高考物理 考前预测核心考点专项突破 热学 原子物理

热学原子物理

热学是研究与温度有关的热现象的科学。分子动理论是物质的微观结构学说，是宏观现

象与微观本质的联,系纽带；能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律，热力学第二定律

表明热现象的宏观过程都具有方向性

阿伏伽德罗常数是联系归观星与微观量的桥梁；压强是联系力学状态和热学状态的纽带.

光的直线传播、光的反射定律、光的折射定律是光传播的基本规律，平面镜成像、棱镜

色散偏移等光现象是这些基本规律的应用，高考试题多是从光线的传播方向，通过做光路图、

计算等方式来考查学生对基本规律的理解和应用。

光的本性复习中,，要知道光本性学说的历史发展概况：从牛顿支持的微粒说，到惠更斯

的波动说，到麦克斯韦的电磁说，再到爱因斯坦的光子说。对这四个学说的实验基础、学说

内容、要能较好理解。

原子和原子核知识，是人类对物质结构的认识史，重点是核式结构、玻尔理论、原子核

衰变、质能方程、核反应方程等。要熟记一些重要的史实和核反应方程，“考课本”、“不

回避陈题”是本章高考题的特点。

［典型例题］

例1、下列叙述中，正确的是（C）

A、布朗运动就是液体分子的热运动

B、对一定质量的气体加热，内能一定增加

C、1千克0C水的内能比1千克0C冰的内能大

【）、分子间的距离r越小，分子引力越小，分子斥力越大

例2、下列说法正确的是（C）

A、布朗运动就是颗粒分子的热运动

B、分子的势能随分子间距离的增大而增大

C、分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小

D、气体分子的平均动能越大，.气体压强越大

例3.图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保

持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气.现将活塞杆与外界连

接使缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功.若己知理想气体的内能只与

温度有关，则下列说法正确的是（C）

A、气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律

B、气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律

C、气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律

D、上述A、B、C三种说法都不对

例4、一定质量的理想气体,在不与外界发牛热交换的情况下，可能实现的变化为（A

C)

A、温度升高,压强变大，体积减小

温度升高，压强不变，体积增大

C、温度降低，压强减小，体积增大

D、温度降低，压强减小，体积不变

PV=nRT

例5、一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃

上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示，对于两束单色光来说

（BC）

A、玻璃对a的折射率较大

B、匕在玻璃中传播的速度较大V-C/n

C、b光每个光子的能量较大

D、b光的波长较长

例6、用同一束单色光，在同一条件下，先后照射锌片和银片，都能产生光电效应c对于

这两个过程。下列所列四个物理量中一定相同的是（A）,可能相同的是（C）。

A、入时光子的能量

B、逸出功

C、光，电子的动能

D、光电子的最大初动能

Ek=hr-W

例7、下列几种光现象中，能说明光是横波的是（B）

A、薄膜干涉现象B、偏振现象

C、多普勒效应D、光电效应

例8、下列说法正确的是（BC）

A、当氢原子从量子数n=2的状态跃迁至g=6的状态时，发射出光子

B、放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变需要的时间

C、同一元素的两种同位素具有相同的质子数

D、中子与质子结合成笊核时吸收能量

例9、若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余

的能量以电磁辐射的形式释放山来，此电磁辐射就是原子的特征X射线.内层空位的产生有多

种机制，其中的•种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能

量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电子称为内转换电子）.2,4P0

的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E。=1.416MeV交给内层电子（如K、L、M

层电子，K、L、M标记原.子中最靠近核的三个电子层）使其电离.实验测得从2blp。原子

的K、L、M层电离出的电子的动能分别为4=1.323MeV、EL=1.399MeV.

