高考物理選修3-3

五年高考三年聯(lián)考絕對突破系列新課標：選修3-3

第12單元熱學物態(tài)

本單元的命題多集中分子動理論、估算分子數(shù)目和大小、熱力學兩大定律的應用、氣體狀態(tài)參量的意

義及與熱力學第一定律的綜合，還有氣體實驗定律和氣體狀態(tài)方程的應用及圖象表示氣體狀態(tài)的變化過程

等知識點上，多以選擇題和填空題的形式出現(xiàn)；對熱學前面知識的考查往往在一題中容納更多的知識點，

把熱學知識綜合在一起進行考查，多以選擇題和填空題的形式出現(xiàn)；對后者的考查多以計算題的形式出現(xiàn),

著重考查熱學狀態(tài)方和的應用.《物理課程新標準》在課程性質中指出：“高中物理課程有助于學生繼續(xù)

學習基本的物理知識與技能，增強創(chuàng)新意識和實踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情”.近

兩年來熱學考題中還涌現(xiàn)了許多對熱現(xiàn)象的自主學習和創(chuàng)新能力考查的新情景試題.同時，本考點還可以

與生活、生產(chǎn)的實際相聯(lián)來考查熱學知識在實際中的應用.

第一部分五年高考題薈萃

兩年高考?精選（2008?2009）

考點1分子動理論

1.（09?北京?13）做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是（D）

A.分子無規(guī)則運動的情況

B.某個微粒做布朗運動的軌跡

C.某個微粒做布朗運動的速度——時間圖線

D.按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線

解析：布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子的運動，

故A項錯誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運動軌跡，故B項錯誤，對于某個微粒而言在不同時刻的速

度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度-時間圖線，

故C項錯誤；故只有D項正確。

2.（08全國卷1）已知地球半徑約為6.4X10"m,空氣的摩爾質量約為29X10'kg/mol,一個標準大

氣壓約為1.0義IO，Pa.利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標準狀況下的體積為

（）

A.4X1016m3B.4X1018m3

C.4X1O20m3D.4X1022m3

答案：B

［解析］:大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的。大氣壓強片言，帶入數(shù)據(jù)可得地球表面大氣質量

^5.2X10^0標準狀態(tài)下Imol氣體的體積為片22.4X10%',故地球表面大氣體積為片㈣片需第7

nh29X10

X22.4X10V=4X10lm3,B對。

3.（08全國卷2）對一定量的氣體，下列說法正確的是（）

A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

B.氣體分子的熱運動越劇烈，氣體溫度就越高

C.氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的

D.當氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內能減少

答案：BC

［解析］:氣體分子距離遠大于分子大小，所以氣體的體積遠大于所有氣體分子體積之和，A項錯；溫

度是物體分子平均動能的標志，是表示分子熱運動劇烈程度的物理量，B項正確；氣體壓強的微觀解釋是

大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的，C項正確；氣體膨脹，說明氣體對外做功，但不能確定吸、放熱情況，故

不能確定內能變化情況，D項錯。

4.（08北京卷）15.假如全世界60億人同時數(shù)1g水的分子個數(shù)，每人每小時可以數(shù)5000個，不間

斷地數(shù)，則完成任務所需時間最接近（阿伏加德羅常數(shù)人取6X1023mo「'）（）

A.10年B.1千年C.10萬年D.1千萬年

答案：C

1M

［解析］：1g水的分子個數(shù)N=Lx=3x1022個，則完成任務所需時間力=/不6*10'8小時，

］8A5000

約為1000年。

5.（08天津卷）下列說法正確的是（）

A.布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映

B.沒有摩擦的理想熱機可以把吸收的能量全部轉化為機械能

C.知道某物質的摩爾質量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)

D.內能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同

答案：D

［解析］:布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的運動，他反映的是液體無規(guī)則的運動，所以A錯誤：

