2025年高考备考高中物理个性化分层教辅学困生篇《热学》

第1页（共1页）2025年高考备考高中物理个性化分层教辅学困生篇《热学》一．选择题（共10小题）1．（2024春•高新区校级期末）能量守恒定律表明（）A．能量可以被创造 B．能量可以被销毁 C．能量只能从一种形式转换为另一种形式 D．能量在转化过程中总是会减少2．（2024春•武昌区校级期末）理想气体的状态方程是（）A．pV＝nRT B．pV＝mRT C．pV=nRT 3．近年来人们发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。已知1nm（纳米）＝10﹣9m，边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子（其直径约为10﹣10m）的个数最接近下面的哪一个数值（）A．102 B．103 C．106 D．1094．（2024•广东三模）石墨烯是一种由碳原子紧密堆积成单层二维六边形晶格结构的新材料，一层层叠起来就是石墨，1毫米厚的石墨约有300万层石墨烯。下列关于石墨烯的说法正确的是（）A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 B．石墨烯中的碳原子始终静止不动 C．石墨烯熔化过程中碳原子的平均动能不变 D．石墨烯中的碳原子之间只存在引力作用5．（2024春•华州区期末）研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．液体表面层分子间距离略小于r1 B．分子间距离r＝r2时，分子间的作用力表现为斥力 C．分子间距离由r1增大到r2过程中分子间的作用力逐渐减小 D．分子间距离r＝r1时，分子势能最小6．（2024•内江模拟）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子在永不停息地做无规则运动 B．当两个相邻的分子间距离为r0时，分子间相互作用力的合力为零，分子势能为零 C．食盐晶体的物理性质沿各个方向是不同的，即各向异性 D．小草上的露珠呈球形的主要原因是露珠浸润的结果7．（2024春•济南期末）清澈幽深的泉水池底部，不断有气泡生成，气泡上升至水面后破裂。气泡在泉水中从泉池底部上升至水面破裂前的过程中，若不考虑泉水温度的变化，下列判断正确的是（）A．气泡内压强增大 B．气泡中的气体对外界做功 C．气泡放出热量 D．气泡匀速上升8．（2024春•广东期末）对下列四幅图涉及的相关物理知识的描述正确的是（）A．图甲为布朗运动产生原因的示意图，颗粒越大，布朗运动越明显 B．从图乙可知当分子间的距离小于r0时，分子间距变小，分子势能变大 C．图丙所示的液体表面层，分子之间只存在相互作用的引力 D．图丁中为第一类永动机的其中一种设计方案，其不违背热力学第一定律，但违背了热力学第二定律9．（2024春•滨州期末）用学过的固体、液体和热力学定律等物理知识来研究生活中的物理现象，下列说法正确的是（）A．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端不会变钝 B．把两层棉纸分别放在有蜡迹的衣服两面，用热熨斗熨烫可除去蜡迹 C．利用海水降低温度放出大量的热量来发电，从而解决能源短缺问题 D．在封闭房间内把接通电源的冰箱门打开，一段时间后房间内的温度就会降低10．（2024春•江宁区期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．气体的膨胀现象说明气体分子间存在斥力 B．产生布朗运动的原因是大量分子做无规则运动对悬浮的固体微粒各个方向撞击作用的不均衡性造成的 C．当分子间的距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小 D．冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的原因是分子间的引力二．多选题（共5小题）（多选）11．（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（多选）12．（2024春•枣庄期末）1827年的某一天，英国植物学家布朗在实验室用显微镜观察悬浮在水中上的花粉颗粒，发现这些细小的花粉在做无规则运动，后来他又用上百年的植物标本、无生命的无机物粉末等进行实验，都观察到了微粒的无规则运动，后人把这一现象称为布朗运动。下列关于布朗运动的说法中正确的是（）A．布朗运动表明花粉颗粒具有生物活性 B．布朗运动是指固体微粒的无规则运动 C．温度越高，固体颗粒越大，布朗运动越剧烈 D．布朗运动是液体分子或气体分子对固体颗粒碰撞不均衡造成的（多选）13．（2024春•中山市期末）下列关于气体、液体和固体性质的说法，正确的是（）A．因为空气分子在永不停息地做无规则运动，故教室不需要经常开窗通风 B．中国空间站内，虽然处于失重环境，宇航员仍能够用毛笔写字 C．浸润液体在毛细管中会上升，通常情况下，毛细管（足够长）越细，液体最大上升高度越高 D．大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体（多选）14．（2024春•太原期末）把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，每隔30s记录一次炭粒的位置。将各位置按时间顺序依次连接得到如图，下列选项正确的是（）A．炭粒不一定沿折线方向运动 B．显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒 C．炭粒不停地做无规则运动就是分子热运动 D．对比大小不同炭粒的运动情况，较小炭粒布朗运动明显（多选）15．（2024•五华区校级模拟）质量相等的同种理想气体分别从平衡态a经绝热过程①和一般过程②变化到平衡态b，b状态时对应的压强与体积的乘积比a状态时对应的压强与体积的乘积大，p﹣V图像如图所示。过程①外界对理想气体做功为W1，过程②外界对理想气体做功为W2，则（）A．状态b的温度比状态a的温度低 B．过程①和过程②相比，W1＜W2 C．过程②内能的增量等于W1 D．过程②理想气体向外界吸收热量三．填空题（共5小题）16．（2024•厦门三模）如图所示，小云将瘪了的乒乓球放在电吹风的上方，电吹风向上吹热风，过一会儿乒乓球就鼓了起来。乒乓球导热性能良好且无破损，球内气体可视为理想气体，则此过程中，球内气体分子的平均动能（选填“增大”、“减小”或“不变”），球内气体内能的增加量（选填“大于”、“等于”或“小于”）吸收的热量。17．（2024•厦门模拟）如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿a→b→c到达状态c的过程中，气体吸热200J，对外做功80J，从状态c沿曲线c→a到状态a的过程中，外界对气体做功50J，则c→a过程中气体（选填“吸收”或“放出”）的热量数值为J。18．（2023•思明区校级模拟）如图，在汽油内燃机的气缸里，当温度为47℃时，混合气体（可视为理想气体）的体积为9.0×10﹣4m3，压强为1.0×105Pa。压缩冲程移动活塞使混合气体的温度升高，体积减小到1.5×10﹣4m3，压强增大到1.2×106Pa。