第1頁（共1頁）2025年高考備考高中物理個性化分層教輔中等生篇《熱學》一．選擇題（共10小題）1．（2024春?炎陵縣期末）一定質量的氣體，在恒溫下體積膨脹，下列說法中正確的是（）A．氣體分子的總數目將增多 B．氣體分子的平均速率將減小 C．氣體的壓強將減小 D．容器壁受到的氣體分子的平均沖力將增大2．（2024春?華州區期末）下列說法正確的是（）A．布朗運動反映了微粒中分子運動的不規則性 B．對于一定質量的大量氣體分子，在一定溫度時，處于一定速率范圍內的分子數所占的百分比是不確定的 C．能量的耗散是從能量的轉化角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性 D．只要有足夠高的技術條件，絕對零度是可以達到的3．（2024春?濰坊期末）圖甲為桶裝純凈水使用壓水器供水的示意圖，圖乙是簡化的原理圖。當手按下壓水器時，壓水器中的活塞打開，外界空氣壓入桶內，放手后，壓水器活塞關閉。內桶底橫截面積S＝0.05m2，容積為20L?，F桶內有10L水，初始時出水管豎直部分內外液面相平，出水口與桶內水面的高度差h＝0.3m空氣可視為理想氣體。出水管的體積與桶內水的體積相比可忽略不計，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，外界大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。設桶內氣體溫度不變，壓出5L水后，出水管中的液面恰好在出水管頂部，則壓入外界空氣的體積為（）A．5.45L B．5.60L C．5.75L D．6.00L4．（2024春?臨沂期末）一定質量理想氣體經歷如圖所示的循環過程，a→b過程是等壓過程，b→c過程是等容過程，c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是（）A．a→b過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功 B．b→c過程，氣體吸熱，內能增加 C．c→a過程，氣體放熱，內能不變 D．a→b過程氣體對外界做的功等于c→a過程外界對氣體做的功5．（2024?內江模擬）如圖，健身球是一個充滿氣體的大皮球，當人壓向健身球上時，假設球內氣體溫度不變，則在這個過程中（）A．氣體分子的平均速率增大 B．外界對氣體做功 C．氣體從外界吸收熱量 D．氣體的壓強不變6．（2024春?道里區校級期末）新疆早晚的溫差比較大，某些地區早晨的溫度為﹣1℃、中午的溫度能達到32℃，假設環境的大氣壓幾乎不變。則中午和早晨相比（）A．空氣分子的平均動能減小 B．單位體積內空氣的質量減小 C．單位體積內的分子數增大 D．單位時間撞擊某建筑物單位面積的分子數增多7．（2024春?慈溪市期末）關于熱力學第二定律說法正確的是（）A．在自然過程中，一個孤立系統的總熵可能減小 B．從微觀的角度看，熱力學第二定律是一個統計規律 C．熱量能自發地從低溫物體傳向高溫物體 D．物體可以從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響8．（2024春?海門區期末）如圖，兩端封閉的玻璃管與水平面成θ角傾斜靜止放置，一段水銀柱將管內一定質量的氣體分為兩個部分。則下列各種情況中，能使管中水銀柱相對于玻璃管向B端移動的是（）A．降低環境溫度 B．使玻璃管做豎直上拋運動 C．使玻璃管做自由落體運動 D．順時針緩慢轉動玻璃管使θ角減小9．（2024春?棗莊期末）一定質量的理想氣體的體積V隨溫度T的變化關系，如圖所示。氣體從狀態a變化到狀態b，從外界吸收熱量為Q，該變化過程在V﹣T圖像中的圖線ba的延長線恰好過原點O，氣體狀態參量滿足pVTA．氣體對外做功為C（T2﹣T1） B．氣體對外做功為p（V2﹣V1） C．氣體內能變化為ΔU＝C（T2﹣T1）+Q D．氣體內能變化為ΔU＝p（V2﹣V1）+Q10．（2024春?克州期末）下列說法正確的是（）A．一定質量的理想氣體吸熱時，其溫度一定升高 B．第一類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律 C．當分子力表現為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大 D．一定質量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨著溫度降低而減少二．多選題（共5小題）（多選）11．（2024春?華州區期末）一定質量的理想氣體，狀態從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p﹣V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態A時的溫度為TA＝300K，下列說法正確的是（）A．氣體在狀態C時的溫度TC＝375K B．從A到C過程外界對氣體做了﹣600J的功 C．氣體從狀態D變化到狀態A，單位體積內的氣體分子數減小，氣體分子的平均動能不變 D．若氣體從D到A過程中外界對氣體做功為250J，則氣體從A→B→C→D→A（一次循環）過程中氣體吸收的熱量為250J（多選）12．（2024春?長壽區期末）氣壓式電腦桌的簡易結構如圖所示。導熱性能良好的汽缸與活塞之間封閉一定質量的理想氣體，活塞可在汽缸內無摩擦運動。設氣體的初始狀態為A，將電腦放在桌面上，桌面下降一段距離后達到穩定狀態B。打開空調一段時間后，桌面回到初始高度，此時氣體狀態為C。下列說法正確的是（）A．從A到B的過程中，內能不變 B．從A到B的過程中，氣體會從外界吸熱 C．從B到C的過程中，氣體分子平均動能不變 D．從B到C的過程中，氣體分子在單位時間內對單位面積的碰撞次數變少（多選）13．（2024春?廣西期末）下列幾幅圖對應的說法中正確的有（）A．圖甲是玻璃管插入某液體中的情形，表明該液體能夠浸潤玻璃 B．圖乙中玻璃管鋒利的斷口在燒熔后變鈍，原因是玻璃是非晶體，加熱后變成晶體 C．圖丙說明氣體速率分布隨溫度變化，且T1＞T2 D．圖丁中分子間距離為r0時，分子間斥力和引力的合力為零，分子勢能最?。ǘ噙x）14．（2024春?廣西期末）一定質量的理想氣體從狀態a開始，經歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態，其V﹣T圖像如圖所示，pa、pb、pc分別表示a、b、c的壓強，下列判斷正確的是（）A．過程a到b中氣體內能增大 B．過程b到c中氣體吸收熱量 C．過程b到c中每一分子的速率都減小 D．過程c到a中氣體吸收的熱量等于對外做的功（多選）15．（2024春?太原期末）用活塞壓縮密封在汽缸里的空氣，對空氣做了900J的功，同時汽缸向外散熱210J。對于汽缸里壓縮后的空氣，下列選項正確的是（）A．空氣的分子勢能增大 B．每個空氣分子的動能都變大 C．空氣溫度升高，內能增加690J D．空氣分子單位時間內與汽缸壁單位面積上的碰撞次數增加三．填空題（共5小題）16．（2024?泉州模擬）樹木輸液是一種有效的綠化養護手段，能夠促進樹木的生長和成活。如圖所示，玻璃瓶內氣體的壓強（選填“大于”“小于”或“等于”）外界的大氣壓強，在瓶內的營養液緩緩下滴的過程中，瓶內氣體（選填“吸收”或“放出”）熱量。17．（2024春?泉州期末）一定質量的理想氣體，由初始狀態A開始，按圖中箭頭所示的方向進行了一系列狀態變化，最后又回到初始狀態A，即A→B→C→A（其中BC與縱軸平行，CA與橫軸平行），這一過程稱為一個循環，則：（1）由A→B，氣體的溫度。（填“升高”、“降低”或“不變”）（2）由B→C，氣體分子的平均動能（填“增大”、“減小”或“不變”）。（3）由C→A，氣體的內能。（填“增大”、“減小”或“不變”）18．（2024?鼓樓區校級二模）在汽缸中，用活塞封閉一定質量的理想氣體，經歷a→b→c→d的一系列變化，p﹣V圖像如圖所示，其中bc的反向延長線過原點O，曲線cd是雙曲線的一部分，a、b、d在一條平行于橫軸的直線上。則（填“a→b”“b→c”或“c→d”）；過程中氣體的溫度不變；d狀態下單位時間與單位面積活塞碰撞的分子數與a狀態相比（填“要多”“要少”或“一樣多”）。19．（2024?鯉城區校級模擬）2022年，我國“深海勇士”號和“奮斗者”號載人潛水器共完成175個潛次，開辟了我國深潛科學研究的新領域，現利用固定在潛水器體外的一個密閉氣缸完成實驗：如圖，氣缸內封閉一定質量的理想氣體，輕質導熱活塞可自由移動，在潛水器緩慢下潛的過程中，海水溫度逐漸降低。