EM=1.412MeV.则可能发射的特征X射线的能量为(AC)

A、().()13MeVB、().()17MeVC、0.076MeV

D、0.093MeV0.093MeV0.017MeV0.004MeV

例L0、如图所示，/仍是由某种透明物质制成的工圆柱体

4

横截面（0为圆心），折射率为五.今有一束平行光以45,的入.射

子力的大小，两条曲线分别表示斥力和吸引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线

的交点，则（）

A.a。表示吸引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为103m

B.表示斥力，㈤表示吸引力，e点的横坐标可能为1（）%

C.必表示斥力，cd表示吸引力，e点的横坐标可能为10I'm

D.助表示吸引力，cd表示斥力，。点的横坐标可能为10"m

答案:D

6、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倒的变化关系，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%错误!未找到引用源。

B.ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10一%

C.若两个分子间距离大于。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，则分子势能亦越来越大

答案:B

7.用显微镜观察水中的花粉，追踪某一个花粉颗粒，每隔10s记下它的位置，得到了a、

b、c、d、e、f、w等点，再用直线依次连接这些点，如图所示，则卜列说法中正确

的是（）

A.这些点连接的折线就是这•花粉颗粒运动的径迹

B.它说明花粉颗粒做无规则运动

C.在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等

D.从a点计时，经36s,花粉颗粒可能不在de连线上

答案案D

8.关于热现象和热学规律，有以下说法（）

A、布朗运动就是液体分子的运动

B、物体的温度越高，分子平均动能越大

C、分子间的距离增大，分子间的引力增大，分子间的弄力减小

D、第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律

答案:B

9.一定质量的气体处于平衡态I,现设法使其温度降低而压强增大，达到平衡态II,则:（）

A.状态I时气体的密度比状态II时气体的密度大

B.状态I时分子的平均动能比状态II时分子的平均动能大

C.从状态I到状态II过程中气体要向外放热

I）.从状态I到状态II过程中气体要对外做功

答案:BC

10.用密闭活塞封闭在汽缸内一定质量的某种理想气体，如果与外界没有热交换，下列说

法正确的是（）

A.若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

B.若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小

C.若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大

0.若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定减小

答案：AD

11、如图所示，一竖直放置开口向上的均匀玻璃管内用水银柱封有一定质量的理想U

气体，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时玻璃管处于静止状态，当玻璃管竖直下落I

J

时，下列说法中正确的是)

A.当玻璃管刚开始下落时，玻璃管的加速度大于重力加速度g

B.玻璃管最初下落的短时间内,水银的加速度在逐渐变大

C.玻璃管最初下落的短时间内,玻璃管的加速度在逐渐变大

D.玻璃管最初下落的短时间内,水银将相对玻璃管下移

答案：AB

12、如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸

内装一定质景的理想气体，系统处于静止状态。现使缸内气体的温度升高,则在此过程中,

气体体积P与弹簧秤拉力7«'的变化情况是

A.y增大,产增大B.P增大，产减小

C.P不变，尸不变【）.V增大，尸不变

答案：D

13.一定质量的理想气体，保持体积不变。下列说法正确的是（）

A.压强增大时,气体的内能增加

B.压强增大时,单位体积的气体分子数增加

C.温度升高时,每个气体分子的动能都增加

D.温度降低时,每个气体分子的动能都减小

答案：A

14.如图所示，绝热气缸中间用固定栓可将无摩擦移动的绝热板固定,隔板质量不计,

左右两室分别充有质量相等的氢气和氧气（忽略气体分子间的相互作用力）。初始时，两室

气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，下列说法中正确的是（）

A.初始时氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率

B.初始时氢气的内能等于氧气的内能

C.松开固定栓直至系统重新达到平衡时，氧气分子单位时间与气缸单位面积碰撞的分子

数增多

D.松开固定栓直至系统重新达到平衡时，氢气的内能减小

答案：ACD

15.如图为一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞月下方封闭着空气，这些

空气分子之间的相互作用力可以忽略。在外力/作用下，将活塞8线慢地向上拉一些。则缸

内封闭着的气体（）

A.单位体积内气体的分子个数

B.单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少

C.气体分子平均动能不变

D.若活塞重力不计，拉力〃对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量.