汽油内燃机在压缩冲程阶段，汽缸内气体分子平均动能（填“增加”、“减少”、“不变”）；汽油内燃机在压缩冲程结束时，汽缸内混合气体的温度为摄氏度（T＝273+t）。19．（2023•东湖区校级四模）如图所示，自嗨锅是一种自热火锅，加热时既不用火也不插电，主要利用发热包内的物质与水接触，释放出热量。自嗨锅的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成爆炸，非常危险。请回答下列问题：自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体的内能；（填“增大”“不变”或“减小”）自嗨锅爆炸的短时间内，单位时间单位面积上撞击容器壁的次数；（填“增多”或“减少”）能够闻到自嗨锅内食物的香味是。（填“布朗运动”或“扩散现象”）20．（2023•道里区校级开学）烧开水时，沸腾前气泡在上升过程中逐渐变小，主要是因为气泡内的水蒸气遇冷液化导致的。而沸腾时气泡在上升过程中逐渐变大，主要是因为：（1）气泡周围的水不断（填物态变化名称）形成水蒸气进入气泡；（2）液体压强随深度减小而。四．解答题（共5小题）21．（2024春•香坊区校级期末）如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，竖直放置，导热良好的气缸和可以自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量m＝16kg，活塞的横截面积S＝1×10﹣3m2，气缸内空气柱的高度h＝12cm，外界温度保持不变，大气压强恒为p0=1×10（1）初始状态时，求气缸内部气体的压强p1；（2）若在重物上施加竖直向下的压力F＝140N，求稳定后汽缸中空气柱的高度h2。22．（2024春•慈溪市期末）某辆汽车刚启动时监测到四个轮胎的胎压以及车外温度如图1所示。几星期后的清晨，在车辆使用过程中发现胎压及其车外温度如图2所示，已知轮胎的容积是25L，胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变（大气压强P0（1）通过计算分析判断左前轮胎是否有漏气；（2）若左前轮胎有漏气，在轮胎已补好的情况下，要使该车胎胎压恢复到2.50P0，需要充入多少升压强为2.40P0的同种气体？已知充气过程中车胎内温度视为不变。23．（2024春•未央区校级期末）如图所示，一水平放置的薄壁导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m＝1.0kg的活塞A、B用一长度为3L＝30cm、质量不计的刚性轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的面积分别为SA＝100cm2和SB＝50cm2，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边都是大气，大气的温度恒定为280K、大气压强始终保持为p0＝1.0×105Pa．当汽缸内气体的温度为T1＝500K时，活塞处于图示位置平衡。求：（1）此时汽缸内理想气体的压强多大？（2）当汽缸内气体的温度从T1＝500K缓慢降至T2＝400K时，活塞A、B向哪边移动？移动的位移多大？（3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。24．（2024春•海珠区校级期末）中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。罐内气体初始压强与外部大气压相同。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，温度为450K，最终降到300K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的2021。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为罐容积的2021，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同，忽略抽气过程中气体温度的变化。罐内气体均可视为理想气体，外部大气压（1）火罐降温后的内部气压；（2）抽气拔罐罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。25．（2024•浙江）如图所示，测定一个形状不规则小块固体体积，将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截面积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2、温度为T2。已知S＝4.0×10﹣4m2，m＝0.1kg，l1＝0.2m，l2＝0.3m，T2＝350K，V0＝2.0×10﹣4m3，大气压强p0＝1.0×105Pa，环境温度T1＝300K。（1）在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力（选填“变大”“变小”或“不变”），气体分子的数密度（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）求此不规则小块固体的体积V；（3）若此过程中气体内能增加10.3J，求吸收热量Q。

2025年高考备考高中物理个性化分层教辅学困生篇《热学》参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．（2024春•高新区校级期末）能量守恒定律表明（）A．能量可以被创造 B．能量可以被销毁 C．能量只能从一种形式转换为另一种形式 D．能量在转化过程中总是会减少【考点】能量守恒定律的内容和应用（热力学方向）．【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】C【分析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。这就是能量守恒定律。【解答】解：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，总量不变，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】知道并理解能量的转化和守恒定律是解决该题的关键2．（2024春•武昌区校级期末）理想气体的状态方程是（）A．pV＝nRT B．pV＝mRT C．pV=nRT 【考点】理想气体及理想气体的状态方程．【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】A【分析】根据理想气体的状态方程分析判断。【解答】解：理想气体的状态方程是pV＝nRT，故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】本题考查理想气体状态方程，解题关键掌握基本公式的运用。3．近年来人们发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。