~400m/s區(qū)間圖線下的面積

可知0℃時(shí)出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大,E錯(cuò)誤。(2)本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律。(ⅰ)設(shè)打開(kāi)K2后,穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為V1。依題意,被活塞分開(kāi)的兩部分氣

體都經(jīng)歷等溫過(guò)程。由玻意耳定律得p0V=p1V1

①(3p0)V=p1(2V-V1)

②聯(lián)立①②式得V1=

③p1=2p0

④(ⅱ)打開(kāi)K3后,由④式知,活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V2≤2答案(1)ABC解析(1)本題考查氣體分子速率及分布率。27V)時(shí),活塞下氣體壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得(3p0)V=p2V2

⑤由⑤式得p2=

p0

⑥由⑥式知,打開(kāi)K3后活塞上升直到B的頂部為止;此時(shí)p2為p2'=

p0。(ⅲ)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3,氣體溫度從T1=300K升高到T2=320K的等容過(guò)程中,由

查理定律得

=

⑦將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得p3=1.6p0

⑧思路點(diǎn)撥

活塞封閉的氣體通過(guò)分析活塞的受力,利用平衡條件可獲得活塞兩側(cè)氣體壓強(qiáng)之間的關(guān)系。注意輕質(zhì)物體在

任意狀態(tài)下所受合外力均為0。V)時(shí),活塞下氣體壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得2812.[2017課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]一熱氣球體積為V,內(nèi)部充有溫度為T(mén)a的熱空氣,氣球外冷空氣的溫

度為T(mén)b。已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度T0時(shí)的密度為ρ0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣

壓,重力加速度大小為g。(ⅰ)求該熱氣球所受浮力的大小;(ⅱ)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力;(ⅲ)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。答案(ⅰ)Vgρ0

(ⅱ)Vgρ0

(ⅲ)Vρ0T0(

-

)-m0

12.[2017課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]一熱氣球體積為V29解析(ⅰ)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T(mén)0時(shí)的體積為V0,密度為ρ0=

①在溫度為T(mén)時(shí)的體積為VT,密度為ρ(T)=

②由蓋—呂薩克定律得

=

③聯(lián)立①②③式得ρ(T)=ρ0

④氣球所受到的浮力為f=ρ(Tb)gV

⑤聯(lián)立④⑤式得f=Vgρ0

⑥解析(ⅰ)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T(mén)0時(shí)的體積30(ⅱ)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G=ρ(Ta)Vg

⑦聯(lián)立④⑦式得G=Vgρ0

⑧(ⅲ)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m,由力的平衡條件得mg=f-G-m0g

⑨聯(lián)立⑥⑧⑨式得m=Vρ0T0(

-

)-m0

⑩(ⅱ)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為3113.[2017課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖(a)所示,玻璃泡M的上端和下端

分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2。K1長(zhǎng)為l,頂端封閉,K2上端與待測(cè)氣體連通;M下端經(jīng)橡皮軟

管與充有水銀的容器R連通。開(kāi)始測(cè)量時(shí),M與K2相通;逐漸提升R,直到K2中水銀面與K1頂端等

高,此時(shí)水銀已進(jìn)入K1,且K1中水銀面比頂端低h,如圖(b)所示。設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與K2相通

的待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑均為d,M的容積為V0,水銀的密度為ρ,重力

加速度大小為g。求:(ⅰ)待測(cè)氣體的壓強(qiáng);(ⅱ)該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)。

13.[2017課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]一種測(cè)量稀薄氣體32解析(ⅰ)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住,設(shè)此時(shí)被封閉的氣體的體積為

V,壓強(qiáng)等于待測(cè)氣體的壓強(qiáng)p。提升R,直到K2中水銀面與K1頂端等高時(shí),K1中水銀面比頂端

低h;設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為V1,則V=V0+

πd2l

①V1=

πd2h

②由力學(xué)平衡條件得p1=p+ρgh

③整個(gè)過(guò)程為等溫過(guò)程,由玻意耳定律得pV=p1V1

④聯(lián)立①②③④式得p=

⑤(ⅱ)由題意知h≤l

⑥答案(ⅰ)

(ⅱ)

解析(ⅰ)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住,設(shè)33聯(lián)立⑤⑥式有p≤

⑦該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)為pmax=

⑧聯(lián)立⑤⑥式有3414.[2016課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng),兩壓強(qiáng)差Δ

p與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp=

,其中σ=0.070N/m?，F(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g=10m/s

2。(ⅰ)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差;(ⅱ)忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時(shí),求氣泡的半徑與其原來(lái)半徑之比

的近似值。14.[2016課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]在水下氣泡內(nèi)空氣35解析(ⅰ)當(dāng)氣泡在水下h=10m處時(shí),設(shè)其半徑為r1,氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp1,則Δp1=

①代入題給數(shù)據(jù)得Δp1=28Pa②(ⅱ)設(shè)氣泡在水下10m處時(shí),氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1,氣泡體積為V1;氣泡到達(dá)水面附近時(shí),氣泡