答案：AB

16、关于气体的压强，下列说法中正确的是（）

A.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的

B.气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大

C.气体的压强等于器壁单位面积、单位时间所受气体分子冲量的大小

D.当某•容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零

答案：C

17、图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸

壁的接触是光滑的，但不漏气.现将活塞杆与外界连接并使之缓慢地向右移动，这样气体将

等温膨胀并通过杆对外做功.若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列

说法正确的是（）

A.气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律

B.气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律

C.气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律

D.A、B、C三种说法都不对

答案：C

18.下列叙述正确的是（）

A.用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙

B.温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同

C.夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到到最小趋势的獴

故

I）.自然界中进行的一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性

答案案CD

19.下列说法中正确的是（）

A.布朗运动就是液体分子的无规则运动

B.固体不容易被压缩是因为分子间只存在斥力

C.内燃机可以把内能全部转化为机械能

D,给物体加热，物体的内能不一定增加

答案D

20.如图所示，绝热隔板k把绝热的气缸分成体积相等的两部分，k与气缸壁的接触是光滑

的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可

忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，下列说法正确的是

（）

A.a的体积增大了，压强变小了

B.b的温度升高了

C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈

D.a增加的内能大于b增加的内能

答案：BCD

21、某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、

打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能变化情况，车胎内

气体温度随时问变化的情况如图所示。可获取的信息是（）

A.从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大

B.打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓

慢减少

C.拔掉气门芯后由手气体冲出对外做功，其内能急剧减少

D.放气后静置段时间由于再次对气体做功，气体内能增

答案：C

22.有以下说法：

A.燧是物体内分子运动无序程度的量度

B.在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降

C.满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发进夕亍的

D.从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功是不可能的

E.布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动

F.分子间的距离r存在某一值打，当r大于打时，分子间斥力大于引力；当r小于心时斥

力小于引力

答案:ABC

23、如图所示，将一空的薄金属圆筒开口向下压入水中，设水温均匀且恒定，且筒内空气

无泄漏，不计空气分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，发现筒内空气

体枳在不断减小，则下面说法中正确是：

A.筒内空气的压强在增大B.筒内空气的温度在升高

C.筒内空气向外界放热D.筒内空气的为能减小

答案：AC

24.下列说法正确的是［）

A.布朗运动是液体分子的无规则运动

B.液体很难被压缩的原因是：当液体分子的距离减小时，分子间的斥力增大，分子间

的引力减小，所以分子力体现为斥力

C.热力学第二定律告诉我们：温度能够自发地从高温物体传到低温物体

D.物体的内能大小与温度、体积和物质的量三者有关

答案I）

25、下列说法中正确的是：（）

A,气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁

的作用力增大，从而气体的压强一定增大

B.气体体积变小时，单位体枳的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增

多，从而气体的压强一定增大

C.压缩一定量的气体，气体的内能一定增加

D.有一分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的分子力为零处时，a具

有的动能一定最大

答案：D

26.如图所示，容器小3各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大

气压恒定，整个装置与外界绝热（即无热交换）.原先，力中水面比6中的高，打开阀门使

力中的水逐渐向〃中流，最后达到平衡。那么在这个过程中

A.大气压力对水做功的代数和不为零，水的内能增加

B.水克服大气压力做功的代数和不为零，水的内能减少

C.大气压力对水的代数和为零，水的内能不变

D.水克服大气压力做功的代数和为零，水的内能增加

答案：D

二：计算、问答题

27.如图所示的是医院用于静脉滴注的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室

4密封的瓶口处的橡胶塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，6管为输

液软管，中间又有一气室儿而其c端则通过针头接入人体静脉.

①若气室力、6中的压强分别为"、外，则它们与外界大气

压强R的大小顺序应为▲

②在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，有液滴注的速度是

▲（填“越滴越慢”、“越滴越快”或“恒定”）

答案：恒定

28、

（1）有下列说法：

A.气体吸收热量，其分子的平均动能就增大

B.尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-283c

C.在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形

D.温度、压。力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

其中正确的是.