已知1nm（纳米）＝10﹣9m，边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子（其直径约为10﹣10m）的个数最接近下面的哪一个数值（）A．102 B．103 C．106 D．109【考点】阿伏加德罗常数及与其相关的计算问题．【专题】计算题；定量思想；推理法；估算分子个数专题；理解能力；分析综合能力．【答案】B【分析】先求出1nm的立方体体积，再根据氢分子体积与直径的立方成正比，求出其数量级，二者相除即得到氢分子个数。【解答】解：1nm＝10﹣9m，则边长为1nm的立方体的体积为V＝（10﹣9）3m3＝10﹣27m3。估算时，可将液态氢分子看作边长为10﹣10m的小立方体，则每个氢分子的体积V0＝（10﹣10）3m3＝10﹣30m3，所以可容纳的液态氢分子个数N=V故选：B。【点评】主要就是用到体积与半径立方成正比，算出大概的数量级即可，你也可以用分子半径的立方做比较。选择题可直接用直径算其体积数量级，节约时间。4．（2024•广东三模）石墨烯是一种由碳原子紧密堆积成单层二维六边形晶格结构的新材料，一层层叠起来就是石墨，1毫米厚的石墨约有300万层石墨烯。下列关于石墨烯的说法正确的是（）A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 B．石墨烯中的碳原子始终静止不动 C．石墨烯熔化过程中碳原子的平均动能不变 D．石墨烯中的碳原子之间只存在引力作用【考点】晶体和非晶体；分子动理论的基本内容；温度与分子动能的关系．【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；推理能力．【答案】C【分析】晶体非晶体都是对固体而言的，晶体有固定熔点，规则结构，非晶体没有；石墨、石墨烯等都是碳元素的单质。石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变。【解答】解：A、石墨有规则的形状是晶体，石墨烯是石墨中提取出来的新材料，也有规则的形状是晶体，故A错误；B、石墨中的碳原子是一直运动的，故B错误；C、石墨烯是晶体，晶体有固定熔点，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，故C正确；D、石墨烯中的碳原子之间同时存在分子引力和分子斥力，故D错误。故选：C。【点评】本题考查分子动理论的内容、晶体的熔点等基础知识，属基础题目，学生可轻松解答。5．（2024春•华州区期末）研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．液体表面层分子间距离略小于r1 B．分子间距离r＝r2时，分子间的作用力表现为斥力 C．分子间距离由r1增大到r2过程中分子间的作用力逐渐减小 D．分子间距离r＝r1时，分子势能最小【考点】分子间的作用力与分子间距的关系；分子势能与分子间距的关系．【专题】定性思想；图析法；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】明确图像性，知道当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，当分子间距离小于平距离时，分子力表现表现为斥力。【解答】解：A．液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子间平衡距离r1，故A错误；B．有图可知r1是分子间平衡距离，r1＜r＜10r1时，分子间的作用力表现为引力．故B错误；C．分子间距离由r1增大到r2过程中分子间的作用力表现为引力，逐渐增大，故C错误；D．分子间距离r＝r1时，分子间作用力为零，分子势能最小，故D正确。故选：D。【点评】考查分子间的作用力和分子势能与分子间距离的关系，熟悉分子间作用力随距离变化的特点，熟记分子势能最小的位置。6．（2024•内江模拟）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子在永不停息地做无规则运动 B．当两个相邻的分子间距离为r0时，分子间相互作用力的合力为零，分子势能为零 C．食盐晶体的物理性质沿各个方向是不同的，即各向异性 D．小草上的露珠呈球形的主要原因是露珠浸润的结果【考点】液体的表面张力；布朗运动实例、本质及解释；分子势能与分子间距的关系．【专题】定性思想；推理法；布朗运动专题；分析综合能力．【答案】C【分析】理解基本概念：布朗运动：这是悬浮在液体或气体中的微粒所做的无规则运动，它反映了液体或气体分子的无规则运动，但本身不是液体或气体分子的运动。分子力与分子势能：分子间存在引力和斥力，这两种力的合力决定了分子间的相互作用力。分子势能则与分子间的相对位置有关，通常选择分子间距离为无穷远时势能为零作为参考点。晶体性质：单晶体具有各向异性，即沿不同方向其物理性质可能不同；而多晶体则表现为各向同性。液体表面张力：这是液体表面层中分子间距大于液体内部分子间距，导致分子间相互作用力表现为相互吸引而产生的力，它使得液体表面有收缩的趋势。【解答】解：A.布朗运动描绘的是液体中微小悬浮颗粒的运动轨迹，它间接证明了液体分子在持续不断地进行无规则运动。然而，此描述错误地将布朗运动本身视为分子运动，故A错误；B.当两个相邻的分子间距离为r0时，分子间相互作用力的合力为零，一般无穷远处分子势能为零，所以此处的分子势能最小，应为负值，故B错误；C食盐作为单晶体，其形态具有明确的几何规则，且物理性质（如导热、导电等）在不同方向上表现出差异性，即具有各向异性，故C正确；D.小草上的露珠呈球形的主要原因是露珠表面张力的原因。故D错误。故选：C。【点评】本题主要考查布朗运动、分子间作用力与分子势能、晶体的物理性质以及液体表面张力的理解。7．（2024春•济南期末）清澈幽深的泉水池底部，不断有气泡生成，气泡上升至水面后破裂。气泡在泉水中从泉池底部上升至水面破裂前的过程中，若不考虑泉水温度的变化，下列判断正确的是（）A．气泡内压强增大 B．气泡中的气体对外界做功 C．气泡放出热量 D．气泡匀速上升【考点】热力学第一定律的表达和应用；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；推理能力．【答案】B【分析】根据外界压强的变化得出气体压强的变化，结合热力学第一定律分析出气体的吸放热情况；根据气体所受浮力的变化趋势分析出气泡的运动类型。【解答】解：气泡上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部温度保持不变，则气体的内能保持不变，膨胀过程中气体对外做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可知，气体吸收热量，因为气体的体积增大，则气体受到的浮力增大，所以气泡是加速上升的，故B正确，ACD错误；故选：B。【点评】本题主要考查了热力学第一定律的相关应用，解题的关键点是分析出气体状态参量的变化趋势，结合热力学第一定律即可完成分析。8．（2024春•广东期末）对下列四幅图涉及的相关物理知识的描述正确的是（）A．图甲为布朗运动产生原因的示意图，颗粒越大，布朗运动越明显 B．从图乙可知当分子间的距离小于r0时，分子间距变小，分子势能变大 C．图丙所示的液体表面层，分子之间只存在相互作用的引力 D．