资源简介

A组　基础训练
1.（2015·湖北六校调考）（1）下列说法正确的是（　　）
A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分 子运动的无规则性
B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素
E.当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
（2）如图所示，两个截面积均为S的圆柱 ( http: / / www.21cnjy.com )形容器，左、右两边容器高均为H， 右边容器上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的轻活塞 （重力不计）,两容器由装有阀门的极细管道（体积忽略不计）相连通.开始 时阀门关闭,左边容器中装有热力学温度为T0的理想气体,平衡时活塞到容器 底的距离为H，右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直 至系统达到平衡，此时被封闭气体的热力学温度为T，且T＞T0.求此过程中 外界对气体所做的功.（已知大气压强为P0）
( http: / / www.21cnjy.com )
解析　（1）布朗运动是固体颗粒在液体中的 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，反应液体分子的运动， A 正确； rr0时，随r增大分子力先增大再减小，分子势能增大， 故B错误，C正确；分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分 子扩散向半导体材料掺入其它元素，故D正确；温度升高，分子平均动能增 大，但单个分子热运动的速率不确定，故E错误.
（2）打开阀门后，气体通过细管进入右边容器,活塞缓慢向下移动，气体作 用于活塞的压强仍为p0，活塞对气体的压强也是p0
设达到平衡时活塞的高度为x，气体的温度为T，
根据理想气体状态方程得＝
解得x＝（－1）H
此过程中外界对气体所做的功W＝p0S（H－x）＝p0SH（2－）
答案　（1）ACD　（2）p0SH（2－）
2.（2015·河北“五个一名校联盟”监测）（1）下列说法正确的是（　　）
A.布朗运动就是液体分子的运动
B.两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而 减小，但斥力比引力减小得更快
C.热力学温标的最低温度为0 K,它没有负值，它的单位是物理学的基本单位 之一
D.气体的温度越高，每个气体分子的动能越大
（2）如图所示，一直立的气缸用一质量为m的 ( http: / / www.21cnjy.com )活塞封闭一定量的理想气体，活 塞横截面积为S，气缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定在A点， 打开固定螺栓K,活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB＝ h，大气压强为p0，重力加速度为g.
( http: / / www.21cnjy.com )
①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量 理想气体的内能仅由温度决定）.
解析　（1）布朗运动是固 ( http: / / www.21cnjy.com )体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映， 故A错误；两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距 离增大而减小，但斥力比引力减小得更快，故B正确；热力学温标的最低温 度为0 K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一，故C正确；气 体的温度越高，气体分子的平均动能越大，平均速率越高，满足气体分子的 速率分布率，但并非每个气体分子的动能都增大，故D错误.
（2）①设封闭气体的压强为p，活塞受力平衡，则
p0S＋mg＝pS
解得p＝p0＋
②由于气体的温度不变，则内能的变化ΔU＝0
外界对气体做的功W＝（p0S＋mg）h
由热力学第一定律ΔU＝W＋Q
可得Q＝－W＝－（p0S＋mg）h
即气体通过缸壁放热（p0S＋mg）h
答案　（1）BC　（2）①p0＋　②（P0S＋mg）h
3.（2015·云南三校联考）（1）关于分子动理论的规律，下列说法正确的是（　　）
A.扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动
B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘 故
C.两个分子距离减小时，分子间引力和斥力都在增大
D.如果两个系统分别于第三个系统达到 ( http: / / www.21cnjy.com )热平衡，那么这两个系统彼此之间也 必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫 做内能
E.两个分子间的距离为r0时，分子势能最小
（2）如图所示,竖直放置的圆柱形 ( http: / / www.21cnjy.com )气缸内有一不计质量的活塞，可在气缸内 作无摩擦滑动，活塞下方封闭一定质量的气体.已知活塞截面积为100 cm2， 大气压强为1.0×105 Pa，气缸内气体温度为27℃，试求：
( http: / / www.21cnjy.com )
①若保持温度不变，在活塞上放一重物，使气缸内气体的体积减小一半，这 时气体的压强和所加重物的重力；
②在加压重物的情况下，要使气缸内的气体恢复原来体积，应对气体加热， 使温度升高到多少摄氏度.
解析　（1）扩散现象是分子无规则 ( http: / / www.21cnjy.com )运动的宏观表现,故A正确；压缩气体时 气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的原因，故B错误；两个分子距 离减小时，分子间引力和斥力都增大，故C正确；处于热平衡表明没有热量 交换，而没有热量交换意味着两者的温度是一样的，但总的内能不一定一样， 故D错误；当分子间r＞r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大， 当分 子间r＜r0时，随距离减小而增大， 当r＝r0时，分子势能最小，故E正确.
（2）①若保持温度不变，在活塞上放一重物,使气缸内气体的体积减小一半， 根据理想气体的等温变化有p1V1＝p2V2
其中p1＝1×105 Pa
V1＝V
V2＝
解得p2＝2×105 Pa
由p2＝p0＋
其中S＝100×10－4 m2＝10－2m2
解得所加重物的重力G＝1 000 N
②在加压重物的情况下，保持气缸内压强不变，要使气缸内的气体恢复原来 体积，应对气体加热，已知p3＝2×105 Pa，V3＝V
T3＝T1＝（273＋27） K＝300 K
根据理想气体状态方程得＝
解得T3＝600 K
所以t＝T3－273℃＝327℃
答案　（1）ACE　（2）①2×105 Pa　1 000 N　②327 ℃
4.（2014·湖北八市联考）（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“ ( http: / / www.21cnjy.com )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.
( http: / / www.21cnjy.com )
解析　（2）对汽缸内封闭气体，Ⅰ状态：
p1＝p0
V1＝LS，T1＝（273＋t） K
Ⅱ状态：p2＝p0－＝p0
V2＝LS，T2＝300 K
由理想气体状态方程得＝
解得t＝127 ℃
答案　（1）BDE　（2）127 ℃
5.[2013·陕西西工大 ( http: / / www.21cnjy.com )附中测试,33（2）]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.
( http: / / www.21cnjy.com )
（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？
解析　（1）温度升高时，下端气体做等压变化：＝
＝，解得：T2＝375 K，即t2＝102 ℃.
（2）由玻意耳定律，同样温度下，大气压降低则下端气柱变长，即V1变大. 而刚好报警时V2不变，由＝可知，T2变小，即报警温度降低.
答案　（1）102 ℃　（2）降低
B组　能力提升
1.（2015·河北名校联盟监测）（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, ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com )，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？
解析　（1）若外界对气体做的功大于气 ( http: / / www.21cnjy.com )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.
（2）①设升温后气体的压强为p，由于气体做等容变化，
根据查理定律得＝，又T0＝300 K，T1＝350 K
解得p＝p0
②钢瓶集热器内气体的体积不变，则剩余气体的质量与原来总质量的比值为 ＝
答案　（1）ABC　（2）①p0　②
2.（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
( http: / / www.21cnjy.com )
（2）一竖直放置、缸壁光滑且导热 ( http: / / www.21cnjy.com )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.