則此過程中，氣缸內氣體的內能（選填“逐漸增大”“保持不變”或“逐漸減小”），活塞對氣體所做的功（選填“大于”、“小于”或者“等于”）氣體向外界放出的熱量；單位時間內氣體分子撞擊單位面積器壁的次數（選填“增多”、“減少”或者“不變”）。20．（2024?三明模擬）已知泰寧大金湖某處水深度為20m，湖底水溫為4℃，水面溫度為27℃，大氣壓強為1.0×105Pa，取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3，當一氣泡從湖底緩慢升到水面時，其體積約為原來的倍，此過程氣泡內的氣體（選填“吸熱”或“放熱”），氣泡內的氣體可視為理想氣體。四．解答題（共5小題）21．（2024春?武昌區期末）如圖甲所示，平直木板與固定在水平地面上的鉸鏈相連，內壁光滑的氣缸固定在木板上，厚度不計的活塞把一定質量的理想氣體封閉在氣缸內。在豎直平面內緩慢地轉動木板，木板與水平地面之間的夾角用θ表示，則氣體的壓強p與sinθ的關系圖線如圖乙所示，圖乙中p0為已知量。（1）已知活塞面積為S，重力加速度大小為g，求活塞的質量；（2）當θ＝30°，活塞與氣缸底部的距離為d時，氣缸內的氣體溫度為T1；當θ＝53°，活塞與氣缸底部的距離為0.5d時，氣缸內的氣體溫度為T2，求T1：T2。22．（2024?衡水模擬）實驗室里有一種用于幫助學生學習氣體相關規律的儀器，如圖所示，氣缸靜止平放在實驗臺上，用橫截面積為S的活塞封住一部分空氣，高度為h，活塞連同上面的置物平臺總質量是M，（以下簡稱“活塞系統”）。開始時，活塞系統處于靜止狀態，氣缸內溫度為環境溫度，現在把質量為m的小物塊放在置物平臺上，為了使活塞保持原位置不變，需要用控溫裝置改變封閉氣體的溫度，已知理想狀態下大氣壓強p0，環境溫度為T0，求：（1）氣體的溫度的變化量？（2）如果保持溫度不變，還可以往原有封閉空間充入理想狀態下的空氣，以保證放置小物塊后，活塞的位置不變，則需要充入空氣的體積是多少？23．（2023秋?碑林區校級期末）如圖所示為一簡易火災報警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發出報警的響聲。27℃時，被封閉的理想氣體氣柱長L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為5cm。（T＝t+273K）（1）若大氣壓為76cmHg，水銀柱長L3為26cm，則被封閉氣體壓強為多少cmHg？（2）當溫度達到多少℃時，報警器會報警？24．（2024春?濰坊期末）如圖，豎直放置的汽缸中，用橫截面積為S的輕活塞封閉一定質量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時，A、B兩部分氣柱的長度均為L。已知隔板的質量為m，不計活塞、隔板與汽缸間的摩擦力，外界大氣壓強為p0，重力加速度為g。氣體溫度始終保持不變，緩慢向活塞上倒入鐵砂。（1）若倒入鐵砂的質量為m，求隔板向下移動的距離；（2）若隔板向下緩慢移動了L225．（2024?廣州模擬）為擺脫水源條件的限制，宋朝時人們就發明了一種能汲取地下水的裝置—壓水井。在汕頭華僑公園的兒童玩水區，安放著如甲圖所示的壓水井讓孩子們體驗。壓水井結構如圖乙所示，取水時先按下手柄同時帶動皮碗向上運動，此時上單向閥門關閉．皮碗向上運動到某個位置時，下單向閥門被頂開，水流進入腔體內．設某次下壓手柄前，腔體只有空氣，空氣的體積和壓強分別為P0和V0．現研究緩慢下壓手柄，直至下單向閥門剛被頂開的過程。已知大氣壓強為p0，水的密度為ρ，下單向閥門質量為m，橫截面積為S，下單向閥門到水面距離為?(?＜P（1）簡要說明緩慢下壓手柄過程，腔內氣體是吸熱還是放熱；（2）求下單向閥門剛被頂開時，腔體內氣體的體積。

2025年高考備考高中物理個性化分層教輔中等生篇《熱學》參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2024春?炎陵縣期末）一定質量的氣體，在恒溫下體積膨脹，下列說法中正確的是（）A．氣體分子的總數目將增多 B．氣體分子的平均速率將減小 C．氣體的壓強將減小 D．容器壁受到的氣體分子的平均沖力將增大【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理能力．【答案】C【分析】氣體恒溫膨脹，體積增大，分子總數不變，根據溫度是分子平均動能的標志，分析分子平均速率的變化．結合壓強的微觀含義分析平均沖力的變化?！窘獯稹拷猓篈、由題意，氣體質量不變，分子的總數目不變，故A錯誤。B、溫度是分子平均動能的標志，分子的平均動能不變，則分子的平均速率不變，故B錯誤。CD、由pV＝C知，體積增大，壓強減小，分子的平均動能不變，單位體積內的分子數減小，氣缸壁受到氣體分子的平均沖力將減小，故C正確，D錯誤。故選：C?！军c評】解決本題的關鍵是掌握分子動理論、氣態方程和分子平均速率的因素。2．（2024春?華州區期末）下列說法正確的是（）A．布朗運動反映了微粒中分子運動的不規則性 B．對于一定質量的大量氣體分子，在一定溫度時，處于一定速率范圍內的分子數所占的百分比是不確定的 C．能量的耗散是從能量的轉化角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性 D．只要有足夠高的技術條件，絕對零度是可以達到的【考點】熱力學第二定律的不同表述與理解；布朗運動實例、本質及解釋；溫度與分子動能的關系．【專題】定性思想；推理法；熱力學定律專題；理解能力．【答案】C【分析】根據布朗運動的本質解答；在一定溫度時，處于一定速率范圍內的分子數所占的百分比是確定的根據熱力學第二定律的幾種不同的說法解答；絕對零度是一切低溫物體的極限。【解答】解：A、布朗運動反映了液體中分子運動的不規則性，故A錯誤；B、對于一定質量的大量氣體分子，在一定溫度時，處于一定速率范圍內的分子數所占的百分比是確定的，故B錯誤；C、根據熱力學第二定律，能量的耗散是從能量的轉化角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，故C正確；D、絕對零度是一切低溫物體的極限，不可能達到，故D錯誤。故選：C?！军c評】本題考查了布朗運動、熱力學第二定律等有關知識，難度不大，注意知識的積累。3．（2024春?濰坊期末）圖甲為桶裝純凈水使用壓水器供水的示意圖，圖乙是簡化的原理圖。當手按下壓水器時，壓水器中的活塞打開，外界空氣壓入桶內，放手后，壓水器活塞關閉。內桶底橫截面積S＝0.05m2，容積為20L。現桶內有10L水，初始時出水管豎直部分內外液面相平，出水口與桶內水面的高度差h＝0.3m空氣可視為理想氣體。出水管的體積與桶內水的體積相比可忽略不計，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，外界大氣壓強p0＝1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。設桶內氣體溫度不變，壓出5L水后，出水管中的液面恰好在出水管頂部，則壓入外界空氣的體積為（）A．5.45L B．5.60L C．5.75L D．6.00L【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理能力．【答案】B【分析】根據題意分析出氣體變化前后的狀態參量，結合玻意耳定律得出對應的空氣體積?！窘獯稹拷猓涸O流出5L水后，液面下降Δh，則Δh=此刻瓶內氣體壓強：p2＝p0+ρg（h+Δh）瓶內氣體體積：V2＝V0+V1＝10L+5L＝15L設瓶內氣體在外界壓強下的體積為V′，則結合玻意耳定律可得p2V2＝p0V′初始狀態瓶中氣體壓強為p0，體積為V0，則ΔV＝V′﹣V0解得：ΔV＝5.60L，故B正確，ACD錯誤；故選：B?！军c評】本題主要考查了一定質量的理想氣體狀態方程，解題的關鍵點是分析出氣體變化前后的狀態參量，結合玻意耳定律列式即可完成分析。4．（2024春?臨沂期末）一定質量理想氣體經歷如圖所示的循環過程，a→b過程是等壓過程，b→c過程是等容過程，c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是（）A．a→b過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功 B．b→c過程，氣體吸熱，內能增加 C．c→a過程，氣體放熱，內能不變 D．