2025年高考物理复习新题速递之热学（2024年9月）

第1页（共1页）2025年高考物理复习新题速递之热学（2024年9月）一．选择题（共10小题）1．（2024春•渝北区校级期中）下列关于分子动理论的说法中正确的是（）A．咸鸭蛋的制作与分子运动有关 B．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 C．显微镜下观察到的布朗运动就是花粉分子的运动 D．气体分子永不停息地做无规则运动，固体分子之间相对静止不动2．（2024春•渝北区校级期中）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．甲图是水分子的分子势能Ep随分子间距离r的关系图象，B点对应的位置水分子之间的相互作用总体上表现为引力 B．乙图在模拟气体压强产生机理的实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 C．显微镜下微粒运动的位置连线就是微粒的运动轨迹 D．丁图描述了氧气分子分别在0℃和100℃时的速率分布，实线对应100℃时的速率分布3．（2024春•辽宁期末）如图甲所示，上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置，管内用两段长度分别为h1＝15cm、h2＝10cm的水银柱封闭着长度分别为LA＝20cm、LB＝10cm的A、B两段空气柱，大气压强p0＝75cmHg。现将玻璃管以垂直纸面的轴轻轻转动180°至开口向上，两段空气柱被混在一起，如图乙所示。此过程中空气未泄漏，水银未从管口溢出，不考虑气体温度变化。则此时空气柱的长度为（）A．17cm B．22cm C．24cm D．25cm4．（2024春•渝中区校级月考）下列说法中正确的是（）A．理想气体的定容比热容小于定压比热容 B．气体吸热后温度一定升高 C．打气时，越下压阻力越大是因为分子斥力变大 D．相等质量、相同温度的氢气和氧气的分子总动能相等5．（2024春•临汾期末）关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．物体的温度可以达到零下300℃ B．第二类永动机违背了能量守恒定律 C．做功和热传递对改变物体的内能是等效的 D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，可将海水的内能全部转化为机械能6．（2024春•临汾期末）在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积相同，则下列说法正确的是（）A．氢气的密度较小 B．氧气的密度较小 C．氢气的压强较小 D．氧气的分子数较少7．（2024春•沙坪坝区校级月考）健身球是一种新兴、有趣的体育健身器材。如图所示，健身者正在挤压健身球，健身球内的气体视为理想气体且在挤压过程中温度不变，下列说法正确的是（）A．健身球内的气体向外界释放热量 B．健身球内的气体对外界做正功 C．健身球内的气体内能变大 D．健身球内的气体单位时间、单位面积撞击球壁的分子数不变8．（2024春•渝中区校级期中）如图为两分子间的分子力与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从r＝r3处静止释放至运动到r＝r1的过程中（运动过程中仅考虑分子间作用力，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0）（）A．a、b间分子力先减小后增加 B．b分子在r3位置时仅受到引力作用 C．b分子运动到r1位置时，速度最小 D．两分子间分子势能逐渐变小9．（2024春•鹰潭期末）下列说法中错误的是（）A．从单一热源吸热并全部转化为功是可能的 B．不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化 C．一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大 D．物体内能增加，温度一定升高10．（2024•宝安区校级开学）中华文化源远流长，大量中华诗词中蕴含着物理知识。以下说法正确的是（）A．“瓶冰知冬寒，霜露欺远客”，露是冰融化形成的 B．“照水冰如鉴，扫雪玉为尘”，冰是水蒸气凝固形成的 C．“孤舟蓑笠翁，独钓寒江雪”，雪是水蒸气液化形成的 D．“霜降水泽枯，岁晚木叶落”，霜是水蒸气凝华形成的二．多选题（共5小题）（多选）11．（2024•岳麓区校级开学）如图所示是理想气体变化的V﹣T图像，从Q到A、B、C是气体的三种压缩过程，其中一种是绝热过程，则（）A．Q→A过程中气体压强不变 B．Q→B过程中气体内能不变 C．Q→B过程是绝热过程 D．Q→A外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量（多选）12．（2024•天心区校级二模）如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，气压为1atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.2L的空气。不考虑环境温度的变化。在打气n次后，药液上方的气体压强增大到5atm，在药液上方的气体压强达到5atm时停止打气，并开始向外喷药，当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有V升，则n、V值为（）A．n＝40次 B．n＝60次 C．V＝10L D．V＝4L（多选）13．（2024春•渝中区校级期中）关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）A．第一类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律 B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 C．屋内比屋外温度高，则屋内的所有空气分子速率比屋外所有的空气分子速率大 D．一定质量的理想气体温度升高1℃，其等压过程吸收的热量小于等容过程吸收的热量（多选）14．（2024春•阆中市校级期末）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p﹣V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（）A．气体经历过程1，外界对气体做功 B．气体经历过程1，内能可能增大 C．气体经历过程2，先放热后吸热 D．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的一定相同（多选）15．（2024春•桃城区校级期末）大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰•维尔金斯设计了一种磁力“永动机”。如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P处又掉下。在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，竟在德国取得了专利权。关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是（）A．