解析　（1）温度越高，分子热运动越剧烈 ( http: / / www.21cnjy.com )，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.
（2）设汽缸倒置前下部气体的压强为p20，倒置后上下气体的压强分别为p2、 p1，由力的平衡条件有p20＝p10＋
p1＝p2＋
倒置过程中、两部分气体均经历等温过程，设气体的总体积为V0，由玻意耳 定律得：
p10·＝p1·
p20·＝p2·
解得p10＝
答案　（1）CDE　（2）
3.（2015·中原名校豫南九校一模）（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 c ( http: / / www.21cnjy.com )m、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？
( http: / / www.21cnjy.com )
解析　（1）物体内所有分子的动能和分 ( http: / / www.21cnjy.com )子势能的总和就是物体的内能,A项 错误；第二类永动机的构想违背了热力学第二定律，B项正确；做功和热传 递具有不同的物理本质，C项错误；物体没有做功，即W＝0，物体吸热，Q ＞0，由热力学第一定律得知，物体的内能一定增加,D项正确；一定质量的 理想气体的内能只与温度有关，E项正确.
（2）若水银没有流出管外，管 ( http: / / www.21cnjy.com )倒置后管内空气柱的长度为x0,管的横截面积 为S，则倒置前、后有：p0＝100 cmHg，V0＝L1S,p0′＝50 cmHg，V0′＝x0S0
由玻意耳定律得p0V0＝p0′V0′，即100×36S＝50x0S
解得x0＝72 cm
因为x0＋h＞l＝75 cm，可知有水银从管口流出
设管倒置后空气柱长为x′，则剩下的水银柱的长度必为（75－x′） cm，有：
初态：p1＝100 cmHg，V1＝36S
末态：p1′＝[75－（75－x′）] cmHg＝x′ cmHg，V1′＝x′S
由玻意耳定律得：p1V1＝p1′V1′，即100×36S＝x′·x′S
解得：x1′＝60 cm，x2′＝－60 cm（舍去）
即水银柱长度是：（75－60） cm＝15 cm.
答案　（1）BDE　（2）15 cm
4.（2014·山西太原一模）如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，导热的圆柱形汽缸放置在水平桌面上，横截 面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体（可视为理想气体）,活 塞与汽缸间无摩擦且不漏气.总质量为m2的砝码盘（含砝码）通过左侧竖直 的细绳与活塞相连.当环境温度为T时，活塞离缸底的高度为h，现使环境温 度缓慢降为.
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？
（2）保持环境温度为不变，在砝码盘中添加质量为Δm的砝码时，活塞返 回到高度为h处，求大气压强p0.
解析　（1）环境温度缓慢降低过程中,汽缸 ( http: / / www.21cnjy.com )中气体压强不变，初始时温度为 T1＝T，体积为V1＝hS，变化后温度为T2＝，体积为V2＝h1S，由盖—吕萨 克定律有
＝
解得h1＝
（2）设大气压强为p0，初始时体积V2＝h1S
p2＝p0＋
变化后体积V3＝hS
p3＝p0＋
由玻意耳定律有
p2V2＝p3V3
解得p0＝
答案　（1）　（2）
5.（2014·云南第一次检 ( http: / / www.21cnjy.com )测）如图所示，一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置， 管中用一段长H0＝38 cm的水银柱封闭一段长L1＝20 cm的空气，此时水银 柱上端到管口的距离为L2＝4 cm，大气压强恒为p0＝76 cmHg，开始时封闭 气体温度为t1＝27 ℃，取0 ℃为273 K.求：
（1）缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度；
（2）保持封闭气体温度不变,在竖直平面内缓慢转动玻璃管至水银开始从管 口溢出，玻璃管转过的角度.
解析　（1）设玻璃管横截面积为S，
初状态：V1＝L1S，T1＝t1＋273 K
末状态：V2＝（L1＋L2）S，T2＝t2＋273 K
据盖—吕萨克定律有：＝
代入数据解得：t2＝87 ℃.
（2）初状态：V1＝L1S，p1＝p0＋38 cmHg
设玻璃管转过角度θ后水银开始溢出
末状态：V2＝（L1＋L2）S，p2＝p0＋38 cos θ cmHg
据玻意尔定律有：p1V1＝p2V2
解得：θ＝60°
答案　（1）87 ℃　（2）60°
6.[2013·湖北七市联考,33（2 ( http: / / www.21cnjy.com )）]如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃 管，A端封闭，C端开口，AB＝BC＝l0，且此时A、C端等高.平衡时，管内 水银总长度为l0,玻璃管AB内封闭有长为的空气柱.已知大气压强为l0汞柱 高.如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动到BC管水平，求此 时AB管内气体的压强为多少汞柱高？管内封入的气体可视为理想气体且温 度不变.
( http: / / www.21cnjy.com )
解析　因为BC长度为l0，故顺时针旋转到BC水平时水银未流出.
( http: / / www.21cnjy.com )
设BC管水平时，管内空气柱长为x，管的横截面积为S，
对管内气体，玻璃管转动前：
p1＝l0 cmHg，V1＝·S
玻璃管转动后：
由p2＋（pl0－px）＝pl0，得p2＝x cmHg，V2＝x·S
对A中密闭气体，由玻意耳定律得
l0··S＝x·x·S
联立解得x＝l0
即：p2＝l0 cmHg
答案　l0 cmHg
7.（2013·吉林省吉林市二模）
（1）如图所示,导热的汽缸固定在水平 ( http: / / www.21cnjy.com )地面上，用活塞把一定质量的理想气 体封闭在汽缸中,汽缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓 慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不 变，下列说法正确的是（　　）（填入正确选项前的字母）
A.气体分子平均动能不变
B.气体内能减少
C.气体吸收热量
D.气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现
E.气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二 定律
（2）如图所示,两端开口的U形玻璃管两 ( http: / / www.21cnjy.com )边粗细不同，粗管横截面积是细管 的2倍.管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为p0 ＝75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并使活塞缓慢 推入管中，直至两管中水银面高度差达6 cm为止.求：
( http: / / www.21cnjy.com )
①左端液面下降多少？
②活塞下移的距离.（环境温度不变）
解析　（1）汽缸是导热的,封闭气体的温度始 ( http: / / www.21cnjy.com )终与环境温度相同，保持不变， 而温度是分子平均动能的标志，故A正确；一定质量的理想气体的内能仅仅 与温度有关，内能不变，B错误；气体内能不变，对外做功，根据热力学第 一定律ΔU＝W＋Q，可知气体吸收热量，C正确；气体是从单一热源吸热， 全部用来对外做功，同时伴随着外力F的作用，即引起了其他的变化，所以 此过程不违反热力学第二定律，E正确、D错误.