內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2,內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp2,其體積為V2,半徑為r2。氣泡上升過(guò)程中溫度不變,根據(jù)玻意耳定律有p1V1=p2V2

③由力學(xué)平衡條件有p1=p0+ρgh+Δp1

④p2=p0+Δp2

⑤氣泡體積V1和V2分別為V1=

π

⑥答案(ⅰ)28Pa(ⅱ)1.3解析(ⅰ)當(dāng)氣泡在水下h=10m處時(shí),設(shè)其半徑為r1,氣36V2=

π

⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得

=

⑧由②式知,Δpi?p0,i=1,2,故可略去⑧式中的Δpi項(xiàng)。代入題給數(shù)據(jù)得

=

≈1.3

⑨易錯(cuò)點(diǎn)撥此題給出水下氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差的關(guān)系式,對(duì)確定封閉氣體壓強(qiáng)帶來(lái)一定困難,既

要準(zhǔn)確表達(dá),又要學(xué)會(huì)合理近似。V2=?π??⑦3715.[2016課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]一氧氣瓶的容積為0.08m3,開(kāi)始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣

壓。某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí),需

重新充氣。若氧氣的溫度保持不變,求這瓶氧氣重新充氣前可供該實(shí)驗(yàn)室使用多少天。答案4天15.[2016課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]一氧氣瓶的容積為38解析設(shè)氧氣開(kāi)始時(shí)的壓強(qiáng)為p1,體積為V1,壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí),體積為V2。根據(jù)玻意耳

定律得p1V1=p2V2

①重新充氣前,用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為V3=V2-V1

②設(shè)用去的氧氣在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0,則有p2V3=p0V0

③設(shè)實(shí)驗(yàn)室每天用去的氧氣在p0下的體積為ΔV,則氧氣可用的天數(shù)為N=V0/ΔV

④聯(lián)立①②③④式,并代入數(shù)據(jù)得N=4(天)

⑤解題指導(dǎo)解答此題的關(guān)鍵是將用去的氧氣在p2狀態(tài)下的體積轉(zhuǎn)化為在p0(1個(gè)大氣壓)狀態(tài)下

的體積,從而可以計(jì)算出氧氣在p0下的可用天數(shù)。易錯(cuò)點(diǎn)撥沒(méi)有將開(kāi)始時(shí)氧氣的體積轉(zhuǎn)化為1個(gè)大氣壓下的體積而直接進(jìn)行計(jì)算,不在同一狀

態(tài)的氣體,不能直接進(jìn)行計(jì)算。解析設(shè)氧氣開(kāi)始時(shí)的壓強(qiáng)為p1,體積為V1,壓強(qiáng)變?yōu)閜2(23916.[2016課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]一U形玻璃管豎直放置,左端開(kāi)口,右端封閉,左端上部有一光滑的

輕活塞。初始時(shí),管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。用力向下緩慢推活塞,直至管內(nèi)兩邊汞柱

高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。已知玻璃管的橫截

面積處處相同;在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中,沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏;大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg。環(huán)境溫

度不變。

16.[2016課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]一U形玻璃管豎直40解析設(shè)初始時(shí),右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1,長(zhǎng)度為l1;左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2=p0,長(zhǎng)度為l2。

活塞被下推h后,右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1',長(zhǎng)度為l1';左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2',長(zhǎng)度為l2'。以

cmHg為壓強(qiáng)單位。由題給條件得p1=p0+(20.0-5.00)cmHg①l1'=

cm②由玻意耳定律得p1l1=p1'l1'

③聯(lián)立①②③式和題給條件得p1'=144cmHg④依題意p2'=p1'

⑤l2'=4.00cm+

cm-h

⑥由玻意耳定律得p2l2=p2'l2'

⑦聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得h=9.42cm⑧審題指導(dǎo)由于環(huán)境溫度不變,玻璃管內(nèi)氣體發(fā)生的是等溫變化,適用規(guī)律是玻意耳定律,分別

以左管內(nèi)和右管內(nèi)氣體為研究對(duì)象,找出初末狀態(tài)參量,列出玻意耳定律方程即可求解。答案144cmHg9.42cm解析設(shè)初始時(shí),右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1,長(zhǎng)度為l1;左管中4117.[2015課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]如圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成,兩圓筒中

各有一個(gè)活塞。已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg,橫截面積為S1=80.0cm2;小活塞的質(zhì)量為m2=

1.50kg,橫截面積為S2=40.0cm2;兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0cm;汽缸外大氣的

壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa,溫度為T(mén)=303K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距

,兩活塞間封閉氣體的溫度為T(mén)1=495K?，F(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移。忽略?xún)苫钊c汽缸壁之間

的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2。求(ⅰ)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度;(ⅱ)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí),缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。

17.[2015課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]如圖,一固定的豎42解析(ⅰ)設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1,在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的體

積為V2,溫度為T(mén)2。由題給條件得V1=S2

+S1

①V2=S2l

②在活塞緩慢下移的過(guò)程中,用p1表示缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng),由力的平衡條件得S1(p1-p)=m1g+m2g+S2(p1-p)

