2020届高考物理艺考生大二轮总复习 上篇 专题七 选修模块 第1讲 分子动理论、气体及热力学定律教学案.docx

第1讲分子动理论、气体及热力学定律三年考情分析高考命题规律三年考题考查内容核心素养本专题主要考查：(1)分子动理论的相关内容，涉及分子力、分子力做功、分子势能变化、布朗运动、扩散现象，考查记忆能力和简单的推导能力(2)结合汽缸、液柱、热力学图像考查涉及气体作用力的平衡问题及理想气体状态方程的应用，侧重考查学生的综合分析推理能力(3)热力学定律与气体实验定律相结合考查学生的物理观念、科学思维等核心素养.2019卷33t气体的性质、热力学定律科学思维卷33tpv图像，理想气体状态方程物理观念、科学思维卷33t油膜法估算分子大小，气体性质科学思维2018卷33t气体实验定律、热力学第一定律科学思维卷33t内能、气体实验定律物理观念、科学思维卷33t气体实验定律、热力学第一定律物理观念、科学思维2017卷33t分子动理论、气体实验定律科学思维卷33t气体实验定律、热力学第一定律科学思维卷33t热力学第一定律、气体实验定律科学思维考向一热学基础知识知识必备提核心通技法1分子动理论和内能2两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积v03d3，d为分子的直径(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间v0d3，d为分子间的距离3固体、液体和气体4热力学第一定律公式uqw符号的规定物理量功w热量q内能的改变u取正值“”外界对物体做功物体从外界吸收热量物体的内能增加取负值“”物体对外界做功物体向外界放出热量物体的内能减少5.热力学第二定律的两种表述(1)不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化(2)不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化跟进题组练考题提能力题组一分子动理论、内能及热力学定律1正误判断(1)液体温度越高，布朗运动会越激烈()(2)显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性()(3)悬浮在空气中做布朗运动的pm2.5微粒，气温越高，运动越剧烈()(4)扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以()(5)将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个分子间的分子力先增大后减小最后再增大()(6)当分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大()(7)若两分子间距离减小，分子间斥力增大，引力减小，合力为斥力()(8)当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小()(9)只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数()(10)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度，就可以求出该种气体的分子质量()(11)只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出该气体分子的体积()(12)一定质量的100的水吸收热量后变成100的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能()(13)外界对系统做功，其内能一定增加()(14)一定质量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变()(15)一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能增大()(16)热量能够自发地从高温物体传导到低温物体，但不能自发地从低温物体传导到高温物体()(17)自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的()(18)热量不可以自发地从低温物体传递到高温物体，是因为违背了热力学第一定律()(19)“第一类永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律()(20)“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了能量守恒定律()2(2019全国，33(1)用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以_为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是_解析：本题考查了用油膜法估算分子大小的实验内容，突出了实验的操作、分析、探究能力的考查，体现了核心素养中科学探究、科学态度要素，体现了劳动实践、科学探索的价值观用油膜法估算分子大小，是用油膜厚度代表油酸分子的直径，所以要使油酸分子在水面上形成单分子层油膜；因为一滴溶液的体积很小，不能准确测量，故需测量较多滴的油酸酒精溶液的总体积，再除以滴数得到单滴溶液的体积，进而得到一滴溶液中纯油酸的体积；因为本题中油酸体积等于厚度乘面积，故测厚度不仅需要测量一滴溶液的体积，还需要测量单分子层油膜的面积答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测1 