2026年高考物理复习新题速递之热学

第55页（共55页）2026年高考物理复习新题速递之热学一．选择题（共10小题）1．气压式电脑升降桌通过汽缸上下运动来支配桌子升降，其简易结构如图所示，导热性能良好的圆柱形汽缸与桌面连接，柱状活塞与脚底座连接，汽缸与活塞之间封闭着一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦移动而不漏气。设封闭气体的初始状态为A，现将电脑放在桌子上，桌子缓慢下降一段距离后达到稳定状态B，该过程室内温度不变，然后打开空调，经过一段时间，室内温度降低到一定温度，此时气体状态为C，最后将电脑拿离桌面，封闭气体重新达到新的稳定状态D。关于封闭气体从状态A→B→C→D过程中的V﹣T图像可能正确的是（）A． B． C． D．2．一定质量的理想气体的状态变化过程已表示在如图所示的p﹣V图上，气体先由a状态沿双曲线变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化至c状态，a、c两点位于平行于纵轴的直线上。以下说法中正确的是（）A．由a状态至b状态为温度升高 B．由b状态至c状态放出热量 C．由c状态至a状态气体对外界做功，同时吸收热量 D．c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数小于b状态3．如图所示，一定质量理想气体经历了由a→b→c→a的循环过程，已知ba延长线过O点，bc平行于p轴。下列说法正确的是（）A．a→b过程，气体对外界做功 B．b→c过程，气体对外界做功 C．c→a过程，气体吸收热量 D．a→b→c→a过程，气体放出热量4．卡诺循环是一种理想化的热力学循环，由法国工程师尼古拉。卡诺于1824年提出。一定质量某理想气体的卡诺循环（A→B→C→D→A）可用如图压强—体积（p﹣V）图像来表达，A、B、C、D分别为四条线的交点。其中AB线与CD线为两条等温线，温度分别为T2和T1（T2＞T1）。B→C过程与D→A过程中气体与外界无热量交换。已知状态A的压强为p、体积为2V0，状态C的体积为4V0。下列说法正确的是（）A．状态C的压强为2TB．在A→B过程中，气体吸收的热量等于外界对气体做的正功 C．气体在A→B过程中吸收的热量等于C→D过程中放出的热量 D．从整个循环过程看，该气体是对外做功的，是吸收热量的5．下列说法正确的是（）A．扩散现象是不同物质进行的化学反应 B．布朗运动就是固体分子的无规则运动 C．物体温度升高时每一个分子的动能都增大 D．分子间的相互作用力同时存在引力和斥力6．我国瓷器的发展历史悠久，最早可追溯至商周时期。瓷器的烧制采用如图甲所示的窑炉，图乙是窑炉的简图，上方有一单向排气阀。某次烧制过程，排气阀关闭，初始时窑内温度t0＝27℃，窑内气体压强为p0。已知烧制过程中窑内气体体积不变，温度均匀且缓慢升高。气体可视为理想气体，绝对零度取﹣273℃，窑内气体压强升高到2.5p0时，窑内气体温度为（）A．375℃ B．425℃ C．477℃ D．750℃7．如图所示，置于水平地面的气缸封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦，活塞和气缸导热良好，活塞与气缸所处的环境温度恒定。现将少许细砂缓慢倒在活塞上，下列说法正确的是（）A．气体从外界吸收热量 B．外界对气体做功，气体的内能增大 C．单位时间撞击到器壁单位面积上的分子数增多 D．气体的压强不变8．某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V﹣T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（）A．从状态A到B，气体压强增大 B．从状态C到D，气体压强不变但气体分子的平均动能减小 C．从状态D到A，气体放出热量 D．若气体从状态C到D，内能增加2kJ，对外做功3kJ，则气体从外界吸收热量5kJ9．如图所示为充满了一定质量理想气体的密封气柱袋，主要用于保护易碎、易损坏的物品。当气柱袋受到快速挤压过程中与外界无热量交换，关于快速挤压过程中的气柱袋内的气体，下列说法正确的是（）A．内能不变 B．压强不变 C．气体对外做功 D．分子热运动的平均动能增大10．热学系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程叫做绝热过程。理想气体的等温过程在p﹣V图中是一条双曲线。若下列p﹣V图中虚线为等温线，那么实线描绘绝热膨胀过程的是（箭头表示过程进行方向）（）A． B． C． D．二．多选题（共5小题）（多选）11．如图所示，一定质量的理想气体经状态A→B→C→D→A完成循环过程，A→B、C→D为两个等容过程，B→C、D→A为两个绝热过程。B→C过程中气体对外做功300J，TB＝900K，pB＝300kPa，pC＝120kPa，VCA．A→B→C→D→A过程中气体对外做功为零 B．A→B过程气体分子平均动能减小 C．B→C过程中气体内能的变化量ΔU＝﹣300J D．C状态气体的温度为TC＝576K（多选）12．如图所示，两端封口、内壁光滑的绝热汽缸内部被两锁定的绝热活塞a、b等分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，活塞b上装有阀门K，开始时阀门K关闭，Ⅰ、Ⅲ内封闭有压强相等的理想气体，Ⅱ内为真空，某时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，解锁活塞a，再经过一段时间达到稳定，下列说法正确的是（）A．打开阀门K后，解锁活塞a前，气体自Ⅲ向Ⅱ扩散过程温度不变 B．打开阀门K后，解锁活塞a前，稳定后Ⅲ中气体压强与打开K前Ⅲ中气体压强相等 C．解锁活塞a，稳定后Ⅲ中气体温度低于打开K前Ⅲ中气体温度 D．解锁活塞a至再次稳定的过程，Ⅰ中气体内能减小（多选）13．一定质量的理想气体从状态a开始经ac、cb、ba三个过程回到状态a，其中a、c连线经过原点O，a、b连线平行于t轴，b、c连线平行于p轴，横轴的单位为摄氏度，下列说法正确的是（）A．a→c过程，气体对外界做功 B．b→a过程，气体从外界吸热 C．c→b过程，气体对外界做的功等于从外界吸收的热量 D．b状态时气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数比a状态少（多选）14．将一只压瘪的乒乓球放到热水中，发现乒乓球会恢复原状。乒乓球内被封闭的气体视为理想气体，在这个过程中，下列说法正确的是（）A．气体分子的平均动能增大 B．所有分子的运动速度都变大 C．气体吸收的热量等于其增加的内能 D．气体吸收的热量大于其对外做的功（多选）15．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是（）A．从a到b，气体温度降低 B．从a到b，气体对外界做功 C．从b到c，气体内能减小 D．从b到c，气体从外界吸热三．解答题（共5小题）16．如图所示为一形状不规则但导热良好的容器，为了测量该容器的容积，某兴趣小组在其开口处连接一根两端开口的竖直玻璃管，密封好接口，用一惰性气体充满容器，并用质量m＝0.1kg的活塞封闭内部气体。已知玻璃管内壁光滑，半径r＝0.5cm。当环境温度T0＝300K时，玻璃管内气柱长度L＝10cm；环境温度缓慢升高到310K时，气柱长度增至70cm。已知大气压强恒定，p0=1.0×105Pa（1）温度变化过程中容器中气体对外界做的功W；（2）温度变化过程中容器中气体（选填“吸热”或“放热”），容器中气体分子平均速率（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（3）水壶的容积V（保留三位有效数字）。17．家庭中使用的一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为V0，压强为p0，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为1.5V0，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍，外界大气压强为p0，重力加速度为g，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。求：（1）此时吸盘内的气体的压强与原来压强之比；（2）安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量。18．如图所示，柱形气缸竖直放置，内部密封一定质量的理想气体，内部空间总高度H＝2m，顶部导热良好，其余部分绝热。横截面积S＝0.02m2、质量m＝0.8kg且厚度不计的绝热活塞将气缸内部空间分为A、B两部分，活塞与气缸顶部由轻弹簧相连。