沒有摩擦的理想熱機不經(jīng)過做功是不可能把吸收的能量全部轉化為機械能的B錯誤，摩爾質量必須和分子

的質量結合才能求出阿伏加德羅常數(shù)C錯：溫度是分子平均動能的標志，只要溫度相同分子的平均動能就

相同，物體的內能是勢能和動能的總和所以D正確

考點2熱和功

6.（09?歌T4）密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內空氣（不計分子勢能）（D）

A.內能增大，放出熱量B.內能減小，吸收熱量

C.內能增大，對外界做功D.內能減小，外界對其做功

7.（09?四川?16）關于熱力學定律，下列說法正確的是（B）

A.在一定條件下物體的溫度可以降到0K

B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功

C.吸收了熱量的物體，其內能一定增加

D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高

8.（09?全國卷I?14）下列說法正確的是（A）

A.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

B.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量

C.氣體分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強一定減小

D.單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大

解析：本題考查氣體部分的知識.根據(jù)壓強的定義A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,說明

溫度降低，但不能說明壓強也一定減小,C錯.單位體枳的氣體分子增加，但溫度降低有可能氣體的壓強減

小,D錯。

9.（09?全國卷U76）如圖，水平放置的密封氣缸內的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板

可在氣缸內無摩擦滑動，右側氣體內有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止，左右兩邊氣體

溫度相等。現(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時間后切斷電源。當缸內氣體再次達到平衡時，與初始

狀態(tài)相比（BC）

A.右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變

B.左右兩邊氣體溫度都升高

C.左邊氣體壓強增大

D.右邊氣體內能的增加量等于電熱絲放出的熱量

解析：本題考查氣體.當電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對左邊的氣體做功,

根據(jù)熱力學第一定律，內能增加,氣體的溫度升高.根據(jù)氣體定律左邊的氣體壓強增大.BC正確,右邊氣體內

能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。

10.（09?上海物理?2）氣體內能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有

關，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的

（A）

A.溫度和體積B.體積和壓強

C.溫度和壓強1）.壓強和溫度

解析：由于溫度是分子平均動能的標志，所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度；分子勢能是由于分

子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積。因此答案A正確。

11.（09?廣東物理?13）（1）遠古時代，取火是一件困難的事，火一

般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方

法。“鉆木取火”是通過方式改變物體的內能，把轉變?yōu)閮?/p>

能。

（2）某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取

出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的

燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的，溫度,體

積_______

答案：（1）做功，機械能；（2）熱量，升高，增大

解析：做功可以增加物體的內能；當用氣球封住燒瓶，在瓶內就封閉了一定質量的氣體，當將瓶子放

PV

到熱水中,瓶內氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內能，溫度升高，由理氣方程=c可知,氣體體積

亍

增大。

12.（09?浙江自選模塊?14）“物理3-3”模塊（10分）一位質量為60kg的同學為了表演“輕功”，

他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質量的空氣（可視為理想氣體），然后將這4只氣球以相同的方式

放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置-輕質塑料板，如圖所示。

（1）關于氣球內氣體的壓強，下列說法正確的是

A.大于大氣壓強

B.是由于氣體重力而產(chǎn)生的

C.是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的

D.是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的

（2）在這位同學慢慢站上輕質塑料板中間位置的過程中，球內氣體溫度可視為不變。下列說法正確

的是

A.球內氣體體積變大

B.球內氣體體積變小

C.球內氣體內能變大

D.球內氣體內能不變

（3）為了估算氣球內氣體的壓強，這位同學在氣球的外表

面涂上顏料，在輕質塑料板面和氣球一側表面貼上間距為2.0cm

的方格紙。表演結束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”

如圖所示。若表演時大氣壓強為1.013xl05Pa,取g=10m/s2,則

氣球內氣體的壓強為Pa。（取4位有效數(shù)字）

氣球在沒有貼方格紙的下層木板上也會留下“印跡"，這

一“印跡”面積與方格紙上留下的“印跡”面積存在什么關

系？

答案：（1）AD；（2）BD；（3）1.053*105Pa面積相同

13.（09?江蘇卷物理?12.A）（選修模塊3—3）（12分）（1）若一氣泡從湖底上升到湖面的過程

中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法正確的是。（填寫選項前的字

母）

（A）氣體分子間的作用力增大（B）氣體分子的平均速率增大

（C）氣體分子的平均動能減小（D）氣體組成的系統(tǒng)地嫡增加

（2）若將氣泡內的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則

此過程中的氣泡（填“吸收”或“放出”）的熱量是J。氣泡到達湖面后，溫度上升的過

程中，又對外界做了0.1J的功，同時吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內氣體內能增加了

（3）已知氣泡內氣體的密度為1.29kg/nP,平均摩爾質量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)

23

NA=6.02xl0mor',取氣體分子的平均直徑為2x101°m,若氣泡內的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液