图丁中为第一类永动机的其中一种设计方案，其不违背热力学第一定律，但违背了热力学第二定律【考点】第二类永动机不可能制成；布朗运动的图像问题；分子间的作用力与分子间距的关系；第一类永动机不可能制成．【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；分析综合能力．【答案】B【分析】对于A选项，需要理解布朗运动的本质和影响因素，特别是颗粒大小对布朗运动明显程度的影响。对于B选项，需要掌握分子力与分子势能随分子间距离变化的关系，并注意到这种关系在分子间距离小于和大于平衡距离时的不同表现。对于C选项，需要明确液体表面层分子间作用力的特点，即主要表现为引力但并非只存在引力。对于D选项，需要了解第一类永动机的概念及其与热力学定律的关系，特别是热力学第一定律和第二定律对永动机的制约。【解答】解：A．在甲图所示的情境中，悬浮于液体中的微粒尺寸越大，其布朗运动的显现便越为微弱。这是因为大颗粒受到来自液体分子更多、更均衡的碰撞，从而运动的无规则性减弱，故A错误；B．从图乙可知当分子间的距离小于r0时，分子间距变小，分子力做负功，分子势能变大，故B正确；C．分子间同时存在引力和斥力，液体表面是分子间作用力的合力为引力，故C错误；D．图丁中为第一类永动机的其中一种设计方案，其违背热力学第一定律，故D错误。故选：B。【点评】本题主要考查了布朗运动、分子力与分子势能、液体表面张力以及热力学定律等知识点。解题的关键在于理解这些物理现象的本质和规律，并能准确应用相关知识进行分析。9．（2024春•滨州期末）用学过的固体、液体和热力学定律等物理知识来研究生活中的物理现象，下列说法正确的是（）A．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端不会变钝 B．把两层棉纸分别放在有蜡迹的衣服两面，用热熨斗熨烫可除去蜡迹 C．利用海水降低温度放出大量的热量来发电，从而解决能源短缺问题 D．在封闭房间内把接通电源的冰箱门打开，一段时间后房间内的温度就会降低【考点】第二类永动机不可能制成；液体的表面张力．【专题】信息给予题；定性思想；推理法；分子运动论专题；热力学定律专题；理解能力．【答案】B【分析】AB.根据表面张力和毛细现象分析作答；CD.根据热力学第二定律分析作答。【解答】解；A．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，表面张力作用使表面积趋向最小，从而使断裂处的尖端变钝，故A错误；B．放在衣服上面和下面的绵纸内有许多细小的孔道起着毛细管的作用，当蜡受热熔化成液体后，由于毛细现象，就会被绵纸吸掉，故B正确；C．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量并转化为功而不引起其他的变化，利用降低海水温度放出大量的热量来发电，降低海水温度的过程，消耗的能源更多，不能解决能源短缺的问题，故C错误；D．由于和室外没有热交换，故热量仍在室内，并且压缩机工作时其电路中也会因为有电阻而产生热量，即产生的热量大于制冷量，故室内温度不降反升，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了表面张力、毛细现象、热力学第二定律的理解和运用等热学相关知识，要加强基础知识的掌握。10．（2024春•江宁区期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．气体的膨胀现象说明气体分子间存在斥力 B．产生布朗运动的原因是大量分子做无规则运动对悬浮的固体微粒各个方向撞击作用的不均衡性造成的 C．当分子间的距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小 D．冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的原因是分子间的引力【考点】分子间作用力的宏观表现；布朗运动实例、本质及解释．【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】B【分析】明确分子间的相互作用力的性质，知道分子间的作用力都随着分子间距离的增大而减小；知道布朗运动是因为大量分子做无规则运动对悬浮的固体微粒各个方向撞击作用的不均衡性造成的；知道冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的原因是静电现象，和分子间作用力无关。【解答】解：A、气体的膨胀现象是因为分子在做无规则运动，不能说明分子间存在斥力，故A错误；B、产生布朗运动的原因是大量分子做无规则运动对悬浮的固体微粒各个方向撞击作用的不均衡性造成的，故B正确；C、当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，斥力减小的快，故C错误；D、冬季女生用梳子梳理长发时，头发容易粘连在梳子上的是因为摩擦产生了静电，不是因为分子间的引力，故D错误。故选：B。【点评】本题考查分子间的作用力的宏观表象，要注意明确生活中哪些现象与分子间的相互作用力有关，并会用所学物理规律进行解释。二．多选题（共5小题）（多选）11．（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。（多选）12．（2024春•枣庄期末）1827年的某一天，英国植物学家布朗在实验室用显微镜观察悬浮在水中上的花粉颗粒，发现这些细小的花粉在做无规则运动，后来他又用上百年的植物标本、无生命的无机物粉末等进行实验，都观察到了微粒的无规则运动，后人把这一现象称为布朗运动。下列关于布朗运动的说法中正确的是（）A．布朗运动表明花粉颗粒具有生物活性 B．布朗运动是指固体微粒的无规则运动 C．温度越高，固体颗粒越大，布朗运动越剧烈 D．布朗运动是液体分子或气体分子对固体颗粒碰撞不均衡造成的【考点】影响布朗运动快慢的因素；布朗运动实例、本质及解释．【专题】定性思想；推理法；布朗运动专题；推理能力．【答案】BD【分析】布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体或气体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显，据此分析即可。【解答】解：AB．布朗运动是悬浮在液体中颗粒所做的无规则运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，无法表明花粉颗粒具有生物活性，故A错误，B正确；CD．布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的，悬浮在液体中的固体微粒越大，受到液体分子碰撞的次数越多，不平衡性越不明显，布朗运动越不激烈，颗粒越小，分子对小颗粒的撞击就越不平衡，布朗运动越明显，温度越高，无规则运动越剧烈，布朗运动就越剧烈，故C错误，D正确。故选：BD。【点评】本题考查了布朗运动，要准确理解布朗运动的概念，理解布朗运动产生原因，知道布朗运动的剧烈程度与温度和颗粒的大小有关。（多选）13．（2024春•中山市期末）下列关于气体、液体和固体性质的说法，正确的是（）A．因为空气分子在永不停息地做无规则运动，故教室不需要经常开窗通风 B．