③故缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變。由蓋—呂薩克定律有

=

④聯(lián)立①②④式并代入題給數(shù)據(jù)得T2=330K⑤(ⅱ)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí),被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1。在此后與汽缸外大氣達(dá)到熱平

衡的過(guò)程中,被封閉氣體的體積不變。設(shè)達(dá)到熱平衡時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為p',由查理定理,有

=

⑥答案(ⅰ)330K(ⅱ)1.01×105Pa解析(ⅰ)設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1,在大活塞與大圓筒底部接觸43聯(lián)立③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得p'=1.01×105Pa⑦評(píng)分細(xì)則第(ⅰ)問(wèn)6分,①②式各1分,③式2分,④⑤式各1分;第(ⅱ)問(wèn)4分,⑥⑦式各2分。審題指導(dǎo)(ⅰ)在大活塞與大圓筒底部接觸前的過(guò)程,由于大氣壓不變,活塞重力不變,又忽略

摩擦力,則缸內(nèi)氣體為等壓變化,遵守蓋—呂薩克定律。(ⅱ)大活塞被卡住以后,氣體體積不再

變化,則封閉氣體遵守查理定律。聯(lián)立③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得4418.[2017課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)如圖,用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有理想氣

體,隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開(kāi),氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)

到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法正確的

是

。

A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B.氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大C.在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中,氣體對(duì)外界做功D.氣體在被壓縮的過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功E.氣體在被壓縮的過(guò)程中,氣體分子的平均動(dòng)能不變考點(diǎn)三熱力學(xué)定律與能量守恒18.[2017課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)如圖,用隔45答案

ABD本題考查理想氣體內(nèi)能的改變途徑、熱力學(xué)第一定律。氣體自發(fā)擴(kuò)散時(shí)不對(duì)

外做功,W=0,汽缸絕熱,Q=0,由熱力學(xué)第一定律得ΔU=W+Q=0,故氣體內(nèi)能不變,選項(xiàng)A正確,C

錯(cuò)誤;氣體被壓縮的過(guò)程中體積縮小,外界對(duì)氣體做功,W>0,Q=0,故ΔU>0,氣體內(nèi)能增大,故理

想氣體的溫度升高,則分子平均動(dòng)能增大,選項(xiàng)B、D正確,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。知識(shí)歸納

對(duì)氣體做功及理想氣體內(nèi)能的理解氣體自由擴(kuò)散時(shí),體積雖變大,但沒(méi)有施力和受力物體,因此不做功;氣體被壓縮時(shí),體積減小,外

界對(duì)氣體做功;理想氣體不計(jì)分子勢(shì)能,因此理想氣體的內(nèi)能等于所有分子的動(dòng)能。答案

ABD本題考查理想氣體內(nèi)能的改變途徑、熱力學(xué)第4619.[2017課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分](多選)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)

狀態(tài)b,再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到初態(tài)a。下列說(shuō)法正確的是

。

A.在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加B.在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C.在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D.在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量E.在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量19.[2017課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分](多選)如圖,一定47答案

ABD判斷理想氣體的內(nèi)能變化情況可以通過(guò)兩種方法:①根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=

W+Q,通過(guò)判斷做功和熱傳遞來(lái)得出內(nèi)能的變化情況;②通過(guò)直接判斷溫度的變化得出內(nèi)能的

變化情況。在過(guò)程ab中,V不變,說(shuō)明對(duì)外不做功,W=0,但不確定熱傳遞情況,故利用熱力學(xué)第一

定律判斷不出內(nèi)能變化情況,那么看溫度T,一定質(zhì)量的理想氣體

=定值,V不變,壓強(qiáng)p增大,則溫度升高,說(shuō)明內(nèi)能增加,故A選項(xiàng)正確,C選項(xiàng)錯(cuò)誤。ca過(guò)程中,體積V減小,說(shuō)明外界對(duì)氣體

做功,故B選項(xiàng)正確。ca過(guò)程中,壓強(qiáng)p不變,據(jù)

=定值可知,溫度T降低,則其內(nèi)能減小,即ΔU<0,外界對(duì)氣體做功,即W>0,據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知Q<0,說(shuō)明此過(guò)程中,氣體向外界放

熱,故E選項(xiàng)錯(cuò)誤;bc過(guò)程為等溫變化,內(nèi)能不變,即ΔU=0,而體積V增大,即氣體對(duì)外做功,W<0,據(jù)

熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知Q>0,即氣體從外界吸收熱量,故D選項(xiàng)正確。審題指導(dǎo)

p-V圖像問(wèn)題的審題思路看軸→確定圖像為p-V圖像答案

ABD判斷理想氣體的內(nèi)能變化情況可以通過(guò)兩種方4820.[2016課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分](多選)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說(shuō)法正確的是

。A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定

達(dá)到熱平衡20.[2016課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分](多選)關(guān)于熱力學(xué)49答案