體體積與原來氣體體積的比值。（結果保留一位有效數(shù)字）。

答案：A.（1）D:（2）吸收；0.6；0.2；（3）設氣體體積為匕，液體體積為％,

氣體分子數(shù)〃=也

NA,Vi=n——?（或匕=/i13）

則乜=&就"（或HB/N

m

Vo6m%

v

解得_L=lxlO（9x10-5~2xl（）Y都算對）

Vo

解析：（1）掌握分子動理論和熱力學定律才能準確處理本題。氣泡的上.升過程氣泡內的壓強減小，

溫度不變，由玻意爾定律知，上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度

不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故嫡增大。D項正確。

（2）本題從熱力學第一定律入手，抓住理想氣內能只與溫度有關的特點進行處理。理想氣體等溫過

程中內能不變，由熱力學第一定律AU=Q+W,物體對外做功0.6J,則一定同時從外界吸收熱量0.6J,

才能保證內能不變。而溫度上升的過程，內能增加了0.2J。

（3）微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結論，最終結果只要保證數(shù)量級正確即可。設氣體體積

為匕，液體體積為匕，氣體分子數(shù)〃=迫7^,匕=〃貯（或匕=“，）

m6

則力=上-就”，（或X=e/N）

%6mVom

解得ZL=1X10-4（9x10-5~2x10-4都算對）

14.（08四川卷）下列說法正確的是

A.物體吸收熱量，其溫度一定升高

B.熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞

C.遵守熱力學第一定律的過程一定能實現(xiàn)

D.做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式

答案：D

［解析］:由熱力學第一定律可知，做功與熱傳遞可以改變物體的內能，D正確；故物體吸收熱量時，

其內能不一定增大，A錯；由熱力學第二定律可知，宏觀的熱現(xiàn)象有方向性，但若通過外界做功，熱量也

可以從低溫物體傳到高溫物體，B、C錯

15.（08重慶卷）地面附近有一正在上升的空氣團，它與外界的熱交熱忽略不計.已知大氣壓強隨高度

增加而降低，則該氣團在此上升過程中（不計氣團內分子間的勢能）（）

A.體積減小，溫度降低B.體積減小，溫度不變

C.體積增大，溫度降低D.體積增大，溫度不變

答案：C

［解析］:本題考查氣體的有關知識，本題為中等難度題目。隨著空氣團的上升，大氣壓強也隨著減小,

那么空氣團的體積會增大，空氣團對外做功，其內能會減小，因為不計分子勢能，所以內能由其溫度決定,

則其溫度會降低。所以空氣團的體積增大、溫度降低、壓強減小。

考點3理想氣體狀態(tài)方程

16.(09?上海物理?9)如圖為豎直放置的上細下粗的密閉細管，水銀柱將氣體分隔成A、

B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為/%、壓強變化

量為S、4濟，對液面壓力的變化量為4A、Zlfli,則(AC)