a→b過程氣體對外界做的功等于c→a過程外界對氣體做的功【考點】熱力學第一定律的表達和應用；理想氣體多種狀態變化并存的圖像問題．【專題】定性思想；推理法；熱力學定律專題；推理能力．【答案】C【分析】根據圖像分析出氣體變化前后的狀態參量，根據熱力學第一定律分析出氣體的吸放熱情況；根據圖像的物理意義分析出氣體在不同過程中的做功大小關系?！窘獯稹拷猓篈、a→b過程，氣體做等壓變化，氣體體積增大，則氣體溫度升高，內能增大，由于體積增大，氣體對外做功，根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知，氣體吸熱，故a→b過程，氣體從外界吸收的熱量一部分用于對外做功，一部分用于增加內能，故A錯誤；B、b→c過程，氣體做等容變化，氣體壓強減小，則氣體溫度降低，內能減小，由于體積不變，外界對氣體不做功，根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知，氣體放熱，故B錯誤；C、c→a過程，氣體做等溫變化，內能不變，氣體體積減小，外界對氣體做功，根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知，氣體放熱，故C正確；D、p﹣V圖像與坐標軸圍成的面積表示做功，a→b過程p﹣V圖像與坐標軸圍成的面積大于c→a過程p﹣V圖像與坐標軸圍成的面積，故a→b過程氣體對外界做的功大于c→a過程外界對氣體做的功，故D錯誤；故選：C?！军c評】本題主要考查了熱力學第一定律的相關應用，解題的關鍵點是理解圖像的物理意義，結合熱力學第一定律即可完成分析。5．（2024?內江模擬）如圖，健身球是一個充滿氣體的大皮球，當人壓向健身球上時，假設球內氣體溫度不變，則在這個過程中（）A．氣體分子的平均速率增大 B．外界對氣體做功 C．氣體從外界吸收熱量 D．氣體的壓強不變【考點】熱力學第一定律的表達和應用；溫度與分子動能的關系；理想氣體及理想氣體的狀態方程．【專題】定性思想；推理法；熱力學定律專題；推理能力．【答案】B【分析】氣體的溫度不變，則氣體分子的平均速率不變；根據氣體體積的變化得出做功的類型，結合熱力學第一定律分析出氣體的吸放熱情況；根據公式pV＝CT分析出氣體壓強的變化趨勢?！窘獯稹拷猓篈．氣體溫度不變，氣體分子的平均動能保持不變，則氣體分子的平均速率不變。故A錯誤；BC．因為氣體的內能不變，體積減小，外界對氣體做功，根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知氣體要向外放出熱量，故B正確，C錯誤；D．根據公式PVT故選：B?！军c評】本題主要考查了熱力學第一定律的相關應用，解題的關鍵點是分析出氣體狀態參量的變化，結合熱力學第一定律即可完成分析。6．（2024春?道里區校級期末）新疆早晚的溫差比較大，某些地區早晨的溫度為﹣1℃、中午的溫度能達到32℃，假設環境的大氣壓幾乎不變。則中午和早晨相比（）A．空氣分子的平均動能減小 B．單位體積內空氣的質量減小 C．單位體積內的分子數增大 D．單位時間撞擊某建筑物單位面積的分子數增多【考點】溫度與分子動能的關系；氣體壓強的微觀解釋．【專題】定性思想；推理法；氣體的壓強專題；推理能力．【答案】B【分析】根據溫度是分子平均動能的標志分析判斷；根據氣體壓強微觀解釋分析判斷，由于單位體積內的分子數一定減少，單位體積內空氣的質量減小。【解答】解：A．溫度是分子平均動能的唯一標志，溫度升高則分子的平均動能增大，故A錯誤；BCD．溫度升高，氣體分子的平均動能增大，平均每個分子對器壁的沖力將變大，但氣壓并未改變，單位時間內氣體分子撞擊某建筑物單位面積的分子數減少，單位體積內的分子數也一定減少，氣體的密度減小，單位體積內空氣的質量減小，故B正確，CD錯誤。故選：B?！军c評】解決本題的關鍵掌握影響氣體壓強的微觀因素：一個是氣體分子的平均動能，一個是分子的密集程度，知道溫度是分子平均動能的標志。7．（2024春?慈溪市期末）關于熱力學第二定律說法正確的是（）A．在自然過程中，一個孤立系統的總熵可能減小 B．從微觀的角度看，熱力學第二定律是一個統計規律 C．熱量能自發地從低溫物體傳向高溫物體 D．物體可以從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響【考點】熵與熵增加原理；熱力學第二定律的不同表述與理解．【專題】開放題；定性思想；推理法；熱力學定律專題；理解能力．【答案】B【分析】熱力學定律的兩種表述：（1）按傳熱的方向性表述：熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體；（2）按機械能與內能轉化的方向性表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響。熵增加原理的內容：在任何自然過程中，一個孤立系統的總熵不會減小。如果過程可逆，則熵不變；如果過程不可逆，則熵增加?！窘獯稹拷猓篈、根據熵增加原理，孤立系統的總熵不會自然減少，故A錯誤；B、熱力學第二定律是從微觀角度看的一個統計規律，故B正確；C、根據熱力學第二定律，熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體，而不產生任何變化，故C錯誤；D、根據熱力學第二定律，不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響，故D錯誤。故選：B。【點評】明確熱力學第二定律的內容和兩種描述方式，知道熵的意義，明確熵增加的原理即可正確求解。8．（2024春?海門區期末）如圖，兩端封閉的玻璃管與水平面成θ角傾斜靜止放置，一段水銀柱將管內一定質量的氣體分為兩個部分。則下列各種情況中，能使管中水銀柱相對于玻璃管向B端移動的是（）A．降低環境溫度 B．使玻璃管做豎直上拋運動 C．使玻璃管做自由落體運動 D．順時針緩慢轉動玻璃管使θ角減小【考點】理想氣體及理想氣體的狀態方程；自由落體運動的規律及應用；豎直上拋運動的規律及應用．【專題】定性思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理能力．【答案】A【分析】根據題意分析出氣體壓強的變化，結合公式pV＝CT分析出氣體體積的變化趨勢?！窘獯稹拷猓篈、當環境溫度降低時，根據公式pV＝CT可知，氣體的體積減小，能使管中水銀柱相對于玻璃管向B端移動，故A正確；BC、玻璃管做豎直上拋或者自由落體，水銀柱都處于完全失重狀態，則氣體的壓強等于大氣壓強，會讓氣體的體積增大，水銀柱相對于玻璃管向A端移動，故BC錯誤；D、順時針緩慢轉動玻璃管使θ角減小，則水銀柱對氣體的壓力減小，會讓氣體的體積增大，水銀柱相對于玻璃管向A端移動，故D錯誤；故選：A?！军c評】本題主要考查了一定質量的理想氣體狀態方程的相關應用，解題的關鍵點是分析出氣體壓強的變化，結合一定質量的理想氣體狀態方程即可完成分析。9．（2024春?棗莊期末）一定質量的理想氣體的體積V隨溫度T的變化關系，如圖所示。氣體從狀態a變化到狀態b，從外界吸收熱量為Q，該變化過程在V﹣T圖像中的圖線ba的延長線恰好過原點O，氣體狀態參量滿足pVTA．氣體對外做功為C（T2﹣T1） B．氣體對外做功為p（V2﹣V1） C．氣體內能變化為ΔU＝C（T2﹣T1）+Q D．氣體內能變化為ΔU＝p（V2﹣V1）+Q【考點】理想氣體多種狀態變化并存的圖像問題；熱力學第一定律的表達和應用．【專題】定量思想；圖析法；熱力學定律專題；分析綜合能力．【答案】A【分析】氣體從狀態a變化到狀態b，氣體壓強不變，根據W＝pΔV計算氣體對外做功；根據熱力學第一定律求解氣體內能變化量?！窘獯稹拷猓篈B、根據pVT=C可知，氣體從狀態a變化到狀態b，VT不變，氣體壓強p不變，由于氣體溫度升高，體積增大，所以氣體對外做功，內能增大，則氣體對外做功為W＝p（V2結合Cp=V2?CD、根據熱力學第一定律可得氣體內能變化為ΔU＝Q﹣W＝Q﹣C（T2﹣T1），故CD錯誤。故選：A?！军c評】本題考查蓋—呂薩克定律、熱力學第一定律，在應用熱力學第一定律時注意符號法則的規定。10．（2024春?克州期末）下列說法正確的是（）A．一定質量的理想氣體吸熱時，其溫度一定升高 B．第一類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律 C．當分子力表現為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大 D．