不符合理论规律，一定不可能实现 B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现 C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现 D．违背能量转化和守恒定律，不可能实现三．解答题（共5小题）16．（2024秋•广州月考）如图（a）所示，竖直放置、开口向上的汽缸内用质量m＝10kg的活塞封闭着一部分理想气体，活塞横截面积S＝0.01m2，能无摩擦的滑动。初始时活塞处于静止状态，距离气缸底部的高度h1＝9cm。若汽缸、活塞导热性好，气体温度始终保持不变，已知大气压强p0＝1×105Pa，重力加速度g取10m/s2，求：（1）初始时刻气体的压强p1；（2）将汽缸缓慢倒置后，如图（b）所示，活塞距气缸底部的高度h2。17．（2024•连城县校级开学）如图所示，某种喷雾器贮液筒的总容积为6L，关闭喷雾阀门装入4L的药液后将加水口密封盖盖好，按压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒，可以把0.1L压强为1atm的空气打进贮液筒，设打气及喷雾过程气体温度不变，大气压强为1atm。求：（1）用打气筒向贮液筒内打气两次，贮液筒内气体压强为多大？（2）在贮气筒内气体压强达2atm时停止打气，打开喷雾阀门使其缓慢喷雾，直至内外气体压强均相等，这时筒内还剩多少药液？18．（2024•南海区开学）某同学从网上订购了一款压力锅，如图为该锅的结构简图。在某次试用过程中，该同学先盖好密封锅盖，并将限压阀套在排气孔上，加热前锅内气体温度t0＝27℃，气体压强与外界大气压强均为p0＝1.0×105Pa。当锅内气体被加热至t1＝127℃时，压力阀恰好被顶起进行泄压。已知出气孔的横截面积S＝3×10﹣5m2，重力加速度g＝10m/s2，热力学温度与摄氏温度的换算关系近似为T＝（t+273）K，不计压力阀和排气孔外壁的摩擦，锅内气体可视为理想气体。（1）求限压阀的质量m。（2）若限压阀被顶起时立即停止加热，并直接取走限压阀进行快速放气。请判断在放气过程中，锅内气体的温度会如何变化？并简要说明理由。19．（2024春•九龙坡区校级期中）某报警装置的原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积S＝2cm2、质量m＝0.1kg的活塞密封一定质量的理想气体。开始时气体处于温度TA＝300K、活塞与容器底的距离h0＝15cm的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升d＝5cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B刚要触动报警器开始报警。从状态A到状态B的过程中，气体内能增加了13.95J，大气压强p0＝1×105pa，忽略活塞与器壁间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，求：（1）封闭气体在状态A时的压强；（2）刚要触动报警器时的温度；（3）气体由状态A到状态B过程中，从外界吸收的热量Q。20．（2024春•临汾期末）钻石中的碳原子（每个碳原子占据一个正方体）以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，图为2克拉（1克拉＝0.2g）的钻石。已知碳原子的直径d＝1.8×10﹣10m，碳元素的相对原子质量为12，阿伏加德罗常数NA（1）该钻石含有的碳原子个数N；（2）钻石的密度ρ。（两问结果均保留两位有效数字）

2025年高考物理复习新题速递之热学（2024年9月）参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．（2024春•渝北区校级期中）下列关于分子动理论的说法中正确的是（）A．咸鸭蛋的制作与分子运动有关 B．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 C．显微镜下观察到的布朗运动就是花粉分子的运动 D．气体分子永不停息地做无规则运动，固体分子之间相对静止不动【考点】温度与分子动能的关系；分子动理论的基本内容；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；理解能力．【答案】A【分析】咸鸭蛋的制作是盐分子扩散的结果；温度升高时，物体内分子的平均动能变大；布朗运动反映了液体分子的无规则运动；分子永不停息地做无规则运动。【解答】解：A．咸鸭蛋的制作是盐分子扩散的结果，因此与分子运动有关，故A正确；B．温度是分子平均动能的标志，当温度升高时，物体内分子的平均动能一定增大，不是每一个分子热运动的速率一定都增大，故B错误；C．显微镜下观察到的布朗运动就是花粉颗粒的运动，它间接说明液体分子永不停息地做无规则运动，而不是花粉分子的运动，故C错误；D．分子永不停息地做无规则运动，不分固体、液体与气体，气体分子和固体分子都在永不停息地做无规则运动，故D错误。故选：A。【点评】本题考查了布朗运动、扩散现象、分子平均动能、分子热运动等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，并能够熟练应用。2．（2024春•渝北区校级期中）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．甲图是水分子的分子势能Ep随分子间距离r的关系图象，B点对应的位置水分子之间的相互作用总体上表现为引力 B．乙图在模拟气体压强产生机理的实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 C．显微镜下微粒运动的位置连线就是微粒的运动轨迹 D．丁图描述了氧气分子分别在0℃和100℃时的速率分布，实线对应100℃时的速率分布【考点】分子势能与分子间距的关系；分子间的作用力与分子间距的关系；气体压强的微观解释；温度与分子动能的关系．【专题】定性思想；推理法；分子运动论专题；理解能力．【答案】D【分析】当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零；图乙模拟气体压强的产生，分子的速度不是完全相等的；布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置；根据速度分布规律的图像分析。【解答】解：A．B点对应的位置水分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，分子引力与斥力大小相等，所以B点对应的位置水分子之间的相互作用总体上表现为分子力为零，故A错误；B．图中模拟气体压强的产生，分子的速度不是完全相等的，所以也不要求小球的速度一定相等，故B错误；C．图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故C错误；D．100℃时分子平均速率比0℃时要大，实线对应100℃时的速率分布，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了速度分布规律的图像、布朗运动、分子势能等基础知识点，侧重知识的实际应用能力，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。3．