BDE若氣體吸熱的同時(shí)對(duì)外做功,則其溫度不一定升高,選項(xiàng)A錯(cuò);做功是改變物體內(nèi)

能的途徑之一,選項(xiàng)B正確;理想氣體等壓膨脹,氣體對(duì)外做功,由理想氣體狀態(tài)方程

=C知,氣體溫度升高,內(nèi)能增加,故一定吸熱,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第二定律知選項(xiàng)D正確;如果兩個(gè)系

統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個(gè)系統(tǒng)與第三個(gè)系統(tǒng)的溫度均相等,則

這兩個(gè)系統(tǒng)之間也必定達(dá)到熱平衡,故選項(xiàng)E正確。易錯(cuò)點(diǎn)撥(1)吸放熱與溫度的升降沒(méi)有直接因果關(guān)系;(2)內(nèi)能改變的兩個(gè)途徑為熱傳遞和做

功;(3)分析等壓膨脹過(guò)程的吸放熱時(shí)要分析其內(nèi)能的變化;(4)弄清熱平衡的含義。答案

BDE若氣體吸熱的同時(shí)對(duì)外做功,則其溫度不一定5021.[2016課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、

bc、cd、da回到原狀態(tài),其p-T圖像如圖所示,其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O。下列判斷正確

的是

。

A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B.氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C.在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D.在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E.在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功21.[2016課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)一定量的理51答案

ABE由理想氣體狀態(tài)方程

=C知,p=

T,因此氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等,故A項(xiàng)正確;對(duì)理想氣體而言,內(nèi)能由溫度決定,因Ta>Tc,故氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)

的內(nèi)能,選項(xiàng)B正確;過(guò)程cd為等溫變化,內(nèi)能不變(ΔU=0),壓強(qiáng)變大,體積減小,外界對(duì)氣體做功

(W>0),由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,知Q<0,故為放熱過(guò)程且W=|Q|,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;過(guò)程da為等壓

變化,溫度升高,體積變大,氣體的內(nèi)能增大,ΔU>0,對(duì)外做功,W<0,由ΔU=W+Q,知該過(guò)程吸熱且

Q>|W|,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;bc和da過(guò)程中溫度改變量相同,故體積變化量與壓強(qiáng)的乘積相同,由W=Fl=

pSl=p·ΔV知,選項(xiàng)E正確。評(píng)析本題考查了氣體實(shí)驗(yàn)定律、p-T圖像、熱力學(xué)第一定律。試題涉及的過(guò)程多,有一定的難度。答案

ABE由理想氣體狀態(tài)方程?=C知,p=?T,因5222.[2019課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分]某容器中的空氣被光滑活塞封住,容器和活塞絕熱性能良好,空氣可

視為理想氣體。初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同,壓強(qiáng)大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng),直

至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí),容器中空氣的溫度

(填“高于”“低于”或

“等于”)外界溫度,容器中空氣的密度

(填“大于”“小于”或“等于”)外界空氣

的密度。答案低于大于解析本題通過(guò)理想氣體狀態(tài)變化過(guò)程考查了熱力學(xué)定律與能量守恒定律,以及學(xué)生的綜合

分析與計(jì)算能力,體現(xiàn)了科學(xué)推理的核心素養(yǎng)要素。由題意可知,封閉氣體經(jīng)歷了絕熱膨脹的過(guò)程,此過(guò)程中氣體對(duì)外界做功,W<0,與外界的熱交

換為零,即Q=0,則由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w內(nèi)能降低,而一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度

有關(guān),故其溫度降低,即容器中空氣的溫度低于外界溫度。由于此時(shí)容器中空氣壓強(qiáng)與外界相

同,而溫度低于外界溫度,若假設(shè)容器中空氣經(jīng)歷等壓升溫過(guò)程而達(dá)到與外界相同狀態(tài),由

=C可知其體積必然膨脹,則升溫后的容器中空氣密度必然比假設(shè)的等壓升溫過(guò)程前密度小,而

假設(shè)的等壓升溫過(guò)程后容器中空氣的密度等于外界空氣密度,故此時(shí)容器中空氣的密度大于

外界空氣的密度。22.[2019課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分]某容器中的空氣被光531.(2019北京理綜,15,6分)下列說(shuō)法正確的是

()A.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和C.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)D.氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低,分子的平均動(dòng)能可能不變考點(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能B組自主命題·省（區(qū)、市）卷題組1.(2019北京理綜,15,6分)下列說(shuō)法正確的是?(54答案

A

本題為熱學(xué)中的基本概念的辨析問(wèn)題,主要考查考生對(duì)物理觀念的理解能力,體現(xiàn)

了能量觀念、模型建構(gòu)等核心素養(yǎng)。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,故A項(xiàng)正確;內(nèi)能是所有分子的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,B錯(cuò)

誤;氣體壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和分子密集程度有關(guān),故C錯(cuò)誤;氣體溫度降低,則氣體分子