A.水銀柱向上移動了一段距離B./匕

C.Ap^>ApfiD.AF\=AFw

對氣體A：以=互；

解析：首先假設液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律,

對氣體B：里=&-,又初始狀態(tài)滿足％=弓+%,可見使A、B升高相同溫度，=%5=4-儲+//),

TAT；TATA

&'=1-4=2-4，因此旬〉旬，因此△工〉△弓液柱將向上移動，A正確，C正確：由于氣體的

總體積不變，因此/%=4%，所以B、D錯誤。

17.(09?山東物理?36)(8分)-定質量的理想氣體由狀態(tài)/經(jīng)狀態(tài)6變?yōu)闋顟B(tài)C,其中過

程為等壓變化，C過程為等容變化。已知30.3m3,7＞%300K、后400K。

(1)求氣體在狀態(tài)8時的體積。

(2)說明過程壓強變化的微觀原因

(3)沒8過程氣體吸收熱量為Q,8-＞。過氣體放出熱量為Q,比較b、。的大小說明原因。

解析：設氣體在B狀態(tài)時的體積為V”，由蓋一呂薩克定律得，匕￡代入數(shù)據(jù)得丫=0.4加3。

TATB

(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導致氣體壓

強減小。

⑶。］大于2；因為T5故力一＞6增加的內能叮6-＞「減小的內能相同，而—8過程氣體對外

做正功，方-61過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知。大于。2

考點：壓強的圍觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學第一定律

18.（09?海南物理?14）（12分）（I）（4分）下列說法正確的是（填入正確選項

前的字母，每選錯一個扣2分，最低得分為0分）

（A）氣體的內能是分子熱運動的動能和分子間的勢能之和；

（B）氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變；

（C）功可以全部轉化為熱，但熱量不能全部轉化為功；

（D）熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體；

（E）-定量的氣體，在體積不變時，分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減??；

（F）一定量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加。

（II）（8分）一氣象探測氣球，在充有壓強為1.OOatm（即76.Ocmllg）、溫度為27.0℃的氯氣

時，體積為3.50m二在上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氨氣逐漸減小到此高度上的大氣壓

36.OcmGg,氣球內部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在

這一海拔高度氣溫為-48.0℃。求：

（1）氮氣在停止加熱前的體積；

（2）氮氣在停止加熱較長一段時間后的體積。

答案：（l）ADEF（4分，選對一個給1分，每選錯一個扣2分，最低得分為0分）

（ID（1）在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氮氣經(jīng)歷一等溫過程。

根據(jù)玻意耳一馬略特定律有

PM=P2匕

式中，Pl=76.0cm”g，K=3.50加3也=36.0c機”g,匕是在此等溫過程末氮氣的體積。由①式得

V2=7.39相3②

（2）在停止加熱較長?段時間后，氨氣的溫度逐漸從4=300K下降到與外界氣體溫度相同，即

T?=225K.這是一等過程根據(jù)蓋一呂薩克定律有

③

式中，匕是在此等壓過程末氮氣的體枳。由③式得

匕=5.54加3④

評分參考：本題8分。①至④式各2分。

19.（09?上海物理?21）（12分）如圖，粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端B開口，管

內有一段水銀柱，右管內氣體柱長為39cm,中管內水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm。

先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內水銀

面比中管內水銀面高2cm,求：m

K

（1）穩(wěn)定后右管內的氣體壓強°；

（2）左管A端插入水銀槽的深度瓦（大氣壓強0=76cmHg）

解析：（1）插入水銀槽后右管內氣體：由玻意耳定律得：pd<S=p（A-zl/7/2）S,

所以°=78cmHg；

（2）插入水銀槽后左管壓強：p'=0+pgH7=80cmHg,左管內外水銀面高度差九=二三=4cm-

中、左管內氣體r,r=38cm,

左管插入水銀槽深度方=/+/〃2—/'+4=7cm。

20.（09?寧夏物理?34）（1）帶有活塞的汽缸內封閉一定量

的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a,然后經(jīng)過過程ab到達狀態(tài)b或進

過過程ac到狀態(tài)c,b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設氣體在狀

態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分別為R、和Pc,在過程ab和ac中吸收的熱

量分別為和Q”<,則（填入選項前的字母,有填錯的不得

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）圖中系統(tǒng)由左右連個側壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容

器上端由導熱材料封閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細管連通。

容器內兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強p。，溫度為T0=273K,連個

活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強均為0.1po?獺平衡時，各氣

體柱的高度如圖所示。現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫熱水槽中，再次平衡時A上

升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的位置并固定，第三次達到

平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求

(i)第二次平衡時氮氣的體積:

(ii)水的溫度。

解析:

(i)考慮氨氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強為p。，體枳為hS,末態(tài)體積為0.8hS。

設末態(tài)的壓強為P,由玻意耳定律得

?

活塞A從最高點被推I可第一次平衡時位置的過程是等溫過程。該過程的初態(tài)壓強為1.1幾，體積為V；

末態(tài)的壓強為尸，體積為V,則

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從最初位置升到最高點的過程為等壓過程。該過程的初態(tài)體枳和溫度分別為2//S和

穌=273K,末態(tài)體積為2.7/iS。設末態(tài)溫度為T,由益-呂薩克定律得

丁二^￡工368.55K⑤

2hS°

21.(08年上海卷理科綜合)溫度計是生活、生產(chǎn)中常用的測溫裝置。右圖為一

個簡易溫度計，一根裝有一小段有色水柱的細玻璃管穿過橡皮塞插入燒瓶內，封閉'

定質量的氣體。當外界溫度發(fā)生變化時，水柱位置將上下變化。已知A、D間的測量范

圍為20。。80℃,A、D間刻度均勻分布。由圖可知，A、D及有色水柱下端所示溫

度分別為()

