2025年高考物理復習之熱學

2025年高考物理復習熱搜題速遞之熱學（2024年7月）

選擇題（共10小題）

1.下列說法正確的是（）

A.溫度標志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度

B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和

C.氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關

D.氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變

2.分子力F隨分子間距離r的變化如圖所示。將兩分子從相距r=r2處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用,

A.從r=r2至!Jr=ro分子間引力、斥力都在減小

B.從r=r2至l]r=n分子力的大小先減小后增大

C.從r=r2至Ur=ro分子勢能先減小后增大

D.從r=r2到r=n分子動能先增大后減小

3.以下關于熱運動的說法正確的是（）

A.水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈

B.水凝結成冰后，水分子的熱運動停止

C.水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈

D.水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大

4.關于分子動理論，下列說法正確的是（）

A.氣體擴散的快慢與溫度無關

B.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動

C.分子間同時存在著引力和斥力

D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大

5.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)afb、b^c>cfa三個過程后回到初始狀態(tài)a,其p-V圖象如

圖所示。已知三個狀態(tài)的坐標分別為a（Vo,2po）、b（2Vo,po）、c（3Vo,2po）。以下判斷正確的是（

A.氣體在a-b過程中對外界做的功小于在b-c過程中對外界做的功

B.氣體在a-b過程中從外界吸收的熱量大于在b-c過程中從外界吸收的熱量

C.在c-a過程中，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量

D.氣體在c-a過程中內(nèi)能的減少量大于b-c過程中內(nèi)能的增加量

6.下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能EP隨分子間距離r變化關系的圖線是（）

7.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c。設氣體在

狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則（）

■P

2%

42%

A.Tb>Tc,Qab>QacB.Tb>Tc,Qab<Qac

C.Tb=Tc,Qab>QacD.Tb=Tc,Qab<Qac

8.霧霾天氣對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。

霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表

示直徑小于或等于10pm、2.5pm的顆粒物（PM是顆粒物的英文縮寫）。

某科研機構對北京地區(qū)的檢測結果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PMio的濃

度隨高度的增加略有減小，大于PMio的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布

基本不隨時間變化。

據(jù)此材料，以下敘述正確的是（）

A.PMio表示直徑小于或等于L0X10-6m的懸浮顆粒物

B.PMio受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力

C.PMio和大懸浮顆粒物都在做布朗運動

D.PM2.5濃度隨高度的增加逐漸增大

9.某自行車輪胎的容積為V.里面已有壓強為Po的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到P,設充氣過程

為等溫過程，空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同，壓強也是Po,

體積為（）的空氣.

PoPPP

A.—VB.—Vc.(--1)VD.(—+1)V

PPoPoPo

10.下列說法正確的是（）

A.物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小

B.物體對外做功，其內(nèi)能一定減小

C.物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加

D.物體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能不變

二.多選題（共4小題）

（多選）H.關于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）

A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同

B.氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大

C.氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變

D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關

E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加

（多選）12.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e。對此氣體,

下列說法正確的是（）

?T

A.過程①中氣體的壓強逐漸減小

B.過程②中氣體對外界做正功

C.過程④中氣體從外界吸收了熱量

D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

E.狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小

（多選）13.氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率

的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是（）

B.圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形

C.圖中實線對應于氧氣分子在100℃時的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

E.與時相比，100C時氧氣分子速率出現(xiàn)在。?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大

（多選）14.關于擴散現(xiàn)象，下來說法正確的是（）

A.溫度越高，擴散進行得越快

B.擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學反應

C.擴散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的

D.擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生

E.液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的

三.填空題（共1小題）

15.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時容器中空

氣的溫度與外界相同，壓強大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強與外界相同。止匕時，

容器中空氣的溫度（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度（填

“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。

四.實驗題（共1小題）

16.（甲）和（乙）圖中是某同學從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片，記錄炭粒位置

的時間間隔均為30s,兩方格紙每格表示的長度相同。比較兩張圖片可知：若水溫相同，（選

填“甲”或“乙”）中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，（選填“甲”或“乙”）中水分子的

五.解答題（共4小題）

17.如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的

頂部各有一閥門Ki、K3,B中有一可自由滑動的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時，三個閥門均打