中国空间站内，虽然处于失重环境，宇航员仍能够用毛笔写字 C．浸润液体在毛细管中会上升，通常情况下，毛细管（足够长）越细，液体最大上升高度越高 D．大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体【考点】浸润和不浸润；航天器中的失重现象；分子在永不停息地做无规则运动；晶体和非晶体．【专题】定性思想；归纳法；分子运动论专题；理解能力．【答案】BC【分析】教室需要经常开窗通风，能够保持室内空气新鲜流通，新鲜空气里有充足的氧气；墨汁对纸张是浸润液体，处于失重环境时，宇航员仍可以用毛笔写字；浸润液体在毛细管中会上升，根据浸润原理分析液体最大上升高度与毛细管粗细的关系；大块塑料粉碎成小颗粒仍是非晶体。【解答】解：A、若不开窗通风，即使空气分子在永不停息地做无规则运动，空气中的氧气消耗过多时，容易引起人体的不适，经常开窗通风，能够保持室内空气新鲜流通，新鲜空气里有充足的氧气，能促进人体新陈代谢，所以，即使空气分子在永不停息地做无规则运动，教室仍然需要经常开窗通风，故A错误；B、墨汁对纸张是浸润液体，所以，中国空间站内，虽然处于失重环境，宇航员仍能够用毛笔写字，故B正确；C、浸润现象中，附着层内液体分子之间表现为斥力作用，所以，浸润液体在毛细管中会上升，通常情况下，毛细管（足够长）越细，液体最大上升高度越高，故C正确；D、塑料是非晶体，大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒仍然为非晶体，故D错误。故选：BC。【点评】本题考查气体、液体、固体的基本性质，要理解浸润的原理，利用分子动理论分析。（多选）14．（2024春•太原期末）把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，每隔30s记录一次炭粒的位置。将各位置按时间顺序依次连接得到如图，下列选项正确的是（）A．炭粒不一定沿折线方向运动 B．显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒 C．炭粒不停地做无规则运动就是分子热运动 D．对比大小不同炭粒的运动情况，较小炭粒布朗运动明显【考点】影响布朗运动快慢的因素；布朗运动实例、本质及解释．【专题】定性思想；推理法；布朗运动专题；理解能力．【答案】AD【分析】明确布朗运动的性质，知道布朗运动是固体小颗粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动；明确温度越高、颗粒越小布朗运动越明显。【解答】解：A、图中是每隔30s记录一次炭粒的位置。将各位置按时间顺序依次连接得出的折线，炭粒并不一定沿拆线方向运动，故A正确；B、水分子用显微镜无法观察，显微镜下是无法看到水分子撞击炭粒的，故B错误；C、炭粒不停地做无规则运动是因为液体分子的持续撞击产生的，它反映了液体分子的无规则运动，故C错误；D、对比大小不同炭粒的运动情况，较小炭粒由于受力容易不平衡而使布朗运动更明显，故D正确。故选：AD。【点评】本题考查对布朗运动的掌握，要注意掌握布朗运动的性质，明确折线图不是颗粒的运动轨迹图。（多选）15．（2024•五华区校级模拟）质量相等的同种理想气体分别从平衡态a经绝热过程①和一般过程②变化到平衡态b，b状态时对应的压强与体积的乘积比a状态时对应的压强与体积的乘积大，p﹣V图像如图所示。过程①外界对理想气体做功为W1，过程②外界对理想气体做功为W2，则（）A．状态b的温度比状态a的温度低 B．过程①和过程②相比，W1＜W2 C．过程②内能的增量等于W1 D．过程②理想气体向外界吸收热量【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；推理法；热力学定律专题；推理能力．【答案】BC【分析】A、根据题意和理想气体状态方程分析；B、根据图像面积的物理意义比较外界对气体做功大小关系；C、根据两个过程初末状态相同，则可知两个过程的内能增加量的关系，利用过程①是绝热过程和热力学第一定律分析；D、利用热力学第一定律可得Q的正负，则可得结论。【解答】解：A、b状态时对应的压强与体积的乘积比a状态时对应的压强与体积的乘积大，由理想气体状态方程pVTB、p﹣V图像中，图线与横轴所夹的面积表示外界对气体做的功，由图可知，过程①和过程②相比，W1＜W2，故B正确；C、因为两个过程的初末状态都相同，则两个过程中内能的增加量都相等，过程①是绝热过程，则Q＝0，由热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，过程①内能的增量等于W1，即过程②内能的增量也等于W1，故C正确；D、过程②，内能增量ΔU＝W1，外界对气体做功为W2，由热力学第一定律有：W1＝W2+Q，已知W1＜W2，可得Q＜0，所以过程②理想气体向外界释放热量，故D错误；故选：BC。【点评】本题主要考查了热力学第一定律的相关应用，解题的关键点是理解图像的物理意义，结合热力学第一定律即可完成分析。注意两个过程的初末状态相同，则内能的增量相同，三．填空题（共5小题）16．（2024•厦门三模）如图所示，小云将瘪了的乒乓球放在电吹风的上方，电吹风向上吹热风，过一会儿乒乓球就鼓了起来。乒乓球导热性能良好且无破损，球内气体可视为理想气体，则此过程中，球内气体分子的平均动能增大（选填“增大”、“减小”或“不变”），球内气体内能的增加量小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）吸收的热量。【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】定性思想；推理法；热力学定律专题；推理能力．【答案】增大；小于。【分析】本题根据温度升高气体分子的平均动能增大以及热力学第一定律分析求解。【解答】解：乒乓球导热性能良好且无破损，故吹热风，乒乓球内部气体温度升高，故球内气体分子的平均动能增大；根据热力学第一定律：ΔU＝W+Q，气体体积增大，故气体对外界做功，W＜0，温度升高，内能增大，故球内气体内能的增加量小于吸收的热量。故答案为：增大；小于。【点评】本题考查了热力学定律，理解气体对外做功和内能的关系，知道温度与分子平均动能的联系是解决此类问题的关键。17．（2024•厦门模拟）如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿a→b→c到达状态c的过程中，气体吸热200J，对外做功80J，从状态c沿曲线c→a到状态a的过程中，外界对气体做功50J，则c→a过程中气体放出（选填“吸收”或“放出”）的热量数值为170J。【考点】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；分析综合能力．【答案】放出，170【分析】根据热力学第一定律ΔU＝W+Q分析，同时注意系统沿过程abc与沿曲线ac到状态c是内能变化量是相同的。【解答】解：根据热力学第一定律，系统沿a→b→c，内能的变化量为ΔU＝W+Q沿曲线ca变化到状态a时，两个过程内能变化量大小是相同的，同理：﹣ΔU＝W'+Q'，得：W+Q＝﹣（W'+Q'），代入数据W＝﹣80J，Q＝200J，W'＝50J得：Q'＝﹣W﹣Q﹣W'＝﹣170J，故此过程中系统放出的热量数值为170J。