的平均動(dòng)能減小,故D錯(cuò)誤。試題評(píng)析

物理觀念是物理學(xué)科重要的核心素養(yǎng)之一,體現(xiàn)著人們對(duì)客觀事實(shí)的基本認(rèn)識(shí)。

這些認(rèn)識(shí)往往以基本的物理概念呈現(xiàn),是否牢固掌握這些概念,體現(xiàn)著對(duì)物理認(rèn)識(shí)水平的高低,

所以用辨析題目考查這些概念是高考中的常見(jiàn)形式。答案

A

本題為熱學(xué)中的基本概念的辨析問(wèn)題,主要552.[2019江蘇單科,13A(1)](多選)在沒(méi)有外界影響的情況下,密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長(zhǎng)

時(shí)間后,該氣體

。A.分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來(lái)B.每個(gè)分子的速度大小均相等C.分子的平均動(dòng)能保持不變D.分子的密集程度保持不變答案CD本題考查了分子動(dòng)理論與學(xué)生對(duì)分子動(dòng)理論基本內(nèi)容的理解能力,體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)

與相互作用觀念的素養(yǎng)要素。由分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容可知,分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在無(wú)外界影響下,靜

置的理想氣體溫度不變,因此分子的平均動(dòng)能不變,但每個(gè)分子的速度大小無(wú)法確定,選項(xiàng)B錯(cuò)

誤,C正確;因靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間,分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)在各個(gè)位置的概率相等,故分子的密集程度保持

不變,選項(xiàng)D正確。2.[2019江蘇單科,13A(1)](多選)在沒(méi)有外界影響563.(2018北京理綜,14,6分)關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說(shuō)法正確的是

()A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無(wú)關(guān)

B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.分子間同時(shí)存在著引力和斥力

D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大3.(2018北京理綜,14,6分)關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說(shuō)法57答案

C本題考查分子動(dòng)理論。溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越

劇烈,氣體擴(kuò)散越快,A錯(cuò);布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),不是液體分子的運(yùn)

動(dòng),B錯(cuò);分子間同時(shí)存在著引力和斥力,且隨著分子間距的增大,引力和斥力均減小,故C對(duì)、D錯(cuò)。易錯(cuò)點(diǎn)撥

分子力與分子間距離的關(guān)系分子間同時(shí)存在引力與斥力,兩力的大小均與分子間距有關(guān),分子力是指這兩個(gè)力的合力,下圖

為斥力f斥、引力f引及分子力f分隨分子間距離r的變化關(guān)系圖線。

答案

C本題考查分子動(dòng)理論。溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能584.[2015福建理綜,29(1),6分]下列有關(guān)分子動(dòng)理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),其中正確的是

。A.分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小B.溫度越高,物體中分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈C.物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無(wú)關(guān)D.非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性答案

B在分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),隨著分子間距離的減小分子勢(shì)能增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

溫度越高,物體中分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,選項(xiàng)B正確;物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子

數(shù)比例隨溫度升高而增多,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;單晶體的物理性質(zhì)是各向異性,而多晶體則是各向同性

的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.[2015福建理綜,29(1),6分]下列有關(guān)分子動(dòng)理論595.[2015福建理綜,29(2),6分]如圖,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)過(guò)ab過(guò)程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)

過(guò)ac過(guò)程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為T(mén)b和Tc,在過(guò)程ab和ac中吸收的熱

量分別為Qab和Qac。則

。

A.Tb>Tc,Qab>Qac

B.Tb>Tc,Qab<QacC.Tb=Tc,Qab>Qac

D.Tb=Tc,Qab<Qac

考點(diǎn)二固體、液體、氣體答案

C由理想氣體狀態(tài)方程知

=

=

,故Tc=Tb;過(guò)程ab和ac中內(nèi)能改變量相同,ac過(guò)程氣體體積不變,做功為0,W1=0,ab過(guò)程氣體體積增大,氣體對(duì)外做功W2<0,由熱力學(xué)第

一定律Q+W=ΔU知Qac<Qab,選項(xiàng)C正確。5.[2015福建理綜,29(2),6分]如圖,一定質(zhì)量的理606.[2019江蘇單科,13A(2)]由于水的表面張力,荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層

中,水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為

(選填“引力”或“斥力”)。分子勢(shì)能Ep和

分子間距離r的關(guān)系圖像如圖甲所示,能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中

(選填“A”“B”或“C”)的位置。

圖甲

圖乙6.[2019江蘇單科,13A(2)]由于水的表面張力,荷葉61解析本題考查了液體的表面張力,體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念的素養(yǎng)要素。液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,則液體表面層分子間作用力表現(xiàn)為分子間

引力。當(dāng)分子間引力和斥力相等時(shí)分子勢(shì)能最小,而此時(shí)分子力表現(xiàn)為引力,分子間距離應(yīng)大

于最小分子勢(shì)能對(duì)應(yīng)的距離,故應(yīng)是圖像中C位置。答案引力

C解析本題考查了液體的表面張力,體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念的素627.[2015山東理綜,37(2)]扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖,截面積為S