（2）①设细管的液面下降了x，则粗管液面上升了，根据题意：x＋＝6`cm， 得x＝4`cm
②对粗管内的气体应用玻意耳定律：p1V1＝p1′V1′
75×12S＝p1′×（12－2）S
解得末状态粗管中气体的压强p1′＝90`cmHg
则细管中气体末状态的压强为（90＋6）`cmHg
设活塞下移y，对细管中的气体用玻意耳定律：
p2V2＝p2′V2′
75×12S′＝（90＋6）×（12＋4－y）S′
解得：y＝6.625`cm
答案（1）ACE（2）①4`cm②6.625`cm(共62张PPT)
知识点一 分子动理论
1.物体是由大量分子组成的
（1）分子很小：
①直径数量级为_____m.
②质量数量级为______________kg.
（2）分子数目特别大：
阿伏加德罗常数NA＝___________mol－1.
10－1
10－26～10－27
6.02×1023
2.分子的热运动
（1）布朗运动：
①永不停息、______运动.
②颗粒越小，运动越_____.
③温度越高，运动越_____.
④运动轨迹不确定，只能用不同时刻的位置连线确定_____做无规则运动.
⑤不能直接观察分子的无规则运动，而是用悬浮的___________的无规则运动来反映液体分子的无规则运动.
（2）热运动：物体分子永不停息地_______运动，这种运动跟温度_____（选填“有关”或“无关”）.
无规则
明显
激烈
微粒
固体小颗粒
无规则
有关
3.分子间的相互作用力
（1）引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而_____，随分子间距离的减小而_____，______比引力变化更快.
（2）分子力的特点：
①r＝r0时（r0的数量级为10－10m），F引＝F斥，分子力F＝0；
②r③r>r0时，F引>F斥，分子力F表现为____；
④r>10r0时，F引、F斥迅速减为零，分子力F＝___.
（3）分子力随分子间距离的变化图象如图所示.
减小
增大
斥力
斥力
引力
0
【易错防范】
（1）布朗运动就是液体分子的运动.（　　）
（2）布朗运动是固体小颗粒中固体分子的运动.（　　）
（3）分子间同时存在引力与斥力,分子力是二者合力的表现.
（　　）
×
×
√
知识点二 温度是分子平均动能的标志 内能
1.温度
一切达到________的系统都具有相同的温度.
2.两种温标
摄氏温标和热力学温标.
关系：T＝__________ K.
3.分子的动能
（1）分子动能是____________所具有的动能；
（2）分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，______是分子热运动的平均动能的标志；
（3）分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的______.
热平衡
t＋273.15
分子热运动
温度
总和
4.分子的势能
（1）意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的__________决定的能.
（2）分子势能的决定因素：
微观上——决定于_________和分子排列情况；
宏观上——决定于_____和状态.
5.物体的内能
（1）等于物体中所有分子的热运动_____与分子_____的总和，是状态量.
（2）对于给定的物体，其内能大小由物体的_____和_____决定.
（3）物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小_____（选填“有关”或“无关”）.
相对位置
分子间距
体积
动能
势能
温度
体积
无关
【易错防范】
（1）温度是分子平均动能的标志.（　　）
（2）温度、分子动能、分子势能或内能只对大量分子才有意义.
（　　）
（3）任何物体都有内能.（　　）
（4）体积增大分子势能一定增大.（　　）
（5）当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大.（　　）
（6）内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同.（　　）
√
√
√
×
√
×
知识点三 热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式
（1）_____；（2）热传递.
2.热力学第一定律
（1）内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的_____与外界对它所做的功的和.
（2）表达式：ΔU＝_______.
（3）ΔU＝_______中正、负号法则：
做功
热量
Q＋W
Q＋W
吸收
增加
放出
减少
（4）ΔU＝Q＋W的三种特殊情况：①若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体_____的增加.
②若过程是等容的，即W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体_____的增加.
③若过程是等温的,即ΔU＝0,则W＋Q＝0或W＝－Q,____________做的功等于物体放出的热量.
内能
内能
外界对物体
知识点四 能量守恒定律
1.内容
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式_____为另一种形式，或者是从一个物体______到别的物体，在______或______的过程中其______保持不变
2.条件性
能量守恒定律是自然界的_________，某一种形式的能是否守恒是有条件的.例如，机械能守恒定律具有适用条件，而能量守恒定律是无条件的，是一切自然现象都遵守的基本规律.
转化
转移
转化
转移
总量
普遍规律
知识点五 热力学第二定律
1.热力学第二定律的三种表述
（1）克劳修斯表述：热量不能______从低温物体传到高温物体.
（2）开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而_______________.或表述为“______永动机是不可能制成的”.
（3）用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会______.
2.热力学第二定律的微观意义
一切自发过程总是沿着分子热运动的______增大的方向进行.
自发地
不产生其他影响
第二类
减小
无序性
【易错防范】
（1）为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，做功和热传递的实质是相同的.（　　）
（2）绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，气体的内能可能不变.
（　　）
（3）在给自行车打气时，会发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热.（　　）
（4）可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功.（　　）
×
×
×
√
知识点六 固体和液体
1.固体
（1）固体分为晶体和非晶体两类.石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体.
（2）单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点.
（3）有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为_________，非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做________.
注意　金属是多晶体，所以它是各向同性的.
各向异性
各向同性
2.液体
（1）液体分子间距离比气体分子间距离小得多，液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小;液体内部分子间的距离在10－10 m左右.
（2）液体的表面张力
液体表面层分子间距离较大，因此分子间的作用力表现为引力；液体表面存在_________，使液体表面绷紧，浸润与不浸润也是表面张力的表现.
3.液晶
液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的_______，又具有晶体的_________，液晶在显示器方面具有广泛的应用.
表面张力
流动性
各向导性
动态平衡
饱和
大
【易错防范】
（1）单晶体的所有物理性质都是各向异性的.（　　）
（2）只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体.
（　　）
（3）只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体.
（　　）
（4）液晶是液体和晶体的混合物.（　　）
（5）水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时，水不再蒸发和凝结. （　　）
×
√
×
×
√
知识点七 气体
1.气体分子运动的特点
（1）分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计；
（2）分子沿各方向运动的机会______；
（3）分子的速率分布按________________的统计规律分布；
（4）温度升高时，气体分子的平均速率_____，但不是每个分子的速率都______.
均等
“中间多，两头少”
增大
增大
2.描述气体的状态参量
（1）温度T（或t）：
单位 规定 关系
摄氏温
标（t） ℃ 在1 atm下，冰的熔点是0 ℃，沸点是100 ℃ （1）T＝（t＋273）K
（2）ΔT＝Δt
说明：绝对零度是低温的极限，只能无限接近，不能达到
热力学
温标（T） K －273.15 ℃作为0 K，绝对零度是低温的极限
（2）体积（V）：气体分子所占的空间，也就是气体所充满容器的容积.
（3）压强（p）
①决定因素
Ⅰ.微观上：决定于分子的________和__________；
Ⅱ.宏观上：决定于气体的_____和_____.
②单位：______（Pa）；1 atm＝760 mmHg＝1.013×105 Pa.