开始时活塞静止在气缸正中间，此时弹簧恰好处于原长状态，A部分气体的压强p1=2.0×104Pa；现对B部分气体缓慢加热，活塞缓慢上升了x＝0.2m，此时B部分气体的热力学温度是原来的2倍。已知重力加速度g（1）最终A部分气体的压强；（2）弹簧的劲度系数。19．如图，在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时容器内气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡。（重力加速度为g）（1）活塞上升过程中，气体分子热运动平均速率（选填“增大”或“减小”），单位时间撞击单位面积的分子个数（选填“增多”或“减少”或“不变”）。（2）活塞上升d时外界空气的温度是多少？（3）在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？20．如图所示，固定在水平桌面上的竖直汽缸横截面积为2S。活塞式打气筒水平放置，横截面积为S，汽缸和打气筒由体积可忽略的细管在底部连通。汽缸及打气筒粗细均匀，内壁光滑，内部各有一轻质活塞a、b将一定质量的理想气体封闭，汽缸底部与活塞a用轻质细弹簧相连。初始时，汽缸及打气筒内封闭气柱的长度均为L，弹簧长度恰好为原长。现用力向左缓慢推动活塞b，直至活塞b向左移动L，活塞a上升14L。已知大气压强为p0（1）最终汽缸内气体的压强；（2）弹簧的劲度系数。

2026年高考物理复习新题速递之热学（2025年10月）参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）题号12345678910答案BBBDDCCDDA二．多选题（共5小题）题号1112131415答案CDADABADAD一．选择题（共10小题）1．气压式电脑升降桌通过汽缸上下运动来支配桌子升降，其简易结构如图所示，导热性能良好的圆柱形汽缸与桌面连接，柱状活塞与脚底座连接，汽缸与活塞之间封闭着一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦移动而不漏气。设封闭气体的初始状态为A，现将电脑放在桌子上，桌子缓慢下降一段距离后达到稳定状态B，该过程室内温度不变，然后打开空调，经过一段时间，室内温度降低到一定温度，此时气体状态为C，最后将电脑拿离桌面，封闭气体重新达到新的稳定状态D。关于封闭气体从状态A→B→C→D过程中的V﹣T图像可能正确的是（）A． B． C． D．【考点】理想气体状态变化的图像问题；理想气体及理想气体的状态方程．【专题】定性思想；推理法；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．【答案】B【分析】根据题意判断气体p、V、T的变化，从而选出正确图像。【解答】解：将电脑放在桌子上，从A到B的过程中，气体等温压缩，压强增大，体积减小；从B到C的过程中，室内温度降低到一定温度，气体等压降温，温度降低，体积减小；从C到D的过程中，气体等温膨胀，压强减小，体积增大；将电脑拿离桌面，D状态的压强又恢复到最初A状态的压强，其封闭气体V﹣T图像，故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题考查了气体状态变化图像问题，分析清楚气体变化过程是解题关键。2．一定质量的理想气体的状态变化过程已表示在如图所示的p﹣V图上，气体先由a状态沿双曲线变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化至c状态，a、c两点位于平行于纵轴的直线上。以下说法中正确的是（）A．由a状态至b状态为温度升高 B．由b状态至c状态放出热量 C．由c状态至a状态气体对外界做功，同时吸收热量 D．c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数小于b状态【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；气体压强的微观解释；热力学第一定律的表达和应用．【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】B【分析】a→b是等温变化，b到c为等压变化，c→a过程体积不变，结合热力学第一定律以及气体压强的微观解释分析。【解答】解：A．因为a→b变化图线为双曲线的一支，为等温线，所以是等温变化，故A错误；B．从b到c为等压变化，体积减小，根据理想气体状态方程pVT=C，所以温度降低，又因为外界对气体做功，根据热力学第一定律ΔU＝W+QC．c→a过程体积不变，没有做功，根据理想气体状态方程pVT=CD．据气体压强的微观解释，气体压强由分子平均撞击力大小与单位时间内与器壁单位面积碰撞次数决定，c状态温度低于b状态，热运动减弱，分子平均撞击力减小，而压强又相同，所以c状态下气体分子单位时间与器壁单位面积碰撞次数大于b状态，故D错误。故选：B。【点评】本题是热学中的图像问题，考查了理想气体状态方程与热力学第一定律的应用，根据图示图像分析清楚气体状态变化过程是解题的前提。3．如图所示，一定质量理想气体经历了由a→b→c→a的循环过程，已知ba延长线过O点，bc平行于p轴。下列说法正确的是（）A．a→b过程，气体对外界做功 B．b→c过程，气体对外界做功 C．c→a过程，气体吸收热量 D．a→b→c→a过程，气体放出热量【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】B【分析】根据图像结合理想气体状态方程以及玻意耳定律判断气体p、V、T的变化，然后结合热力学第一定律即可分析。【解答】解：A．p﹣T图中a→b过程斜率不变，所以气体体积不变，气体不做功，故A错误；B．b→c过程气体温度不变，根据玻意耳定律pV＝C可知，体积增大，气体对外做功，故B正确；C．c→a过程气体温度降低，即ΔU＜0，根据理想气体状态方程p=CVT及与原点连线的斜率可知，体积减小，即W＞0可知Q＝ΔU﹣W＜0气体放出热量，故C错误；D．结合题意画出对应的p﹣V图像，如图所示可知，a→b→c→a过程W＜0，ΔU＝0得Q＝ΔU﹣W＞0气体吸收热量，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了热力学定律的相关知识，理解气体前后压强、体积和温度的变化关系是解决此类问题的关键。4．卡诺循环是一种理想化的热力学循环，由法国工程师尼古拉。卡诺于1824年提出。一定质量某理想气体的卡诺循环（A→B→C→D→A）可用如图压强—体积（p﹣V）图像来表达，A、B、C、D分别为四条线的交点。其中AB线与CD线为两条等温线，温度分别为T2和T1（T2＞T1）。B→C过程与D→A过程中气体与外界无热量交换。已知状态A的压强为p、体积为2V0，状态C的体积为4V0。下列说法正确的是（）A．状态C的压强为2TB．在A→B过程中，气体吸收的热量等于外界对气体做的正功 C．气体在A→B过程中吸收的热量等于C→D过程中放出的热量 D．从整个循环过程看，该气体是对外做功的，是吸收热量的【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】D【分析】根据图像结合理想气体状态方程判断气体p、V、T的变化，然后结合热力学第一定律即可分析。【解答】解：A．其中AB线与CD线为两条等温线，A→B过程中，气体温度不变，则p•2V0＝pB•VBB→C过程中，根据理想气体状态方程可得p联立可得p故A错误；B．在A→B过程中，气体体积增大，即气体对外做功，气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体对外界做的正功，故B错误；CD．气体在C→D过程中，温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，气体放出热量，气体放出的热量等于外界对气体做的功，p﹣V图线与坐标轴围成的区域的面积表示做功，由图可知，A→B过程中，气体对外做功较多，气体温度不变，根据热力学第一定律可知气体吸收热量较大，所以从整个循环过程看，该气体是对外做功的，是吸收热量的，故C错误，D正确。故选：D。【点评】本题主要考查气体实验定律和热力学第一定律，要理解图像的物理意义，结合一定质量的理想气体内能只与温度有关进行分析。5．下列说法正确的是（）A．扩散现象是不同物质进行的化学反应 B．布朗运动就是固体分子的无规则运动 C．物体温度升高时每一个分子的动能都增大 D．分子间的相互作用力同时存在引力和斥力【考点】分子间存在作用力及其与分子间距的关系；分子热运动速率随温度变化具有统计规律；扩散现象实例及解释；布朗运动实例、本质及解释．【专题】定性思想；推理法；分子运动论专题；推理论证能力．