的熱杯蓋扣在水平桌面上,開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K,壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0。當(dāng)封閉氣

體溫度上升至303K時(shí),杯蓋恰好被整體頂起,放出少許氣體后又落回桌面,其內(nèi)部氣體壓強(qiáng)立

刻減為p0,溫度仍為303K。再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K。整個(gè)過(guò)程中封閉氣

體均可視為理想氣體。求:

(ⅰ)當(dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時(shí),封閉氣體的壓強(qiáng);(ⅱ)當(dāng)溫度恢復(fù)到300K時(shí),豎直向上提起杯蓋所需的最小力。7.[2015山東理綜,37(2)]扣在水平桌面上的熱杯蓋有63解析(ⅰ)以開(kāi)始封閉的氣體為研究對(duì)象,由題意可知,初狀態(tài)溫度T0=300K,壓強(qiáng)為p0,末狀態(tài)

溫度T1=303K,壓強(qiáng)設(shè)為p1,由查理定律得

=

①代入數(shù)據(jù)得p1=

p0

②(ⅱ)設(shè)杯蓋的質(zhì)量為m,剛好被頂起時(shí),由平衡條件得p1S=p0S+mg

③放出少許氣體后,以杯蓋內(nèi)的剩余氣體為研究對(duì)象,由題意可知,初狀態(tài)溫度T2=303K,壓強(qiáng)p2=p

0,末狀態(tài)溫度T3=300K,壓強(qiáng)設(shè)為p3,由查理定律得

=

④設(shè)提起杯蓋所需的最小力為F,由平衡條件得F+p3S=p0S+mg

⑤聯(lián)立②③④⑤式,代入數(shù)據(jù)得F=

p0S

⑥答案(ⅰ)

p0(ⅱ)

p0S解析(ⅰ)以開(kāi)始封閉的氣體為研究對(duì)象,由題意可知,初狀態(tài)溫648.[2015重慶理綜,10(1),6分]某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)車(chē)胎內(nèi)的氣壓高于清晨時(shí)的,且車(chē)胎體積增

大。若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體,那么

()A.外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能減小B.外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能增大C.胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能減小D.胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能增大考點(diǎn)三熱力學(xué)定律與能量守恒答案

D

中午比清晨時(shí)溫度高,所以中午胎內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大,理想氣體的內(nèi)能由分

子動(dòng)能決定,因此內(nèi)能增大;車(chē)胎體積增大,則胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功,所以只有D項(xiàng)正確。8.[2015重慶理綜,10(1),6分]某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)659.(2015廣東理綜,17,6分)(多選)圖為某實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖,金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了

一定體積的空氣,內(nèi)筒中有水,在水加熱升溫的過(guò)程中,被封閉的空氣

()

A.內(nèi)能增大B.壓強(qiáng)增大C.分子間引力和斥力都減小D.所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大9.(2015廣東理綜,17,6分)(多選)圖為某實(shí)驗(yàn)器材的66答案

AB由于金屬內(nèi)筒導(dǎo)熱而隔熱外筒絕熱,故水升溫過(guò)程中封閉空氣不停地從內(nèi)筒吸收

熱量而不向外放熱,且封閉空氣的體積不能改變即不做功,故由熱力學(xué)第一定律可知其內(nèi)能一

定增大,A正確;由

=C知溫度升高時(shí)封閉空氣的壓強(qiáng)一定增大,B正確;氣體分子間作用力微弱,即使考慮分子間作用力,也因氣體體積不變,分子間平均距離不變,某兩分子間距離變化情

況不能確定,而不能判定分子間作用力變化情況,C錯(cuò)誤;溫度升高時(shí),分子平均動(dòng)能增大,但這

并不意味著每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大,D錯(cuò)誤。答案

AB由于金屬內(nèi)筒導(dǎo)熱而隔熱外筒絕熱,故水升溫過(guò)6710.[2019江蘇單科,13A(3)]如圖乙所示,一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過(guò)程,B→C的絕熱

過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換),其中B→C過(guò)程中內(nèi)能減少900J。求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外

界做的總功。答案1500J解析本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用與學(xué)生的綜合分析能力和理解能力,體現(xiàn)了科學(xué)探

究中的問(wèn)題和證據(jù)的素養(yǎng)要素。A→B過(guò)程,W1=-p(VB-VA),B→C過(guò)程,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,W2=ΔU,則氣體對(duì)外界做的總功W=-

(W1+W2),代入數(shù)據(jù)得W=1500J。10.[2019江蘇單科,13A(3)]如圖乙所示,一定質(zhì)量68考點(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能C組教師專(zhuān)用題組1.(2017上海單科,8,3分)一個(gè)密閉容器由固定導(dǎo)熱板分隔為體積相同的兩部分,分別裝有質(zhì)量