一定質量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數隨著溫度降低而減少【考點】熱力學第二定律的不同表述與理解；分子間的作用力與分子間距的關系；分子勢能與分子間距的關系；熱力學第一定律的表達和應用；第一類永動機不可能制成．【專題】定性思想；歸納法；分子間相互作用力與分子間距離的關系；熱力學定律專題；氣體的壓強專題；理解能力．【答案】C【分析】根據熱力學第一定律判斷；第一類永動機違反了能量守恒定律；根據分子力做功與分子勢能的變化判斷；根據壓強的微觀解釋判斷。【解答】解：A、根據熱力學第一定律，可知當一定質量的理想氣體吸熱時，如果同時對外做功，則其內能可能減小，溫度可能降低，故A錯誤；B、第一類永動機違反了能量守恒定律，故B錯誤；C、當分子距離小于平衡距離時，表現為斥力，隨著分子間距離減小，分子力增大，分子力做負功，分子勢能增大，故C正確；D、溫度降低，分子的平均動能減小，分子每次對器壁的撞擊力減小，要保證壓強不變，分子單位時間對器壁單位面積平均碰撞次數必增加，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查了熱力學第一定律、第一類永動機、分子力做功與分子勢能變化的關系、氣體壓強微觀解釋等基礎知識，要求學生能夠深刻理解并熟練應用，要重視課本。二．多選題（共5小題）（多選）11．（2024春?華州區期末）一定質量的理想氣體，狀態從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p﹣V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態A時的溫度為TA＝300K，下列說法正確的是（）A．氣體在狀態C時的溫度TC＝375K B．從A到C過程外界對氣體做了﹣600J的功 C．氣體從狀態D變化到狀態A，單位體積內的氣體分子數減小，氣體分子的平均動能不變 D．若氣體從D到A過程中外界對氣體做功為250J，則氣體從A→B→C→D→A（一次循環）過程中氣體吸收的熱量為250J【考點】熱力學第一定律的圖像問題；溫度與分子動能的關系；理想氣體及理想氣體的狀態方程．【專題】定性思想；理想氣體狀態方程專題；能力層次．【答案】ABD【分析】（1）根據圖像可知各狀態的氣體參數，應用一定質量的理想氣體狀態方程可得C點的溫度。（2）根據熱力學第一定律結合功的計算公式得出氣體放熱量及功。【解答】解：A．根據一定質量的理想氣體狀態方程得解得TC＝375K，故A正確；B．從A到C過程氣體體積增大，外界對氣體做負功WAB＝﹣p（VB﹣VA）＝﹣600J，故B正確；C．氣體從狀態D變化到狀態A，氣體體積減小，單位體積內的氣體分子數增大；氣體從狀態D變化到狀態A，氣體的溫度不變，氣體分子的平均動能不變，故C錯誤；D．氣體從C到D過程中外界對氣體做功為WCD一次循環氣體吸收的熱量為Q＝600J﹣250J﹣100J＝250J，故D正確。故選：ABD?！军c評】本題主要考察了一定質量的理想氣體的狀態方程，理解圖像的物理意義，結合熱力學第一定律和一定質量的理想氣體狀態方程即可完成分析。（多選）12．（2024春?長壽區期末）氣壓式電腦桌的簡易結構如圖所示。導熱性能良好的汽缸與活塞之間封閉一定質量的理想氣體，活塞可在汽缸內無摩擦運動。設氣體的初始狀態為A，將電腦放在桌面上，桌面下降一段距離后達到穩定狀態B。打開空調一段時間后，桌面回到初始高度，此時氣體狀態為C。下列說法正確的是（）A．從A到B的過程中，內能不變 B．從A到B的過程中，氣體會從外界吸熱 C．從B到C的過程中，氣體分子平均動能不變 D．從B到C的過程中，氣體分子在單位時間內對單位面積的碰撞次數變少【考點】熱力學第一定律的表達和應用；溫度與熱平衡及熱平衡定律；氣體的等壓變化與蓋﹣呂薩克定律的應用．【專題】定性思想；推理法；熱力學定律專題；推理能力．【答案】AD【分析】根據A到B的過程中各階段的氣體狀態參量的變化情況，結合熱力學第一定律分析判斷；根據A到C過程中各階段的氣體狀態參量的變化情況，結合蓋—呂薩克定律、氣體壓強的微觀解釋即可?！窘獯稹拷猓篈B．從A到B的過程中，氣體壓強變大，體積減小，因汽缸導熱性良好，可知氣體溫度不變，內能不變，外界對氣體做功，根據熱力學第一定律可知，氣體向外放熱，故A正確，B錯誤；CD．從B到C的過程中，氣體壓強不變，體積變大，根據蓋—呂薩克定律可知，氣體溫度升高，則氣體分子平均動能變大，氣體分子對器壁的平均碰撞力變大，而氣體數密度減小，可知氣體分子在單位時間內對單位面積的碰撞次數變少，故C錯誤，D正確。故選：AD?！军c評】本題考查了在封閉氣體經歷多個變化過程中應用氣體實驗定律和熱力學第一定律分析問題，解題關鍵是要分析好壓強、體積、溫度三個狀態參量的變化情況，選擇合適的實驗定律解答。（多選）13．（2024春?廣西期末）下列幾幅圖對應的說法中正確的有（）A．圖甲是玻璃管插入某液體中的情形，表明該液體能夠浸潤玻璃 B．圖乙中玻璃管鋒利的斷口在燒熔后變鈍，原因是玻璃是非晶體，加熱后變成晶體 C．圖丙說明氣體速率分布隨溫度變化，且T1＞T2 D．圖丁中分子間距離為r0時，分子間斥力和引力的合力為零，分子勢能最小【考點】浸潤和不浸潤；分子間的作用力與分子間距的關系；分子熱運動速率隨溫度變化具有統計規律；晶體和非晶體．【專題】定性思想；推理法；分子運動論專題；分子間相互作用力與分子間距離的關系；理解能力．【答案】AD【分析】液體能夠浸潤器壁，液面呈凹形；熔化后液體的表面張力使玻璃管變鈍；根據分子熱運動與平均速率的關系判斷；分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，分子力為零，分子勢能最小?！窘獯稹拷猓篈．液體在毛細管中上升，說明該液體能夠浸潤玻璃。故A正確；B．玻璃為非晶體，熔化再凝固仍為非晶體，燒熔后變鈍的原因是熔化后液體的表面張力使玻璃管變鈍。故B錯誤；C．溫度越高，速率大的分子占比越大，則T1＜T2。故C錯誤；D．分子間距離為r0時，此時它們間相互作用的引力和斥力大小相等，分子力為零，分子勢能最小。故D正確。故選：AD?！军c評】本題主要是對圖示的把握，以及對所學知識的應用能力，對生活中的現象，應該能用自己掌握的知識給予解釋，側重知識的實際應用能力。（多選）14．（2024春?廣西期末）一定質量的理想氣體從狀態a開始，經歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態，其V﹣T圖像如圖所示，pa、pb、pc分別表示a、b、c的壓強，下列判斷正確的是（）A．過程a到b中氣體內能增大 B．過程b到c中氣體吸收熱量 C．過程b到c中每一分子的速率都減小 D．過程c到a中氣體吸收的熱量等于對外做的功【考點】熱力學第一定律的圖像問題；溫度與分子動能的關系．【專題】定性思想；推理法；熱力學定律專題；推理能力．【答案】AD【分析】A、根據理想氣體內能只與溫度有關分析；B、根據氣體溫度、體積變化可知ΔU和W的正負，利用熱力學第一定律可得Q的正負，則可得結論；C、根據溫度是分子平均動能的標志，是大量分子運動的統計規律，對單個的分子沒有意義分析；D、根據熱力學第一定律分析?！窘獯稹拷猓篈、a→b過程氣體溫度升高，理想氣體的內能增大，故A正確；B、b→c過程氣體溫度降低，內能減小，即：ΔU＜0，體積減小，外界對氣體做功，則W＞0由熱力學第一定律ΔU＝W+Q，可知Q＜0，所以氣體放出熱量，故B錯誤；C、溫度是分子平均動能的標志，是大量分子運動的統計規律，對單個的分子沒有意義，所以b→c過程中氣體的溫度降低，分子的平均動能減小，并不是每個分子的速率都減小，故C錯誤；D、由圖可知c→a過程氣體等溫膨脹，理想氣體內能不變，則氣體對外做功，即：ΔU＝0，W＜0由熱力學第一定律可知，Q＞0，氣體吸熱，則氣體吸收的熱量等于對外做的功，故D正確。故選：AD?！军c評】本題考查了熱力學圖像問題，解題的關鍵是知道理想氣體的內能只與溫度有關，溫度升高，內能增大，溫度降低，內能減小。（多選）15．（2024春?太原期末）用活塞壓縮密封在汽缸里的空氣，對空氣做了900J的功，同時汽缸向外散熱210J。對于汽缸里壓縮后的空氣，下列選項正確的是（）A．空氣的分子勢能增大 B．每個空氣分子的動能都變大 C．空氣溫度升高，內能增加690J D．空氣分子單位時間內與汽缸壁單位面積上的碰撞次數增加【考點】熱力學第一定律的表達和應用；溫度與分子動能的關系；分子勢能與分子間距的關系．【專題】信息給予題；定量思想；推理法；熱力學定律專題；推理能力．【答案】CD【分析】A.根據分子間的作用力類型結合距離的變化分析出分子勢能的變化趨勢；BC.