【答案】D【分析】根据扩散现象，布朗运动和温度与分子动能的关系和分子力的特点进行分析解答。【解答】解：A.扩散本质上是分子热运动导致的物理现象，而非化学反应，故A错误；B.布朗运动是悬浮在液体或气体中的微小颗粒的无规则运动，本质上是由于微小颗粒周围液体或气体分子热运动不断撞击造成的，并非固体分子自身运动，故B错误；C.温度升高意味着分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，故C错误；D.分子间引力和斥力始终同时存在，距离变化时二者大小关系改变，但总同时存在，故D正确。故选：D。【点评】考查扩散现象，布朗运动和温度与分子动能的关系和分子力的特点，会根据题意进行准确分析解答。6．我国瓷器的发展历史悠久，最早可追溯至商周时期。瓷器的烧制采用如图甲所示的窑炉，图乙是窑炉的简图，上方有一单向排气阀。某次烧制过程，排气阀关闭，初始时窑内温度t0＝27℃，窑内气体压强为p0。已知烧制过程中窑内气体体积不变，温度均匀且缓慢升高。气体可视为理想气体，绝对零度取﹣273℃，窑内气体压强升高到2.5p0时，窑内气体温度为（）A．375℃ B．425℃ C．477℃ D．750℃【考点】气体的等容变化与查理定律的应用．【专题】定量思想；推理法；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．【答案】C【分析】烧制过程中气体发生等容变化，根据查理定律列式求解。【解答】解：烧制前温度T0＝（273+27）K＝300K，烧制过程中气体发生等容变化，根据查理定律有p又t1＝T1﹣273℃解得t1＝477℃，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题主要考查了查理定律，解题关键是找出初末状态参量，明确所研究的气体即可，解题时要注意温度单位的换算。7．如图所示，置于水平地面的气缸封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦，活塞和气缸导热良好，活塞与气缸所处的环境温度恒定。现将少许细砂缓慢倒在活塞上，下列说法正确的是（）A．气体从外界吸收热量 B．外界对气体做功，气体的内能增大 C．单位时间撞击到器壁单位面积上的分子数增多 D．气体的压强不变【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的微观解释；气体的等温变化与玻意耳定律的应用．【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】C【分析】气体体积减小，外界对气体做功，气体温度不变，气体内能不变，根据热力学第一定律以及气体压强的微观解释分析。【解答】解：AB．由于环境温度恒定，所以气体温度不变，则气体内能不变，将少许细砂缓慢倒在活塞上，可知活塞缓慢下滑，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故AB错误；CD．由于气体温度不变，气体体积减小，根据玻意耳定律pV＝C，可知气体的压强增大；由于气体分子的平均动能不变，根据压强微观意义可知，单位时间撞击到器壁单位面积上的分子数增多，故C正确，D错误。故选：C。【点评】本题考查气体定律以及热力学第一定律的综合运用，解题关键是要先根据气体实验定律判断气体的p、V、T的变化，然后结合热力学第一定律公式ΔU＝W+Q进行分析。8．某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V﹣T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（）A．从状态A到B，气体压强增大 B．从状态C到D，气体压强不变但气体分子的平均动能减小 C．从状态D到A，气体放出热量 D．若气体从状态C到D，内能增加2kJ，对外做功3kJ，则气体从外界吸收热量5kJ【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；理想气体状态变化的图像问题．【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】D【分析】根据图像结合气体实验定律和理想气体状态方程判断气体p、V、T的变化，然后结合热力学第一定律即可分析。【解答】解：A．从状态A到B，气体体积不变，温度降低，根据查理定律pT=CB．从状态C到D，根据理想气体状态方程pVT=CC．从状态D到A，气体温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故C错误；D．若气体从状态C到D，根据热力学第一定律可知，内能增加2kJ，对外做功3kJ，则气体从外界吸收热量5kJ，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了气体状态变化图像问题，根据图示图像分析清楚气体变化过程与变化性质是解题的前提，要明确各个过程的变化规律，结合理想气体状态方程或气体实验定律分析是关键。9．如图所示为充满了一定质量理想气体的密封气柱袋，主要用于保护易碎、易损坏的物品。当气柱袋受到快速挤压过程中与外界无热量交换，关于快速挤压过程中的气柱袋内的气体，下列说法正确的是（）A．内能不变 B．压强不变 C．气体对外做功 D．分子热运动的平均动能增大【考点】热力学第一定律的表达和应用；理想气体及理想气体的状态方程．【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】D【分析】由热力学第一定律判断内能的变化；由理想气体状态方程判断气体压强的变化；气体体积减小，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子热运动的平均动能增大。【解答】解：A．气柱袋受到快速挤压时，来不及与外界发生热传递，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律得知气体的内能增大，故A错误；B．气体的体积变小，内能增大，温度升高，根据理想气体的状态方程PVT=CC．气体的体积减小，外界对气体做功，故C错误；D．内能增大，温度升高，分子热运动的平均动能增大，故D正确。故选：D。【点评】本题是对理想气体状态方程和热力学第一定律的考查，解题的关键是要分析气体发生状态变化，知道气体体积减小，外界对气体做功，体积增大，气体对外界做功。10．热学系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程叫做绝热过程。理想气体的等温过程在p﹣V图中是一条双曲线。若下列p﹣V图中虚线为等温线，那么实线描绘绝热膨胀过程的是（箭头表示过程进行方向）（）A． B． C． D．【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；气体的状态参量和实验定律专题；理解能力．【答案】A【分析】根据热力学第一定律判断内能的变化，即可判断温度的变化，然后判断曲线变化的特点。【解答】解：绝热膨胀的过程中体积增大，气体对外做功，则W＜0，Q＝0，根据热力学第一定律ΔE＝W+Q可知ΔE＜0，则气体内能减小，温度降低。根据pV＝nRT，可知压强与体积的乘积pV减小，则在p﹣V图像中的图线在体积V增大的同时偏向横轴偏移。故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题考查了热力学第一定律的应用，根据绝热膨胀的特点先判断温度的变化是关键。二．多选题（共5小题）（多选）11．如图所示，一定质量的理想气体经状态A→B→C→D→A完成循环过程，A→B、C→D为两个等容过程，B→C、D→A为两个绝热过程。B→C过程中气体对外做功300J，TB＝900K，pB＝300kPa，pC＝120kPa，VCA．A→B→C→D→A过程中气体对外做功为零 B．A→B过程气体分子平均动能减小 C．B→C过程中气体内能的变化量ΔU＝﹣300J D．C状态气体的温度为TC＝576K【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．【专题】定量思想；方程法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；推理论证能力．【答案】CD【分析】一定量的理想气体内能由温度决定，温度越高气体内能越大；由图示图像分析清楚气体状态变化过程，应用查理定律判断气体温度如何变化，根据图示图像应用热力学第一定律分析解答；根据理想气体的状态方程解答。