開，活塞在B的底部；關閉K2、K3,通過Ki給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓po的3倍后

關閉Ki.已知室溫為27℃,汽缸導熱。

（i）打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強；

（ii）接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置；

（iii）再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃,求此時活塞下方氣體的壓強。

18.如圖，一容器由橫截面積分別為2s和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光

滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣。平衡時，氮氣的

壓強和體積分別為P0和Vo,氫氣的體積為2Vo,空氣的壓強為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，

抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，活塞沒有到達兩汽缸的連接處，求

(i)抽氣前氫氣的壓強；

(ii)抽氣后氫氣的壓強和體積。

2S抽氣口

S

2%1夕m及

1航氣

氯氣空氣電架

^^777

19.如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，已知大活塞的質(zhì)量

為mi=2.50kg,橫截面積為si=80.0cm2,小活塞的質(zhì)量為m2=L50kg,橫截面積為s2=40.0cm2,兩活

塞用剛性輕桿連接，間距保持為l=40.0cm,汽缸外大氣的壓強為p=l.OOXl()5pa,溫度為T=303K,

初始時大活塞與大圓筒底部相距上兩活塞間封閉氣體的溫度為Ti=495K,現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,

2

活塞緩慢下移，忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取lOm/s2,求：

(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度

(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強。

20.在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形

管兩端豎直朝上時，左，右兩邊空氣柱的長度分別為h=18.0cm和12=12.0cm,左邊氣體的壓強為

12.0cmHg.現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管

平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。

2025年高考物理復習熱搜題速遞之熱學（2024年7月）

參考答案與試題解析

一.選擇題（共10小題）

1.下列說法正確的是（）

A.溫度標志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度

B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和

C.氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關

D.氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變

【考點】改變物體內(nèi)能的兩種方式；氣體壓強的微觀解釋；物體內(nèi)能的概念與影響因素；熱力學溫標和

攝氏溫標的換算.

【專題】應用題；定性思想；推理法；理解能力.

【答案】A

【分析】溫度是分子平均動能的標志。

內(nèi)能是所有分子的分子動能和分子勢能的總和。

氣體壓強與溫度、體積有關。

【解答】解：A、溫度是分子平均動能的標志，標志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度，故A正確。

B、內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能和勢能總和，故B錯誤。

C、氣體壓強由溫度、體積決定，即與氣體分子的平均動能和分子密集程度有關，故C錯誤。

D、氣體膨脹對外做功且溫度降低，則分子的平均動能減小，故D錯誤。

故選：Ao

【點評】解答本題的關鍵是掌握溫度的含義和氣體壓強的微觀意義，并能運用來分析實際問題。溫度是

分子平均動能的標志，溫度越高，分子平均動能越大，而溫度的變化可根據(jù)氣態(tài)方程進行分析。

2.分子力F隨分子間距離r的變化如圖所示。將兩分子從相距r=r2處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用，

下列說法正確的是（）

A.從r=r2至!Jr=ro分子間引力、斥力都在減小

B.從r=r2至ljr=n分子力的大小先減小后增大

C.從「="至心=「0分子勢能先減小后增大

D.從「=驍?shù)健?「分子動能先增大后減小

【考點】分子勢能與分子間距的關系；分子間的作用力與分子間距的關系.

【專題】簡答題；歸納法；分子間相互作用力與分子間距離的關系；分析綜合能力.