（2024春•辽宁期末）如图甲所示，上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置，管内用两段长度分别为h1＝15cm、h2＝10cm的水银柱封闭着长度分别为LA＝20cm、LB＝10cm的A、B两段空气柱，大气压强p0＝75cmHg。现将玻璃管以垂直纸面的轴轻轻转动180°至开口向上，两段空气柱被混在一起，如图乙所示。此过程中空气未泄漏，水银未从管口溢出，不考虑气体温度变化。则此时空气柱的长度为（）A．17cm B．22cm C．24cm D．25cm【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；理想气体状态方程专题；推理能力．【答案】A【分析】根据题意分析出气体变化前后的状态参量，解饿和玻意耳定律列式得出空气柱的长度。【解答】解：初始状态气体A的压强pA＝p0﹣ρgh1＝75cmHg﹣15cmHg＝60cmHg气体B的压强pB＝pA﹣ρgh2＝75cmHg﹣25cmHg＝50cmHg玻璃管倒置后气体的压强p＝p0+ρg（h1+h2）＝75cmHg+（15+10）cmHg＝100cmHg根据玻意耳定律可得：pALA+pBLB＝pL解得：L＝17cm故A正确，BCD错误。故选：A。【点评】本题主要考查了理想气体状态方程的相关应用，解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量，结合玻意耳定律即可完成分析。4．（2024春•渝中区校级月考）下列说法中正确的是（）A．理想气体的定容比热容小于定压比热容 B．气体吸热后温度一定升高 C．打气时，越下压阻力越大是因为分子斥力变大 D．相等质量、相同温度的氢气和氧气的分子总动能相等【考点】热力学第一定律的表达和应用；分子间作用力的宏观表现；温度与分子动能的关系．【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．【答案】A【分析】定容比热容仅考虑温度升高所需的热量；而定压比热容不仅包括使物质温度升高所需的热量，还包括物质体积膨胀对外做功所需的热量；根据热力学第一定律ΔU＝W+Q进行分析；气体分子之间的分子力几乎为零；温度是分子平均动能的标志，分析摩尔数是否相同，由此分析内能大小。【解答】解：A、定容比热容表示在恒定体积下，单位质量的物质温度升高1K所需的热量，仅考虑温度升高所需的热量；而定压比热容不仅包括使物质温度升高所需的热量，还包括物质体积膨胀对外做功所需的热量，因此理想气体的定容比热容小于定压比热容，故A正确；B、若气体吸热过程中对外做功，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体吸热后温度不一定升高，故B错误；C、气体分子之间的分子力几乎为零。打气时，越下压阻力越大是因为越下压气体压强越大，气体对气筒活塞向上的支持力越大，故C错误；D、气体分子总动能与气体温度、物质的量等因素有关，虽然氢气和氧气的温度相同，但相同质量的氢气与氧气其物质的量并不相同，因此相等质量、相同温度的氢气和氧气的分子总动能不相等，故D错误。故选：A。【点评】本题主要是考查比热容的概念、热力学第一定律、气体压强以及气体内能的决定因素等。关键是掌握热学部分的基本知识，知道温度是分子平均动能的标志。5．（2024春•临汾期末）关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．物体的温度可以达到零下300℃ B．第二类永动机违背了能量守恒定律 C．做功和热传递对改变物体的内能是等效的 D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，可将海水的内能全部转化为机械能【考点】热力学第二定律的微观解释（无序性）；第二类永动机不可能制成．【专题】定性思想；归纳法；热力学定律专题；理解能力．【答案】C【分析】根据宇宙的下限温度分析；根据热力学第二定律分析；做功和热传递在改变内能上是等效的；根据热力学第二定律分析。【解答】解：A．宇宙中的下限温度为零下273.15℃，故A错误；B．第二类永动机违背了热力学第二定律，并不违背能量守恒定律，故B错误；C．做功和热传递对改变物体的内能是等效的，故C正确；D．根据热力学第二定律，利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，只能将海水的一部分内能转化为机械能，不可能全部转化为机械能，故D错误。故选：C。【点评】熟练掌握热力学第二定律，知道宇宙的温度下限是解题的基础。6．（2024春•临汾期末）在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积相同，则下列说法正确的是（）A．氢气的密度较小 B．氧气的密度较小 C．氢气的压强较小 D．氧气的分子数较少【考点】气体压强的计算；质量与密度（初中）；气体压强的微观解释．【专题】定量思想；推理法；估算分子个数专题；推理能力．【答案】D【分析】根据密度公式比较密度；温度相同，分子平均动能相同，通过比较分子数判断压强大小。【解答】解：AB、质量相同，两种气体的体积相同，则两种气体的密度相同，故AB错误；CD．分子数N=mmmol，由于氧分子的摩尔质量较大，则其分子数较少，相同温度下，氧气的压强更小，故D故选：D。【点评】本题考查了气体的压强、密度等多个知识点的内容，都是一些记忆性的知识点，在平时的学习中多加积累即可做好。7．（2024春•沙坪坝区校级月考）健身球是一种新兴、有趣的体育健身器材。如图所示，健身者正在挤压健身球，健身球内的气体视为理想气体且在挤压过程中温度不变，下列说法正确的是（）A．健身球内的气体向外界释放热量 B．健身球内的气体对外界做正功 C．健身球内的气体内能变大 D．健身球内的气体单位时间、单位面积撞击球壁的分子数不变【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】比较思想；推理法；热力学定律专题；推理能力．【答案】A【分析】一定质量的理想气体的内能由温度决定；气体体积减小，外界对气体做功；根据热力学第一定律分析热传递方向；根据压强的微观意义分析D项。【解答】解：B、健身者正在挤压健身球，球内的气体体积减小，外界对气体做正功，故B错误；C、健身球内的气体视为理想气体，其内能只有分子动能，由温度决定，而温度不变，所以健身球内的气体内能不变，故C错误；A、因外界对气体做正功，有W＞0气体内能不变，有ΔU＝0根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可得Q＜0，即气体向外界释放热量，故A正确；D、气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，而体积变小，则单位体积的分子数变多，由pV＝C可知，气体的压强变大，则健身球内的气体单位时间，单位面积撞击球壁的分子数变多，故D错误。故选：A。【点评】本题考查温度决定理想气体的内能、热力学第一定律以及分子数密度等物理量的应用。要知道一定质量的理想气体的内能只跟温度有关。8．（2024春•渝中区校级期中）如图为两分子间的分子力与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从r＝r3处静止释放至运动到r＝r1的过程中（运动过程中仅考虑分子间作用力，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0）（）A．a、b间分子力先减小后增加 B．b分子在r3位置时仅受到引力作用 C．