不等的同種氣體。當(dāng)兩部分氣體穩(wěn)定后,它們的

()A.密度相同

B.分子數(shù)相同C.分子平均速率相同

D.分子間平均距離相同答案

C本題考查溫度的微觀意義。根據(jù)ρ=

可知,m不等,V相等,則ρ不相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤。質(zhì)量不等的同種氣體的分子數(shù)不相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)兩部分氣體穩(wěn)定后,二者的溫度是相等的,故

同種氣體分子的平均速率相同,C項(xiàng)正確。同體積、不同質(zhì)量的同種氣體分子間距不相同,D

項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)一分子動(dòng)理論、內(nèi)能C組教師專(zhuān)用題組1.(2017上692.(2016北京理綜,20,6分)霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述,是特定氣

候條件與人類(lèi)活動(dòng)相互作用的結(jié)果。霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則,但可視為密度相

同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒

物(PM是顆粒物的英文縮寫(xiě))。某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內(nèi),PM1

0的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且

兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化。據(jù)此材料,以下敘述正確的是

()A.PM10表示直徑小于或等于1.0×10-6m的懸浮顆粒物B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大2.(2016北京理綜,20,6分)霧霾天氣是對(duì)大氣中各種懸70答案

C

PM10的直徑小于或等于10×10-6m=1.0×10-5m,A錯(cuò)誤;處于靜穩(wěn)態(tài)的顆粒受力平衡,

B錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒物的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),C正確;根據(jù)題意不能判斷PM2.5的濃度隨高度

的增加而增大,D錯(cuò)誤。失分警示本題易錯(cuò)選D而失分,題目中明確提出“近地面高度百米的范圍內(nèi),PM10的濃度隨

高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小”,并沒(méi)有明

確PM2.5的濃度隨高度的變化情況。答案

C

PM10的直徑小于或等于10×10-6713.[2017江蘇單科,12A(2),12分]甲和乙圖是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置

連線的圖片,記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30s,兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同。比較兩張圖

片可知:若水溫相同,

(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,

(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。

3.[2017江蘇單科,12A(2),12分]甲和乙圖是某同72解析本題考查布朗運(yùn)動(dòng)。相同溫度的條件下,炭粒較大的其布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度較弱,炭粒

在30s始、末時(shí)刻所在位置連線的距離就較短,故甲圖中炭粒的顆粒較大;炭粒大小相同時(shí),溫

度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,做布朗運(yùn)動(dòng)的炭粒運(yùn)動(dòng)也越劇烈,故乙中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。答案甲乙

解析本題考查布朗運(yùn)動(dòng)。相同溫度的條件下,炭粒較大的其布朗運(yùn)734.[2015海南單科,15(1),4分]已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R,空氣平均摩爾質(zhì)量

為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,地面大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g。由此可估算得,地球大氣

層空氣分子總數(shù)為

,空氣分子之間的平均距離為

。答案

解析可認(rèn)為地球大氣對(duì)地球表面的壓力是由其重力引起的,即mg=p0S=p0×4πR2,故大氣層的

空氣總質(zhì)量m=

,空氣分子總數(shù)N=

NA=

。由于h?R,則大氣層的總體積V=4πR2h,每個(gè)分子所占空間設(shè)為一個(gè)棱長(zhǎng)為a的正方體,則有Na3=V,可得分子間的平均距離a=

。4.[2015海南單科,15(1),4分]已知地球大氣層的厚745.(2017上海單科,12,4分)如圖,豎直放置的U形管內(nèi)裝有水銀,左端開(kāi)口,右端封閉一定量的氣

體,底部有一閥門(mén)。開(kāi)始時(shí)閥門(mén)關(guān)閉,左管的水銀面較高?，F(xiàn)打開(kāi)閥門(mén),流出一些水銀后關(guān)閉閥

門(mén)。當(dāng)重新平衡時(shí)

()

A.左管的水銀面與右管等高B.左管的水銀面比右管的高C.左管的水銀面比右管的低D.水銀面高度關(guān)系無(wú)法判斷考點(diǎn)二固體、液體、氣體答案

D本題考查氣體狀態(tài)參量、氣體實(shí)驗(yàn)定律。初態(tài)時(shí)右側(cè)封閉氣體的壓強(qiáng)p>p0,打開(kāi)閥

門(mén),流出一些水銀后關(guān)閉閥門(mén),當(dāng)重新平衡時(shí),因封閉氣體的體積變大,由pV=C知壓強(qiáng)p減小,因

氣體末態(tài)壓強(qiáng)p有可能大于p0、等于p0或小于p0,故左右兩管水銀面的高度關(guān)系無(wú)法判斷,選項(xiàng)

D正確。易錯(cuò)點(diǎn)撥

pV=C的應(yīng)用本題易錯(cuò)點(diǎn)是誤認(rèn)為右側(cè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變或始終大于p0。因右側(cè)管內(nèi)氣體封閉,由pV=

C可知,當(dāng)V增大時(shí)p減小。5.(2017上海單科,12,4分)如圖,豎直放置的U形管內(nèi)756.(2017上海單科,16)如圖,汽缸固定于水平面,用截面積為20cm2的活塞封閉一定量的氣體,活