【解答】解：A、A→B、C→D过程中气体的体积不变，气体对外做功为零，B→C过程中气体压强的平均值大于D→A过程中气体压强的平均值，所以B→C过程中气体对外做功大于D→A过程中外界对气体做功，所以A→B→C→D→A过程中气体对外做功，不为零，故A错误；B、A→B过程，体积不变，发生等容变化，根据查理定律pT=CC、根据题意可知B→C过程为绝热过程，即Q＝0B→C过程中气体对外做功300J，即W＝﹣300J根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知B→C过程中气体内能的变化量ΔU＝﹣300J，故C正确；D、TB＝900K，pB＝300kPa，pC＝120kPa，VC=代入数据可得TC＝576K，故D正确。故选：CD。【点评】本题是热学中的图像问题，考查了气体状态方程与热力学第一定律的应用，根据图示图像分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，应用热力学第一定律解题时注意各物理量正负号的含义。（多选）12．如图所示，两端封口、内壁光滑的绝热汽缸内部被两锁定的绝热活塞a、b等分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，活塞b上装有阀门K，开始时阀门K关闭，Ⅰ、Ⅲ内封闭有压强相等的理想气体，Ⅱ内为真空，某时刻打开阀门K，经过一段时间稳定后，解锁活塞a，再经过一段时间达到稳定，下列说法正确的是（）A．打开阀门K后，解锁活塞a前，气体自Ⅲ向Ⅱ扩散过程温度不变 B．打开阀门K后，解锁活塞a前，稳定后Ⅲ中气体压强与打开K前Ⅲ中气体压强相等 C．解锁活塞a，稳定后Ⅲ中气体温度低于打开K前Ⅲ中气体温度 D．解锁活塞a至再次稳定的过程，Ⅰ中气体内能减小【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；理想气体及理想气体的状态方程．【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】AD【分析】打开阀门K后，解锁活塞a前，气体自Ⅲ向Ⅱ的真空中扩散时不做功，结合理想气体状态方程分析压强变化；解锁活塞a，Ⅰ气体通过活塞对Ⅱ、Ⅲ中的气体做功，结合热力学第一定律分析。【解答】解：AB．打开阀门K后，解锁活塞a前，气体自Ⅲ向Ⅱ的真空中扩散时不做功，总内能不变，温度不变，体积变为原来的2倍，由理想气体状态方程pVT=C，可知，稳定后Ⅲ中气体压强是打开K前Ⅲ中气体压强的12，故CD．解锁活塞a，Ⅰ气体通过活塞对Ⅱ、Ⅲ中的气体做功，活塞和汽缸绝热，根据热力学第一定律可知Ⅰ气中气体的内能减小，Ⅱ、Ⅲ中气体的内能增加，温度升高，故C错误，D正确。故选：AD。【点评】本题考查了热力学定律的相关知识，理解气体前后压强、体积和温度的变化关系是解决此类问题的关键。（多选）13．一定质量的理想气体从状态a开始经ac、cb、ba三个过程回到状态a，其中a、c连线经过原点O，a、b连线平行于t轴，b、c连线平行于p轴，横轴的单位为摄氏度，下列说法正确的是（）A．a→c过程，气体对外界做功 B．b→a过程，气体从外界吸热 C．c→b过程，气体对外界做的功等于从外界吸收的热量 D．b状态时气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数比a状态少【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；理想气体及理想气体的状态方程；热力学第一定律的表达和应用．【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】AB【分析】根据图像结合理想气体状态方程判断气体p、V、T的变化，然后结合热力学第一定律即可分析。【解答】解：A．a→c过程，体积增大，气体对外界做功，故A正确；B．b→a过程，温度升高，内能增大，压强不变，根据理想气体状态方程pVT=C可知气体体积增大，对外界做功，根据ΔU＝W+QC．c→b过程为等温变化过程，内能不变，c→b体积减小，外界对气体做功，根据ΔU＝W+Q可知，气体放出热量；外界对气体所做的功等于气体放出的热量，故C错误；D．b→a过程，压强不变，温度升高，分子平均动能增大，分子平均运动速率增大，单个分子与器壁的平均作用力增大，由于压强不变，分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少，所以b状态时气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数比a状态多，故D错误。故选：AB。【点评】本题考查气体状态变化的图像问题，知道对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关，温度升高则内能变大，气体体积变大，则气体对外做功，气体体积变小，则外界对气体做功。根据热力学第一定律分析气体的吸热、放热情况。（多选）14．将一只压瘪的乒乓球放到热水中，发现乒乓球会恢复原状。乒乓球内被封闭的气体视为理想气体，在这个过程中，下列说法正确的是（）A．气体分子的平均动能增大 B．所有分子的运动速度都变大 C．气体吸收的热量等于其增加的内能 D．气体吸收的热量大于其对外做的功【考点】热力学第一定律的表达和应用；温度与分子动能的关系．【专题】应用题；学科综合题；定性思想；推理法；方程法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】AD【分析】温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均速率增大，并不是所有分子的速率都增大；由热力学第一定律判断吸收的热量与内能的增加量的大小关系。【解答】解：A、乒乓球恢复原状的过程中，球内被封闭的气体温度升高，气体分子的平均动能增大，故A正确；B、根据气体分子速率分布的特点可知，温度升高时，气体分子的平均速率将增大，并不是所有分子的运动速率都变大，故B错误；CD、乒乓球恢复原状的过程中，气体温度升高，内能增加，ΔU＞0，体积增大，则气体对外做功，则有：W＜0，根据热力学第一定律可得：ΔU＝W+Q，解得：Q＝ΔU﹣W＞0，气体吸收热量，且气体吸收的热量大于其对外做的功，大于其增加的内能，故C错误，D正确。故选：AD。【点评】本题是对温度的微观定义及热力学第一定律的考查，解题的关键是要知道温度升高，分子的平均速率增大，并不是所有分子的速率都增大，由于热力学第一定律解题时要注意各物理量的正负符号的物理意义。（多选）15．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是（）A．从a到b，气体温度降低 B．从a到b，气体对外界做功 C．从b到c，气体内能减小 D．从b到c，气体从外界吸热【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．【专题】定性思想；推理法；理想气体状态方程专题；理解能力．【答案】AD【分析】根据图像得出气体状态参量的变化，结合气体实验定律分析出气体温度的变化；根据热力学第一定律分析出气体的吸放热情况。【解答】解：A、一定质量的理想气体从状态a开始到状态b，压强减小，体积不变，根据理想状态的状态方程pVT=CB．一定质量的理想气体从状态a到状态b，体积不变，没有对外做功，故B错误；C、一定质量的理想气体从状态b到状态c，压强不变，体积增大，根据理想状态的状态方程pVT=CD、气体的体积增大则对外做功W＜0，同时气体的内能增大则ΔU＞0，再根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可知气体一定从外界吸热，故D正确。故选：AD。【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，理解图像的物理意义，结合热力学第一定律即可完成分析。三．解答题（共5小题）16．如图所示为一形状不规则但导热良好的容器，为了测量该容器的容积，某兴趣小组在其开口处连接一根两端开口的竖直玻璃管，密封好接口，用一惰性气体充满容器，并用质量m＝0.1kg的活塞封闭内部气体。已知玻璃管内壁光滑，半径r＝0.5cm。当环境温度T0＝300K时，玻璃管内气柱长度L＝10cm；环境温度缓慢升高到310K时，气柱长度增至70cm。已知大气压强恒定，p0=1.0×105Pa（1）温度变化过程中容器中气体对外界做的功W；（2）温度变化过程中容器中气体吸热（选填“吸热”或“放热”），容器中气体分子平均速率增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（3）水壶的容积V（保留三位有效数字）。【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体的等容变化与查理定律的应用．【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．