b分子运动到r1位置时，速度最小 D．两分子间分子势能逐渐变小【考点】分子势能与分子间距的关系；分子间的作用力与分子间距的关系．【专题】定性思想；推理法；分子间相互作用力与分子间距离的关系；理解能力．【答案】D【分析】根据图像确定分子力的变化，判定b分子从开始运动到r1，是加速还是减速，以及分子势能如何变化，关键看分子力之间的作用力的做功情况，做正功分子势能减小，做负功分子势能增加。【解答】解：A、由图像可知，a、b分子力表现为引力，分子力先增大后减小，故A错误；B、b分子在r3位置时受到引力和斥力作用，但引力大于斥力，分子力表现为引力，故B错误；C、b分子运动过程中一直做加速运动，当b分子到达r1位置时，其受到的分子力为0，速度最大，故C错误；D、b分子从开始到r1过程中，分子力表现为引力，引力做正功，分子势能减小，故D正确；故选：D。【点评】本题主要考查了分子之间的作用力的图象，解决本题的关键是把握分子间的合力的变化关系，根据分子力之间的作用力的做功情况确定速度和分子势能的变化。9．（2024春•鹰潭期末）下列说法中错误的是（）A．从单一热源吸热并全部转化为功是可能的 B．不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化 C．一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大 D．物体内能增加，温度一定升高【考点】热力学第二定律的不同表述与理解；物体内能的概念与影响因素；热力学第一定律的表达和应用．【专题】定性思想；归纳法；热力学定律专题；理解能力．【答案】D【分析】根据热力学第二定律分析AB两项；一定质量的理想气体的内能只与温度有关；物体内能增加，温度不一定升高，可举例说明。【解答】解：A、根据热力学第二定律，从单一热源吸热并全部转化为功是可能的，但是要引起其它的变化，故A正确；B、根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化，故B正确；C、一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，则一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大，故C正确；D、物体内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，若物体的内能增加，则温度不一定升高，例如零度的冰融化为零度的水，温度不变，故D错误。本题选错误的，故选：D。【点评】解答本题的关键要理解并掌握根据热力学第二定律，知道一定质量的理想气体的内能只跟温度有关。10．（2024•宝安区校级开学）中华文化源远流长，大量中华诗词中蕴含着物理知识。以下说法正确的是（）A．“瓶冰知冬寒，霜露欺远客”，露是冰融化形成的 B．“照水冰如鉴，扫雪玉为尘”，冰是水蒸气凝固形成的 C．“孤舟蓑笠翁，独钓寒江雪”，雪是水蒸气液化形成的 D．“霜降水泽枯，岁晚木叶落”，霜是水蒸气凝华形成的【考点】物态变化中的能量转化．【专题】定性思想；推理法；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合；理解能力．【答案】D【分析】露是液态，冰、雪、霜是固态，分析状态变化即可判断四个选项。【解答】解：A．露是液态，是由气态变成液态，是液化形成的，故A错误；B．冰是固态，是由液态变成固态，是凝固形成的，故B错误；C．雪是水蒸气凝华形成的，故C错误；D．霜是水蒸气凝华形成的，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了三态变化的定义，属于基础题。二．多选题（共5小题）（多选）11．（2024•岳麓区校级开学）如图所示是理想气体变化的V﹣T图像，从Q到A、B、C是气体的三种压缩过程，其中一种是绝热过程，则（）A．Q→A过程中气体压强不变 B．Q→B过程中气体内能不变 C．Q→B过程是绝热过程 D．Q→A外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量【考点】热力学第一定律的图像问题；气体等温变化的图像问题．【专题】比较思想；推理法；热力学定律专题；分析综合能力．【答案】BD【分析】根据V﹣T图像过原点的直线表示等压变化分析选项A；根据热力学第一定律和等温过程、绝热过程的特点分析BC；根据热力学第一定律分析D选项。【解答】解：A、V﹣T图像与原点连线的斜率表示压强的倒数，Q→A图线与原点连线的斜率变小，所以压强变大，故A错误；BC、Q→B为等温过程，不是绝热过程。气体温度不变，内能不变，故B正确，C错误；D、Q→A气体内能减少，即ΔU＜0。由热力学定律ΔU＝W+Q，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，故D正确。故选：BD。【点评】本题考查了V﹣T图像的理解、热力学第一定律的应用等知识点，基础题。（多选）12．（2024•天心区校级二模）如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，气压为1atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.2L的空气。不考虑环境温度的变化。在打气n次后，药液上方的气体压强增大到5atm，在药液上方的气体压强达到5atm时停止打气，并开始向外喷药，当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有V升，则n、V值为（）A．n＝40次 B．n＝60次 C．V＝10L D．V＝4L【考点】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；推理能力．【答案】AD【分析】本题根据玻意耳定律，结合气体不同的体积和压强分析求解。【解答】解：AB．根据题意，设应打n次气，此时满足p1＝1atm，V1＝（0.2n+2）L，p2＝5atm，V2＝2L根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2代入数据解得n＝40故A正确，B错误；CD．根据题意，设当气体体积为V4时，不能再向外喷药，此时满足p3＝5atm，V3＝2L，p4＝1atm根据玻意耳定律有p3V3＝p4V4代入数据解得：V4＝10L则剩下的药液V＝14L﹣10L＝4L故C错误，D正确。故选：AD。【点评】本题考查了理想气体状态方程，理解不同状态下气体满足的条件是解决此类问题的关键。（多选）13．（2024春•渝中区校级期中）关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（）A．第一类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律 B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 C．屋内比屋外温度高，则屋内的所有空气分子速率比屋外所有的空气分子速率大 D．一定质量的理想气体温度升高1℃，其等压过程吸收的热量小于等容过程吸收的热量【考点】热力学第二定律的不同表述与理解；温度与分子动能的关系；热力学第一定律的表达和应用；第一类永动机不可能制成．【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；推理能力．