(2)若对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5C.改用热传递的方式，使

气体温度同样升高5C,那么气体应吸收J的热量.如果对该气体做了2000J的功，

其温度升高了8℃,表明该过程中，气体还(填“吸收”或“放出”)热量J.

(1)CD(2)1500、吸收、400

(1)有以下说法：

A.“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直经等于纯油酸体积除以相应油酸膜的

面积

B.理想气体在体积不变的情况下，压强"与热力学温度T成正比

C.气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大

D.物理性质各向同性的一定是非晶体

E.液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的

F.控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增

大，密度增大，压强也增大

G.让•小球沿碗的圆弧型内壁来回滚动，小球的运动是可逆过程

其中正确的是.

(2)如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一祛码,

活塞和破码的总质最为外现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从£升高到①，且空气柱

的高度增加了△/，已知加热时气体吸收的热量为0,外界大气压强为外，问此过程中被封

闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的P—7图上大致作出该过程的图象(包括在图

象上标出过程的方向).V

解析：(1)AEF

(2)解：由受力分析和做功分析知，在气体缓缓膨胀过程中，活塞与成码的压力对气体

做负功，大气压力对气体做负功，根据热力学第一定律得

错误!未找到引用源。

图像见右图

30.

(1)判断以下说法的正误，在相应的括号内打“或“X”