【答案】（1）温度变化过程中容器中气体对外界做的功等于5.1J；（2）吸热；增大（3）水壶的容积等于1.34L。【分析】（1）根据平衡条件求解压强，根据W＝pΔV分析；（2）温度升高，容器中气体分子平均速率增大；结合热力学第一定律分析；（3）气体等压变化，根据查理定律列式求解。【解答】解：（1）根据pS＝mg+p0S，W＝pSΔL，ΔL＝70cm﹣10cm＝60cm可得W＝5.1J（2）温度升高内能增大，容器中气体分子平均速率增大，且ΔU＞0，体积增加气体对外界做功，则W＜0，根据热力学第一定律可得ΔU＝W+Q可知Q＞0，故温度变化过程中容器中气体吸热；（3）气体等压变化，根据查理定律可得V解得V＝1.34L答：（1）温度变化过程中容器中气体对外界做的功等于5.1J；（2）吸热；增大（3）水壶的容积等于1.34L。【点评】本题主要考查气体实验定律和热力学第一定律，结合一定质量的理想气体内能只与温度有关，温度是分子平均动能的标志进行分析。17．家庭中使用的一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为V0，压强为p0，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为1.5V0，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍，外界大气压强为p0，重力加速度为g，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。求：（1）此时吸盘内的气体的压强与原来压强之比；（2）安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量。【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用；气体压强的计算．【专题】定量思想；推理法；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．【答案】（1）此时吸盘内的气体的压强与原来压强之比等于2：3；（2）安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量等于kp【分析】（1）气体发生等温变化，根据玻意耳定律列式求解；（2）对物体与挂钩整体分析，根据平衡条件列式求解。【解答】解：（1）根据玻意耳定律有p0V0＝p1•1.5V0得p1：p0＝2：3（2）令此挂钩所挂物体的最大质量为M，对物体与挂钩整体分析有（M+m）g＝kNp0S＝N+p1S解得M答：（1）此时吸盘内的气体的压强与原来压强之比等于2：3；（2）安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量等于kp【点评】应用玻意耳定律求解时，要明确研究对象，确认温度不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确确定压强是解题的关键。18．如图所示，柱形气缸竖直放置，内部密封一定质量的理想气体，内部空间总高度H＝2m，顶部导热良好，其余部分绝热。横截面积S＝0.02m2、质量m＝0.8kg且厚度不计的绝热活塞将气缸内部空间分为A、B两部分，活塞与气缸顶部由轻弹簧相连。开始时活塞静止在气缸正中间，此时弹簧恰好处于原长状态，A部分气体的压强p1=2.0×104Pa；现对B部分气体缓慢加热，活塞缓慢上升了x＝0.2m，此时B部分气体的热力学温度是原来的2倍。已知重力加速度（1）最终A部分气体的压强；（2）弹簧的劲度系数。【考点】理想气体及理想气体的状态方程；气体压强的计算；气体的等温变化与玻意耳定律的应用．【专题】定量思想；推理法；理想气体状态方程专题；推理论证能力．【答案】（1）最终A部分气体的压强等于2.5×104Pa；（2）弹簧的劲度系数等于860N/m。【分析】（1）缓慢加热后，A部分气体发生等温变化，根据玻意耳定律列式求解；（2）对B部分气体，由理想气体状态方程求解压强，对活塞进行受力分析，根据平衡条件求解劲度系数。【解答】解：（1）开始时两段气柱的高度均为h缓慢加热后，A部分气体发生等温变化，根据玻意耳定律则有p1hS＝p1′（h﹣x）S解得p（2）初始状态，对活塞进行受力分析，可得p2S＝mg+p1S对B部分气体，由理想气体状态方程得p解得p末状态，对活塞进行受力分析，可得p2′S＝kx+mg+p1′S联立解得k＝860N/m答：（1）最终A部分气体的压强等于2.5×104Pa；（2）弹簧的劲度系数等于860N/m。【点评】一定质量的理想气体状态方程：p1V1T19．如图，在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时容器内气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡。（重力加速度为g）（1）活塞上升过程中，气体分子热运动平均速率增大（选填“增大”或“减小”），单位时间撞击单位面积的分子个数减少（选填“增多”或“减少”或“不变”）。（2）活塞上升d时外界空气的温度是多少？（3）在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用．【专题】定量思想；方程法；气体的状态参量和实验定律专题；理解能力．【答案】（1）活塞上升过程中，气体分子热运动平均速率增大，单位时间撞击单位面积的分子个数减少。（2）活塞上升d时外界空气的温度是h0（3）在此过程中的密闭气体的内能增加了Q﹣（mg+p0S）d；【分析】（1）根据温度对分子热运动的影响以及气体状态变化分析分子热运动平均速率和单位时间撞击单位面积分子个数的变化。（2）利用盖﹣吕萨克定律求解外界空气温度。（3）先求气体对外做功，再根据热力学第一定律求内能增加量。【解答】解：（1）气体从外界吸收热量，活塞缓慢上升过程压强不变，根据V气体的体积增大，故温度升高，则气体的内能增大，气体分子热运动平均速率增大，因体积增大，分子数密度减小，故单位时间撞击单位面积的分子个数减少。（2）取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖﹣吕萨克定律有h得温度T即容器导热性能良好，外界温度也为T（3）活塞上升的过程，外界对系统做的功W＝﹣（mg+p0S）d根据热力学第一定律，ΔU＝Q+W得气体的内能增加了ΔU＝Q﹣（mg+p0S）d答：（1）活塞上升过程中，气体分子热运动平均速率增大，单位时间撞击单位面积的分子个数减少。（2）活塞上升d时外界空气的温度是h0（3）在此过程中的密闭气体的内能增加了Q﹣（mg+p0S）d；【点评】本题综合考查了气体实验定律和热力学第一定律。对于气体问题，关键是确定气体状态参量，选择合适的气体定律。对于内能变化，要考虑做功和热传递两个因素。20．如图所示，固定在水平桌面上的竖直汽缸横截面积为2S。活塞式打气筒水平放置，横截面积为S，汽缸和打气筒由体积可忽略的细管在底部连通。汽缸及打气筒粗细均匀，内壁光滑，内部各有一轻质活塞a、b将一定质量的理想气体封闭，汽缸底部与活塞a用轻质细弹簧相连。初始时，汽缸及打气筒内封闭气柱的长度均为L，弹簧长度恰好为原长。现用力向左缓慢推动活塞b，直至活塞b向左移动L，活塞a上升14L。已知大气压强为p0（1）最终汽缸内气体的压强；（2）弹簧的劲度系数。【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用；气体压强的计算．【专题】计算题；学科综合题；定量思想；方程法；气体的状态参量和实验定律专题；推理论证能力．【答案】（1）最终汽缸内气体的压强为6p（2）弹簧的劲度系数为8p【分析】（1）根据题意分析出气体变化前后的状态参量，结合玻意耳定律列式得出气体的压强；（2）对活塞进行受力分析，结合胡克定律得出劲度系数的大小。【解答】解：（1）封闭的气体的初态压强p1＝p0体积V1＝2SL+SL＝3SL设末态压强p2，体积V根据玻意耳定律可得p1V1＝p2V2解得p（2）稳定后，对活塞a受力分析，有p解得k答：（1）最终汽缸内气体的压强为6p（2）弹簧的劲度系数为8p【点评】本题考查气体定律与力学平衡的综合运用，分析好压强p、体积V、温度T三个参量的变化情况，再选择合适的规律解决，解题关键是要利用好活塞平衡的条件。