【答案】AB【分析】理解热力学定律的内容，结合题目选项完成分析；气体分子的平均动能由温度决定，具有统计学规律，只对大量的分子适用；根据热力学第一定律，结合气体的变化特点分析出不同过程中吸热量的大小关系。【解答】解：A、第一类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律，故A正确；B、根据热力学第一定律，一切与热现象相关的宏观自然过程都是不可逆的，故B正确；C、屋内比屋外温度高，屋内空气分子的平均分子动能大于屋外空气分子的平均分子动能，并不是屋内所有的空气分子速率都比屋外所有的空气分子速率大，故C错误；D、根据热力学第一定律，等容过程中吸收的热量仅仅增加为内能；根据理想气体状态方程和热力学第一定律，等压升温的过程中体积增大，对外做功，吸收的热量转化为内能和对外所做的功，故一定质量的理想气体温度升高1℃，其等容过程中吸收的热量小于等压过程中吸收的热量，故D错误；故选：AB。【点评】本题主要考查了热力学定律的相关应用，熟悉热力学定律的内容，理解气体分子平均动能的影响因素即可完成分析。（多选）14．（2024春•阆中市校级期末）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p﹣V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（）A．气体经历过程1，外界对气体做功 B．气体经历过程1，内能可能增大 C．气体经历过程2，先放热后吸热 D．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的一定相同【考点】热力学第一定律的表达和应用；理想气体多种状态变化并存的图像问题．【专题】定性思想；图析法；热力学定律专题；推理能力．【答案】CD【分析】根据气体状态参量的变化，结合热力学第一定律分析出气体内能的变化趋势；理想图像的物理意义，结合一定质量的理想气体状态方程分析出气体内能改变量的特点。【解答】解：AB．由图可知气体经历过程1，压强减小，体积变大，气体膨胀对外界做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可得内能减小，故温度降低，即TN＜TM，故AB错误；C．气体在过程2中，根据一定质量的理想气体状态方程pVT=C可知刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热，然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，由于TN＜TM，所以气体经历过程2内能减小，故D．气体无论是经过1过程还是2过程，初、末状态相同，故内能改变量相同，故D正确。故选：CD。【点评】本题主要考查了热力学第一定律的相关应用，理解图像的物理意义，结合一定质量的理想气体状态方程和热力学第一定律即可完成分析。（多选）15．（2024春•桃城区校级期末）大约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰•维尔金斯设计了一种磁力“永动机”。如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道，维尔金斯认为：如果在斜坡底端放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸引回到上端，到小孔P处又掉下。在以后的二百多年里，维尔金斯的永动机居然改头换面地出现过多次，其中一次是在1878年，即在能量转化和守恒定律确定20年后，竟在德国取得了专利权。关于维尔金斯“永动机”，正确的认识应该是（）A．不符合理论规律，一定不可能实现 B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现 C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量较小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现 D．违背能量转化和守恒定律，不可能实现【考点】第一类永动机不可能制成．【专题】定性思想；推理法；功能关系能量守恒定律；理解能力．【答案】AD【分析】根据能量守恒定律分析判断。【解答】解：磁铁吸引小球上升，要消耗磁铁的磁场能，时间长了磁铁的磁性就会逐步减弱，该思想违背了能量守恒定律，不可能实现。故AD正确，BC错误。故选：AD。【点评】本题主要考查了能量守恒定律，解题关键是明确能量守恒定律是宇宙自然界普遍适用的一条重要定律，适用于任何情况的自然现象中。三．解答题（共5小题）16．（2024秋•广州月考）如图（a）所示，竖直放置、开口向上的汽缸内用质量m＝10kg的活塞封闭着一部分理想气体，活塞横截面积S＝0.01m2，能无摩擦的滑动。初始时活塞处于静止状态，距离气缸底部的高度h1＝9cm。若汽缸、活塞导热性好，气体温度始终保持不变，已知大气压强p0＝1×105Pa，重力加速度g取10m/s2，求：（1）初始时刻气体的压强p1；（2）将汽缸缓慢倒置后，如图（b）所示，活塞距气缸底部的高度h2。【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；分析综合能力．【答案】（1）初始时刻气体的压强p1为1.1×105Pa；（2）将汽缸缓慢倒置后，如图（b）所示，活塞距气缸底部的高度h2为11cm。【分析】（1）以活塞为研究对象，应用平衡条件求出缸内气体的压强；（2）对活塞，应用平衡条件求出弹簧的伸长量，气体温度不变，应用玻意耳定律求出气体未状态的体积，然后求出活塞距气缸底部的高度h2。【解答】解：（1）对活塞进行受力分析，有mg+p0S＝p1S初始时刻气体压强p1（2）对活塞进行受力分析，有mg+p2S＝p0S由等温变化规律，有p1h1S＝p2h2S解得h2＝11cm答：（1）初始时刻气体的压强p1为1.1×105Pa；（2）将汽缸缓慢倒置后，如图（b）所示，活塞距气缸底部的高度h2为11cm。【点评】根据题意分析清楚气体状态变化过程与活塞受力情况是解题的前提与关键，应用平衡条件与玻意耳定律即可解题。17．（2024•连城县校级开学）如图所示，某种喷雾器贮液筒的总容积为6L，关闭喷雾阀门装入4L的药液后将加水口密封盖盖好，按压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒，可以把0.1L压强为1atm的空气打进贮液筒，设打气及喷雾过程气体温度不变，大气压强为1atm。求：（1）用打气筒向贮液筒内打气两次，贮液筒内气体压强为多大？（2）在贮气筒内气体压强达2atm时停止打气，打开喷雾阀门使其缓慢喷雾，直至内外气体压强均相等，这时筒内还剩多少药液？【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；分析综合能力．【答案】（1）用打气筒向贮液筒内打气两次，贮液筒内气体压强为1.1atm；（2）在贮气筒内气体压强达2atm时停止打气，打开喷雾阀门使其缓慢喷雾，直至内外气体压强均相等，这时筒内还剩2L药液。【分析】（1）在温度不变的情况下，进入打气筒内的所有气体发生了等温变化根据玻意耳定律求解；（2）根据玻意耳定律求解末状态气体的体积，初末状态体积之差即为筒内还剩药液的体积。