A.20℃、80℃、64℃B.20℃、80℃、68℃

C.80℃、20℃、32℃D.80℃、20℃、34℃

答案：C

【解析】根據(jù)題意可知，溫度越高，水柱上升的高度越高，A點溫度最高，D點溫度最低，故選項A、

QA_Of）

B錯誤。由于A、D間的刻度均勻分布，故水柱下端的溫度為空一-x3+20=32℃,選項C正確。

15

22.（08年上海卷）已知理想氣體的內能與溫度成正比。如

圖所示的實線汽缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變

化曲線，則在整個過程中汽缸內氣體的內能

（）

A,先增大后減小B.先減小后增大

C.單調變化D.保持不變

答案：B

［解析］:由一勿7為恒量，由圖像與坐標軸圍成的面積表達/V乘積，從實線叮虛線等溫線比較可得出,

該面積先減小后增大，說明溫度7先減小后增大，內能先將小后增大。

23.（08年上海卷）如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為力的水銀柱,

中間封有一段空氣，則（）

A.彎管左管內外水銀面的高度差為h

B.若把彎管向上移動少許，則管內氣體體積增大

C.若把彎管向下移動少許，則右管內的水銀柱沿管壁上升

D.若環(huán)境溫度升高，則右管內的水銀柱沿管壁上升

答案：ACD

【解析】：封閉氣體的壓強等于大氣壓叮水銀柱產(chǎn)生壓強之差，故左管內外水銀面高度差也為h,A

對；彎管上下移動，封閉氣體溫度和壓強不變，體積不變，B錯C對；環(huán)境溫度升高，封閉氣體體積增大,

則右管內的水銀柱沿管壁上升，D對。

24.（08海南卷）⑴下列關于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是（填入正確選項前的字

母，每選錯一個扣1分，最低得分為0分）.

A.氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在勢能的緣故

B.一定量100C的水變成100℃的水蒸汽，其分子之間的勢能增加

C.對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱

D.如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大

E.一定量氣體的內能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和

F.如果氣體溫度升高，那么所有分子的速率都增加

⑵（8分）如圖，一根粗細均勻、內壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封閉但可」F.管

內下部被活塞封住?定量的氣（可視為理想氣體），氣體溫度為九開始時，將活塞上方抽出,

當活塞上方的壓強達到R時，活塞下方氣體的體積為心活塞上方玻璃管的容積為2.6〉

活塞因重力而產(chǎn)生的壓強為0.5小。繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封.整個抽氣過后K溫度

始終保持不變.然后將密封的氣體緩慢加熱.求：

①活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度；

③當氣體溫度達到1.8刀時氣體的壓強.

解析：（1）BCE

A錯誤之處在于氣體分子是無規(guī)則的運動的，故失去容器后就會散開；D選項中沒考慮氣體的體枳對

壓強的影響；F選項對氣溫升高，分子平均動能增大、平均速率增大，但不是每個分子速率增大，對單個

分子的研究是毫無意義的。

（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氣體體積

匕0.5p°

由蓋?呂薩克定律得：2牝+匕=二

V7；

解得：廠=1.27

②由查理定律得：*L=_Z

T'O.5po

解得：pK：15Po

25.（08江蘇卷）（1）空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0X10號，同時氣體

的內能增加了1.5X101試問：此壓縮過程中，氣體（填“吸收”或“放出”）的熱量等于一

J.

（2）若一定質量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是

（填“A”、"B”或"C”）,該過程中氣體的內能（填“增加”、“減少”或“不變”）.

（3）設想將1g水均勻分布在地球表面上，估算Icm?的表面上有多少個水分子？（已知Imo］水的質量為18g,

地球的表面積約為5xl0Wm2,結果保留一位有效數(shù)字）

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

解析：（1）由熱力學第一定律W+Q=AU,得。=△（7—W=—5X10-4J,說明氣體放出熱量

5xlO^J.

