高考物理选修3-3

五年高考三年联考绝对突破系列新课标：选修3-3

第12单元热学物态

本单元的命题多集中分子动理论、估算分子数目和大小、热力学两大定律的应用、气体状态参量的意

义及与热力学第一定律的综合，还有气体实验定律和气体状态方程的应用及图象表示气体状态的变化过程

等知识点上，多以选择题和填空题的形式出现；对热学前面知识的考查往往在一题中容纳更多的知识点，

把热学知识综合在一起进行考查，多以选择题和填空题的形式出现；对后者的考查多以计算题的形式出现,

着重考查热学状态方和的应用.《物理课程新标准》在课程性质中指出：“高中物理课程有助于学生继续

学习基本的物理知识与技能，增强创新意识和实践能力，发展探索自然、理解自然的兴趣与热情”.近

两年来热学考题中还涌现了许多对热现象的自主学习和创新能力考查的新情景试题.同时，本考点还可以

与生活、生产的实际相联来考查热学知识在实际中的应用.

第一部分五年高考题荟萃

两年高考・精选（2008〜2009）

考点1分子动理论

1.（09•北京・13）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（D）

A.分子无规则运动的情况

B.某个微粒做布朗运动的轨迹

C.某个微粒做布朗运动的速度——时间图线

D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线

解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，

故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速

度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度-时间图线，

故C项错误；故只有D项正确。

2.（08全国卷1）已知地球半径约为6.4X10"m,空气的摩尔质量约为29X10'kg/mol,一个标准大

气压约为1.0义IO，Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为

（）

A.4X1016m3B.4X1018m3

C.4X1O20m3D.4X1022m3

答案：B

［解析］:大气压是由大气重量产生的。大气压强片言，带入数据可得地球表面大气质量

^5.2X10^0标准状态下Imol气体的体积为片22.4X10%',故地球表面大气体积为片㈣片需第7

nh29X10

X22.4X10V=4X10lm3,B对。

3.（08全国卷2）对一定量的气体，下列说法正确的是（）

A.气体的体积是所有气体分子的体积之和

B.气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

D.当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少

答案：BC

［解析］:气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温

度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是

大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故

不能确定内能变化情况，D项错。

4.（08北京卷）15.假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间

断地数，则完成任务所需时间最接近（阿伏加德罗常数人取6X1023mo「'）（）

A.10年B.1千年C.10万年D.1千万年

答案：C

1M

［解析］：1g水的分子个数N=Lx=3x1022个，则完成任务所需时间力=/不6*10'8小时，

］8A5000

约为1000年。

5.（08天津卷）下列说法正确的是（）

A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能

C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数

D.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

答案：D

［解析］:布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，他反映的是液体无规则的运动，所以A错误：

没有摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全部转化为机械能的B错误，摩尔质量必须和分子

的质量结合才能求出阿伏加德罗常数C错：温度是分子平均动能的标志，只要温度相同分子的平均动能就

相同，物体的内能是势能和动能的总和所以D正确

考点2热和功

6.（09•歌T4）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（D）

A.内能增大，放出热量B.内能减小，吸收热量

C.内能增大，对外界做功D.内能减小，外界对其做功

7.（09•四川•16）关于热力学定律，下列说法正确的是（B）

A.在一定条件下物体的温度可以降到0K

B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

C.吸收了热量的物体，其内能一定增加

D.压缩气体总能使气体的温度升高

8.（09•全国卷I•14）下列说法正确的是（A）

A.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

B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量

C.气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小

D.单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大

解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明

温度降低，但不能说明压强也一定减小,C错.单位体枳的气体分子增加，但温度降低有可能气体的压强减

小,D错。

9.（09•全国卷U76）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板

可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体

温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始

状态相比（BC）

A.右边气体温度升高，左边气体温度不变

B.左右两边气体温度都升高

C.左边气体压强增大

D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量

解析：本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,

根据热力学第一定律，内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内

能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。

10.（09•上海物理•2）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有

关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的

（A）

A.温度和体积B.体积和压强

C.温度和压强1）.压强和温度

解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分

子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。

11.（09•广东物理•13）（1）远古时代，取火是一件困难的事，火一

般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方

法。“钻木取火”是通过方式改变物体的内能，把转变为内

能。

（2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取

出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的

烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的，温度,体

积_______

答案：（1）做功，机械能；（2）热量，升高，增大

解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放

PV

到热水中,瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程=c可知,气体体积

亍

增大。

12.（09•浙江自选模块•14）“物理3-3”模块（10分）一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，