故答案为：放出，170【点评】本题考查热力学第一定律，属于较简单题目。18．（2023•思明区校级模拟）如图，在汽油内燃机的气缸里，当温度为47℃时，混合气体（可视为理想气体）的体积为9.0×10﹣4m3，压强为1.0×105Pa。压缩冲程移动活塞使混合气体的温度升高，体积减小到1.5×10﹣4m3，压强增大到1.2×106Pa。汽油内燃机在压缩冲程阶段，汽缸内气体分子平均动能增加（填“增加”、“减少”、“不变”）；汽油内燃机在压缩冲程结束时，汽缸内混合气体的温度为367摄氏度（T＝273+t）。【考点】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】定量思想；推理法；理想气体状态方程专题．【答案】增加；367【分析】由温度是分子平均动能的标志可知气体分子平均动能的变化；由理想气体状态方程可得气体末状态的温度。【解答】解：压缩冲程移动活塞使混合气体的温度升高，由“温度是分子平均动能的标志”可知气体分子的平均动能增大；对气缸内气体，由理想气体状态方程可得：p其中，p1=1.0×105Pa，V1代入数据，可得T2＝640K，则t2＝（640﹣273）℃＝367℃故答案为：增加；367【点评】本题考查了理想气体状态方程，注意当气体的状态参量都发生变化时，则满足理想气体状态方程。19．（2023•东湖区校级四模）如图所示，自嗨锅是一种自热火锅，加热时既不用火也不插电，主要利用发热包内的物质与水接触，释放出热量。自嗨锅的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成爆炸，非常危险。请回答下列问题：自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体的内能减小；（填“增大”“不变”或“减小”）自嗨锅爆炸的短时间内，单位时间单位面积上撞击容器壁的次数减小；（填“增多”或“减少”）能够闻到自嗨锅内食物的香味是扩散现象。（填“布朗运动”或“扩散现象”）【考点】热力学第一定律的表达和应用；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；热力学定律专题；理解能力．【答案】减小，减少，扩散现象。【分析】根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，判断温度变化；根据题意，分析分子密度和分子平均速率变化，分析撞击次数；分子热运动属于扩散现象。【解答】解：自嗨锅爆炸瞬间，盒内气体对外做功，且来不及与外界进行热量交换，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，盒内气体内能减小，温度降低。爆炸短时间内，温度迅速降低，分子平均速率减小，气体体积迅速膨胀，分子数密度减小，故单位时间单位面积上分子撞击容器壁的次数减少。能够闻到火锅的香味是因为分子热运动导致的，属于扩散现象，而不是布朗运动。故答案为：减小，减少，扩散现象。【点评】本题考查学生对热力学第一定律、扩散现象知识的掌握，以及对题意的理解，是一道基础题。20．（2023•道里区校级开学）烧开水时，沸腾前气泡在上升过程中逐渐变小，主要是因为气泡内的水蒸气遇冷液化导致的。而沸腾时气泡在上升过程中逐渐变大，主要是因为：（1）气泡周围的水不断汽化（填物态变化名称）形成水蒸气进入气泡；（2）液体压强随深度减小而减小。【考点】物态变化的基本类型．【专题】定性思想；推理法；气体的压强专题；推理能力．【答案】汽化；减小。【分析】熟悉物体的物态变化，结合压强的影响因素完成分析。【解答】解：（1）水在沸腾过程中，气泡周围的水不断汽化为水蒸气进入气泡。（2）随着水的深度变小，液体对气泡压强变小，气泡变大。故答案为：汽化；减小。【点评】本题主要考查了压强的相关应用，熟悉各种物态变化，结合压强的计算公式即可完成分析。四．解答题（共5小题）21．（2024春•香坊区校级期末）如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，竖直放置，导热良好的气缸和可以自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量m＝16kg，活塞的横截面积S＝1×10﹣3m2，气缸内空气柱的高度h＝12cm，外界温度保持不变，大气压强恒为p0=1×10（1）初始状态时，求气缸内部气体的压强p1；（2）若在重物上施加竖直向下的压力F＝140N，求稳定后汽缸中空气柱的高度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）初始状态时，求气缸内部气体的压强p1为2.6×105Pa；（2）若在重物上施加竖直向下的压力F＝140N，求稳定后汽缸中空气柱的高度h2为7.8cm。【分析】（1）对活塞受力分析，根据受力平衡，求出气缸内部的气体压强；（2）质量增加后，再次对活塞受力分析，根据受力平衡，求出压强，再根据理想气体状态方程求出气柱高度，最后根据胡克定律求出空气弹簧的等效劲度系数。【解答】解：（1）根据平衡条件得p1S＝p0S+mg解得p1（2）在重物上施加竖直向下的压力后，气体的压强为p2代入数据得p根据玻意耳定律得p1hS＝p2h2S解得h2＝7.8cm答：（1）初始状态时，求气缸内部气体的压强p1为2.6×105Pa；（2）若在重物上施加竖直向下的压力F＝140N，求稳定后汽缸中空气柱的高度h2为7.8cm。【点评】本题主要考查理想气体状态方程的应用，同时结合受力分析气体压强，在做题中要注意等效劲度系数的计算是根据胡克定律进行分析。22．（2024春•慈溪市期末）某辆汽车刚启动时监测到四个轮胎的胎压以及车外温度如图1所示。几星期后的清晨，在车辆使用过程中发现胎压及其车外温度如图2所示，已知轮胎的容积是25L，胎内气体可看作理想气体，车胎内体积可视为不变（大气压强P0（1）通过计算分析判断左前轮胎是否有漏气；（2）若左前轮胎有漏气，在轮胎已补好的情况下，要使该车胎胎压恢复到2.50P0，需要充入多少升压强为2.40P0的同种气体？已知充气过程中车胎内温度视为不变。【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】（1）左前轮胎漏气；（2）需要充入3.125升压强为2.40p0的同种气体。【分析】（1）根据玻意耳定律列式得出气体的压强并由此分析出轮胎是否漏气；（2）根据玻意耳定律列式得出对应气体的体积。【解答】解：（1）根据玻意耳定律可得：p1代入数据2.5p解得：p2≈2.33p0所以左前轮胎漏气。（2）根据玻意耳定律可得：2.2p0V+2.4p0ΔV＝2.5p0V代入数据解得：ΔV＝3.125L答：（1）左前轮胎漏气；（2）需要充入3.125升压强为2.40p0的同种气体。【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体状态方程，解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量，结合玻意耳定律列式即可完成分析。23．