塞與缸壁間摩擦不計(jì)。當(dāng)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa、氣體溫度為87℃時(shí),活塞在大小為40N、方

向向左的力F作用下保持靜止,氣體壓強(qiáng)為

Pa。若保持活塞不動(dòng),將氣體溫度降至27

℃,則F變?yōu)?/p>

N。

6.(2017上海單科,16)如圖,汽缸固定于水平面,用截面76解析以活塞為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行受力分析,如圖所示(其中封閉氣體的壓強(qiáng)為p1)

由平衡條件可得F+p0S=p1S則p1=p0+

代入數(shù)據(jù),得p1=1.2×105Pa保持活塞不動(dòng),就意味著氣體的體積沒(méi)有發(fā)生變化,即氣體發(fā)生的是等容變化,設(shè)氣體溫度降至

27℃時(shí)的壓強(qiáng)為p2,則

=

代入數(shù)據(jù),得p2=1.0×105Pa對(duì)活塞列平衡狀態(tài)方程答案1.2×1050F+p0S=p2S得F=0N解析以活塞為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行受力分析,如圖所示(其中封閉777.[2015江蘇單科,12A(2)]在裝有食品的包裝袋中充入氮?dú)?可以起到保質(zhì)作用。某廠家為檢測(cè)

包裝袋的密封性,在包裝袋中充滿(mǎn)一定量的氮?dú)?然后密封進(jìn)行加壓測(cè)試。測(cè)試時(shí),對(duì)包裝袋緩

慢地施加壓力。將袋內(nèi)的氮?dú)庖暈槔硐霘怏w,則加壓測(cè)試過(guò)程中,包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受

氣體分子撞擊的作用力

(選填“增大”、“減小”或“不變”),包裝袋內(nèi)氮?dú)獾膬?nèi)

能

(選填“增大”、“減小”或“不變”)。答案增大不變解析對(duì)包裝袋緩慢施加壓力,袋內(nèi)氣體的溫度不變,壓強(qiáng)增大。所以包裝袋內(nèi)壁單位面積上

所受氣體分子的撞擊力增大。理想氣體的內(nèi)能由氣體分子的動(dòng)能決定,而溫度是分子平均動(dòng)

能的標(biāo)志,所以,溫度不變,氣體內(nèi)能不變。7.[2015江蘇單科,12A(2)]在裝有食品的包裝袋中充788.[2015海南單科,15(2),8分]如圖,一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面

上,開(kāi)口向上,內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B;在A與B之間、B與容器底面之間分別封有

一定量的同樣的理想氣體,平衡時(shí)體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變,重力加速度大

小為g,外界大氣壓強(qiáng)為p0。現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣,致使B最終與容器底面接觸。求活塞A

移動(dòng)的距離。

8.[2015海南單科,15(2),8分]如圖,一底面積為S79答案

解析初始狀態(tài)下A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)分別設(shè)為pA0、pB0,則對(duì)活塞A、B由平衡條件可得:p0S+mg=pA0S

①pA0S+mg=pB0S

②最終狀態(tài)下兩部分氣體融合在一起,壓強(qiáng)設(shè)為p,體積設(shè)為V',對(duì)活塞A由平衡條件有p0S+mg=pS

③對(duì)兩部分氣體由理想氣體狀態(tài)方程可得pA0V+pB0V=pV'

④設(shè)活塞A移動(dòng)的距離為h,則有V'=2V+hS

⑤聯(lián)立以上五式可得h=

答案

?解析初始狀態(tài)下A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)分別設(shè)809.[2015江蘇單科,12A(3)]給某包裝袋充入氮?dú)夂竺芊?在室溫下,袋中氣體壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣

壓、體積為1L。將其緩慢壓縮到壓強(qiáng)為2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí),氣體的體積變?yōu)?.45L。請(qǐng)通過(guò)計(jì)

算判斷該包裝袋是否漏氣。答案見(jiàn)解析解析若不漏氣,加壓后氣體的溫度不變,設(shè)其體積為V1,由理想氣體狀態(tài)方程得p0V0=p1V1代入數(shù)據(jù)得V1=0.5L因?yàn)?.45L<0.5L,故包裝袋漏氣。9.[2015江蘇單科,12A(3)]給某包裝袋充入氮?dú)夂竺?110.[2018江蘇單科,12A(3)]如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0×105Pa,經(jīng)歷A

→B→C→A的過(guò)程,整個(gè)過(guò)程中對(duì)外界放出61.4J熱量。求該氣體在A→B過(guò)程中對(duì)外界所做的

功。

考點(diǎn)三熱力學(xué)定律與能量守恒10.[2018江蘇單科,12A(3)]如圖所示,一定質(zhì)量的82解析本題考查V-T圖像和熱力學(xué)第一定律。整個(gè)過(guò)程中,外界對(duì)氣體做功W=WAB+WCA,且WCA=pA(VC-VA)由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得WAB=-(Q+WCA)代入數(shù)據(jù)得WAB=-138.6J,即氣體對(duì)外界做的功為138.