【解答】解：（1）以贮液筒内气体与打入的气体整体为研究对象，初状态p1＝1atmV1＝（2+2×0.1）L＝2.2L末状态体积V2＝2L根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2解得末状态压强p2＝1.1atm（2）初状态p3＝2atm，V2＝2L末状态压强为p1＝1atm根据玻意耳定律得p3V2＝p1V′解得V′＝4L筒内还剩液体体积为V＝6L﹣4L＝2L答：（1）用打气筒向贮液筒内打气两次，贮液筒内气体压强为1.1atm；（2）在贮气筒内气体压强达2atm时停止打气，打开喷雾阀门使其缓慢喷雾，直至内外气体压强均相等，这时筒内还剩2L药液。【点评】本题考查了玻意耳定律，关键是选定研究对象：即取打入几次后的总的气体为研究对象，根据玻意耳定律列式分析即可。18．（2024•南海区开学）某同学从网上订购了一款压力锅，如图为该锅的结构简图。在某次试用过程中，该同学先盖好密封锅盖，并将限压阀套在排气孔上，加热前锅内气体温度t0＝27℃，气体压强与外界大气压强均为p0＝1.0×105Pa。当锅内气体被加热至t1＝127℃时，压力阀恰好被顶起进行泄压。已知出气孔的横截面积S＝3×10﹣5m2，重力加速度g＝10m/s2，热力学温度与摄氏温度的换算关系近似为T＝（t+273）K，不计压力阀和排气孔外壁的摩擦，锅内气体可视为理想气体。（1）求限压阀的质量m。（2）若限压阀被顶起时立即停止加热，并直接取走限压阀进行快速放气。请判断在放气过程中，锅内气体的温度会如何变化？并简要说明理由。【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；方程法；理想气体状态方程专题；理解能力．【答案】（1）限压阀的质量为0.01kg。（2）在放气过程中，锅内气体的温度会降低；理由见解析。【分析】（1）锅内气体发生等容变化，根据查理定律求解末状态的压强，对限压阀，根据平衡条件进行解答；（2）在放气过程中，根据热力学第一定律进行分析。【解答】解：（1）锅内气体发生等容变化，初状态压强：p0＝1.0×105Pa，T0＝（273+27）K＝300K末状态：T1＝（273+127）K＝400K根据查理定律得：p解得：p1=43对限压阀，根据平衡条件得：mg＝p1S﹣p0S联立解得：m＝0.01kg；（2）在放气过程中，锅内气体体积增大对外做功，由于放气过程很快，气体来不及与外界进行热交换，根据热力学第一定律可知，锅内气体的内能减小，温度降低。答：（1）限压阀的质量为0.01kg。（2）在放气过程中，锅内气体的温度会降低；理由见解析。【点评】本题主要是考查了一定质量的理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，选择合适的气体实验定律解决问题。19．（2024春•九龙坡区校级期中）某报警装置的原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积S＝2cm2、质量m＝0.1kg的活塞密封一定质量的理想气体。开始时气体处于温度TA＝300K、活塞与容器底的距离h0＝15cm的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升d＝5cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B刚要触动报警器开始报警。从状态A到状态B的过程中，气体内能增加了13.95J，大气压强p0＝1×105pa，忽略活塞与器壁间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，求：（1）封闭气体在状态A时的压强；（2）刚要触动报警器时的温度；（3）气体由状态A到状态B过程中，从外界吸收的热量Q。【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】定量思想；推理法；热力学定律专题；气体的状态参量和实验定律专题；推理能力．【答案】（1）封闭气体在状态A时的压强为1.05×105Pa；（2）刚要触动报警器时的温度为400K；（3）气体由状态A到状态B过程中，从外界吸收的热量Q为15。【分析】（1）根据活塞在A位置受力平衡可得解；（2）根据盖吕﹣萨克定律可得刚要触动报警器时的温度；（3）根据W＝pΔV可得气体对外界做功，利用热力学第一定律可得气体从外界吸收的热量。【解答】解：（1）活塞在A状态时受力平衡，则有：mg+p0S＝pAS代入数据可得封闭气体在状态A时的压强为：p（2）气体在状态A时的体积：VA＝h0S，气体在状态B时的体积：VB＝（h0+d）S从状态A到状态B，气体经历等压变化，由盖吕﹣萨克定律有：V代入数据可得刚要触动报警器时的温度为：TB＝400K（3）气体由状态A到状态B过程中，气体对外界做的功：W＝pASd，可得W＝1.05J，气体对外界做功，所以W应为负值，即W＝﹣1.05J由题意可知ΔU＝13.95J，由热力学第一定律ΔU＝W+Q，可得Q＝15J，可知气体从外界吸收的热量为15J。答：（1）封闭气体在状态A时的压强为1.05×105Pa；（2）刚要触动报警器时的温度为400K；（3）气体由状态A到状态B过程中，从外界吸收的热量Q为15J。【点评】本题考查了气体实验定律、热力学第一定律，解题的关键是知道气体从状态A到状态B，活塞缓慢移动，气体的压强不变。20．（2024春•临汾期末）钻石中的碳原子（每个碳原子占据一个正方体）以网状结构紧密地堆在一起，钻石是自然界中最硬的物质，图为2克拉（1克拉＝0.2g）的钻石。已知碳原子的直径d＝1.8×10﹣10m，碳元素的相对原子质量为12，阿伏加德罗常数NA（1）该钻石含有的碳原子个数N；（2）钻石的密度ρ。（两问结果均保留两位有效数字）【考点】阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题．【专题】定量思想；方程法；阿伏加德罗常数的应用专题；分析综合能力．【答案】（1）该钻石含有的碳原子个数N＝2.0×1022；（2）钻石的密度ρ＝3.4×103kg/m3。【分析】（1）根据碳的摩尔质量和阿伏伽德罗常数，计算出2克拉钻石的碳原子个数；（2）根据（1）中碳原子个数计算出钻石的体积，用质量和体积的关系求出密度。【解答】解：（1）、碳的摩尔质量M＝12g/mol，2克拉的钻石质量m＝0.4g，设2克拉钻石的物质的量为n，则有n=m可得N＝nNA=130（2）、设该钻石的体积为V，每个碳原子占据的体积为V0，则有V=mV0d=3解得ρ=md3N=0.4(1.8×10-10)3×2.0×10答：（1）该钻石含有的碳原子个数N＝2.0×1022；（2）钻石的密度ρ＝3.4×103kg/m3。【点评】考查阿伏伽德罗常数的理解和运用，要清楚其含义并与其他知识结合运用。