他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式

放在水平放置的木板上，在气球的上方放置-轻质塑料板，如图所示。

（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是

A.大于大气压强

B.是由于气体重力而产生的

C.是由于气体分子之间的斥力而产生的

D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的

（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确

的是

A.球内气体体积变大

B.球内气体体积变小

C.球内气体内能变大

D.球内气体内能不变

（3）为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表

面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0cm

的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”

如图所示。若表演时大气压强为1.013xl05Pa,取g=10m/s2,则

气球内气体的压强为Pa。（取4位有效数字）

气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹"，这

一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关

系？

答案：（1）AD；（2）BD；（3）1.053*105Pa面积相同

13.（09•江苏卷物理•12.A）（选修模块3—3）（12分）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程

中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是。（填写选项前的字

母）

（A）气体分子间的作用力增大（B）气体分子的平均速率增大

（C）气体分子的平均动能减小（D）气体组成的系统地嫡增加

（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则

此过程中的气泡（填“吸收”或“放出”）的热量是J。气泡到达湖面后，温度上升的过

程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了

（3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/nP,平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数

23

NA=6.02xl0mor',取气体分子的平均直径为2x101°m,若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液

体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。

答案：A.（1）D:（2）吸收；0.6；0.2；（3）设气体体积为匕，液体体积为％,

气体分子数〃=也

NA,Vi=n——•（或匕=/i13）

则乜=&就"（或HB/N

m

Vo6m%

v

解得_L=lxlO（9x10-5~2xl（）Y都算对）

Vo

解析：（1）掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上.升过程气泡内的压强减小，

温度不变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度

不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故嫡增大。D项正确。

（2）本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过

程中内能不变，由热力学第一定律AU=Q+W,物体对外做功0.6J,则一定同时从外界吸收热量0.6J,

才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。

（3）微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积

为匕，液体体积为匕，气体分子数〃=迫7^,匕=〃贮（或匕=“，）

m6

则力=上-就”，（或X=e/N）

%6mVom

解得ZL=1X10-4（9x10-5~2x10-4都算对）

14.（08四川卷）下列说法正确的是

A.物体吸收热量，其温度一定升高

B.热量只能从高温物体向低温物体传递

C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现

D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式

答案：D

［解析］:由热力学第一定律可知，做功与热传递可以改变物体的内能，D正确；故物体吸收热量时，

其内能不一定增大，A错；由热力学第二定律可知，宏观的热现象有方向性，但若通过外界做功，热量也

可以从低温物体传到高温物体，B、C错

15.（08重庆卷）地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度

增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（）

A.体积减小，温度降低B.体积减小，温度不变

C.体积增大，温度降低D.体积增大，温度不变

答案：C

［解析］:本题考查气体的有关知识，本题为中等难度题目。随着空气团的上升，大气压强也随着减小,

那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定,

则其温度会降低。所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小。

考点3理想气体状态方程

16.(09•上海物理•9)如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、

B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为/%、压强变化

量为S、4济，对液面压力的变化量为4A、Zlfli,则(AC)