ml油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积题组二固体、液体和气体3正误判断(1)大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体()(2)单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的()(3)单晶体和多晶体都有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点()(4)晶体在各个方向上的异热性能相同时，表现为各向同性()(5)单晶体的物理性质具有各向异性()(6)太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果()(7)液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部()(8)液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面张力()(9)叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用()(10)液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征()(11)液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点()(12)当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大()(13)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汽压，水蒸发越快()(14)用热针尖接触金属表面的石蜡，熔化区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现()(15)漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故()(16)雨水没有透过布雨伞是因为液体分子表面张力的原因()(17)在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零()(18)压强变大时，分子间的平均距离必然变小()(19)当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小()(20)影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距()4(2019课标，33(1)某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体，初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同此时，容器中空气的温度_(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度_(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度解析：本题通过理想气体状态变化过程考查了热力学定律与能量守恒定律，以及学生的综合分析与计算能力，体现了科学推理的核心素养要素由题意可知，封闭气体经历了绝热膨胀的过程，此过程中气体对外界做功，w0，与外界的热交换为零，即q0，则由热力学第一定律可知气体内能降低，而一定质量理想气体的内能只与温度有关，故其温度降低，即容器中空气的温度低于外界温度由于此时容器中空气压强与外界相同，而温度低于外界温度，若假设容器中空气经历等压升温过程而达到与外界相同状态，由c可知其体积必然膨胀，则升温后的容器中空气密度必然比假设的等压升温过程前密度小，而假设的等压升温过程后容器中空气的密度等于外界空气密度，故此时容器中空气的密度大于外界空气的密度答案：低于大于5(2019全国，33(1)如pv图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是t1、t2、t3.用n1、n2、n3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则n1_n2，t1_t3，n2_n3.(填“大于”“小于”或“等于”)解析：由理想气体状态方程可得，可知t1t3t2.由状态1到状态2，气体压强减小，气体体积相同，温度降低，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减少，n1n2.对状态2和状态3，压强相同，温度大的次数少，则n3n2.答案：大于等于大于考向二气体实验定理和理想气体状态方程知识必备提核心通技法三类常考模型“汽缸活塞”模型典题例析析典题学通法例1(2019全国，33(2)t)如图，一容器由横截面积分别为2s和s的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和v0，氢气的体积为2v0，空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求()抽气前氢气的压强；()抽气后氢气的压强和体积审题指导准确写出活塞的平衡方程准确写出两部分气体的体积变化关系解析本题考查气体的性质，是对学生综合分析能力要求较高的题目，也是对学生科学推理素养的考查(1)设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得(p10p)2s(p0p)s得p10(p0p)(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和v1，氮气的压强和体积分别为p2和v2.根据力的平衡条件有p2sp12s由玻意耳定律得p1v1p102v0p2v2p0v0由于两活塞用刚性杆连接，故v12v02(v0v2)联立式解得p1p0pv1答案(1)(p0p)(2)p0p，跟进题组练考题提能力1.