根據熱力學第一定律分析出氣體內能的變化趨勢，由此得出空氣分子的動能變化特點；D.壓縮空氣的過程中，空氣的體積減小，空氣分子的密度增大，據此分析作答。【解答】解：A.空氣分子之間的作用力為引力，在壓縮的過程中，空氣分子的間距減小，分子間作用力做正功，則空氣的分子勢能減小，故A錯誤；BC.根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知氣體的內能ΔU＝900J﹣210J＝690J＞0因此空氣分子的內能增加了690J空氣分子的內能增加，溫度升高，但并不是每個空氣分子的動能都變大，故B錯誤，C正確；D.壓縮空氣的過程中，空氣的體積減小，空氣分子的密度增大，則空氣分子單位時間內與汽缸壁單位面積上的碰撞次數增加，故D正確。故選：CD?！军c評】本題主要考查了分子力做功與分子勢能的關系，考查了熱力學第一定律的相關應用；知道溫度是分贓平均動能大小的標志。三．填空題（共5小題）16．（2024?泉州模擬）樹木輸液是一種有效的綠化養護手段，能夠促進樹木的生長和成活。如圖所示，玻璃瓶內氣體的壓強小于（選填“大于”“小于”或“等于”）外界的大氣壓強，在瓶內的營養液緩緩下滴的過程中，瓶內氣體吸收（選填“吸收”或“放出”）熱量?！究键c】熱力學第一定律的表達和應用；氣體壓強的計算．【專題】定性思想；推理法；熱力學定律專題；氣體的壓強專題；理解能力．【答案】小于；吸收?！痉治觥扛鶕績葰怏w壓強與營養液液柱的壓強之和等于營養液進入樹木處的壓強列式，則可得結論；根據瓶內氣體體積的變化，可知氣體對外界做功，根據熱力學第一定律分析氣體吸收熱量還是放出熱量?！窘獯稹拷猓涸O瓶內氣體的壓強為p，大氣壓強為p0，營養液液柱的高度為h，則有：p0＝p+ρgh，可知玻璃瓶內氣體的壓強小于外界的大氣壓強，瓶內的營養液緩緩下滴的過程，瓶內氣體體積增大，氣體對外界做功，可知W＜0，氣體的溫度不變，可知ΔU＝0，由熱力學第一定律ΔU＝W+Q，可得Q＞0，可知瓶內氣體吸收熱量。故答案為：小于；吸收?！军c評】本題考查了熱力學第一定律，解題的關鍵是知道營養液進入樹木處壓強等于大氣壓強，注意氣體體積增大，氣體對外界做功，則W＜0，氣體吸收熱量，則Q＞0。17．（2024春?泉州期末）一定質量的理想氣體，由初始狀態A開始，按圖中箭頭所示的方向進行了一系列狀態變化，最后又回到初始狀態A，即A→B→C→A（其中BC與縱軸平行，CA與橫軸平行），這一過程稱為一個循環，則：（1）由A→B，氣體的溫度升高。（填“升高”、“降低”或“不變”）（2）由B→C，氣體分子的平均動能減小（填“增大”、“減小”或“不變”）。（3）由C→A，氣體的內能減小。（填“增大”、“減小”或“不變”）【考點】理想氣體多種狀態變化并存的圖像問題．【專題】定性思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；分析綜合能力．【答案】（1）升高，（2）減小，（3）減小【分析】（1）先判斷A→B過程的壓強、體積變化趨勢，結合理想氣體方程PV＝CT即可知道氣體溫度變化趨勢；（2）先判斷B→C過程的壓強、體積變化趨勢，再結合理想氣體方程PV＝CT分析出氣體溫度變化趨勢，利用分子平均動能與溫度間的聯系判斷分子平均動能的變化趨勢；（3）先判斷C→A過程的壓強、體積變化趨勢，再結合理想氣體方程PV＝CT分析出氣體溫度變化趨勢，根據理想氣體內能與溫度間的聯系分析出氣體內能的大小變化?！窘獯稹拷猓海?）由A→B，壓強增大，體積減小，根據理想氣體方程可知，氣體溫度一定升高；（2）由B→C，壓強減小，體積不變，根據理想氣體方程可知，氣體溫度一定降低，根據分子熱運動與溫度間的聯系可得，氣體分子的平均動能減??；（3）由C→A，壓強不變，體積減小，由理想氣體方程可知，氣體溫度一定降低，由于理想氣體的內能只考慮分子熱運動的動能，所以氣體內能隨溫度降低而降低。故答案為：（1）升高，（2）減小，（3）減小【點評】本題主要結合圖像考察對理想氣體方程的理解和應用、以及物質內能的理解，難度一般。18．（2024?鼓樓區校級二模）在汽缸中，用活塞封閉一定質量的理想氣體，經歷a→b→c→d的一系列變化，p﹣V圖像如圖所示，其中bc的反向延長線過原點O，曲線cd是雙曲線的一部分，a、b、d在一條平行于橫軸的直線上。則c→d（填“a→b”“b→c”或“c→d”）；過程中氣體的溫度不變；d狀態下單位時間與單位面積活塞碰撞的分子數與a狀態相比要少（填“要多”“要少”或“一樣多”）?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態方程；氣體壓強的微觀解釋；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用．【專題】定性思想；圖析法；氣體的壓強專題；理想氣體狀態方程專題；推理能力．【答案】c→d；要少【分析】由理想氣體狀態方程分析各個過程中各狀態參量的變化情況氣，從中選出溫度不變的過程；d狀態與a狀態相比壓強相等、體積大，由理想氣體狀態方程可知溫度要高，氣體分子的平均速率大，根據氣體壓強的微觀解釋判斷單位時間與單位面積活塞碰撞的分子數的關系?！窘獯稹拷猓河蓀﹣V圖像可知a→b過程中氣體壓強不變，體積增大，由理想氣體狀態方程可知氣體的溫度升高；b→c過程中氣體壓強增大，體積增大，由理想氣體狀態方程可知氣體的溫度升高；c→d過程中氣體壓強減小，體積增大，曲線cd是雙曲線的一部分，由玻意耳定律可知氣體的溫度不變；d狀態與a狀態相比壓強相等、體積大，由理想氣體狀態方程可知溫度要高，氣體分子的平均速率大，所以d狀態下單位時間與單位面積活塞碰撞的分子數與a狀態相比要少。故答案為：c→d；要少【點評】本題考查了理想氣體狀態方程及對p﹣V圖像和氣體壓強的微觀解釋，關鍵要根據理想氣體狀態方程判斷各狀態參量的變化，常見題型。19．（2024?鯉城區校級模擬）2022年，我國“深海勇士”號和“奮斗者”號載人潛水器共完成175個潛次，開辟了我國深潛科學研究的新領域，現利用固定在潛水器體外的一個密閉氣缸完成實驗：如圖，氣缸內封閉一定質量的理想氣體，輕質導熱活塞可自由移動，在潛水器緩慢下潛的過程中，海水溫度逐漸降低。則此過程中，氣缸內氣體的內能逐漸減?。ㄟx填“逐漸增大”“保持不變”或“逐漸減小”），活塞對氣體所做的功小于（選填“大于”、“小于”或者“等于”）氣體向外界放出的熱量；單位時間內氣體分子撞擊單位面積器壁的次數增多（選填“增多”、“減少”或者“不變”）?！究键c】熱力學第一定律的表達和應用；氣體壓強的微觀解釋．【專題】定量思想；推理法；熱力學定律專題；推理能力．【答案】逐漸減小，小于，增多【分析】根據溫度變化分析內能，根據熱力學第一定律分析出W與Q的關系；根據氣體壓強的微觀解釋完成分析?！窘獯稹拷猓涸跐撍骶徛聺摰倪^程中，氣體的壓強逐漸增大，體積逐漸減小，則外界對氣體做功，又因為海水溫度降低，所以氣體的溫度降低，內能逐漸減小，根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知，活塞對氣體所做的功小于氣體向外界放出的熱量，根據上述分析可知，因為氣體壓強增大，且溫度降低，則單位時間內氣體分子撞擊單位面積器壁的次數增多；故答案為：逐漸減小，小于，增多【點評】本題主要考查了熱力學第一定律的應用，解題的關鍵點是分析出氣體狀態參量的變化，結合ΔU＝Q+W可完成分析。20．（2024?三明模擬）已知泰寧大金湖某處水深度為20m，湖底水溫為4℃，水面溫度為27℃，大氣壓強為1.0×105Pa，取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3，當一氣泡從湖底緩慢升到水面時，其體積約為原來的3.141倍，此過程氣泡內的氣體吸熱（選填“吸熱”或“放熱”），氣泡內的氣體可視為理想氣體?！究键c】熱力學第一定律的表達和應用；理想氣體及理想氣體的狀態方程．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理能力．【答案】3.141，吸熱?！痉治觥勘绢}根據理想氣體狀態方程結合熱力學第一定律分析求解。【解答】解：湖底水泡內壓強大約為：p＝p0+ρ水gh，解得p＝3×105Pa，湖底水溫為4℃＝277K，水面溫度為27℃＝290K，由理想氣體狀態方程可得：pV1277K根據熱力學第一定律，氣泡溫度上升，內能增加，體積變大對外做功，故氣泡內的氣體吸熱。故答案為：3.141，吸熱?！军c評】本題考查了理想氣體狀態方程的應用，熟悉氣體變化過程中各個物理量的含義及初末狀態，合理利用公式分析是解決此類問題的關鍵。四．解答題（共5小題）21．