考点卡片1．扩散现象实例及解释【知识点的认识】1.扩散的定义：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象．2..扩散现象实例：酒香不怕巷子深、茶叶蛋的制作、堆放煤球的墙壁会变黑等等3.产生原因：组成物质的分子永不停息地做无规则运动．4.实质：扩散现象就是物质分子的无规则运动．5.物理意义：直接反映了组成物质的分子永不停息地做无规则运动．【命题方向】常考题型是考查对扩散现象的理解：扩散现象说明了（）A．气体没有固定的形状和体积B．分子间相互排斥C．分子在不停地运动着D．不同分子间可相互转换分析：从扩散现象的本质出发，反映出分子的无规则运动进行判断，从而即可求解．解答：A、气体没有固定的形状和体积是因为气体分子间距离很大，分子间作用力很小，气体分子可以自由向各个方向运动，故A错误；B、分子间相互排斥，就不会彼此进入了，分子间有空隙，积存在引力又存在斥力；故B错误；C、扩散现象是指分子间彼此进入对方的现象，可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间，直接反映了分子的无规则热运动，故C正确；D、转换是一种化学反应或是原子核反应，这只是彼此进入对方，故D错误．故选：C．点评：考查对扩散现象的理解，注意会确定是否扩散运动，同时理解分子无规则的运动的含义．【解题思路点拨】扩散现象跟物体自身的状态无关，气体与气体、液体与液体、固体与固体以及不同物态之间都可以发生扩散现象。2．布朗运动实例、本质及解释【知识点的认识】1．布朗运动的定义：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动．2．原因：小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的．3．实质：不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动．4.特点：①无规则每个液体分子对小颗粒撞击时给颗粒一定的瞬时冲力，由于分子运动的无规则性，每一瞬间，每个分子撞击时对小颗粒的冲力大小、方向都不相同，合力大小、方向随时改变，因而布朗运动是无规则的。②永不停歇因为液体分子的运动是永不停息的，所以液体分子对固体微粒的撞击也是永不停息的[2]。颗粒越小，布朗运动越明显③颗粒越小，颗粒的表面积越小，同一瞬间，撞击颗粒的液体分子数越少，据统计规律，少量分子同时作用于小颗粒时，它们的合力是不可能平衡的。而且，同一瞬间撞击的分子数越少，其合力越不平衡，又颗粒越小，其质量越小，因而颗粒的加速度越大，运动状态越容易改变，故颗粒越小，布朗运动越明显。④温度越高，布朗运动越明显温度越高，液体分子的运动越剧烈，分子撞击颗粒时对颗粒的撞击力越大，因而同一瞬间来自各个不同方向的液体分子对颗粒撞击力越大，小颗粒的运动状态改变越快，故温度越高，布朗运动越明显。⑤肉眼看不见做布朗运动的固体颗粒很小，肉眼是看不见的，必须在显微镜才能看到。布朗运动间接反映并证明了分子热运动。5．物理意义：间接证明了分子永不停息地做无规则运动．【命题方向】用显微镜观察液体中悬浮微粒的布朗运动，观察到的是（）A、液体中悬浮的微粒的有规则运动B、液体中悬浮的微粒的无规则运动C、液体中分子的有规则运动D、液体中分子的无规则运动分析：花粉微粒做布朗运动的情况，其运动不是自身运动，而是花粉微粒周围的分子做无规则运动，对其撞击产生的运动．解答：布朗运动是固体花粉颗粒的无规则运动，产生原因是液体分子对小颗粒的撞击不平衡造成的，故布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。故选：AB。点评：考查了微粒的运动与分子的运动的区别，同时要知道温度越高、颗粒越小，运动越剧烈．【解题方法点拨】对布朗运动的理解要准确：（1）布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，但它反映了液体分子的无规则运动（理解时注意几个关联词：不是…，而是…，但…）．（2）温度越高，悬浮颗粒越小布朗运动越明显．（3）产生原因：周围液体分子的无规则运动对悬浮颗粒撞击的不平衡．（4）布朗运动是永不停止的．注意布朗颗粒的限度是非常小的，不能用肉眼直接观察到．（5）常见的错误如：光柱中看到灰尘的布朗运动、风沙的布朗运动、液体的布朗运动等。3．分子间存在作用力及其与分子间距的关系【知识点的认识】分子间的相互作用力1．特点：分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力．2．分子间的相互作用力与分子间距离的关系如图所示，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快．（1）当r＝r0时，F引＝F斥，分子力F＝0；（2）当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F斥比F引增大得更快，分子力F表现为斥力；（3）当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F斥比F引减小得更快，分子力F表现为引力；（4）当r＞10r0（10﹣9m）时，F引、F斥迅速减弱，几乎为零，分子力F≈0．【命题方向】（1）第一类常考题型是考查分子间的作用力：如图所示，纵坐标表示两个分间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（）A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10﹣10mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10﹣10mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为斥力D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越大分析：在F﹣r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力．解答：在F﹣r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力．故选B．点评：本题主要考查分子间的作用力，要明确F﹣r图象的含义．（2）第二类常考题型是结合分子势能进行考查：如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则（）A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加分析：由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子势能的变化情况．解答：A、分子在a点受引力，故分子开始做加速运动，c点后，分子力变成了斥力，分子开始减速；故从a到c分子一直做加速运动，故A错误；B、由A分析可知，分子从a到c做加速运动，c点后开始减速，故c时速度最大，故B正确；C、乙分子由a到b的过程中，分子力做正功，故分子势能一直减小，故C正确；D、由b到d的过程中，分子力仍做正功，故分子势能减小，故D错误；故选BC．点评：分子间的势能要根据分子间作用力做功进行分析，可以类比重力做功进行理解记忆．【解题方法点拨】1．要准确掌握分子力随距离变化的规律：（1）分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．（2）引力和斥力都随着距离的减小而增大，随着距离的增大而减小，但斥力变化得快．2．分子力做功与常见的力做功有相同点，就是分子力与分子运动方向相同时，做正功，相反时做负功；也有不同点，就是分子运动方向不变，可是在分子靠近的过程中会出现先做正功再做负功的情况．4．分子热运动速率随温度变化具有统计规律【知识点的认识】分子运动整体的统计规律1．在气体中，大量分子的频繁碰撞，使某个分子何时何地向何处运动是偶然的．但是对大量分子整体来说，在任意时刻，沿各个方向的机会是均等的，而且气体分子向各个方向运动的数目也是基本相等的．这就是大量分子运动整体表现出来的统计规律．2．气体中的大多数分子的速率都接近某个数值，与这个数值相差越多，分子数越少，表现出“中间多，两头少”的分布规律．当温度升高时，分子最多的速率区间移向速度大的地方，速率小的分子数减小，速率大的分子数增加，分子的平均动能增大，总体上仍然表现出“中间多，两头少”的分布规律，气体分子速率分布规律也是一种统计规律．【命题方向】常考题型是对统计规律的理解：（1）如图描绘一定质量的氧气分子分别在0℃和100℃两种情况下速率分布情况，符合统计规律的是．（）A．B．C．D．分析：解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线理解温度是分子平均动能的标志的含义．解答：A、B、温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，故A正确，B错误；C、D、分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，故C错误，D错误；故选A．点评：对于物理学中的基本概念和规律要深入理解，理解其实质，不能只是停留在表面上，同时要通过练习加强理解．