考点卡片1．分子动理论的基本内容【知识点的认识】一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的（1）分子的大小①分子直径：数量级是10﹣10m；②分子质量：数量级是10﹣26kg；③测量方法：油膜法。（2）阿伏加德罗常数1mol任何物质所含有的粒子数，NA＝6.02×1023mol﹣1。2．分子永不停息地做无规则热运动一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。（1）扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行。（2）布朗运动悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。3．分子间存在着相互作用力分子间同时存在引力和斥力，且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。【命题方向】常考题型是考查对分子动理论的理解：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分析：解答本题需要掌握：分子热运动特点，分子力、分子势能与分子之间距离关系；明确布朗运动特点是固体微粒的无规则运动，反应了液体分子的无规则运动。解：A、墨水中的碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致向各方向运动，并且没有规则，故A正确；B、当分子间距离为r0时，分子间作用力最小，所以当分子从大于r0处增大时，分子力先增大后减小，故B错误；C、当分子间距离等于r0时，分子间的势能最小，分子可以从距离小于r0的处增大分子之间距离，此时分子势能先减小后增大，故C正确；D、温度越高，分子无规则运动的剧烈程度越大，因此在真空、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。本题选错误的，故选B。点评：正确理解和应用分子力、分子势能与分子之间距离的关系是分子动理论的重点知识。【解题方法点拨】对分子动理论的两点说明（1）布朗运动既不是固体分子的运动，也不是液体（或气体）分子的运动，而是固体小颗粒的运动。（2）气体分子做无规则运动时，气体分子速率按一定的规律分布，表现为“中间多，两头少”。2．阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题【知识点的认识】一、阿伏加德罗常数1．定义：1mol任何物质所含有相同的粒子数，叫做阿伏加德罗常数NA．2．大小：6.02×1023mol﹣1．二、微观量的估算的基本方法1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0．2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vm、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ．3．关系：（1）分子的质量：m0（2）分子的体积：V0（3）物体所含的分子数：n=VVm4．两种模型（1）球体模型直径d=（2）立方体模型边长为d=注意：1．固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的．分子的体积，仅适用于固体和液体，对气体不适用．2．对于气体分子，的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离．【命题方向】（1）常考题型是微观量的估算：只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离（）A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积D．该气体的密度、体积的摩尔质量分析：气体中分子间的平均距离远大于分子的直径，可以将空间分成一个个的小正方体，分子处于正方体的中心，则正方体的边长就等于原子间距．解答：A、知道该气体的摩尔质量和质量，可以得到摩尔数，不知道体积，故A错误；B、知道阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度，用摩尔质量除以摩尔密度可以得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数得到每个分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即为分子间距，故B正确；C、阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积已知，可以得到密度，但不知道摩尔体积和摩尔质量，故C错误；D、已知该气体的密度、体积和摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少阿伏加德罗常数，故D错误；故选B．点评：本题关键是明确摩尔质量除以密度等于摩尔体积，摩尔体积除以阿伏加德罗常数等于每个分子占有的空间体积．（2）若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿佛加德罗常数，m、△分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①NA=vρm②ρ=μA．①和②都是正确的B．①和③都是正确的C．③和④都是正确的D．①和④都是正确的分析：对一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿佛加德罗常数NA，所以NA=μm=vρm，即①和解：对一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿佛加德罗常数NA，水的摩尔质量μ＝Vρ除以每个水分子的质量m为阿佛加德罗常数，故①③正确，而对水和水蒸气，由于分子间距的存在，NA△并不等于摩尔体积v，故②④错误．故选B．点评：本题主要考查气体阿伏伽德罗常数的计算，关键是区分对气体还是液体的计算．【解题方法点拨】微观量的估算问题的关键是：（1）牢牢抓住阿伏加德罗常数，它是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁．（2）估算分子质量时，不论是液体、固体、气体，均可用m=M（3）估算分子大小和分子间距时，对固体、液体与气体，应建立不同的微观结构模型．3．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。4．分子间作用力的宏观表现【知识点的认识】因为分子间有作用力，所以物质不可能被无限压缩，也不可能被无限拉伸。其宏观表现就是（1）当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸；（2）当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为斥力力，以抗拒外界对它的压缩。【命题方向】下列说法哪些是正确的（）A、水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现B、气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现C、被压缩的弹簧释放后能够恢复原状，这是分子间存在斥力的宏观表现D、用打气筒打气很费力，这是气体分子间存在斥力的宏观表现分析：水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现，气体分子之间的距离很大，分子力为引力，基本为零，气体很容易充满容器，是由于分子热运动的结果．固体被压缩后，分子之间的距离小于r0，分子之间的斥力大于引力，撤去力恢复原状，是由于分子间存在斥力造成．解答：A、水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现，故A正确B、气体分子之间的距离很大，分子力为引力，基本为零，气体很容易充满容器，是由于分子热运动的结果，故B错误C、固体被压缩后，分子之间的距离小于r0，分子之间的斥力大于引力，撤去力恢复原状，是由于分子间存在斥力造成。