（2024春?武昌區期末）如圖甲所示，平直木板與固定在水平地面上的鉸鏈相連，內壁光滑的氣缸固定在木板上，厚度不計的活塞把一定質量的理想氣體封閉在氣缸內。在豎直平面內緩慢地轉動木板，木板與水平地面之間的夾角用θ表示，則氣體的壓強p與sinθ的關系圖線如圖乙所示，圖乙中p0為已知量。（1）已知活塞面積為S，重力加速度大小為g，求活塞的質量；（2）當θ＝30°，活塞與氣缸底部的距離為d時，氣缸內的氣體溫度為T1；當θ＝53°，活塞與氣缸底部的距離為0.5d時，氣缸內的氣體溫度為T2，求T1：T2?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態方程；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理能力．【答案】（1）已知活塞面積為S，重力加速度大小為g，活塞的質量為2p（2）當θ＝30°，活塞與氣缸底部的距離為d時，氣缸內的氣體溫度為T1；當θ＝53°，活塞與氣缸底部的距離為0.5d時，氣缸內的氣體溫度為T2，T1：T2為20：13?！痉治觥浚?）對活塞進行受力分析，結合題意得出活塞的質量；（2）根據題意分析出氣體變化前后的狀態參量，結合理想氣體狀態方程得出溫度的比值關系。【解答】解：（1）以活塞為研究對象得p=mg由圖乙有p＝2p0sinθ+p0聯立解得：m=2（2）當θ＝30°，代入②中，p1＝2p0當θ＝53°，代入②中，p1＝2.6p0由理想氣體狀態方程得p1解得：T1：T2＝20：13答：（1）已知活塞面積為S，重力加速度大小為g，活塞的質量為2p（2）當θ＝30°，活塞與氣缸底部的距離為d時，氣缸內的氣體溫度為T1；當θ＝53°，活塞與氣缸底部的距離為0.5d時，氣缸內的氣體溫度為T2，T1：T2為20：13?！军c評】本題主要考查了一定質量的理想氣體狀態方程，解題的關鍵點是分析出氣體變化前后的狀態參量，結合理想氣體狀態方程即可完成分析。22．（2024?衡水模擬）實驗室里有一種用于幫助學生學習氣體相關規律的儀器，如圖所示，氣缸靜止平放在實驗臺上，用橫截面積為S的活塞封住一部分空氣，高度為h，活塞連同上面的置物平臺總質量是M，（以下簡稱“活塞系統”）。開始時，活塞系統處于靜止狀態，氣缸內溫度為環境溫度，現在把質量為m的小物塊放在置物平臺上，為了使活塞保持原位置不變，需要用控溫裝置改變封閉氣體的溫度，已知理想狀態下大氣壓強p0，環境溫度為T0，求：（1）氣體的溫度的變化量？（2）如果保持溫度不變，還可以往原有封閉空間充入理想狀態下的空氣，以保證放置小物塊后，活塞的位置不變，則需要充入空氣的體積是多少？【考點】氣體的等容變化與查理定律的應用；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用．【專題】定量思想；推理法；氣體的狀態參量和實驗定律專題；分析綜合能力．【答案】（1）氣體的溫度的變化量mgT（2）需要充入空氣的體積是mg?p【分析】（1）對氣缸系統進行受力分析，根據平衡條件求解壓強的變化；由于活塞位置不變，根據查理定律可得氣體的溫度的變化量；（2）溫度不變時，根據玻意耳定律，結合在壓強p2不變的情況下，想要回到原位置根據玻意耳定律可得活塞的位置不變需要充入空氣的體積?！窘獯稹拷猓海?）初態時，對氣缸系統進行受力分析，根據平衡條件有：p1S＝p0S+Mg整理得到：p當往活塞系統放置m時，再次對活塞系統受力分析，同理有：p2S＝p0S+Mg+mg整理得到：p所以壓強的變化為：Δp=根據查理定律有：p變形后求得：ΔT=（2）由題意知初態時，氣體體積：V1＝Sh溫度不變時，根據玻意耳定律有：p1V1＝p2V2代入數據求得：V則在壓強p2不變的情況下，想要回到原位置，還需要：ΔV＝V1﹣V2則根據玻意耳定律有：p2ΔV＝p0Vx變形求得：V答：（1）氣體的溫度的變化量mgT（2）需要充入空氣的體積是mg?p【點評】本題主要是考查了理想氣體的狀態方程；解答此類問題的方法是：找出不同狀態下的三個狀態參量，分析理想氣體發生的是何種變化，利用理想氣體的狀態方程列方程求解；本題注意根據平衡條件求解壓強。23．（2023秋?碑林區校級期末）如圖所示為一簡易火災報警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發出報警的響聲。27℃時，被封閉的理想氣體氣柱長L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為5cm。（T＝t+273K）（1）若大氣壓為76cmHg，水銀柱長L3為26cm，則被封閉氣體壓強為多少cmHg？（2）當溫度達到多少℃時，報警器會報警？【考點】氣體的等壓變化與蓋﹣呂薩克定律的應用；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理能力．【答案】（1）若大氣壓為76cmHg，水銀柱長L3為26cm，則被封閉氣體壓強為102cmHg；（2）當溫度達到102℃時，報警器會報警。【分析】（1）根據壓強的計算公式，代入數據得出氣體的壓強；（2）氣體做等壓變化，代入數據得出對應的報警溫度。【解答】解：（1）根據壓強的計算公式可得：p＝p0+p1＝76cmHg+26cmHg＝102cmHg（2）溫度升高，封閉氣體做等壓變化，則SL代入數據解得：T2＝375K則t＝（375﹣273）℃＝102℃答：（1）若大氣壓為76cmHg，水銀柱長L3為26cm，則被封閉氣體壓強為102cmHg；（2）當溫度達到102℃時，報警器會報警。【點評】本題主要考查了一定質量的理想氣體狀態方程，解題的關鍵點是分析出氣體變化前后的狀態參量，結合一定質量的理想氣體狀態方程即可完成分析。24．（2024春?濰坊期末）如圖，豎直放置的汽缸中，用橫截面積為S的輕活塞封閉一定質量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時，A、B兩部分氣柱的長度均為L。已知隔板的質量為m，不計活塞、隔板與汽缸間的摩擦力，外界大氣壓強為p0，重力加速度為g。氣體溫度始終保持不變，緩慢向活塞上倒入鐵砂。（1）若倒入鐵砂的質量為m，求隔板向下移動的距離；（2）若隔板向下緩慢移動了L2【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理能力．【答案】（1）若倒入鐵砂的質量為m，隔板向下移動的距離為(p（2）若隔板向下緩慢移動了L2的距離，活塞向下移動的距離為3L【分析】（1）分別對兩部分氣體進行分析，由題意得出氣體變化前后的狀態參量，結合玻意耳定律列式得出對應的距離；（2）根據玻意耳定律列式得出活塞向下移動的距離。【解答】解：（1）若倒入質量為m的鐵砂平衡時，根據固體壓強公式可得此刻A中氣體的壓強：pAB中氣體的壓強：pB因為氣體溫度始終保持不變，所以B中氣體發生等溫變化，令末狀態B氣體長度為l初狀態：pB0VB0＝LS末狀態：VB＝lS由玻意耳丁定律得：pB0VB0＝pBVB解得：l=則隔板向下移動的距離：Δx＝L﹣l=（2）對B內氣體分析，由于溫度不變初狀態：pB0VB0＝LS末狀態：VB1由玻意耳定律得：pB0VB0＝pB1VB1解得：p由于p所以：p設A中氣體現在的長度為d，由玻意耳定律得：p0LS＝pA1dS則活塞向下移動的距離：x=3L解得：x=答：（1）隔板向下移動的距離為(p（2）活塞向下移動的距離為3L2【點評】本題主要考查了玻意耳定律的相關應用，解題的關鍵點是分析出氣體變化前后的狀態參量，結合玻意耳定律列式即可完成分析。25．（2024?廣州模擬）為擺脫水源條件的限制，宋朝時人們就發明了一種能汲取地下水的裝置—壓水井。在汕頭華僑公園的兒童玩水區，安放著如甲圖所示的壓水井讓孩子們體驗。壓水井結構如圖乙所示，取水時先按下手柄同時帶動皮碗向上運動，此時上單向閥門關閉．皮碗向上運動到某個位置時，下單向閥門被頂開，水流進入腔體內．設某次下壓手柄前，腔體只有空氣，空氣的體積和壓強分別為P0和V0．現研究緩慢下壓手柄，直至下單向閥門剛被頂開的過程。已知大氣壓強為p0，水的密度為ρ，下單向閥門質量為m，橫截面積為S，下單向閥門到水面距離為?(?＜P（1）簡要說明緩慢下壓手柄過程，腔內氣體是吸熱還是放熱；（2）求下單向閥門剛被頂開時，腔體內氣體的體積?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態方程；熱力學第一定律的表達和應用．【專題】定量思想；推理法；氣體的狀態參量和實驗定律專題；分析綜合能力．【答案】（1）見解析；（2）下單向閥門剛被頂開時，腔體內氣體的體積為p0【分析】（1）根據題意分析此過程氣體做功情況以及吸放熱情況，再根據熱力學第一定律ΔU＝W+Q即可求解；（2）此過程氣體做等溫變化，分別求出氣體的壓強、體積等初末狀態量，根據玻意爾定律列式即可求解?！窘獯稹拷猓海?）下壓手柄帶動皮，碗向上運動，氣體對外做功，緩慢過下壓手柄過程，氣體內能不變，根據熱力學第一定律ΔU＝W+Q，則氣體應吸熱；（2）設下閥門恰好要被頂開時，腔內氣體壓強為p1，體積為V1，則p0＝p1+mgSp0V0＝p1V1聯立解得V1=答：（1）見解析；（2）下單向閥門剛被頂開時，腔體內氣體的體積為p0【點評】本題主要考查了熱力學第一定律以及玻意耳定律的運用，需要對基本公式熟記并能熟練運用。