（2024春•未央区校级期末）如图所示，一水平放置的薄壁导热汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m＝1.0kg的活塞A、B用一长度为3L＝30cm、质量不计的刚性轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的面积分别为SA＝100cm2和SB＝50cm2，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边都是大气，大气的温度恒定为280K、大气压强始终保持为p0＝1.0×105Pa．当汽缸内气体的温度为T1＝500K时，活塞处于图示位置平衡。求：（1）此时汽缸内理想气体的压强多大？（2）当汽缸内气体的温度从T1＝500K缓慢降至T2＝400K时，活塞A、B向哪边移动？移动的位移多大？（3）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。【考点】理想气体及理想气体的状态方程；气体压强的计算．【专题】计算题；学科综合题；定量思想；方程法；理想气体状态方程专题．【答案】见试题解答内容【分析】（1）活塞静止处于平衡状态，应用平衡条件可以求出封闭气体的压强；（2）（3）当气缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，活塞A、B一起向右移动，由盖吕萨克定律求解移动的距离。【解答】解：（1）设被封住的理想气体压强为p，轻细杆对A和对B的弹力为F，由平衡条件得：对活塞A：p0SA＝pSA+F对活塞B：p0SB＝pSB+F解得：p＝p0＝1×105Pa（2）当气缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，活塞A、B一起向右移动，活塞A最多移动至两筒的连接处。设活塞A、B一起向右移动的距离为x。理想气体状态参量：V1＝2LSA+LSB；T1＝500K，V2＝（2L﹣x）SA+（L+x）SB；T2＝400K，SA＝100cm2，SB＝50cm2，由盖•吕萨克定律得：V代入数据解得：x＝10cmx＜2L＝20cm表明活塞A未碰两筒的连接处。故活塞A、B一起向右移动了10cm。（3）当气缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变设当汽缸内气体的温度为T0时活塞A恰好运动到两个圆筒连接处，此过程为等压过程，则有：V1V3＝3LSB解得：T0＝300K因T0大于大气的温度T3＝280K，则A运动到两个圆筒连接处之后满足：p0解得缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强为：p3=1415p0＝9.33×10答：（1）此时气缸内理想气体的压强1×105Pa。（2）当气缸内气体的温度从T1＝500K缓慢降至T2＝400K时，活塞A、B向右移动了10cm。（3）缸内封闭气体的压强为9.33×104Pa。【点评】本题考查了求气体压强、活塞移动距离问题，分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量是解题的前提与关键，应用平衡条件、盖吕萨克定律可以解题，求气体体积时应注意，这是易错点。24．（2024春•海珠区校级期末）中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。罐内气体初始压强与外部大气压相同。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，温度为450K，最终降到300K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的2021。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为罐容积的2021，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同，忽略抽气过程中气体温度的变化。罐内气体均可视为理想气体，外部大气压（1）火罐降温后的内部气压；（2）抽气拔罐罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。【考点】理想气体及理想气体的状态方程；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；气体的状态参量和实验定律专题；推理能力．【答案】（1）火罐降温后的内部气压为7×104Pa；（2）抽气拔罐罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值2：3。【分析】（1）根据理想气体状态方程计算即可；（2）根据玻意耳定律得到抽气前后的体积关系，进而得到质量比值。【解答】解：（1）设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1，温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2，罐的容积为V0，由题意知p1＝p0＝1.0×105Pa，T1＝450K，V1＝V0，T2＝300K，V由理想气体状态方程得p0代入数据得p2＝0.7p0＝7×104Pa（2）设抽气罐的容积为V′0，抽出的气体体积为V，抽气过程温度不变，由题意知p0压强和温度相等时，质量与体积成正比，故剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为m′m答：（1）火罐降温后的内部气压为7×104Pa；（2）抽气拔罐罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值2：3。【点评】在气体类问题中，能够找准研究对象的初始温度、压强和体积是解题的关键，注意前提是一定质量的气体。25．（2024•浙江）如图所示，测定一个形状不规则小块固体体积，将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截面积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2、温度为T2。已知S＝4.0×10﹣4m2，m＝0.1kg，l1＝0.2m，l2＝0.3m，T2＝350K，V0＝2.0×10﹣4m3，大气压强p0＝1.0×105Pa，环境温度T1＝300K。（1）在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变（选填“变大”“变小”或“不变”），气体分子的数密度变小（选填“变大”“变小”或“不变”）；（2）求此不规则小块固体的体积V；（3）若此过程中气体内能增加10.3J，求吸收热量Q。【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的微观解释；气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用．【专题】计算题；信息给予题；定量思想；推理法；热力学定律专题；气体的压强专题；理想气体状态方程专题；实验能力．【答案】（1）不变，变小；（2）此不规则小块固体的体积4×10﹣5m3；（3）吸收热量14.4J。【分析】（1）气体做等压变化，根据压强公式分析器壁单位面积上的所受气体分子的平均作用力；容器内气体分子总数不变，根据封闭气体体积的变化分析气体分子的数的密度变化；（2）气体发生等压变化，根据盖﹣吕萨克定律求解作答；（3）根据气体做功公式和平衡条件求解气体对外做功，根据热力学第一定律求解气体的热量变化，然后作答。【解答】解：（1）温度升高后，活塞缓慢上升，受力不变，故封闭气体的压强不变；根据压强公式p=F容器内气体分子总数不变，由于体积变大，因此气体分子的数密度变小。（2）气体发生等压变化，根据盖﹣吕萨克定律V代入数据解得V＝4×10﹣5m3（3）整个过程中外界对气体做功为W＝﹣p1S（l2﹣l1）对活塞受力分析p1S＝mg+p0S解得W＝﹣4.1J根据热力学第一定律ΔU＝Q+W其中ΔU＝10.3J解得Q＝14.4J＞0故气体吸收热量为14.4J。故答案为：（1）不变，变小；（2）此不规则小块固体的体积4×10﹣5m3；（3）吸收热量14.4J。【点评】本题主要考查了气体的压强的理解、热力学第一定律和理想气体的状态方程；对于热力学第一定律，要理解ΔU、W和Q的正、负的含义。