平均动能
分子数密度
温度
体积
帕斯卡
p1V1＝p2V2
4.一定质量的气体不同图象的比较
　　 类别
图线　　 特点 举例
p-V pV＝CT（其中C为恒量），即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远
p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高
温度
要点一　分子动理论　内能
[突破指南]
1.分子动能、分子势能和物体的内能
分子动能 分子势能 内能
定义 分子无规则运动的动能（即热运动） 分子间有作用力，由分子间相对位置决定的势能 物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和
影响
因素 微观 分子运动的快慢 分子相对位置，分子力
分子动能与分子势能之和
宏观 温度 体积 温度、体积、物质的量
改变方式 升高或降低温度 增大或减小体积 做功和热传递（二者本质不一样）
2.巧用图象理解分子力与分子势能
（1）分子间同时存在引力和斥力，斥力随分子间距离变化比引力快，分子力随分子间距离变化的关系如图甲所示，当分子间距离的数量级大于10－9m时，分子间的作用力可忽略不计.
（2）分子势能与分子间距离的关系如图乙所示，当分子间距离r＝r0时，分子力为0，分子势能最小.
3.改变内能的方式
【典例1】 （多选）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近.在此过程中，下列说法正确的是
（　　）
A.分子力先增大，后一直减小
B.分子力先做正功，后做负功
C.分子动能先增大，后减小
D.分子势能先增大，后减小
E.分子势能和动能之和不变
解析　本题考查分子力、分子力做功和分子势能，意在考查考生对分子力、分子力做功与分子势能关系的掌握情况.分子力应先增大，后减小，再增大，所以A选项错误；分子力先为引力，做正功，再为斥力，做负功，B选项正确；根据动能定理可知分子动能先增大后减小，分子势能先减小后增大，分子动能和分子势能之和保持不变，所以C、E选项正确，D错误.
答案　BCE
【借题发挥】 判断分子势能变化的两种方法
方法一：根据分子力做功判断：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加.
方法二：利用分子势能与分子间距离的关系图线判断.如图所示.
【典例2】 （2015·吉林普通高中摸底）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V＝1.0×103 cm3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×
1023 mol－1.试求：（结果均保留一位有效数字）
（1）该液化水中含有水分子的总数N；
（2）一个水分子的直径d.
答案　（1）3×1025个　（2）4×10－10 m
要点三　热力学定律的理解与应用
[突破指南]
1.对热力学第一定律的理解
（1）热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系，即ΔU＝Q＋W.
（2）几种特殊情况
①若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量.
②若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量.
③若过程的始、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q.外界对物体做的功等于物体放出的热量.
2.对热力学第二定律的理解
（1）在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义.
①“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助.
②“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等.
（2）热力学第二定律的实质
热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.
（3）热力学过程的方向性实例
（4）两类永动机的比较
分类 第一类永动机 第二类永动机
设计要求 不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器 从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器
不可能制成的原因 违背能量守恒 不违背能量守恒，违背热力学第二定律
【典例3】 （多选）关于热力学定律，下列说法正确的是　　　　.
A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
解析　由ΔU＝W＋Q可知做功和热传递是改变内能的两种途径.它们具有等效性，故A正确、B错误.由热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之全部变为功.但会产生其他影响，故C正确.同样热量只是不能自发地从低温物体传向高温物体，则D项错.一切与热现象有关的宏观过程不可逆，则E正确.
ACE
要点四　气体压强的计算
[突破指南]
1.液体封闭的气体压强的确定
（1）平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强.
（2）取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强.液体内部深度为h处的总压强p＝p0＋ρgh，式中p0为液面上方大气压强.在水银内用cmHg作单位时可表示为p＝h0＋h.
2.固体（活塞或汽缸）封闭的气体压强的确定
由于该固体必定受到被封闭气体的压力，可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系.
【典例4】 如图所示，一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为m，面积为S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L.现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离d.已知大气压强为p0，不计汽缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0；整个过程温度保持不变.求小车加速度的大小.
【借题发挥】 求解气体压强的技巧
求封闭气体压强时，若较简单的平衡类问题，可直接列压强平衡方程式；若较复杂的平衡类或非平衡类问题，一般选取活塞或水银柱进行受力分析，列牛顿第二定律的方程进行求解.
要点五　气体实验定律及状态方程的应用
[突破指南]
利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路
【典例5】 如图所示，由U型管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0 ℃的水槽中，B的容积是A的3倍.阀门S将A和B两部分隔开.A内为真空，B和C内都充有气体.U型管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U型管内左、右水银柱高度相等.假设U型管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积.
（1）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；
（2）将右侧水槽的水从0 ℃加热到一定温度时，U型管内左、右水银柱高度差又为60 mm，求加热后右侧水槽的水温.
答案　（1）180 mmHg　（2）364 K
【借题发挥】 分析气体状态变化的问题要抓住三点
（1）阶段性：即弄清一个物理过程分为哪几个阶段.
（2）联系性：即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的.
（3）规律性：即明确哪个阶段应遵循什么实验定律.
要点六　气体实验定律与热力学第一定律的综合
[突破指南]
【典例6】 如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20 cm（可视为理想气体），两管中水银面等高.现将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.（环境温度不变，大气压强p0＝75 cm Hg）
（1）求稳定后低压舱内的压强（用“cm Hg”作单位）.
（2）此过程中左管内的气体对外界　　　　（选填“做正功”“做负功”或“不做功”），气体将　　　　（选填“吸热”或“放热”）.
【解题探究】 （1）封闭气体发生什么变化 可利用什么定律求解？
（2）粗细均匀的U形管一侧液面下降h时，两侧液面的高度差为多少？
（3）理想气体的内能与什么有关？
提示　（1）等温变化.利用玻意耳定律求解.
（2）高度差为2h.
（3）与温度有关.
解析　（1）设U形管横截面积为S，右端与大气相通时，左管中封闭气体的压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p.高为h的水银柱产生的压强为ph.
左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得
p1V1＝p2V2①
p1＝p0 ②
p2＝p＋ph③
V1＝l1S④
V2＝l2S⑤
由几何关系得h＝2（l2－l1）⑥
联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50 cm Hg
（2）此过程中由于左管中的气体的体积变大.故左管内的气体对外界做正功；由于U形管导热良好，故此过程中，左管中的气体做等温变化，气体的内能变化为零，由热力学第一定律W＋Q＝ΔU可知W＜0，ΔU＝0，故Q＞0，即气体将吸热.
答案　（1）50 cm Hg　（2）做正功　吸热
变质量气体问题的分析技巧
分析变质量问题时，可通过巧妙地选择研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用气体实验定律求解.
（1）打气问题：向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题，只要选择球内原有气体和即将充入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题.
（2）抽气问题：从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题.分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可以看做是等温膨胀过程.
（3）灌气问题：将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题.分析这类问题时，把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体视为整体作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题.
（4）漏气问题：容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题.如果选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象,便可使问题变成一定质量气体的状态变化，可用理想气体的状态方程求解.