考點卡片1．自由落體運動的規律及應用【知識點的認識】1．定義：物體只在重力作用下從靜止開始豎直下落的運動叫做自由落體運動．2．公式：v＝gt；h=12gt2；v3．運動性質：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動．4．物體做自由落體運動的條件：①只受重力而不受其他任何力，包括空氣阻力；②從靜止開始下落．重力加速度g：①方向：總是豎直向下的；②大?。篻＝9.8m/s2，粗略計算可取g＝10m/s2；③在地球上不同的地方，g的大小不同．g隨緯度的增加而增大（赤道g最小，兩極g最大），g隨高度的增加而減?。久}方向】自由落體運動是常見的運動，可以看作是勻變速直線運動的特例，高考命題常以新情境來考查，而且經常與其他知識綜合出題．單獨考查的題型一般為選擇題或計算題，綜合其它知識考查的一般為計算題，難度一般中等或偏易．例1：關于自由落體運動，下列說法中正確的是（）A．在空氣中不考慮空氣阻力的運動是自由落體運動B．物體做自由運動時不受任何外力的作用C．質量大的物體，受到的重力大，落到地面時的速度也大D．自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動分析：自由落體運動是指物體僅在重力的作用下由靜止開始下落加速度為g的勻加速直線運動運動，加速度g與質量無關．解答：A、自由落體運動是指物體僅在重力的作用下由靜止開始下落的運動，故A錯誤；B、物體做自由運動時只受重力，故B錯誤；C、根據v＝gt可知，落到地面時的速度與質量無關，故C錯誤；D、自由落體運動是指物體僅在重力的作用下由靜止開始下落加速度為g的勻加速直線運動運動，故D正確．故選：D．點評：把握自由落體運動的特點和規律，理解重力加速度g的變化規律即可順利解決此類題目．例2：一個小石子從離地某一高度處由靜止自由落下，某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB．該愛好者用直尺量出軌跡的實際長度，如圖所示．已知曝光時間為11000A.6.5cmB.10mC.20mD.45m分析：根據照片上痕跡的長度，可以知道在曝光時間內物體下落的距離，由此可以估算出AB段的平均速度的大小，在利用自由落體運動的公式可以求得下落的距離．解答：由圖可知AB的長度為2cm，即0.02m，曝光時間為11000s，所以AB段的平均速度的大小為v=由自由落體的速度位移的關系式v2＝2gh可得，h=v故選：C．點評：由于AB的運動時間很短，我們可以用AB段的平均速度來代替A點的瞬時速度，由此再來計算下降的高度就很容易了，通過本題一定要掌握這種近似的方法．【解題思路點撥】1．自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以，勻變速直線運動公式也適用于自由落體運動．2．該知識點的3個探究結論：（1）物體下落快慢不是由輕重來決定的，是存在空氣阻力的原因．（2）物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動．“自由”的含義是物體只受重力作用、且初速度為零．（3）不同物體從同一高度做自由落體運動，它們的運動情況是相同的．2．豎直上拋運動的規律及應用【知識點的認識】1．定義：物體以初速度v0豎直向上拋出后，只在重力作用下而做的運動，叫做豎直上拋運動。2．特點：（1）初速度：v0≠0；（2）受力特點：只受重力作用（沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計）；（3）加速度：a＝g，其大小不變，方向始終豎直向下。3．運動規律：取豎直向上的方向為正方向，有：vt＝v0﹣gt，h＝v0t?12gtvt4．幾個特征量：（1）上升的最大高度hmax=v（2）質點在通過同一高度位置時，上升速度與下落速度大小相等；上升到最大高度處所需時間t上和從最高處落回到拋出點所需時間相等t下，t上＝t下=v【命題方向】例1：某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10m/s2．5s內物體的（）A．路程為65mB．位移大小為25m，方向向上C．速度改變量的大小為10m/sD．平均速度大小為13m/s，方向向上分析：豎直上拋運動看作是向上的勻減速直線運動，和向下的勻加速直線運動，明確運動過程，由運動學公式即可求出各物理量。解答：由v＝gt可得，物體的速度減為零需要的時間t=vA、路程應等于向上的高度與后2s內下落的高度之和，由v2＝2gh可得，h=v22g=45m，后兩s下落的高度h'B、位移h＝v0t?12gtC、速度的改變量△v＝gt＝50m/s，方向向下，故C錯誤；D、平均速度v=?故選：AB。點評：豎直上拋運動中一定要靈活應用公式，如位移可直接利用位移公式求解；另外要正確理解公式，如平均速度一定要用位移除以時間；速度變化量可以用△v＝at求得。例2：在豎直的井底，將一物塊以11m/s的初速度豎直向上拋出，物體沖出井口再落回到井口時被人接住，在被人接住前1s內物體的位移是4m，位移方向向上，不計空氣阻力，取g＝10m/s2．求：（1）物體從拋出點到被人接住所經歷的時間；（2）豎直井的深度。分析：豎直上拋運動的處理方法有整體法和分段法，要求路程或上升的最大高度時一般用分段法，此題可以直接應用整體法進行求解。解答：（1）設最后1s內的平均速度為v則：v=平均速度等于中間時刻的瞬時速度，即接住前0.5s的速度為v1＝4m/s設物體被接住時的速度為v2，則v1＝v2﹣gt得：v2＝4+10×0.5＝9m/s，則物體從拋出點到被人接住所經歷的時間t=v2?（2）豎直井的深度即拋出到接住物塊的位移，則h＝v0t?12gt2＝11×1.2?1答：（1）物體從拋出點到被人接住所經歷的時間為1.2s（2）豎直井的深度為6m。點評：豎直上拋運動的處理方法有整體法和分段法，要求路程或上升的最大高度時一般用分段法，此題只有豎直向上的勻減速運動，直接應用整體法求解即可。【解題方法點撥】1．豎直上拋運動的兩種研究方法：（1）分段法：上升階段是勻減速直線運動，下落階段是自由落體運動，下落過程是上升過程的逆過程。（2）整體法：從全程來看，加速度方向始終與初速度v0的方向相反，所以可把豎直上拋運動看成一個勻變速直線運動，要特別注意v0、vt、g、h等矢量的正、負號。一般選取豎直向上為正方向，v0總是正值，上升過程中vt為正值，下落過程中vt為負值；物體在拋出點以上時h為正值，物體在拋出點以下時h為負值。?。贺Q直上拋運動的上升階段和下降階段具有對稱性：①速度對稱：上升和下降過程經過同一位置時速度等大、反向；②時間對稱：上升和下降過程經過同一段高度的上升時間和下降時間相等。3．布朗運動實例、本質及解釋【知識點的認識】1．布朗運動的定義：懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規則運動．2．原因：小顆粒受到不同方向的液體分子無規則運動產生的撞擊力不平衡引起的．3．實質：不是液體分子的運動，也不是固體小顆粒分子的運動，而是小顆粒的運動．4.特點：①無規則每個液體分子對小顆粒撞擊時給顆粒一定的瞬時沖力，由于分子運動的無規則性，每一瞬間，每個分子撞擊時對小顆粒的沖力大小、方向都不相同，合力大小、方向隨時改變，因而布朗運動是無規則的。②永不停歇因為液體分子的運動是永不停息的，所以液體分子對固體微粒的撞擊也是永不停息的[2]。顆粒越小，布朗運動越明顯③顆粒越小，顆粒的表面積越小，同一瞬間，撞擊顆粒的液體分子數越少，據統計規律，少量分子同時作用于小顆粒時，它們的合力是不可能平衡的。而且，同一瞬間撞擊的分子數越少，其合力越不平衡，又顆粒越小，其質量越小，因而顆粒的加速度越大，運動狀態越容易改變，故顆粒越小，布朗運動越明顯。