（2）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TI，TII，TIII，则（）A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢB．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ分析：本题关键在于理解：温度高与低反映的是分子平均运动快慢程度解：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图Ⅲ腰最粗，速率大的分子比例最大，温度最高；图Ⅰ虽有更大速率分子，但所占比例最小，温度最低，故B正确．故答案为：B．点评：本题考查气体分子速率分布曲线与温度的关系，温度高不是所有分子的速率都大．5．气体压强的微观解释【知识点的认识】1.气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生了持续，均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看，气体的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。2.决定气体压强大小的因素（l）微观因素①气体分子的数密度：气体分子数密度（即单位体积内气体分子的数目）越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。②气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，气体分子与器壁碰撞时（可视为弹性碰撞）对器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大。（2）宏观因素1与温度有关：温度越高，气体的压强越大。②与体积有关：体积越小，气体的压强越大。3.密闭气体压强和大气压强的区别与联系【命题方向】下列说法中正确的是（）A.一定温度下理想气体的分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数目的分布是均匀的B.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁上的平均作用力气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位C.面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大D.如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大分析：由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以分子的速率不等，在一定温度下，速率很大和很小的分子数目很少，每个分子具有多大的速率完全是偶然的；由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强。根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。气体压强与温度和体积有关。解答：A、由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以分子的速率不等，在一定温度下，速率很大和很小的分子数目很少，每个分子具有多大的速率完全是偶然的，故A错误；B、根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故B正确。C、气体压强与温度和体积有关。气体体积也在减小，分子越密集，但是如果气体分子热运动的平均动能减少，即温度减小，气体的压强不一定增大，故C错误。D、如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大，故D正确。故选：BD。点评：加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好3﹣3的基本方法。此处高考要求不高，不用做太难的题目。【解题思路点拨】气体压强的分析技巧（1）明确气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁，持续地碰撞。压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。（2）明确气体压强的决定因素——气体分子的数密度与平均动能。（3）只有知道了以上两个因素的变化，才能确定压强的变化，不能根据任何单个因素的变化确定压强是否变化。6．温度与分子动能的关系【知识点的认识】1．分子动能的定义：分子不听地做无规则运动，那么，像一切运动着的物体一样，做热运动的分子也具有动能，这就是分子动能。2.分子平均动能：物体中分子热运动的速率大小不一，所以各个分子的动能也有大有小，而且在不断改变。在热现象的研究中，我们关心的是组成系统的大量分子整体表现出来的热学性质，因而，这里重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值。这个平均值叫作分子热运动的平均动能。3.温度与分子动能的关系：温度升高时，分子的热运动加剧，温度越高，分子热运动的平均动能越大。温度越低，分子热运动的平均动能越小。因此可以得出结论：物体温度升高时，分子热运动的平均动能增加。这样，分子动理论使我们懂得了温度的微观含义。4.特别注意：温度增大，分子平均动能增大，而不是每一个分子的动能都要增大，分子的运动具有不确定性，对于单个分子而言，其运动情况是随机的。但整体来看，温度升高时，所有分子的平均动能是增大的。【名题方向】封闭在体积一定的容器内的一定质量的气体，当温度升高时，下列说法中正确的是（）A、气体的密度一定增大B、气体分子的平均动能一定增大C、气体每个分子的动能一定增大D、气体每个分子的速率一定增大分析：影响气体压强的微观因素：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大。解答：A、体积一定的容器内的一定质量的气体，当温度升高时，气体的内能增加，所以气体分子的平均动能一定增大，而密度则是不变的，因此A错误；B、体积一定的容器内的一定质量的气体，当温度升高时，气体的内能增加，所以气体分子的平均动能一定增大，而密度则是不变的，因此B正确；C、体积一定的容器内的一定质量的气体，当温度升高时，气体的内能增加，所以气体分子的平均动能一定增大，而气体每个分子的动能不一定增加，也可能会减少，因此C错误；D、体积一定的容器内的一定质量的气体，当温度升高时，气体的内能增加，所以气体分子的平均动能一定增大，而气体每个分子的动能不一定增加，也可能会减少，所以不是每个气体分子的速率增大。因此D错误；故选：B。点评：正确解答本题需要掌握：正确理解温度是分子平均动能的标志、内能等概念；理解改变物体内能的两种方式：做功和热传递；从微观角度解释气体压强变化的原因。【解题思路点拨】1.温度是分子平均动能的唯一标志。温度越高，分子平均动能越大，同样的，分子平均动能越大，也能说明温度越高。2.温度对分子动能是对整体分子而言的，对单个分子的运动没有实际意义。7．气体压强的计算【知识点的认识】1．气体压强的特点（1）气体自重产生的压强一般很小，可以忽略。但大气压强P0却是一个较大的数值（大气层重力产生），不能忽略。（2）密闭气体对外加压强的传递遵守帕斯卡定律，即外加压强由气体按照原来的大小向各个方向传递。2．封闭气体压强的计算（1）理论依据①液体压强的计算公式p＝ρgh。②液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为p＝p0+ρgh③帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传递（注意：适用于密闭静止的液体或气体）④连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。（2）计算的方法步骤（液体密封气体）①选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对象②分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方程③解方程，求得气体压强【命题方向】有一段12cm长汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体．