所以被压缩的弹簧释放后能够恢复原状，这是分子间存在斥力的宏观表现，故C正确D、给自行车打气时气筒压下后反弹很费力，因为气筒里气体压强增大，即由活塞上下的压强差造成的，故D错误故选：AC。点评：本题考查了热学的有关基础知识，对于这部分知识主要是加强记忆和平时的积累．【解题思路点拨】要根据分子间作用力的内在本质分析生活中的常见现象。正是因为分子间作用力的大小差异，造成了物态的差异。1、固体分子间距离小，分子间作用力大，分子位置固定，宏观上有固定的形状和体积，没有具有流动性。2、液体分子间距略大，分子间作用力小，分子位置不固定，宏观上有固定的体积，没有固定的形状，具有流动性。3、气体分子间距很大，分子间作用力几乎为零分子极度散乱，宏观上无固定的体积，没有固定的形状，具有流动性。5．分子间的作用力与分子间距的关系【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．6．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。7．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。8．分子势能与分子间距的关系【知识点的认识】分子势能1．定义：由分子间的相互作用和相对位置决定的势能叫分子势能．分子势能的大小与物体的体积有关．2．分子势能与分子间距离的关系分子势能随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为：（1）当r＞r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增大．（2）当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增大．（3）当r＝r0时，分子势能最小，但不一定为零，可为负值，因为可选两分子相距无穷远时分子势能为零．（4）分子势能曲线如图所示．【命题方向】常考题型是考查分子力做功与分子势能变化的关系：如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为﹣E0，若只受分子力作用且两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（）A．乙分子在P点（x＝x2）时，加速度最大B．乙分子在Q点（x＝x1）时，处于平衡状态C．乙分子在P点（x＝x2）时，其动能为E0D．乙分子的运动范围为x≥x1分析：分子间存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时两分子共有的势能最小，分子间距离为平衡距离，当分子间距离变大或变小时，分子力都会做负功，导致分子势能变大．两分子所具有的总能量为分子动能与分子势能之和．解：A、由图象可知，乙分子在P点（x＝x2）时，分子引力与分子斥力大小相等，合力为零，加速度为零，故A错误B、乙分子在Q点（x＝x1）时，分子引力小与分子斥力，合力表现为斥力，乙分子有加速度，不处于平衡状态，故B错误C、乙分子在P点（x＝x2）时，其分子势能为﹣E0，由两分子所具有的总能量为0可知其分子动能为E0，故C正确D、当乙分子运动至Q点（x＝x1）时，其分子势能为零，故其分子动能也为零，分子间距最小，而后向分子间距变大的方向运动，故乙分子的运动范围为x≥x1，故D正确故选：CD．点评：熟悉分子力的变化规律，知道分子力做功与分子势能变化的关系，知道总能量由分子势能和分子动能两者之和构成，本题考查的过程很细，要加强分析．【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．9．物体内能的概念与影响因素【知识点的认识】一、物体的内能1．分子的平均动能：物体内所有分子动能的平均值叫分子的平均动能．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子做热运动的平均动能越大．2．分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的势能叫分子势能．分子势能的大小与物体的体积有关．3．物体的内能：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能．物体的内能与物体的温度、体积、还与物体的质量、摩尔质量有关．二、物体的内能和机械能的比较内能机械能定义物体内所有分子热运动动能与分子势能之和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称决定由物体内部状态决定跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关量值任何物体都有内能可以为零测量无法测量可以测量本质微观分子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果注意：1．物体的体积越大，分子势能不一定就越大，如0℃的水结成0℃的冰后体积变大，但分子势能却减小了．2．理想气体分子间相互作用力为零，故分子势能忽略不计，一定质量的理想气体内能只与温度有关．3．机械能和内能都是对宏观物体而言的，不存在某个分子的内能、机械能的说法．三、内能和热量的比较内能热量区别是状态量，状态确定系统的内能随之确定．一个物体在不同的状态下有不同的内能是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量联系在只有热传递改变物体内能的情况下，物体内能的改变量在数值上等于物体吸收或放出的热量．【命题方向】常考题型是考查对内能的基本概念：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1K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分析：理想气体内能由物体的温度决定，理想气体温度变化，内能变化；由理想气体的状态方程可以判断气体温度变化时，气体的体积与压强如何变化．解答：A、由理想气体的状态方程可知，若气体的压强和体积都不变，则其温度不变，其内能也一定不变，故A正确；B、若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，故B错误；C、由理想气体的状态方程可知，若气体的温度T随时间升高，体积同时变大，其压强可能不变，故C错误；D、气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低，在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故D正确；E、理想气体内能由温度决定，当气体温度升高时，气体的内能一定增，故E正确；故答案为：ADE．点评：理想气体分子间的距离较大，分子间的作用力为零，分子势能为零，理想气体内能由温度决定．【解题方法点拨】解有关“内能”的题目，应把握以下几点：（1）温度是分子平均动能的标志，而不是分子平均速率的标志，它与单个分子的动能及物体的动能无任何关系．（2）内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式，与物体宏观有序的运动状态无关，它取决于物质的量、温度、体积及物态．10．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