A.分子间距离增大，分子势能一定增大

B.有的物质微粒在不同条件下可以按不同的规则在空间分布，因此可以生成不同的品

C.一滴油酸酒精溶液体积为匕在水面上形成的单分子油膜的面积为S,则油酸分子

的直径错误!未找到引用源。

（▲）

D.已知某物质的摩尔质最为也密度为错误!未找到引用源。，阿伏加德罗常数为

则该种物质的分子体积为错误!未找到引用源。

（▲）

E.在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和

汽的密度不变，压强也不变（▲）

F.伴随着皤增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧

失做功木领，所以人类必须节约能源（▲）

（2）如图所示，弹簧一端固定于水平台面上，另一端与质量为加活塞拴接在一起，开口

向下.质量为必的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体。已知气缸和活塞均可与外界进行

热交换。由于外界环境的温度缓慢降低，被封气体向外界释放热量0，同时其内能减少八七

已知大气压强为R,气缸的横械面积为S,气缸壁厚忽略不计，重力加速

度为go则

①被封气体的体积▲。（填“增大”、“减小”或“不变”）II

②活塞移动距离为▲；气缸移动距离为▲。

答案:（1）XJXXJJ］百一I

（2）①减小［邕］

②0,错误!未找到引用源。g

31、如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器/

横截面积为S,活塞重为G,大气压强为P。。若活塞固定，密封气体温

度升高1C,需吸收的热量为Q.；若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升

高1℃,需吸收的热量为Q2。

（1）Q1和Q2哪个大些？气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同？

（2）求在活塞可自由滑动时，密封气体温度升高1C,活塞上升的高度h。

解析：⑴设密闭气体温度升高1℃,内能的增量为△&则有

△小。①

△，仁②

对活塞用动能定理得：

WH-Gh=0③

k-PoSh④

W三一1内⑤

解②©④⑤得：Q=△小（〃*G）h⑥

・・・ava⑦

由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但

吸收的热策不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同

⑵解①⑥两式得：

/尸错误!未找到引用源。

32、

⑴判断以下说法的正误，请在相应的括号内打“错误!未找到引用源。”或“J”。

错误!未找到引用源。、扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象

和布朗运动也叫做热运动。（）

错误!未找到引用源八两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略）,

设中固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中前阶段分子力做正功,

后阶段克服分子力做功。（）

错误!未找到引用源八晶体熔化过程中，当温度达到熔点时，吸收的热量全部用来破

坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点。非晶体

没有空间点阵，熔化时不需要去破坏空间点阵，吸收的热量主要转化为分子的动能，不断吸

热，温度就不断上升。（）

错误!未找到引用源。、根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有

方向性，在热传导中，热量只能自发地从高温物休传递给低温物体，而不能自发地从低温物

体传递给高温物体。（）

错误!未找到引用源八气体分子间的距离较大，除了相G碰撞或者跟器壁碰撞外，气

体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。分子的运动杂乱无章,

在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目不均等。（）

错误!未找到引用源八一由不导热的器壁做成的容器，被不

导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为错误！

未找到引用源。的气体，乙室为真空，如图所示。提起隔

板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与

温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度

仍为错误!未找到引用源。。（）

⑵在图示气缸中封闭着温度为错误!未找到引用源。的空

气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞

均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为错误!未找到引

用源。，如果缸内空气温度变为错误!未找到引用源。，则童

物（填“上升”或“下降这时重物将从原处移动_______错误!未找到引用源。。

（设活塞与气缸壁间无摩擦）

（1）A,<X）B.（V）C.D.（SE.（X）F.（V）

（2）①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升•

②分析可知缸内气体做等压变化.救活塞戴面积为Scm2，气体初态体积％=105,3温

度71=400K,求态温度。=2501<,体积设为匕=人5加”力为活塞到缸底的距离）

据第二条，可得〃=6・25M

则重物上升高度M=25cm=3.75cm

33、

（1）下列说法中正确的是（）

A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就"J以计算出阿伏伽德罗常数

B.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显

C.在使两个分子间的距离由很远（r>10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用

力先减小后增大；分子势能不断增大

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.一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大

F.内能向机械能转化是有条件的，即环境中必须存在温度差，通过科技创新，我们能够

研制出内能全部转化为机械能的热机

（2）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V

图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则：

①该气体在状态B、C时的温度分别为多少C?

②该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？

③该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递

的热量是多少？

解析：（l）ADE

（2）①对于理想气体：

A-B错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

B-C错误!未找到引用源。・・.错误!未找到引用源。

②A-C由温度相等得：错误!未找到引用源。

（3）A-C的过程中是吸热.

吸收的热量错误!未找到引用源。

34.某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手

表的表盘玻璃突然爆裂了.而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27c时

表内气体压强为1.0错误!未找到引用源。Pa（常温下的大气压强值），当内外压强差超过6.0

X10'Pa时表盘玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是一21℃,表内气体体枳

的变化可忽略不计.

（1）通过计算判断手表的表盘是向外爆裂还是向内爆裂的？

（2）当时外界的大气压强为多少？

解析：（1）以表内气体为研究对象，初状态的压强为错误!未找到引用源。，温度为

T1=273+27=300K,设末状态的压强为P2,温度为T?=273-21=252K,根据气体状态

方程，有

错误!未找到引用源。

解得错误!未找到引用源。

如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强至少为

错误!未找到引用源。，大于山脚下的大气压强（即常温下大气压强），这显然是不可能

的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。

（2）当时外界的大气压强为：错误!未找到引用源。

35.如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭、

着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容滞错误।未找到引用

底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，源。

活塞上升上h,此时气体的温为已知大气压强为p。，重:力加速

度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：

（1）气体的压强。

（2）加热过程中气体的内能增加量。

（3）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添

加砂粒的质量为止时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。

解析：（1）取活塞为研究对象，由受力平衡得错误!未找到引用源。.......①

（2）气体对外做功错误!未找到引用源。.......②

由热力学第一定律得错误!未找到引用源。.......③

解得错误!未找到引用源。.......④

（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2

则错误!未找到引用源。........⑤

由气态方程错误!未找到引用源。

⑥

解得错误!未找到引用源。⑦

36.（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐（内有液态丙烷）、稳压装置和燃烧器三部分组

成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧.则

以下说法中正确的是_A_.

A.燃气由液态变为气态的过程中要对外做功

B.燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少

C,燃气在燃烧室燃烧的过程是烯增加的过程

D.燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用

（2）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是▲

A.如果保持气体的体枳不变，温度升高，压强减小

B.如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大

C.如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大

1）.如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小

（3）某运动员吸一口气，吸进WOcm，的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为.