(2020东北三省四市模拟)如图所示，两竖直且正对放置的导热汽缸底部由细管道(体积忽略不计)连通，两活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两汽缸内无摩擦地移动上下两活塞(厚度不计)的横截面积分别为s110 cm2、s220 cm2，两活塞总质量为m5 kg，两汽缸高度均为h10 cm.汽缸内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时，活塞a、b到汽缸底部距离均为l5 cm(图中未标出)已知大气压强为p01.0105 pa，环境温度为t0300 k，重力加速度g取10 m/s2.(1)若缓慢升高环境温度，使活塞缓慢移到一侧汽缸的底部，求此时的环境温度；(2)若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞b，在活塞b由开始运动到汽缸底部过程中，求向下推力的最大值解析：(1)汽缸内气体压强不变，温度升高，气体体积变大，故活塞向上移动，由盖吕萨克定律得：代入数据得：t400 k.(2)设初始气体压强为p1，由平衡条件有：p0s1p1s2mgp0s2p1s1代入数据得：p11.5105 pa由题意知，活塞b刚要到达汽缸底部时，向下的推力最大，此时气体的体积为hs1，设压强为p2由玻意耳定律得：p1(ls1ls2)p2hs1代入数据得：p22.25105 pa由平衡条件有：p0s1p2s2mgp0s2p2s1f代入数据得：f75 n.答案：(1)400 k(2)75 n“液柱”类模型典题例析析典题学通法例2(2019全国，33(2)t)如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同已知大气压强为76 cmhg，环境温度为296 k.(1)求细管的长度；(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度审题指导(1)研究对象是封闭部分气体，计算气体压强时应注意气体压强、外部大气压强，还有液柱压强之间的关系(2)计算气体体积时，2 cm是细管中气体长度的变化量，同时计算细管中气体长度时不能遗漏液柱长度2 cm.(3)缓慢加热时液柱缓慢移动，可以认为液柱处于平衡状态解析本题考查了气体实验定律内容，培养学生的综合分析能力、应用数学知识处理物理问题的能力，体现了核心素养中的科学推理要素(1)设细管的长度为l，横截面的面积为s，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为v，压强为p；细管倒置时，气体体积为v1，压强为p1.由玻意耳定律有pvp1v1由力的平衡条件有pp0ghp1p0gh式中，、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强由题意有vs(lh1h)v1s(lh)由式和题给条件得l41 cm(2)设气体被加热前后的温度分别为t0和t，由盖吕萨克定律有由式和题给数据得t312 k答案(1)41 cm(2)312 k跟进题组练考题提能力2.(2020南昌重点中学模拟)如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银柱，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中开启上部连通左右水银的阀门a，当温度为300 k，平衡时水银柱的位置如图(h1h25 cm，l150 cm)，大气压强为75 cmhg.求：(1)右管内空气柱的长度l2；(2)关闭阀门a，当温度升至405 k时，左侧竖直管内空气柱的长度l3.(大气压强保持不变)解析：(1)左管内气体压强：p1p0gh280 cmhg，右管内气体压强：p2p1gh185 cmhg，设右管内外液面高度差为h3，则p2p0gh3，解得h310 cm，右管内空气柱长度l2l1h1h2h350 cm.(2)设玻璃管横截面积为s，由理想气体状态方程，解得：l360 cm.答案：(1)50 cm(2)60 cm“充气、抽气”模型典题例析析典题学通法例3(2019全国，33(2)t)热等静压设备广泛应用于材料加工中该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为3.2102m3，使用前瓶中气体压强为1.5107 pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0106 pa；室温温度为27 .氩气可视为理想气体(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；(2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ，求此时炉腔中气体的压强审题指导(1)以每瓶中的氩气为研究对象使用前后满足玻意耳定律(2)以10瓶压入的气体为研究对象，把变质量问题变为定质量问题，满足玻意定律(3)压入炉腔的气体加热前后满足查理定律解析(1)设初始时每瓶气体的体积为v0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1.假设体积为v0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为v1.由玻意耳定律p0v0p1v1被压入到炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为v1v1v0设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为v2.由玻意耳定律p2v210p1v1联立式并代入题给数据得p23.2107 pa(2)设加热前炉腔的温度为t0，加热后炉腔温度为t1，气体压强为p3.由查理定律联立式并代入题给数据得p31.6108 pa答案(1)3.2107 pa(2)1.6108 pa跟进题组练考题提能力3.