【典例1】 一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳曝晒，气体温度由T0＝300 K升至T1＝350 K.
（1）求此时气体的压强；
（2）保持T1＝350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值.判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因.
因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体的体积膨胀对 外做功.由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，气体一定从外界吸收热量.
【典例2】 （2015·河南郑州一中期中）用真空泵抽出某容器中的空气，若某容器的容积为V，真空泵一次抽出空气的体积为V0，设抽气时气体温度不变，容器里原来的空气压强为p，求抽出n次空气后容器中空气的压强是多少？考点一　分子动理论　内能
1.[2015·新课标全国Ⅱ，33（1），5分]（难度★★）（多选）关于扩散现象，下列 说法正确的是（　　）
A.温度越高，扩散进行得越快
B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
解析　根据分子动理论，温度越高 ( http: / / www.21cnjy.com )，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象 是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故C正确、B错误；扩散 现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中的扩散现象不是由 于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E错误.
答案　ACD
2.[2015·福建理综，29（1），6分]（难度★★））下列有关分子动理论和物质结构 的认识，其中正确的是（　　）
A.分子间距离减小时分子势能一定减小
B.温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
D.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
解析　当分子间距离r＜r0时，r减小 ( http: / / www.21cnjy.com )，分子势能增大，当r＞r0时，r减小， 分子势能减小，故A错误；温度越高，物体中分子的平均动能越大，分子运 动越剧烈，故B正确，温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例 越大，故C错误；非晶体和多晶体具有各向同性的特点，单晶体具有各向异 性的特点，故D错误.
答案　B
3.[2015·山东理综,37（1），]（难度★★）（多选）墨滴入水，扩而散之，徐徐混 匀.关于该现象的分析正确的是（　　）
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
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
解析　根据分子动理论的知识可知， ( http: / / www.21cnjy.com )混合均匀主要是由于水分子做无规则运 动，使得碳粒无规则运动造成的布朗运动，由于布朗运动的剧烈程度与颗粒 大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合均 匀的过程进行得更迅速，故选b、c.
答案　bc
4.[2015·江苏单科，12A（1）]（难度★★）（多选）对下列几种固体物质的认识， 正确的有（　　）
A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明 蜂蜡是晶体
C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
解析　若物体是晶体，则在熔化过程中 ( http: / / www.21cnjy.com )，温度保持不变，可见A正确；烧热 的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于云母片 在不同方向上导热性能不同造成的，说明云母片是晶体，所以B错误；沿晶 格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不 同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性.选项C错误，D正确.
答案　AD
5.（2015·广东理综，17，6分） ( http: / / www.21cnjy.com )（难度★★）（多选）如图为某实验器材的结构示 意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加 热升温的过程中，被封闭的空气（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.内能增大
B.压强增大
C.分子间引力和斥力都减小
D.所有分子运动速率都增大
解析　隔热外筒使封闭气 ( http: / / www.21cnjy.com )体与外界无热量交换，因金属内筒导热，所以水温 升高时，气体吸热，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子运动速 率都增大，D项错误；气体体积不变，分子间距离不变，分子势能不变，分 子间引力和斥力均不变，C项错误；分子平均动能增大，分子势能不变，所 以封闭气体的内能增大，A正确；根据查理定律＝C得p增大，B正确.
答案　AB
6.（2014·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法中正确的是（　　）
A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大
B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
C.物体温度降低，其内能一定增大
D.物体温度不变，其内能一定不变
解析　温度是物体分子平均动能的标 ( http: / / www.21cnjy.com )志，温度升高则其分子平均动能增大， 反之，则其分子平均动能减小，故A错误，B正确；物体的内能是物体内所 有分子的分子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的温度、体积和质 量，故C、D错误.
答案　B
7.（2013·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法正确的是（　　）
A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动
B.液体分子的无规则运动称为布朗运动
C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D.物体对外界做功，其内能一定减少
解析　布朗运动是指悬浮 ( http: / / www.21cnjy.com )在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，而不是 液体（或气体）分子的运动，故A选项正确、B选项错误；由热力学第一定 律ΔU＝W＋Q知,若物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变 或减少，C选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或 不变，D选项错误.
答案　A
8.[2013·福建理综,29（1 ( http: / / www.21cnjy.com )），6分]（难度★★）下列四幅图中，能正确反映分子间 作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
解析　本题考查分子间作用力以及 ( http: / / www.21cnjy.com )分子势能随分子间距离变化的关系，意在 考查考生对该部分知识的了解情况.当r＝r0时，分子间作用力f＝0，分子势 能Ep最小，排除A、C、D，选B.
答案　B
9.（2012·全国理综，14，6分）（难度★★）（多选）下列关于布朗运动的说法， 正确的是（　　）
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈
C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
解析　布朗运动是悬浮固体颗粒的无 ( http: / / www.21cnjy.com )规则运动，而非液体分子的无规则运动， 选项A错误；布朗运动的剧烈程度与液体的温度、固体颗粒大小有关，选项 B正确；布朗运动是由液体分子对悬浮固体颗粒撞击不平衡引起的，选项C 错误，D正确.
答案　BD
10.（2012·广东理综，13，4分）（难度★★）清晨，草叶上的露珠是由空气中的 水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的（　　）
A.引力消失，斥力增大 B.斥力消失，引力增大
C.引力、斥力都减小 D.引力、斥力都增大
解析　露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离 变小，引力与斥力都增大，选项D正确.
答案　D
11.[2012·海南单科 ( http: / / www.21cnjy.com ),17（1），4分]（难度★★★）（多选）两分子间的斥力和引力 的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标 为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距 无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B.在rC.在r＝r0时，分子势能最小，动能最大
D.在r＝r0时，分子势能为零
E.分子动能和势能之和在整个过程中不变
解析　由Epr图可知：
( http: / / www.21cnjy.com )
在r>r0阶段，当r减小时，F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选 项A正确.
在r在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确.
在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误.
在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确.
答案　ACE
考点二　固体　液体　气体
1.[2015·新课标全国Ⅰ，33（1），5分]（难度★★）（多选）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，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为 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
解析　晶体有固定的熔点，并不 ( http: / / www.21cnjy.com )会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗 粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不 同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素 构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨， 选项C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦 然，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选 项E错误.
答案　BCD
2.[2014·新课标全国Ⅱ，33（1），5分]（难度★★）（多选）下列说法正确的是（　　）
A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中 的水蒸发吸热的结果
解析　水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的 ( http: / / www.21cnjy.com )热运动规律，则A项错；正 是表面张力使空中雨滴呈球形，则B项正确；液晶的光学性质是各向异性， 液晶显示器正是利用了这种性质，C项正确；高原地区大气压较低，对应的 水的沸点较低，D项错误；因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡温 度计显示的温度较低，E项正确.