▲个.已知Imol气体处于标准状态时的体积是22.4L.（结果保留一

位有效数字）

答案：（1）AC（2）BC（3）1X1022

37.（2008年佛山市普通高中高三教学质量检测二）（1）汽车内燃机汽

缸内汽油燃烧时，气体体积膨胀推动活塞对外做功。已知在某次对外做功

的冲程中汽油燃烧释放的化学能为IX101,因尾气排放、汽缸发热等对

外散失的热量为2.5X102J,则该内燃机对外所做的功为J,该

内燃机的效率为o随着科技的进步，不断设法减小热量损失，则

内燃机的效率不断提高，效率（填“有可能”、“仍不可能”）达到100舟。

解析：（1）本小题考查对热力学第一定律和效率概念的理解，考查实验探究能力。

7.5X103，75%。仍不可能。

(2)本小题考查用油膜法测分子直径的实验数据处理方法。

①油酸膜的面积:S=81X(10X10-3)2m2=8X10-3m2

③油酸分子直径错误!未找到引用源。

38

1.关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是

A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积

B.悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显

C.一定质鼠的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大

D,一定温度下，饱和汽的压强是一定的

E.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

F.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力,

所以液体表面具有收缩的趋势

2.如图所示夕一1，图中，一定质量的理想气体由状态力经过

过程至状态8,气体对外做功280J,放出热量410J；气体又从状态

月经用M过程回到状态4这一过程中气体对外界做功200J.求：

(1)力⑦过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？

(2)〃如过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多

少？

解析：1.BCD

2.(1)/1⑦过程内能增加4Z过程中W.=-280J,Q1=410J

由热力学第一定律及一W=M+Q1=130J

气体内能的变化量为130J

(2)8%过程中气体放热

因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，/切力过程中气体内能变化量

△—K=-130J由题知=200J

由热力学第一定律匕m+Q?

Q2=-330J放出热量330J

39.1964年制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯，它的

气室示意图如图9所示。利用海浪上下起伏的力量，空气从A

吸进来，在B中压缩后再推入工作室C,推动涡轮机带动发电机

发电。当海水下降时•，阀门儿关闭，电打开。当海水上升时，

凡关闭，海水推动活塞等温压缩空气(空气可视为理想.气体)，

空气压强达到6X10%时,阀门M才打开。Ki打开后,活塞继

续推动B中的空气，直到气体全部被推入工作室C为止，同时

工作室C的空气推动涡轮机工作。

(1)根据上述信息，判断下列说法，正确的打“J”，错误的打“X”

()A.压缩气体做功，B中空气的内能一定增大

()B.在活塞向上推动，《未打开之前，B中的空气向周围放出热量

()C.在活塞向上推动，K」未打开之前，B中的每个空气分子对器壁的撞击力增大

()1).压缩气体，体积减小，分子之间的平均距离减小，气体压强增大，分子力表现为斥

()E.该海浪发电机能将海浪的机械能完全转化为电能

(2)设每次吸入压强为l.OXloTa、温度为7℃的空气0.336nr',在标准状态下的体积

为多少？每次吸入的空气中所含的气体分子个数为多少？(NA=6.0Xl(T/mol)

解析：(1)(X)A(J)B(X)C(X)D(X)E

(2)由错误!未找到引用源。

，由题意知P=Po"=273K

错误!未找到引用源。

分子个数错误!未找到引用源。

40.(1)利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质

的构成规律。图的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材

料都是由原子在空间排列

而构成的，具有一定的结

构特征。则构成这些材料

的原子在物质表面排列的

共同特点是：

b.。

(2)制冷机是一种利用工作物质(制冷剂)的逆循环，使热从低温物体传到高温物体的装置,

通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态.夏天，将房

问中一台正工作的电冰箱的门打开，试分析这是否可以降低室内的平均温度？为什么？

解析：(1)本小题是•道联系高新科技实际的题目，考查考生收集、处理信息和获取新知

识的能力，考查对热力学第二定律的理解，考查实验探究能力。

(Da.原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律•般不同。

b.原子排列具有一定对称性。

(2)制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发，室外工

作器向外散热。若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气,

但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室

内的温度会不断升高。

41.如图所示，把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内，管内水银面与槽内水

银面高度差为力，当玻璃管缓慢竖直向下插入一些，问力怎样变化？气体

体积怎样变化？(请用两种方法解答)