④溫度越高，布朗運動越明顯溫度越高，液體分子的運動越劇烈，分子撞擊顆粒時對顆粒的撞擊力越大，因而同一瞬間來自各個不同方向的液體分子對顆粒撞擊力越大，小顆粒的運動狀態改變越快，故溫度越高，布朗運動越明顯。⑤肉眼看不見做布朗運動的固體顆粒很小，肉眼是看不見的，必須在顯微鏡才能看到。布朗運動間接反映并證明了分子熱運動。5．物理意義：間接證明了分子永不停息地做無規則運動．【命題方向】用顯微鏡觀察液體中懸浮微粒的布朗運動，觀察到的是（）A、液體中懸浮的微粒的有規則運動B、液體中懸浮的微粒的無規則運動C、液體中分子的有規則運動D、液體中分子的無規則運動分析：花粉微粒做布朗運動的情況，其運動不是自身運動，而是花粉微粒周圍的分子做無規則運動，對其撞擊產生的運動．解答：布朗運動是固體花粉顆粒的無規則運動，產生原因是液體分子對小顆粒的撞擊不平衡造成的，故布朗運動間接反映了液體分子的無規則運動。故選：AB。點評：考查了微粒的運動與分子的運動的區別，同時要知道溫度越高、顆粒越小，運動越劇烈．【解題方法點撥】對布朗運動的理解要準確：（1）布朗運動不是液體分子的運動，而是固體顆粒的運動，但它反映了液體分子的無規則運動（理解時注意幾個關聯詞：不是…，而是…，但…）．（2）溫度越高，懸浮顆粒越小布朗運動越明顯．（3）產生原因：周圍液體分子的無規則運動對懸浮顆粒撞擊的不平衡．（4）布朗運動是永不停止的．注意布朗顆粒的限度是非常小的，不能用肉眼直接觀察到．（5）常見的錯誤如：光柱中看到灰塵的布朗運動、風沙的布朗運動、液體的布朗運動等。4．分子間的作用力與分子間距的關系知識點的認識】分子間的相互作用力1．特點：分子間同時存在引力和斥力，實際表現的分子力是它們的合力．2．分子間的相互作用力與分子間距離的關系如圖所示，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快．（1）當r＝r0時，F引＝F斥，分子力F＝0；（2）當r＜r0時，F引和F斥都隨距離的減小而增大，但F斥比F引增大得更快，分子力F表現為斥力；（3）當r＞r0時，F引和F斥都隨距離的增大而減小，但F斥比F引減小得更快，分子力F表現為引力；（4）當r＞10r0（10﹣9m）時，F引、F斥迅速減弱，幾乎為零，分子力F≈0．【命題方向】（1）第一類?？碱}型是考查分子間的作用力：如圖所示，縱坐標表示兩個分間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是（）A．ab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數量級為10﹣10mB．ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數量級為10﹣10mC．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，則分子間作用力表現為斥力D．若兩個分子間距離越來越大，則分子勢能亦越大分析：在F﹣r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，當分子間的距離等于分子直徑數量級時，引力等于斥力．解答：在F﹣r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當分子間的距離等于分子直徑數量級時，引力等于斥力．故選B．點評：本題主要考查分子間的作用力，要明確F﹣r圖象的含義．（2）第二類?？碱}型是結合分子勢能進行考查：如圖，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示，F＞0為斥力，F＜0為引力．a、b、c、d為x軸上四個特定的位置．現把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A．乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．乙分子由a到c做加速運動，到達c時速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減少D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增加分析：由圖可知分子間的作用力的合力，則由力和運動的關系可得出物體的運動情況，由分子力做功情況可得出分子勢能的變化情況．解答：A、分子在a點受引力，故分子開始做加速運動，c點后，分子力變成了斥力，分子開始減速；故從a到c分子一直做加速運動，故A錯誤；B、由A分析可知，分子從a到c做加速運動，c點后開始減速，故c時速度最大，故B正確；C、乙分子由a到b的過程中，分子力做正功，故分子勢能一直減小，故C正確；D、由b到d的過程中，分子力仍做正功，故分子勢能減小，故D錯誤；故選BC．點評：分子間的勢能要根據分子間作用力做功進行分析，可以類比重力做功進行理解記憶．【解題方法點撥】1．要準確掌握分子力隨距離變化的規律：（1）分子間同時存在著相互作用的引力和斥力．（2）引力和斥力都隨著距離的減小而增大，隨著距離的增大而減小，但斥力變化得快．2．分子力做功與常見的力做功有相同點，就是分子力與分子運動方向相同時，做正功，相反時做負功；也有不同點，就是分子運動方向不變，可是在分子靠近的過程中會出現先做正功再做負功的情況．5．分子熱運動速率隨溫度變化具有統計規律【知識點的認識】分子運動整體的統計規律1．在氣體中，大量分子的頻繁碰撞，使某個分子何時何地向何處運動是偶然的．但是對大量分子整體來說，在任意時刻，沿各個方向的機會是均等的，而且氣體分子向各個方向運動的數目也是基本相等的．這就是大量分子運動整體表現出來的統計規律．2．氣體中的大多數分子的速率都接近某個數值，與這個數值相差越多，分子數越少，表現出“中間多，兩頭少”的分布規律．當溫度升高時，分子最多的速率區間移向速度大的地方，速率小的分子數減小，速率大的分子數增加，分子的平均動能增大，總體上仍然表現出“中間多，兩頭少”的分布規律，氣體分子速率分布規律也是一種統計規律．【命題方向】?？碱}型是對統計規律的理解：（1）如圖描繪一定質量的氧氣分子分別在0℃和100℃兩種情況下速率分布情況，符合統計規律的是．（）A．B．C．D．分析：解答本題的關鍵是結合不同溫度下的分子速率分布曲線理解溫度是分子平均動能的標志的含義．解答：A、B、溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度越高，平均動能越大，故平均速率越大，故A正確，B錯誤；C、D、分子總數目是一定的，故圖線與橫軸包圍的面積是100%，故兩個圖線與橫軸包圍的面積是相等的，故C錯誤，D錯誤；故選A．點評：對于物理學中的基本概念和規律要深入理解，理解其實質，不能只是停留在表面上，同時要通過練習加強理解．（2）某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f（v）表示v處單位速率區間內的分子數百分率，所對應的溫度分別為TI，TII，TIII，則（）A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢB．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ分析：本題關鍵在于理解：溫度高與低反映的是分子平均運動快慢程度解：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大，圖Ⅲ腰最粗，速率大的分子比例最大，溫度最高；圖Ⅰ雖有更大速率分子，但所占比例最小，溫度最低，故B正確．故答案為：B．點評：本題考查氣體分子速率分布曲線與溫度的關系，溫度高不是所有分子的速率都大．6．氣體壓強的微觀解釋【知識點的認識】1.氣體壓強的產生單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產生了持續，均勻的壓力。所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強在數值上等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。2.決定氣體壓強大小的因素（l）微觀因素①氣體分子的數密度：氣體分子數密度（即單位體積內氣體分子的數目）越大，在單位時間內，與單位面積器壁碰撞的分子數就越多，氣體壓強就越大。②氣體分子的平均動能：氣體的溫度高，氣體分子的平均動能就大，氣體分子與器壁碰撞時（可視為彈性