答案　BCE
3.（2014·广东理综，17，6分 ( http: / / www.21cnjy.com )）（难度★★★）（多选）用密封性好、充满气体的 塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界 无热交换，则袋内气体（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.体积减小，内能增大
B.体积减小，压强减小
C.对外界做负功，内能增大
D.对外界做正功，压强减小
解析　袋内气体与外界无 ( http: / / www.21cnjy.com )热交换即Q＝0，袋四周被挤压时,体积V减小，外 界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体内能增大，则温度 升高，由＝常数知压强增大，选项A、C正确，B、D错误.
答案　AC
4.（2014·大纲全国，16，6分）（难度★★）（多选）对于一定量的稀薄气体，下 列说法正确的是（　　）
A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈
B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈
C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小
D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小
解析　对一定量的稀薄气 ( http: / / www.21cnjy.com )体，压强变大，温度不一定升高，因此分子热运动 不一定变得剧烈，A项错误；在保持压强不变时，如果气体体积变大，则温 度升高，分子热运动变得剧烈，选项B正确；在压强变大或变小时，气体的 体积可能变大，也可能变小或不变，因此选项C错，D对.
答案　BD
5.（2013·广东理综，18，6分 ( http: / / www.21cnjy.com )）（难度★★）（多选）如图所示为某同学设计的喷 水装置，内部装有2 L水，上部密封1 atm的空气0.5 L.保持阀门关闭，再充 入1 atm的空气0.1 L.设在所有过程中空气可看做理想气体,且温度不变，下 列说法正确的有（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.充气后，密封气体压强增加
B.充气后，密封气体的分子平均动能增加
C.打开阀门后，密封气体对外界做正功
D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光
解析　充气后气体温度不变，分子平均动 ( http: / / www.21cnjy.com )能不变，分子数密度增加，压强增 加，所以A正确、B错误；打开阀门，气体膨胀对外做功，C正确.对装置中 气体由玻意尔定律得1 atm×0.6 L＝p2×2.5 L,得p2＝0.24 atm答案　AC
6.[2012·福建理综，28（2），6 ( http: / / www.21cnjy.com )分]（难度★★）空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm 的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L.设充气过程为等温过程,空气可 看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（　　）
A.2.5 atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm
解析　可把此过程等效为将体积为（6. ( http: / / www.21cnjy.com )0 L＋9.0 L）、压强为1.0 atm的空气等 温压缩到体积为6.0 L的储气罐中,对此过程由玻意耳定律得p1V1＝p2V2.解得 p2＝p1＝2.5 atm.
答案　A
7.（2012·重庆理综，16，6分）（难度 ( http: / / www.21cnjy.com )★★★）图为伽利略设计的一种测温装置示 意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封 闭有一定量的空气.若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.温度降低，压强增大 B.温度升高，压强不变
C.温度升高，压强减小 D.温度不变，压强减小
解析　设玻璃泡中气体压强为p ( http: / / www.21cnjy.com )，外界大气压强为p′,则p′＝p＋ρgh，且玻璃 泡中气体与外界大气温度相同.液柱上升，玻璃泡内空气体积减小，根据理想 气体的状态方程＝C可知，变大，即变大，B、C、D均不符合要求， A正确.
答案　A
8.[2013·福建理综,29（2 ( http: / / www.21cnjy.com )）,6分]（难度★★）某自行车轮胎的容积为V，里面已 有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过 程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同， 压强也是p0，体积为　　　　的空气.（填选项前的字母）
A.V B.V
C.（－1）V D.（＋1）V
解析　设需充入体积为V′的空气，以V、V′体积的空气整体为研究对象，由 理想气体状态方程有＝，得V′＝（－1）V.
答案　C
9.[2015·新课标全国Ⅰ ( http: / / www.21cnjy.com )，33（2），10分]（难度★★★★）如图，一固定的竖直汽 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 cm2；小活塞的质量为m2＝1.50 kg，横 截面积为S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接,间距为l＝40.0 cm；汽缸外 大气的压强为p＝1.00×105 Pa,温度为T＝303 K.初始时大活塞与大圆筒底部 相距，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降， 活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取 10 m/s2. 求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（ⅰ）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，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.
解析　（ⅰ）大小活塞在缓慢下移过程中，受力情况不变，汽缸内气体压强 不变，由盖—吕萨克定律得＝
初状态V1＝（S1＋S2），T1＝495 K
末状态V2＝lS2
代入可得T2＝T1＝330 K
（ⅱ）对大、小活塞受力分析则有
m1g＋m2g＋pS1＋p1S2＝p1S1＋pS2
可得p1＝1.1×105 Pa
缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中，气体体积不变，由查理定律 得＝
T3＝T＝303 K
解得p2＝1.01×105 Pa
答案　（ⅰ）330 K　（ⅱ）1.01×105 Pa
10.[2015·新课标全国Ⅱ，33（2）， ( http: / / www.21cnjy.com )10分]（难度★★★）如图，一粗细均匀的U 形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关 闭；A侧空气柱的长度为l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0 cm.现将 开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝ 10.0 cm时将开关K关闭.已知大气压强p0＝75.0 cmHg.
( http: / / www.21cnjy.com )
（ⅰ）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；
（ⅱ）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注 入的水银在管内的长度.
解析　（ⅰ）以cmHg为压强单位.设A侧 ( http: / / www.21cnjy.com )空气柱长度l＝10.0 cm时的压强为 p；当两侧水银面的高度差为h1＝10.0 cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1.
由玻意耳定律得pl＝p1l1①
由力学平衡条件得p＝p0＋h②
打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的 ( http: / / www.21cnjy.com )压强始终为p0，而A侧水银 面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随之 减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止.由力学平衡条件有
p1＝p0－h1③
联立①②③式，并代入题给数据得l1＝12.0 cm④
（ⅱ）当A、B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为l2，压 强为p2.
由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤
由力学平衡条件有p2＝p0⑥
联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l2＝10.4 cm⑦
设注入的水银在管内的长度Δh，依题意得
Δh＝2（l1－l2）＋h1⑧
联立④⑦⑧式，并代入题给数据得Δh＝13.2 cm⑨
答案　（ⅰ）12.0 cm　（ⅱ）13.2 cm
11.[2015·江苏单科,1 ( http: / / www.21cnjy.com )2A（3）]（难度★★）给某包装袋充入氮气后密封，在室温 下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L.将其缓慢压缩到压强为2 个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L.请通过计算判断该包装袋是否漏气.
解析　若不漏气,设加压后的体积为V1，由等 ( http: / / www.21cnjy.com )温过程得：p0V0＝p1V1，代入数 据得V1＝0.5 L，因为0.45 L＜0.5 L，故包装袋漏气.
答案　漏气
12.[2015·重庆理综 ( http: / / www.21cnjy.com )，10（2），6分]（难度★★）北方某地的冬天室外气温很低， 吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1，压强为p1,肥 皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体 积和质量变化，大气压强为p0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.
解析　对泡内气体由查理定律得
＝①
内外气体的压强差为Δp＝p2－p0②
联立①②式解得Δp＝p1－p0③
答案　p1－p0
13. [2015·山东理 ( http: / / www.21cnjy.com )综，37（2）]（难度★★★）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发 生被顶起的现象.如图，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至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：
（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.