解析：假设法：问力怎样改变，实际上就是问被封闭气体压强怎样改

变。设被封闭气体压强为R则"=口-力，假设方不变(如图中虚线所示)，据

题意，管下插过程中，气体体积将减小，可知压强增大，显然力减小，即

管内水银面下降，此时气体压强增大，故气体体积将减小。

极限法：设想把管压得较深，可直观判断/减小，。增大，故人减小,气

体体积也减小。

凡是水银柱在玻璃管中由于管的上提、下压、倾斜、翻转等都可以假设法或极限法来讨

论气柱长度变化及被封气体压强的变化。

【答案】方减小，气体体积也减小

方法技巧气体压强和体积变化分析可采用下列方法：

1.假设法：假设气体的体积或压强不变，比较结论与假设是否矛盾。

2.极限法：本题中将管子下压到内外水银面相平时，管内压强等于大气压，其压强变大,

体积减少。

42.已知金刚石的密度为错误!未找到引用源。，在体积为错误!未找到引用源。小块金刚石

中，含有多少个炭原子？设金刚石中炭原子是紧密地排列在一起的，估算炭原子体积的大

小.已知阿伏加德罗常数错误!未找到引用源

解析：金刚石的摩尔质量错误!未找到引用源。①

体积为错误!未找到引用源。小块金刚石质量为

错误!未找到引用源。②

其中所含的炭原子数为

错误!未找到引用源。③

炭原子体积的大小

错误!未找到引用源。④

43.如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质品的气体，已知容器横截面

积为£活塞重为6,大气压强为耳。若活塞固定，密封气体温度升高1°C,

需吸收的热量为01;若活塞不固定，且可无摩擦滑动：仍使密封气体温I_________I

度升高1C,需吸收的热量为。

（1）和哪个大些？气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同？

（2）求在活塞可自由滑动时，密封气体温度升高1℃,活塞上升的高度瓦

解析：⑴设密闭气体温度升高1℃,内能的增量为。△口则有

△%①

△小②

对活塞用动能定理得：

川内+“大气一6/尸0③

/大七—RSh④

聆一/内⑤

解②®④⑤得：。二△八（R*G）h@

••・QVQ,⑦

由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸

收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同

⑵解①⑥两式得：

儿错误!未找到引用源。⑧

44.⑴下面列举五个热事实：a.水与酒精混合后体积变小；b.糖在热水中溶解得较快：c.粉

笔在黑板写下了字；d.花粉微粒越大，其在液体上的运动越慢；e.放在封闭气体的瓶里的

乙醛自燃。

再列举产生这五个热事实的原因：f.分子间存在着引力；g.分子运动的剧烈程度

与温度有关；h.分子间存在着空隙；i.分子对物体的碰撞几率与物体的体积有关；j.压

缩气体时对气体做功，气体的内能增大，温度升高。

请你找出热事实所对应的热原因：a—_；b—_；c—_；d—_；e—_0（填代号）

⑵理想气体状态方程如下：错误!未找到引用源。。从理论的角度，设定一定的条件，

我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖•口萨克定律。下面请你通

过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必

写数学表达式）

解析：⑴白；g；f；i；j；o

⑵玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。

查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖•吕

萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。

45.（1）在以下说法中，正确的是（）

A.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

B.质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同

C.液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点

D.饱和汽压随温度的升高而变小

（2）用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：①向体积为匕的纯油酸中加入酒精，直到油

酸酒精溶液总量为幺②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入〃滴时体

积为匕③先往边长为30〜40cm的浅盘里倒入2cm深的水：④用注射器往水面上滴1滴上述

溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸

薄腴的形状；⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐

标纸上，计算出轮廓范围内正方形的总数为.M则上述过程遗漏的步骤是▲:油酸分子

直径的表达式户▲.