A.水银柱向上移动了一段距离B./匕

C.Ap^>ApfiD.AF\=AFw

对气体A：以=互；

解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律,

对气体B：里=&-,又初始状态满足％=弓+%,可见使A、B升高相同温度，=%5=4-储+//),

TAT；TATA

&'=1-4=2-4，因此旬〉旬，因此△工〉△弓液柱将向上移动，A正确，C正确：由于气体的

总体积不变，因此/%=4%，所以B、D错误。

17.(09•山东物理•36)(8分)-定质量的理想气体由状态/经状态6变为状态C,其中过

程为等压变化，C过程为等容变化。已知30.3m3,7＞%300K、后400K。

(1)求气体在状态8时的体积。

(2)说明过程压强变化的微观原因

(3)没8过程气体吸收热量为Q,8-＞。过气体放出热量为Q,比较b、。的大小说明原因。

解析：设气体在B状态时的体积为V”，由盖一吕萨克定律得，匕£代入数据得丫=0.4加3。

TATB

(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压

强减小。

⑶。］大于2；因为T5故力一＞6增加的内能叮6-＞「减小的内能相同，而—8过程气体对外

做正功，方-61过程气体不做功，由热力学第一定律可知。大于。2

考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律

18.（09•海南物理•14）（12分）（I）（4分）下列说法正确的是（填入正确选项

前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）

（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；

（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；

（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；

（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；

（E）-定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；

（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

（II）（8分）一气象探测气球，在充有压强为1.OOatm（即76.Ocmllg）、温度为27.0℃的氯气

时，体积为3.50m二在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氨气逐渐减小到此高度上的大气压

36.OcmGg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在

这一海拔高度气温为-48.0℃。求：

（1）氮气在停止加热前的体积；

（2）氮气在停止加热较长一段时间后的体积。

答案：（l）ADEF（4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）

（ID（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氮气经历一等温过程。

根据玻意耳一马略特定律有

PM=P2匕

式中，Pl=76.0cm”g，K=3.50加3也=36.0c机”g,匕是在此等温过程末氮气的体积。由①式得

V2=7.39相3②

（2）在停止加热较长•段时间后，氨气的温度逐渐从4=300K下降到与外界气体温度相同，即

T?=225K.这是一等过程根据盖一吕萨克定律有

③

式中，匕是在此等压过程末氮气的体枳。由③式得

匕=5.54加3④

评分参考：本题8分。①至④式各2分。

19.（09•上海物理•21）（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端B开口，管

内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。

先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银

面比中管内水银面高2cm,求：m

K

（1）稳定后右管内的气体压强°；

（2）左管A端插入水银槽的深度瓦（大气压强0=76cmHg）

解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：pd<S=p（A-zl/7/2）S,

所以°=78cmHg；

（2）插入水银槽后左管压强：p'=0+pgH7=80cmHg,左管内外水银面高度差九=二三=4cm-

中、左管内气体r,r=38cm,

左管插入水银槽深度方=/+/〃2—/'+4=7cm。

20.（09•宁夏物理•34）（1）带有活塞的汽缸内封闭一定量

的理想气体。气体开始处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或进

过过程ac到状态c,b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状

态b和状态c的压强分别为R、和Pc,在过程ab和ac中吸收的热

量分别为和Q”<,则（填入选项前的字母,有填错的不得

分）（C）

A.Pb>Pc,Qob>Qa1:

B.Pb>Pc,Q“b<Q“c

C.Pb<Pc,Q“b>Q«c

D.Pb<P„Q水Q,

（2）图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容

器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。

容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p。，温度为T0=273K,连个

活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1po»獭平衡时，各气

体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上

升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到

平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求

(i)第二次平衡时氮气的体积:

(ii)水的温度。

解析:

(i)考虑氨气的等温过程。该过程的初态压强为p。，体枳为hS,末态体积为0.8hS。

设末态的压强为P,由玻意耳定律得

©

活塞A从最高点被推I可第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1几，体积为V；

末态的压强为尸，体积为V,则

p'=p+o.lp。=1.35p0②

V'=2.2hS③

由玻意耳定律得

V=I."，"X2.2/zS=2.7/1S④

L1P.