如图所示，总体积为v的圆柱形汽缸中，有一个厚度不计的轻质活塞，活塞横截面积为s，与汽缸壁之间可以无摩擦滑动在温度为t0，大气压强为p0的环境中，用活塞密封一定质量的空气，并在活塞上放一个质量为m的重物(mgp0s)，系统达到平衡状态后，系统的体积为，并与环境温度相同为使活塞升至汽缸顶部，现用一个打气筒对汽缸充气，打气筒一次可以把一个标准大气压下体积为的空气充入汽缸(空气看作理想气体，1.414)(1)在缓慢充气的情况下，缸内气体温度不变，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部；(2)在快速充气的情况下，缸内气体来不及散热，且每次充气可以使缸内气体温度升高，求至少充气多少次才能使活塞升至汽缸顶部解析：(1)设至少充气n次，则n次充气的气体体积为，压强为p0，充气后压强为2p0，体积为v，由玻意耳定律p02p0解得n100次(2)设至少充气n次，则n次充气的气体体积为，压强为p0，温度为t0；汽缸原有气体体积，压强为2p0，温度为t0；充气后体积为v，压强为2p0，温度为t0；由理想气体状态方程，得整理得到22解得n100(1)根据题意，取n42次答案：(1)100次(2)42次1(2019石家庄二模)(1)(多选)下列说法中正确的是( )a如图甲所示为热机工作能流分配图，如果在理想情况下没有任何漏气、摩擦、不必要的散热损失，热机的效率会达到100%b如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r0开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，分子势能逐渐变大c如图丙所示为某理想气体分子速率分布图像，由图可知与0 相比，100 时速率大的分子所占比例较多d在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，结果得到如图丁所示石蜡熔化的图样，则该样品一定为非晶体e如图戊所示，透明塑料瓶内有少量水，水上方有水蒸气用橡胶皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内会出现“白雾”，这是由于气体膨胀对外做功温度降低造成的(2)如图所示，质量m50 kg的导热汽缸置于水平地面上，质量不计，横截面积s0.01 m2的活塞通过轻杆与右侧墙壁相连活塞与汽缸间无摩擦且不漏气，气体温度t27，汽缸与地面间的动摩擦因数0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，已知g10 m/s2，热力学温度与摄氏温度之间的关系为tt273，求：缓慢升高气体温度，汽缸恰好开始向左运动时气体的压强p和温度t；保证汽缸静止不动时温度的范围解析：(1)根据热力学第二定律可知，如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率也不可以达到100%，故a错误；如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r0开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，由于分子力做负功，分子势能逐渐变大，故b正确；如图丙所示为某理想气体分子速率分布图像，由图可知与0相比，100时速率大的分子所占比例较多；故c正确；在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，由图可知，该样品具有各向同性，则该样品可以是非晶体和多晶体，故d错误；如图戊所示，透明塑料瓶内有少量水，水上方有水蒸气用橡胶皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内会出现“白雾”，这时由于气体膨胀对外做功温度降低造成的；故e正确(2)汽缸开始运动时，汽缸与地面间的摩擦力为最大静摩擦力，汽缸内气体压强为：pp01.2105 pa气体发生了等容变化，根据查理定律可得：，代入数据可得：t360 k，即：tt27387当汽缸恰好不向右运动时，温度有最低值汽缸内气体压强：pp00.8105pa气体发生了等容变化，根据查理定律可得：，可得t240 k，即：tt27333，温度在33到87之间汽缸静止不动答案：(1)bce(2)1.2105pa8733872(2020峨山县校级模拟)(1)(多选)下列说法正确的是( )a凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的b做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，这表明要使物体的内能发生变化，既可以通过做功来实现，也可以通过热传递来实现c保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多d温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大e在水池中，一个气泡从池底浮起，此过程可认为气泡的温度不变，气泡内气体为理想气体，则外界对气泡做正功，同时气泡吸热(2)一个水平放置的汽缸，由两个截面积不同的圆筒联接而成活塞a、b用一长为4l的刚性细杆连接，l0.5 m，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动a、b的截面积分别为sa40 cm2，sb20 cm2，a、b之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧(a的左方和b的右方)是压强为p01.0105 pa的大气当汽缸内气体温度为t1525 k时两活塞静止于如图所示的位置()现使汽缸内气体的温度缓慢下降，当温度降为多少时活塞a恰好移到两圆筒连接处？()若在此变化过程中气体共向外放热500 j，求气体的内能变化了多少？