【答案】D

【分析】當分子間距離等于平衡距離時，分子力為零，分子勢能最?。划敺肿娱g距離小于平衡距離時,

分子力表現(xiàn)為斥力，當分子間距離大于平衡距離時，分子力表現(xiàn)為引力；根據(jù)分子力做功情況分析分析

勢能和動能的變化。

【解答】解：A、從r=r2至h=ro分子間引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A錯誤；

B、由圖可知，在r=ro時分子力為零，故從「="到「=門分子力的大小先增大后減小再增大，故B錯

誤；

C、分子勢能在r=ro時最小，故從r=r2至！Jr=ro分子勢能一直在減小，故C錯誤；

D、從「=0至卜=。分子力先做正功后做負功，故分子動能先增大后減小，故D正確；

故選：Do

【點評】解決本題的關鍵是掌握分子力做功與分子勢能的關系，知道分子間距離等于平衡距離時，分子

力為零，分子勢能最小。

3.以下關于熱運動的說法正確的是（）

A.水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈

B.水凝結成冰后，水分子的熱運動停止

C.水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈

D,水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大

【考點】分子在永不停息地做無規(guī)則運動；分子熱運動速率隨溫度變化具有統(tǒng)計規(guī)律；溫度與分子動能

的關系.

【專題】定性思想；推理法；分子運動論專題.

【答案】C

【分析】明確分子熱運動的性質(zhì)，知道分子熱運動與宏觀運動無關，是物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動，其

劇烈程度與溫度有關，但要注意溫度很低時分子熱運動仍在繼續(xù)，同時溫度升高時并不是所有分子的速

率都增大。

【解答】解：A、分子的熱運動是內(nèi)部分子的運動，只與溫度有關，與水流速度無關，故A錯誤；

B、水凝結成冰后，水分子仍然在進行無規(guī)則運動，故B錯誤；

C、分子熱運動與溫度有關，水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈，故C正確；

D、水的溫度升高，分子的平均動能增大，但是并不是每個分子的運動速率都增大，可能有些分子運動

速率減小，故D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查分子熱運動的基本性質(zhì)，要注意明確溫度是統(tǒng)計規(guī)律,溫度升高時分子的熱運動劇烈，

分子平均動能增大，大多數(shù)分子運動加快，但可能有些分子運動減慢。

4.關于分子動理論，下列說法正確的是()

A.氣體擴散的快慢與溫度無關

B.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動

C.分子間同時存在著引力和斥力

D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大

【考點】分子間的作用力與分子間距的關系；分子在永不停息地做無規(guī)則運動；布朗運動實例、本質(zhì)及

解釋.

【專題】定性思想；推理法；分子間相互作用力與分子間距離的關系.

【答案】C

【分析】擴散現(xiàn)象表明分子是不停地做無規(guī)則運動的，溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，擴散越快;

布朗運動是固體小顆粒的無規(guī)則運動，不是分子的運動；

分子間同時存在引力和斥力，引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減小。

【解答】解：A、擴散的快慢與溫度有關，溫度越高，擴散越快，故A錯誤；

B、布朗運動是懸浮在液體中固體小顆粒的無規(guī)則運動，它是液體分子的不規(guī)則運動的反映，故B錯誤；

C、分子間同時存在相互作用的引力和斥力，故C正確；

D、分子間同時存在引力和斥力，引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減小，故D錯誤；

故選：Co

【點評】本題考查了分子間的相互作用力、布朗運動和擴散多個知識點，但都屬于基礎知識，平時多理

解、多積累。

5.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a--b、bfc、cfa三個過程后回到初始狀態(tài)a,其p-V圖象如

圖所示。己知三個狀態(tài)的坐標分別為a(Vo,2po)、b(2Vo,po)、c(3Vo,2po)?以下判斷正確的是(

2A

PQ:

III

III

III

III

o^~3^~V

A.氣體在a-b過程中對外界做的功小于在b-c過程中對外界做的功

B.氣體在a-b過程中從外界吸收的熱量大于在b-c過程中從外界吸收的熱量

C.在c-a過程中，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量

D.氣體在c-a過程中內(nèi)能的減少量大于b-c過程中內(nèi)能的增加量

【考點】熱力學第一定律的圖像問題.

【專題】應用題；定量思想；推理法；熱力學定律專題；理想氣體狀態(tài)方程專題.