（2）由氣態(tài)方程比=C（常量）易判斷出。過程是等壓變化，該過程溫度升高，理想氣體的內能

T

增加。

（3）1g水的分子數(shù)N=2NA①

q

1cn?的分子數(shù)〃=N2-②

S。

由①②的”27xl（）3個。

26.（08寧夏卷）（1）如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想

氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細管插

入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體逐漸流出。在此過程中，大氣壓強與外界的溫

度保持不變。關于這一過程，下列說法正確的是。（填入選項前的字母，

有填錯的不得分）

A.氣體分子的平均動能逐漸增大

B.單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增多

C.單位時間氣體分子對活塞的沖量保持不變

D.氣體對外界做功等于氣體從外界吸收的熱量

答案：D

（2）一定質量的理想氣體被活塞封閉在可導熱的氣缸內，活塞相對于底部的高度

為h,可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完

時，活塞下降了A/4,再取相同質量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界

天氣的壓強和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度。

解析：設大氣和活塞對氣體的總壓強為Po,加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強為P，由玻馬定律得

p（）〃=（Po+p）e-%）①

由①式得

1

P=]Po②

再加一小盒沙子后，氣體的壓強變?yōu)椤?2小設第二次加沙子后，活塞的高度為方'

Po〃=(Po+2pM③

聯(lián)立②③式解得

3

h'=—h④

5

本題考查玻馬定律，對氣體作為研究對象，分第一次加小盒沙子和第.次加沙子兩次列玻馬定律方程

明理由。

解析：（1）設氣體初態(tài)壓強為回，體積為匕：末態(tài)出強為P2,體積為匕，由誠意耳定律

PM=，2匕①

代人數(shù)據(jù)得

②

p2-2.5atm

微觀解釋：沮度不變，分子平均動能不變，單位體積內分子數(shù)增加，所以壓強增加。

（2）吸熱。氣體對外做功而內能不變.根據(jù)熱力學第一定律可知氣體吸熱。

三年高考?集訓（2005?2007）

1.（07廣東理科）下述做法能改善空氣質量的是（）

A.以煤等燃料作為主要生活燃料

B.利用太陽能、風能和氫能等能源替代化石能源

C.鼓勵私人購買和使用汽車代替公交車

D.限制使用電動車

答案：B

2.（07年江蘇卷）分子動理論較好地解釋了物質的宏觀熱力學性質。據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是

）

A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性

B.分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大

C.分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大

D.在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其它元素

答案：B

3.（07廣東卷）一定質量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為小、X、4,

在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為“2、匕、T2,下列關系正確的是

（）

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年全國卷n）對一定量的氣體，下列說法正確的是（）

A、在體積緩慢地不斷增大的過程中，氣體一定對外界做功

B、在壓強不斷增大的過程中，外界對氣體一定做功

C、在體積不斷被壓縮的過程中，內能一定增加

D、在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中，內能一定不變

答案：D

5.（07年四川卷）如圖所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進一只

靈敏溫度計和一根氣針，另一端有個用卡子卡住的可移動膠塞。用

打氣筒慢慢向筒內打氣，使容器內的壓強增加到一定程度，這時讀

出溫度計示數(shù)。打開卡子，膠塞沖出容器后（）

A.溫度計示數(shù)變大，實驗表明氣體對外界做功，內能減少

B.溫度計示數(shù)變大，實驗表明外界對氣體做功，內能增加

C.溫度計示數(shù)變小，實驗表明氣體對外界做功，內能減少

D.溫度計示數(shù)變小，實驗表明外界對氣體做功，內能增加

答案：D

6.（07四川理綜）如圖所示，一定質量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U型玻璃管內，右管上

端開口且足夠長，右管內水銀面比左管內水銀面高h,能使h變大的原因是

（）

A.環(huán)境溫度升高

B.大氣壓強升高

C.沿管壁向右管內加水銀

D.U型玻璃管自由下落

答案：ACD

7.（07廣東卷）圖為焦耳實驗裝置圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好，重物下落帶動葉片攪拌容

器里的水，引起水溫升高。關于這個實驗,

A.這個裝置可測定熱功當量

B.做功增加了水的熱量

C.做功增加了水的內能

D.功和熱量是完全等價的，無區(qū)別

答案：AC

8.（07年全國卷I）如圖所示，質量為力的活塞將一定質量的氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸之間無

摩擦。a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達到的平衡狀態(tài)，人態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（27°C）中