考点卡片1．航天器中的失重现象【知识点的认识】1.完全失重状态：人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物将处于失重状态。航天器进入轨道后可以近似认为是绕地球做圆周运动，做圆周运动的物体的速度方向是时刻改变的，因而具有加速度，它的大小等于卫星所在高度处的重力加速度的大小。这跟在以重力加速度下降的升降机中发生的情况类似，航天器中的人和物都处于完全失重状态。2.在宇宙飞船中就会发生什么现象呢？物体将飘在空中，液滴呈绝对球形，气泡在液体中将不会上浮，食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔等等。3.在太空中一切与力有关的仪器都将无法使用。比如弹簧测力计、电子秤等都将不能再使用了。【命题方向】绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星中，物体处于完全失重状态，则物体（）A、不受地球引力作用B、所受引力全部用来产生向心力C、加速度为零D、物体可在卫星中悬浮，用弹簧秤称重量时读数为零分析：人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其内部物体的重力提供了物体做圆周运动所需要的向心力。解答：A、处于完全失重状态的物体依然受地球的引力，此力提供向心力，故A错误B、处于完全失重状态物体，重力完全提供向心力，不在产生其他效应，故B正确C、处于完全失重状态物体，其向心加速度为g，而不为零，故C错误D、处于完全失重状态物体，重力完全提供向心力，不在产生其他效应，对悬挂物或支持物不再有作用，故D正确故选：BD。点评：本题主要考查了对超重失重现象的理解，处于超重或失重状态时，物体的重力并没变，只是对支持物的压力变了。【解题思路点拨】1.航天器中的物体在万有引力的作用下做圆周运动，万有引力完全充当了物体所需的向心力，所以航天器中的物体都处于完全失重状态。2.很明显，完全失重状态并不是说物体不受到力的作用了，而是物体受到的力完全提供了它做圆周运动的向心力。物体的向心加速度等于所在轨道处的重力加速度。2．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”。3．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．4．分子在永不停息地做无规则运动【知识点的认识】一、分子热运动定义：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。（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。二、布朗运动与分子热运动布朗运动分子热运动研究对象悬浮在液（气）体中的固体小颗粒分子形成原因由分子无规则运动撞击力的不平衡引起的，是分子运动的反映是分子本身的特征运动条件固体小颗粒在液体（或气体）中的运动一切状态（固、液、气）的物体中的分子都做热运动共同特点都是永不停息的无规则运动（绝对零度情况下除外），都随温度的升高而变得更加激烈【命题方向】常考题型是与其他知识点结合：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．当气体分子热运动变剧烈时，气体的压强一定变大C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大D．第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律分析：布朗运动是液体中固体微粒的无规则运动。温度是分子平均动能的量度，即分子热运动的剧烈程度只与温度有关。分子表现为引力时，距离增大，要克服引力做功，所以分子势能增加。第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律。解答：A、布朗运动是液体中固体微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故A错。B、气体分子热运动的剧烈程度与温度有关，而与压强无关，故B错。C、分子表现为引力时，距离增大，要克服引力做功，所以分子势能增加，故C对。D、第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律，故D错。故选：C点评：本题主要考查基本知识点，只要记住即可。5．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。6．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。7．布朗运动的图像问题【知识点的认识】一、布朗运动的图像可以通过绘制粒子在不同时间点的位置来展示。布朗运动是一种物理现象，其中微小粒子在液体或气体中由于受到分子撞击而做无规则运动。要绘制布朗运动的图像，可以通过记录粒子在不同时间点的位置，并将这些位置点连接起来，形成粒子的运动轨迹。由于布朗运动具有随机性，每次实验或模拟都会得到不同的轨迹，但总体上这些轨迹会呈现出一种随机游走的模式。在绘制布朗运动的图像时，可以考虑以下几点：1.时间轴和空间轴：首先确定时间范围和空间范围，以便在图表上准确表示粒子的位置变化。2.数据点：记录粒子在不同时间点的位置，这些位置点将构成布朗运动的轨迹。3.轨迹绘制：通过连接这些数据点，可以形成粒子的运动轨迹。由于布朗运动的随机性，轨迹会呈现出一种随机游走的模式。4.时间尺度和空间尺度的选择：根据实验或模拟的精度要求，选择合适的时间尺度和空间尺度，以便更清晰地展示布朗运动的特征。此外，还可以通过计算和分析布朗运动的统计特性，如均值和方差，来更深入地理解这一现象。例如，根据中心极限定理，当时间趋于无穷大时，布朗运动的分布将趋向于正态分布。这意味着，随着时间的变化，粒子的位置分布将越来越接近正态曲线。综上所述，绘制布朗运动的图像需要记录粒子在不同时间点的位置，并通过连接这些位置点来展示粒子的运动轨迹。通过这种方式，可以直观地看到布朗运动的随机性和统计特性。二、布朗运动图像的物理意义布朗运动的图像可以定性的表现分子的运动情况，