解析：(1)第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，不能够实现，故a错误；做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，表明要使物体的内能发生变化，既可以通过做功来实现，也可以通过热传递来实现，故b正确；保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，分子平均速率增大，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，故c正确；温度越高，分子热运动的平均动能越大，分子的平均速率越大，这是统计规律，具体到个别分子，其速率的变化不确定，因此仍可能有分子的运动速率非常小，故d正确；随着气泡的上升，压强减小，因为温度不变，根据c可知，体积增大，气泡对外界做正功，根据uwq可知，温度不变时，u不变，又w0，所以q0，即气泡吸热，故e错误(2)()对活塞受力分析，活塞向右缓慢移动过程中，气体发生等压变化 由盖吕萨克定律有代入数据：解得t2300 k时活塞a恰好移到两筒连接处()活塞向右移动过程中，外界对气体做功wp03l(sasb)110530.5(41032103)j300 j 由热力学第一定律得uwq300 j500 j200 j即气体的内能减少200 j.答案：(1)bcd(2)()300 k()200 j3(1)一定质量的理想气体，状态从abcda的变化过程可用如图所示的pv图描述，图中p1、p2、v1、v2和v3为已知量气体状态从a到b是_过程(选填“等容”“等压”或“等温”)；状态从b到c的变化过程中，气体的温度_(选填“升高”“不变”或“降低”)；状态从c到d的变化过程中，气体_(选填“吸热”或“放热”)；状态从abcd的变化过程中，气体对外界所做的总功为_(2)如图所示，竖直放置的汽缸上端有一活塞，活塞横截面积为s(厚度不计)，活塞可在汽缸内无摩擦地滑动汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的u形玻璃细管相通汽缸内封闭了一段高为l的气柱，u形管内的气体体积不计此时缸内气体温度为t0，u形管内水银柱高度差为h.已知大气压强为p0，水银的密度为，重力加速度为g.(汽缸内气体与外界无热量交换)求活塞的质量m.对汽缸内气体进行加热，并在活塞上缓慢添加质量为4m的沙子，最终活塞位置不变，求最终汽缸内气体的温度t.解析：(1)ab，对应压强值恒为p2，即为等压过程bc，由恒量，v不变，p减小，t降低cd，由恒量，p不变，v减小，可知t降低，外界对气体做功，内能减小，由uwq可知cd过程放热ab，气体对外界做功wabp2(v3v1)bc，v不变，气体不做功cd，v减小，外界对气体做功wcdp1(v3v2)状态从abcd的变化过程中，气体对外界做的总功wwabwbcwcdp2(v3v1)p1(v3v2)(2)本题考查物体的平衡、查理定律，意在考查考生的理解能力活塞受力分析如图所示，设此时汽缸内气体的压强为p1，由平衡条件有p1sp0smg由u形管中水银的高度差，结合液体压强公式有p1p0gh联立解得活塞的质量msh在活塞上添加质量为4m的沙子，由平衡条件得p2sp0s5mg得p2p05gh汽缸内气体做等容变化，由查理定律得所以此时汽缸内气体的温度为tt0答案：(1)等压降低放热p2(v3v1)p1(v3v2)(2)psht04(2018全国卷，33t)(1)(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是_a气体的内能包括气体分子的重力势能b气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能c气体的内能包括气体整体运动的动能d气体的体积变化时，其内能可能不变e气体的内能包括气体分子热运动的动能(2)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h.a距缸底的高度为h，活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体已知活塞质量为m，面积为s，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦开始时活塞处于静止状态上下方气体压强均为p0，温度均为t0，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功重力加速度大小为g.解析：(1)气体的内能包括分子之间相互作用的势能和分子热运动的动能，与整体的重力势能和动能均无关，故a、c错误，b、e正确；由热力学第二定律可知，气体体积变化时，其内能可能不变，故d正确(2)设活塞在a处时温度为t1，体积为v1，活塞在b处时温度为t2，体积为v2.活塞没动之前是等容过程，t1之后是一个等压过程，v1sh，v2s(hh)，所以解得：t2，wfh(mgp0s)h答案：(1)bde(2)(mgp0s)h5(2018全国卷，33t)(1)(多选)如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如pv图中从a到b的直线所示在此过程中_a气体温度一直降低b气体内能一直增加c气体一直对外做功d气体一直从外界吸热e气体吸收的热量一直全部用于对外做功(2)在两端封闭，粗细均匀的u形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气，当u形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l118.0 cm和l212.0 cm.左边气体的压强为12.0 cmhg.现将u形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边求u形管平放时两边空气柱的长度，在整个过程中，气体温度不变解析：(1)因c，由ab，papb，vavb，可得tatb，故a项错误；因tatb，故理想气体的内能一直增加，b项正确；因气体的体