達到的平衡狀態(tài)。氣體從a態(tài)變化到6態(tài)的過程中大氣壓強保持不變。若忽略氣體分子之間的勢能，下列

說法正確的是（）

A.Vb態(tài)相比，a態(tài)的氣體分子在單位時間內撞擊活塞的個數(shù)較多

B.與a態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時間內對活塞的沖量較大

C.在相同時間內，a、b兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量相等

D.從a態(tài)到6態(tài)，氣體的內能增加，外界對氣體做功，氣體對外界釋放了熱量

答案：D

9.（07江蘇卷）如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的

導熱隔板

導熱隔板固定，隔板質量不計，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(視為理想氣體)。初始時，兩室

氣體的溫度相等，氧氣的壓強大于氧氣的壓強，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡，下列說法中正確的是

()

A.初始時氫分子的平均動能大于氧分子的平均動能

B.系統(tǒng)重新達到平衡時，氫氣的內能比初始時的小

C.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣

D.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中，氧氣的內能先增大后減小

答案：CD

10.(07年重慶卷)氧氣鋼瓶充氣后壓強高于外界人氣壓，假設緩慢漏氣時瓶內外溫度始終相等且保

持不變，氧氣分子之間的相互作用.在該漏氣過程中瓶內氧氣()

A.分子總數(shù)減少，分子總動能不變B.密度降低，分子平均動能不變

C.吸收熱量，膨脹做功D.壓強降低，不對外做功

答案：D

11.(07年北京卷)為研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素，某同學在保溫瓶中灌入熱水，現(xiàn)測量初

始水溫，經(jīng)過一段時間后再測量末態(tài)水溫。改變實驗條件，先后共做了6次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：

序號瓶內水量初始水溫時間(h)末態(tài)水溫

(mL)(°C)(°C)

1100091478

2100098874

3150091480

41500981075

5200091482

62000981277

下列眼鏡方案中符合控制變量方法的是()

A.若研究瓶內水量與保溫效果的關系，可用第1、3、5次實驗數(shù)據(jù)

B.若研究瓶內水量與保溫效果的關系，可用第2、4、6次實驗數(shù)據(jù)

C.若研究初始水溫與保溫效果的關系，可用第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)

D.若研究保溫時間與保溫效果的關系，可用第4、5、6次實驗數(shù)據(jù)

答案：D

12.（07年上海卷）如圖所示，一定質量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U型玻璃管內，右管上

端開口且足夠長，右管內水銀面比左管內水銀面高A,能使力變大的原因是（）

A.環(huán)境溫度升高B.大氣壓強升高

C.沿管壁向右管內加水銀D.U型玻璃管自由下落

答案：D

13.（07年天津卷）A、B兩裝置，均由一支一端封閉，一端開口且?guī)в?/p>

玻璃泡的管狀容器和水銀槽組成,除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件

都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中（插入過程沒有空

氣進入管內），水銀柱上升至圖示位置停止。假設這一過程水銀與外界沒有

熱交換，則下列說法正確的是()

A.A中水銀的內能增量大于B中水銀的內能增量

B.B中水銀的內能增量大于A中水銀的內能增量

C.A和B中水銀體積保持不變，故內能增量相同

D.A和B中水銀溫度始終相同，故內能增量相同

答案：B

14.（07年江蘇卷）如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的

導熱隔板固定，隔板質量不計，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為

理想氣體）。初始時，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于氧氣的壓強，松

開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡，下列說法中正確的是（）

A、初始時氫分子的平均去動能大于氧分子的平均動能

B、系統(tǒng)重新達到平衡時，氫氣的內能比初始時的小

C、松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣

D、松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中，氧氣的內能先增大后減小

答案:B

15.（07全國理綜D）對一定量的氣體，下列說法正確的是()

A.在體積緩慢地不斷增大的過程中，氣體一定對外界做功

B.在壓強不斷增大的過程中，氣體一定對外界做功

C.在體積不斷被壓縮的過程中，內能一定增加

D.在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中，內能一定不變

答案：A

16.（07四川理綜）56如圖所示，厚壁容器的一端通過膠塞

插進一支靈敏溫度計和一根氣針，另一端有個用卡膠塞子卡住的可移

動膠塞。用打氣筒慢慢向容器內打氣，使容器內的壓強增大到一

定程度，這時讀出溫度計示數(shù)。打開卡子，膠塞沖出容器口后

()

A.溫度計示數(shù)變大,實驗表明氣體對外界做功，內能減少

B.溫度計示數(shù)變大，實驗表明外界對氣體做功，內