(ii)活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体枳和温度分别为2//S和

稣=273K,末态体积为2.7/iS。设末态温度为T,由益-吕萨克定律得

丁二^£工368.55K⑤

2hS°

21.(08年上海卷理科综合)温度计是生活、生产中常用的测温装置。右图为一

个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭'

定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范

围为20。。80℃,A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温

度分别为()

A.20℃、80℃、64℃B.20℃、80℃、68℃

C.80℃、20℃、32℃D.80℃、20℃、34℃

答案：C

【解析】根据题意可知，温度越高，水柱上升的高度越高，A点温度最高，D点温度最低，故选项A、

QA_Of）

B错误。由于A、D间的刻度均匀分布，故水柱下端的温度为空一-x3+20=32℃,选项C正确。

15

22.（08年上海卷）已知理想气体的内能与温度成正比。如

图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变

化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能

（）

A,先增大后减小B.先减小后增大

C.单调变化D.保持不变

答案：B

［解析］:由一勿7为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达/V乘积，从实线叮虚线等温线比较可得出,

该面积先减小后增大，说明温度7先减小后增大，内能先将小后增大。

23.（08年上海卷）如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为力的水银柱,

中间封有一段空气，则（）

A.弯管左管内外水银面的高度差为h

B.若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大

C.若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升

D.若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

答案：ACD

【解析】：封闭气体的压强等于大气压叮水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h,A

对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；环境温度升高，封闭气体体积增大,

则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。

24.（08海南卷）⑴下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（填入正确选项前的字

母，每选错一个扣1分，最低得分为0分）.

A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故

B.一定量100C的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加

C.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热

D.如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大

E.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和

F.如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加

⑵（8分）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但可」F.管

内下部被活塞封住•定量的气（可视为理想气体），气体温度为九开始时，将活塞上方抽出,

当活塞上方的压强达到R时，活塞下方气体的体积为心活塞上方玻璃管的容积为2.6〉

活塞因重力而产生的压强为0.5小。继续将活塞上方抽成真空并密封.整个抽气过后K温度

始终保持不变.然后将密封的气体缓慢加热.求：

①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；

③当气体温度达到1.8刀时气体的压强.

解析：（1）BCE

A错误之处在于气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开；D选项中没考虑气体的体枳对

压强的影响；F选项对气温升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但不是每个分子速率增大，对单个

分子的研究是毫无意义的。

（2）①由玻意耳定律得：上=%+0,5外,式中「是抽成真空后活塞下方气体体积

匕0.5p°

由盖•吕萨克定律得：2牝+匕=二

V7；

解得：厂=1.27

②由查理定律得：*L=_Z

T'O.5po

解得：pK：15Po

25.（08江苏卷）（1）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0X10号，同时气体

的内能增加了1.5X101试问：此压缩过程中，气体（填“吸收”或“放出”）的热量等于一

J.

（2）若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是

（填“A”、"B”或"C”）,该过程中气体的内能（填“增加”、“减少”或“不变”）.

（3）设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算Icm?的表面上有多少个水分子？（已知Imo］水的质量为18g,

地球的表面积约为5xl0Wm2,结果保留一位有效数字）

答案：放出；5X10-4；（2）C：增加；（3）7xl（）3（6xl037x10）都算对）

解析：（1）由热力学第一定律W+Q=AU,得。=△（7—W=—5X10-4J,说明气体放出热量

5xlO^J.

（2）由气态方程比=C（常量）易判断出。过程是等压变化，该过程温度升高，理想气体的内能

T

增加。

（3）1g水的分子数N=2NA①

q

1cn?的分子数〃=N2-②

S。

由①②的”27xl（）3个。

26.（08宁夏卷）（1）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想

气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插

入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温

度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是。（填入选项前的字母，

有填错的不得分）

A.气体分子的平均动能逐渐增大

B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多

C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变

D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量

答案：D

（2）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度

为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完

时，活塞下降了A/4,再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界

天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

解析：设大气和活塞对气体的总压强为Po,加一小盒沙子对气体产生的压强为P，由玻马定律得

p（）〃=（Po+p）e-%）①

由①式得

1

P=]Po②

再加一小盒沙子后，气体的压强变为。+2小设第二次加沙子后，活塞的高度为方'