解析　（ⅰ）以开始封闭的气体为研究 ( http: / / www.21cnjy.com )对象，由题意可知,初状态温度T0＝ 300 K，压强为p0；末状态温度T1＝303 K，压强设为p1，由查理定律得
＝①
代入数据得
p1＝p0＝1.01p0②
（ⅱ）设杯盖的质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得
p1S＝p0S＋mg③
放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研 ( http: / / www.21cnjy.com )究对象，由题意可知，初状态温 度T2＝303 K，压强p2＝p0，末状态温度T3＝300 K，压强设为p3，由查理定 律得
＝④
设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得
F＋p3S＝p0S＋mg⑤
联立②③④⑤式，代入数据得
F＝p0S＝0.02p0S⑥
答案　（ⅰ）1.01 p0　（ⅱ）0.02p0S
14.[2014·新课标全国Ⅰ，3 ( http: / / www.21cnjy.com )3（2），9分]（难度★★★）一定质量的理想气体被活 塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩 擦地滑动.开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h,外界 的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时，活 塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积.已知 外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.
解析　设汽缸的横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp， 由玻意耳定律得
phS＝（p＋Δp）（h－h）S①
解得Δp＝p②
外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h′.根据盖—吕萨克定律，得
＝③
解得h′＝h④
据题意可得Δp＝⑤
气体最后的体积为V＝Sh′⑥
联立②④⑤⑥式得V＝
答案　
15. [2014·新课标全国Ⅱ， ( http: / / www.21cnjy.com )33（2），10分]（难度★★★）如图,两汽缸A、B粗细 均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通,A的直径是B的2 倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均 绝热.两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气，活 塞a上方充有氧气.当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡 时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中间.
( http: / / www.21cnjy.com )
（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温 度；
（ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a上升.当活塞a上升的距离是汽缸高度的时， 求氧气的压强.
解析　（ⅰ）活塞b升至顶部 ( http: / / www.21cnjy.com )的过程中,活塞a不动，活塞a、b下方的氮气 经历等压过程.设汽缸A的容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1；末态 体积为V2，温度为T2.按题意,汽缸B的容积为V0/4，由题给数据和盖—吕萨 克定律有
V1＝V0＋ ＝V0①
V2＝V0＋V0＝V0②
＝③
由①②③式和题给数据得
T2＝320 K④
（ⅱ）活塞b升至顶部后，由于继 ( http: / / www.21cnjy.com )续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至 活塞上升的距离是汽缸高度的时，活塞a上方的氧气经历等温过程.设氧气 初态体积为V1′，压强为p1′；末态体积为V2′，压强为p2′.由题给数据 和玻意耳定律有
V1′＝V0，p1′＝p0，V2′＝V0⑤
p1′V1′＝p2′V2′⑥
由⑤⑥式得
p2′＝p0
答案　（ⅰ）320 K　（ⅱ）p0
16.[2014·山东理综，37（2 ( http: / / www.21cnjy.com )）]（难度★★★）一种水下重物打捞方法的工作原理 如图所示.将一质量M＝3×103 kg、体积V0＝0.5 m3的重物捆绑在开口朝下 的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝
40 m，筒内气体体积V1＝ ( http: / / www.21cnjy.com )1 m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上 浮.求V2和h2.
( http: / / www.21cnjy.com )
已知大气压强p0＝1×105 P ( http: / / www.21cnjy.com )a,水的密度ρ＝1×103 kg/m3，重力加速度的大小 g＝10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量 和筒壁厚度可忽略.
解析　当F＝0时，由平衡条件得
Mg＝ρg（V0＋V2）①
代入数据得
V2＝2.5 m3②
设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得
p1＝p0＋ρgh1③
p2＝p0＋ρgh2④
在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2⑤
联立②③④⑤式，代入数据得
h2＝10 m⑥
答案　2.5 m3　10 m
17.[2014·重庆理综，10（2 ( http: / / www.21cnjy.com )），6分]（难度★★）如图为一种减震垫，上面布满了 圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0,压强为p0的气体，当平板状物 品平放在气泡上时，气泡被压缩.若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持 不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内 气体对接触面处薄膜的压力.
( http: / / www.21cnjy.com )
解析　设压力为F，压缩后气体压强为p.
由p0V0＝pV和F＝pS得F＝p0S.
答案　p0S
18.（2013·新课标全国Ⅱ，33，15分）（难度★★★）（多选）（1）关于一定量的 气体，下列说法正确的是（　　）
A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所 有分子体积之和
B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
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，其内能一定增加
E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高
（2）如图所示,一上端开口、下端 ( http: / / www.21cnjy.com )封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部 封有长l1＝25.0 cm的空气柱,中间有一段长l2＝25.0 cm的水银柱，上部空气 柱的长度l3＝40.0 cm.已知大气压强为p0＝75.0 cmHg.现将一活塞（图中未画 出）从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1′＝20.0 cm.假 设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离.
解析　（1）气体体积为 ( http: / / www.21cnjy.com )气体分子所能到达的空间的体积,A正确；气体分子 热运动的剧烈程度表现为气体温度，B正确；气体压强是由气体分子频繁碰 撞容器壁引起的，与重力无关,C错误；由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知， D错误；由盖－吕萨克定律知，等压过程中＝C，V增大，则T增大，E正 确.
（2）以cmHg为压强单位.在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强p1＝p0 ＋l2①
设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得
p1l1＝p1′l1′②
如图所示，设活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气柱的长度l3′＝l3 ＋（l1－l1′）－Δl③
设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′，则
p3′＝p1′－l2④
由玻意耳定律得p0l3＝p3′l3′⑤
联立①～⑤式及题给数据解得Δl＝15.0 cm⑥
答案　（1）ABE　（2）15.0 cm
19.[2013·新课标全 ( http: / / www.21cnjy.com )国Ⅰ，33（2），9分]（难度★★★）如图所示，两个侧壁绝热、 顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通.顶部 的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞（质量不 同，厚度可忽略）.开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视 为理想气体），压强分别为p0和p0/3；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空； 右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升 至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达 到平衡.已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）恒温热源的温度T；
（2）重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.
解析　（1）与恒温度热源接触后,在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方 的气体经历等压过程，由盖－吕萨克定律得
( http: / / www.21cnjy.com )
＝①
由此得T＝T0②
（2）由初始状态的力学平衡条件 ( http: / / www.21cnjy.com )可知，左活塞的质量比右活塞的大.打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至汽缸顶，才能满足力学平衡条 件.
( http: / / www.21cnjy.com )
汽缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程， 设左活塞上方气体压强为p，由玻意耳定律得
pVx＝·③
（p＋p0）（2V0－Vx）＝p0·V0④
联立③④式得6V－V0Vx－V＝0
其解为Vx＝V0⑤
另一解Vx＝－V0，不合题意，舍去.