若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上（如图所示），在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为p0＝76cmHg）为（）A、76cmHgB、82cmHgC、88cmHgD、70cmHg分析：先以玻璃管与水银柱整体为研究对象然后以玻璃管中的水银柱为研究对象进行受力分析结合牛顿第二定律求出封闭气体对水银柱的压力大小，然后根据压强的公式计算压强．解答：以玻璃管与水银柱整体为研究对象，有：Mgsin30°＝Ma，得a=12水银柱相对玻璃管静止，则二者加速度相等，以水银柱为研究对象有：mgsin30°+p0s﹣ps＝ma②将①代入②得：p＝p0＝76cmHg故选：A。点评：本题考查了封闭气体压强的计算，正确选取研究对象是关键．【解题思路点拨】计算封闭气体的压强的一般步骤如下：1.选定研究对象，对其进行受力分析；2.列平衡方程或牛顿第二定律；3.求解压强。8．气体的等温变化与玻意耳定律的应用【知识点的认识】玻意耳定律（等温变化）：①内容：一定质量的气体，在温度保持不变时，它的压强和体积成反比；或者说，压强和体积的乘积保持不变．②数学表达式：pV＝C（常量）或p1V1＝p2V2．③适用条件：a．气体质量不变、温度不变；b．气体温度不太低（与室温相比）、压强不太大（与大气压相比）．④p﹣V图象﹣﹣等温线：一定质量的某种气体在p﹣V图上的等温线是双曲线的一支，如图A所示，从状态M经过等温变化到状态N，矩形的面积相等，在图B中温度T1＜T2．⑤p-1V图象：由pV＝CT，可得p＝CT1V，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高，且直线的延长线过原点，如图C所示，可知T1＜【命题方向】如图所示，一根足够长的粗细均匀的玻璃管竖直放置，用一段长为19cm的水银柱封闭一段长10cm的空气柱，已知大气压强为105Pa（相当于76cmHg），气体的温度为27℃，玻璃管的横截面积为2×10﹣4m2，求：（1）求初态时封闭气体压强；（2）若将玻璃管缓慢转至水平位置，整个过程温度保持不变，求封闭空气柱的长度．分析：（1）根据液体内部压强的公式即可求出；（2）气体做等温变化，由玻意耳定律列方程求解末态气柱长度。解答：（1）初态时封闭气体压强：p1＝p0+ρgh＝76cmHg+10cmHg＝95cmHg（2）初态时封闭气体的体积：V1＝l1S末态时封闭气体的体积：V2＝l2S气体做等温变化，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2末态气柱长度：l2＝12.5cm答：（1）初态时封闭气体压强为95cmHg；（2）若将玻璃管缓慢转至水平位置，整个过程温度保持不变，封闭空气柱的长度为12.5cm．点评：（1）初态时封闭气体压强为95cmHg；（2）若将玻璃管缓慢转至水平位置，整个过程温度保持不变，封闭空气柱的长度为12.5cm．【解题思路点拨】应用玻意耳定律求解时，要明确研究对象，确认温度不变，根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量，其中正确确定压强是解题的关键。9．气体的等压变化与盖-吕萨克定律的应用【知识点的认识】1.等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程。2.盖—吕萨克定律（1）文字表述：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。（2）②表达式：V＝CT（其中C是常量），或V13.图像表达4.适用条件：气体的质量一定，压强不变且不太大（等于或小于几个大气压），温度不太低（不低于零下几十摄氏度）。5.在摄氏温标下，盖—吕萨克定律的表述一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增大（或减小）的体积等于它在0℃时体积的1273数学表达式为Vt-V0t=V0273或6.推论；一定质量的气体，从初状态（V、T）开始，发生等压变化，其体积变化ΔV和温度的变化ΔT间的关系为ΔVΔT=V【命题方向】如图所示，汽缸A中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑的且不漏气，B上放一重物C，B与C的总重力为G，大气压为p0．当汽缸内气体温度是20℃时，活塞与汽缸底部距离为h1；当汽缸内气体温度是100℃时活塞与汽缸底部的距离是多少？分析：气缸内的发生等压变化，列出初末状态的状态参量，根据盖﹣吕萨克定律列式求解；注意公式的T为热力学温度。解答：汽缸内气体温度发生变化时，汽缸内气体的压强保持不变，大小为p＝p0+GS，其中以汽缸内气体为研究对象，初状态温度T1＝（273+20）K，体积V1＝h1S；末状态温度T2＝（273+100）K＝373K。由盖﹣吕萨克定律可得V求得V2=T2T1V1变化后活塞与汽缸底部的距离h2=V2S=373答：当汽缸内气体温度是100℃时活塞与汽缸底部的距离是1.3h1。点评：本题考查气体实验定律的应用，关键是列出初末状态的状态参量，选择合适的实验定律，注意温度要化成热力学温度。【解题思路点拨】应用盖﹣吕萨克定律解题的一般步骤（1）确定研究对象，即某被封闭气体。（2）分析气体状态变化过程，明确初、末状态，确在气体状态变化过程中气体的质量和压强保持不变。（3）分别找出初、末两个状态的温度和体积。（4）根据盖―吕萨克定律列方程求解。（5）分析所求结果是否合理。10．气体的等容变化与查理定律的应用【知识点的认识】1.等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程。2.查理定律：（1）文字表述：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。（2）表达式：p＝CT（其中C为常量）或p1（3）图像表示：（4）适用条件：气体质量不变，气体的体积不变。3.对查理定律的理解（1）查理定律是实验定律，是由法国科学家查理通过实验发现的。（2）适用条件：气体质量一定，体积不变，压强不太大（等于或小于几个大气压），温度不太低（不低于零下几十摄氏度）。（3）一定质量的某种气体在体积不变的情况下，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同的。【命题方向】一种特殊的气体温度计由两个装有理想气体的导热容器组装而成，测量时将两个导热容器分别放入甲、乙两个水槽中，如图所示，连接管内装有水银，当两个水槽的温度都为0℃（273K）时，没有压强差；当水槽乙处于0℃而水槽甲处于50℃时，压强差为60mmHg。导热容器的体积恒定且远大于连接管的体积。求：（1）两个水槽的温度都为0℃（273K）时，导热容器内气体的压强多大；（2）当水槽乙处于0℃而水槽甲处于未知的待测温度（高于0℃）时，压强差为72mmHg，此未知待测温度是多少。分析：（1）乙容器内的气体做等容变化，找出初末状态参量，根据查理定律求得压强；（2）乙容器内的气体做等容变化，根据查理定律求得未知温度。解答：（1）设0℃时，甲中气体的压强为p0，T0＝273K；气体温度为50℃即T1＝（273+50）K＝323K时，气体的压强p1＝p0+60mmHg气体做等容变化，有p解得p0＝327.6mmHg（2）设未知温度为T2，p2＝p0+72mmHg有p解得T2＝333K答：（1）两个水槽的温度都为0℃（273K）时，导热容器内气体的压强327.6mmHg；（2）当水槽乙处于0℃而水槽甲处于未知的待测温度（高于0℃）时，压强差为72mmHg，此未知待测温度是333K。点评：本题主要考查了查理定律，关是找出初末状态参量，明确所研究的气体即可，解题时要注意温度单位的换算。【解题思路点拨】1.查理定律及其推论由查理定律p1T1=p2.应用查理定律解题的一般步骤（1）确定研究对象，即被封闭的气体。（2）分析气体状态变化时是否符合查理定律的适用条件：质量一定，体积不变。（3）确定初、末两个状态的温度、压强。（4）根据查理定律列式求解11．理想气体及理想气体的状态方程【知识点的认识】理想气体的状态方程（1）理想气体①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。（2）理想气体的状态方程一定质量的理想气体状态方程：p1V1气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例。【命题方向】题型一：气体实验定律和理想气体状态方程的应用如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K．两气缸的容积均为V0，气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p03；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