Po〃=(Po+2pM③

联立②③式解得

3

h'=—h④

5

本题考查玻马定律，对气体作为研究对象，分第一次加小盒沙子和第.次加沙子两次列玻马定律方程

明理由。

解析：（1）设气体初态压强为回，体积为匕：末态出强为P2,体积为匕，由诚意耳定律

PM=，2匕①

代人数据得

②

p2-2.5atm

微观解释：沮度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。

（2）吸热。气体对外做功而内能不变.根据热力学第一定律可知气体吸热。

三年高考・集训（2005〜2007）

1.（07广东理科）下述做法能改善空气质量的是（）

A.以煤等燃料作为主要生活燃料

B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源

C.鼓励私人购买和使用汽车代替公交车

D.限制使用电动车

答案：B

2.（07年江苏卷）分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误的是

）

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

答案：B

3.（07广东卷）一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为小、X、4,

在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为“2、匕、T2,下列关系正确的是

（）

A.P1=P2,匕=2匕，（

B.Pi=“2，■=]匕，Tt-2T2

C.P]=2p2，匕=2匕，7^=27；

D.P,=2p,V=V,

2t2TX=2T2

答案：D

4.（07年全国卷n）对一定量的气体，下列说法正确的是（）

A、在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功

B、在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功

C、在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加

D、在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

答案：D

5.（07年四川卷）如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一只

灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。用

打气筒慢慢向筒内打气，使容器内的压强增加到一定程度，这时读

出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容器后（）

A.温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少

B.温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加

C.温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少

D.温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加

答案：D

6.（07四川理综）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上

端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h,能使h变大的原因是

（）

A.环境温度升高

B.大气压强升高

C.沿管壁向右管内加水银

D.U型玻璃管自由下落

答案：ACD

7.（07广东卷）图为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容

器里的水，引起水温升高。关于这个实验,

A.这个装置可测定热功当量

B.做功增加了水的热量

C.做功增加了水的内能

D.功和热量是完全等价的，无区别

答案：AC

8.（07年全国卷I）如图所示，质量为力的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无

摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，人态是气缸从容器中移出后，在室温（27°C）中

达到的平衡状态。气体从a态变化到6态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列

说法正确的是（）

A.Vb态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

B.与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

C.在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等

D.从a态到6态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量

答案：D

9.（07江苏卷）如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的

导热隔板

导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。初始时，两室

气体的温度相等，氧气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是

()

A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能

B.系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小

C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气

D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小

答案：CD

10.(07年重庆卷)氧气钢瓶充气后压强高于外界人气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保

持不变，氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气()

A.分子总数减少，分子总动能不变B.密度降低，分子平均动能不变

C.吸收热量，膨胀做功D.压强降低，不对外做功

答案：D

11.(07年北京卷)为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初

始水温，经过一段时间后再测量末态水温。改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记录如下表：

序号瓶内水量初始水温时间(h)末态水温

(mL)(°C)(°C)

1100091478

2100098874

3150091480

41500981075

5200091482

62000981277

下列眼镜方案中符合控制变量方法的是()

A.若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据

B.若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次实验数据

C.若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据

D.若研究保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次实验数据

答案：D

12.（07年上海卷）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上

端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高A,能使力变大的原因是（）

A.环境温度升高B.大气压强升高

C.沿管壁向右管内加水银D.U型玻璃管自由下落

答案：D

13.（07年天津卷）A、B两装置，均由一支一端封闭，一端开口且带有

玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件

都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中（插入过程没有空

气进入管内），水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有

热交换，则下列说法正确的是()

A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量

B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量

C.A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同

D.A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同

答案：B

14.（07年江苏卷）如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的

导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为

理想气体）。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松

开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是（）

A、初始时氢分子的平均去动能大于氧分子的平均动能

B、系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小

C、松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气

D、松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小

答案:B

15.（07全国理综D）对一定量的气体，下列说法正确的是()

A.在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功

B.在压强不断增大的过程中，气体一定对外界做功

C.在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加

D.在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

答案：A

16.（07四川理综）56如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞

插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡胶塞子卡住的可移

动胶塞。用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一

定程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容器口后

()

A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功，内能减少

B.温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内