（3）某风景区有一处约50m高的瀑布，甚为壮观，请估计瀑布上、下水潭的水温因瀑布的

机械能转化成内能而相差多少？［水的比热容错误!未找到引用源。J/（kg.°C）］

解析：（1）AC

（2）将琲子粉均匀撒在水面上才错误!未找到引用源。

（3）设水的的质量为勿，上、下水潭的水温差为A3由能量守恒定律有

错误!未找到引用源。

代入数据解得错误!未找到引用源。℃

46.（1）1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种怪现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏

电流计串联成闭合电路，然后把铜铁丝的一个联接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,

另一个联接点放在火焰上加热，升到很高的温度时，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表

明闭合电路中产生了电流，这就是温差发电现象.问：这一实验是否违反热力学第二定律？简

述这一过程中能的转化情况.

（2）如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封

闭理想气体的压强.开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm：气压表读数为

1.0X105Pa.若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读薮为

1.2X10Va.不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变.

①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况.

②求活塞移动后气体的体积.

解析：（1）不违反，内能不可能全部转化为电能，而不产生其他影响.产生电能是因为被火

焰加热的铜铁丝内能的转化，其内能一部分转化为电能，一部分传递给冰水

（2）①理想气体温度不变.内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，

气体放热.

②根据玻意耳定律：错误!未找到引用源。

活塞移动后气体的体积为：错误!未找到引用源。=25cm3

47.某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内

气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时，停止加热。

（1）若此时锅内气体的体积为V,摩尔体积为V。，阿伏加德罗常数为写出锅内气体分子

数的估算表达式。

（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J,并向外界释放了2.5J的

热量，锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？

（3）若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg,排气孔直径为d=0.3cm,则锅内气体的压强

最大可达多少？设压强每增加3.6Xl（）3pa,水的沸点相应增加1℃,则锅内的最高温度可达多

高？（外界大气压强6=1.DX10'Pa,1Zg=10m/s2）

错库I云林驯已I田渔

解析：（1）设锅内气体分子数为n错误!未找到引用源。NA,°

（2）根据热力学第一定律△U=W+Q=—4J

锅内气体内能减少，减少了4J

（3）当限压阀受到的向.上的压力等于限压阀的重力和大气压力的合力时，气体将排出

锅外，锅内气体压强不再升高，压强达最大，此时温度最高。

锅内最大压强为错误!未找到引用源。

代入数据得p=2.4X105Pa

此时水的沸点错误!未找到引用源。℃

48.当质量一定的气体保持体枳不变时，气体的压强p与热力学温度T之间存在着正比

关系，如图（a）所示.在图（b）所示的u形管中装有水银，左右两部分都密封着空气,

两水银面的高度差为h,把水银管浸没在热水中，则高度差h将（选填“增大”、“减

小”或“不变”），请你运用气体的等容线（即p—T图象）写出判断的过程.

答：▲因P/T=P/To;Z\P二KAT

▲KQKf,_

▲由图知在AT后ALS

▲份右

▲故人增大

49.如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置：开始时封闭的空气柱

长度为20cm,人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人

对活塞做功10J,大气压强为P0=lXl（）5pa,不计活塞的重力.问：

①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？

②若以适当的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J,则气体的内

能增加多少？（活塞的横截面积SGcnZ）

解析：①设压缩后气体的压强为P,活塞的横截面积为S,10=20cm,l=10cm,

V0=10S,V=/S.缓慢压缩，气体温度不变，由玻意耳定律：PoVo=PV

解出p=2X105Pa

②大气压力对活塞做功W产P£（7o-2）=1J,人做功％=10J,

由热力学第一定律：z\u=Wi+Wz+o

将Q=-2J等代人，解出ZXggj

50.（1）分析判断以下说法的正误，在相应的括号内打“或“X”

A,被活塞封闭在气缸中的