答案　（1）T0　（2）V0
考点三　热力学定律与能量守恒定律
1.（2015·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法正确的是（　　）
A.物体放出热量，其内能一定减小
B.物体对外做功，其内能一定减小
C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加
D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变
解析　由热力学第一定律ΔU＝W＋ ( http: / / www.21cnjy.com )Q可知,改变物体内能的方式有两种：做 功和热传递.若物体放热Q＜0，但做功W未知，所以内能不一定减小，A选 项错误；物体对外做功W＜0，但Q未知,所以内能不一定减小，B选项错误； 物体吸收热量Q＞0，同时对外做功W＜0，（W＋Q）可正、可负，所以内能 可能增加，故C选项正确；物体放出热量Q＜0，同时对外做功W＜0，所以 ΔU＜0，即内能一定减小，D选项错误.
答案　C
2.[2015·重庆理综,10（1） ( http: / / www.21cnjy.com )，6分]（难度★★）某驾驶员发现中午时车胎内的气压 高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想 气体，那么（　　）
A.外界对胎内气体做功，气体内能减小
B.外界对胎内气体做功，气体内能增大
C.胎内气体对外界做功，内能减小
D.胎内气体对外界做功，内能增大
解析　车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内 气体内能增大，D项正确.
答案　D
3.[2015·福建理综,29（2 ( http: / / www.21cnjy.com )）]（难度★★★）如图，一定质量的理想气体，由状态 a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状 态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac. 则（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.Tb＞Tc，Qab＞Qac B.Tb＞Tc，Qab＜Qac
C.Tb＝Tc，Qab＞Qac D.Tb＝Tc，Qab＜Qac
解析　a→b过程为等压变化，由盖－吕 ( http: / / www.21cnjy.com )萨克定律得：＝，得Tb＝2Ta,a →c过程为等容变化，由查理定律得：＝,得Tc＝2Ta所以Tb＝Tc由热力 学第一定律：a→b：Wab＋Qab＝ΔUab
a→c：Wac＋Qac＝ΔUac
又Wab＜0，Wac＝0，ΔUab＝ΔUac则有Qab＞Qac故C项正确.
答案　C
4.[2014·重庆理综，10（ ( http: / / www.21cnjy.com )1），6分]（难度★★）重庆出租车常以天然气作为燃料. 加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及 质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（　　）
A.压强增大，内能减小
B.吸收热量，内能增大
C.压强减小，分子平均动能增大
D.对外做功，分子平均动能减小
解析　储气罐中气体体积 ( http: / / www.21cnjy.com )不变，气体不做功，当温度升高时，气体压强增大， 气体内能增大，分子平均动能增大；由热力学第一定律可知，气体一定吸热， 故选项B正确.
答案　B
5.[2014·新课标全国Ⅰ，33（1） ( http: / / www.21cnjy.com )，6分]（难度★★）（多选）一定量的理想气体从 状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pT图象如图所示.下 列判断正确的是（　　）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.过程ab中气体一定吸热
B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D.a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不 同
解析　对封闭气体,由题图可知a ( http: / / www.21cnjy.com )→b过程，气体体积V不变，没有做功，而 温度T升高，则为吸热过程，A项正确；b→c过程为等温变化，压强减小， 体积增大，对外做功，则为吸热过程，B项错；c→a过程为等压变化，温度 T降低,内能减少，体积V减小，外界对气体做功，依据W＋Q＝ΔU，外界 对气体所做的功小于气体所放的热，C项错；温度是分子平均动能的标志， Ta＜Tb＝Tc，故D项正确；同种气体的压强由气体的分子数密度ρ和温度T 决定，由题图可知Tb＝Tc，pb＞pc，显然E项正确.
答案　ADE
6.[2014·山东理综,37（ ( http: / / www.21cnjy.com )1）]（难度★★）如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用 活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体　　　　　. （双选，填正确答案标号）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.内能增加　　　　　　B.对外做功
C.压强增大 D.分子间的引力和斥力都增大
解析　因汽缸导热良好， ( http: / / www.21cnjy.com )故环境温度升高时封闭气体温度亦升高，而一定质 量的理想气体内能只与温度有关，故封闭气体内能增大，A正确；因汽缸内 壁光滑，由活塞受力平衡有p0S＋mg＝pS,即缸内气体的压强p＝p0＋不变， C错误；由盖—吕萨克定律＝恒量可知气体体积膨胀，对外做功，B正确； 理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力，故D错误.
答案　AB
7.[2013·山东理综，36（1）]（难度★★）关于热现象的描述正确的一项是（　　）
A.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%
B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统 温度相同
D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也 是无规律的
解析　热机不可能将内能全部转 ( http: / / www.21cnjy.com )化为机械能,其效率不可能达到100%，A错 误；做功是通过能量转化的方式改变内能，而热传递是通过内能转移改变内 能，B错误；单个分子的运动无规则，但大量分子的运动符合统计规律，D 错误；C的说法是正确的.
答案　C
8.[2012·福建理综，28（1），6分]（难度★★）关于热力学定律和分子动理论,下 列说法正确的是　　　Ｗ.（填选项前的字母）
A.一定量气体吸收热量，其内能一定增大
B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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答案　D
9.[2011·新课标全国卷，33（1），6分]（难度★★）（多选）对于一定量的理想气 体，下列说法正确的是（　　）
A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B.若气体的内能不变，其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.当气体温度升高时，气体的内能一定增大
解析　对于一定量的理想气体，根据 ( http: / / www.21cnjy.com )理想气体状态方程＝C可知，压强、 体积不变，则温度不变，一定量理想气体的内能只由温度决定，故A、E正 确；气体的内能不变，温度不变，说明pV乘积不变，故B错误；气体的温 度不断升高,说明pV乘积不断增大，但压强不一定增大，C错误；气体温度 每升高1 K,内能变化量一定，但由于做功情况未知，吸放热情况未知，D正 确.
答案　ADE
10.（2015·江苏单科，12A（2） ( http: / / www.21cnjy.com )）（难度★★）在装有食品的包装袋中充入氮气， 可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的 氮气,然后密封进行加压测试.测试时，对包装袋缓慢地施加压力.将袋内的氮 气视为理想气体,则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子 撞击的作用力　　　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）,包装袋内氮 气的内能　　　　（选填“增大”、“减小”或“不变”）.
解析　因为测试时，对包装袋缓慢 ( http: / / www.21cnjy.com )地施加压力，外界对气体所做的功等于气 体对外放出的热量，由热力学第一定律可知：气体的温度不变，即内能不变. 玻意耳定律可知：气体体积变小，所以压强变大，由于气体的压强是由于气 体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分 子撞击的作用力增大.
（3）若不漏气，设加压后的体积为V1 ( http: / / www.21cnjy.com )，由等温过程得：p0V0＝p1V1，代入数 据得V1＝0.5 L，因为0.45 L＜0.5 L，故包装袋漏气.
答案　增大　不变

展开更多......

收起↑