【答案】C

【分析】根據(jù)P-V圖象的面積表示氣體做功，應用氣態(tài)方程判斷氣體體積如何變化，然后應用熱力學

第一定律答題。

【解答】解:A、根據(jù)p-V圖象的面積表示氣體做功，得氣體在a-b過程中對外界做的功為：Wab=

Po+^P°?(2%-%)=|p。％，b-c過程中氣體對外界做的功為：Wbc=Po12Po.(3Vo-2Vo)=蓊0%,

所以氣體在a-b過程中對外界做的功等于在b-c過程中對外界做的功，故A錯誤；

B、氣體在a-b過程中，因為a、b兩個狀態(tài)的pV相等，所以Ta=Tb,即AUab=O,根據(jù)熱力學第一

定律AU=Q+W可知，從外界吸收的熱量為Qab=*PoVo；氣體在b-c過程中，因為c狀態(tài)的pV大于

b狀態(tài)的pV,所以Tb<Tc,即AUbc>0,根據(jù)熱力學第一定律AU=Q+W可知，在b-c過程中從外界

吸收的熱量為：Qbc=AUbc+|po%,則有：Qab<Qbc,故B錯誤；

C、在c-a過程中，氣體等壓壓縮，溫度降低，即AUca<0,根據(jù)熱力學第一定律AU=Q+W可知，

外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量，故C正確；

D、因為Ta=Tb,而一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關，所以氣體在c-a過程中內(nèi)能的減少量等

于b-c過程中內(nèi)能的增加量，故D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查氣體的狀態(tài)方程中對應的圖象，分析清楚圖示圖象、知道理想氣體內(nèi)能由氣體的溫度

決定即可解題，解題時要抓住p-V圖象的面積表示氣體做功。

6.下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢能EP隨分子間距離r變化關系的圖線是（

【考點】分子勢能與分子間距的關系；分子間的作用力與分子間距的關系.

【專題】壓軸題；內(nèi)能及其變化專題.

【答案】B

【分析】分子力與分子距離r,分子勢能與分子距離r的關系圖象很類似，特別注意的是當「=「0時，分

子力為零，分子勢能最小，同時注意分子力為矢量，分子勢能為標量.

【解答】解：根據(jù)分子力、分子勢能與分子之間距離關系可知，當「=「0時，分子力為零，分子勢能最

小，由此可知B正確。

故選：Bo

【點評】正確區(qū)分和理解分子力與分子距離r,分子勢能與分子距離r的關系圖象是理解分子力、分子

勢能的關鍵.

7.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c。設氣體在

狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則（）

■■P

組——-C

42%

A.Tb>Tc，Qab>QacB.Tb>Tc，Qab<Qac

C.Tb=Tc,Qab>QacD.Tb=Tc，Qab<Qac

【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學第一定律的表達和應用.

【專題】理想氣體狀態(tài)方程專題.

【答案】C

【分析】狀態(tài)B和C的體積從圖中可得知，且已知狀態(tài)C的溫度，從B到C是等壓變化，由氣體狀態(tài)

方程可得出狀態(tài)B時的溫度；

因狀態(tài)A和狀態(tài)C的溫度相同，所以這兩種狀態(tài)下內(nèi)能相同，從而可知A到B和B到C的過程中內(nèi)

能的變化大小相同，這兩個過程是一個不做功，一個對外做功，結合熱力學第一定律可知結果。

【解答】解：設氣體在a狀態(tài)時的溫度為Ta,由圖可知：Vc=Va=Vo、Vb=2V0=2Va,

①從a到b是等壓變化：-=—

Ta八

解得：Tb=2Ta

從a到c是等容變化：—=—,由于Pc=2Po=2Pa

TaTc

解得：Tc=2Ta

所以：Tb=Tc

②因為從a到c是等容變化過程，體積不變，氣體不做功，故a-c過程增加的內(nèi)能等于a-c過程吸收

的熱量；而a-b過程體積增大，氣體對外做正功，由熱力學第一定律可知a-b過程增加的內(nèi)能大于a

—C過程吸收的熱量，Qac<Qabo

故選：Co

【點評】該題考查了氣體的狀態(tài)方程和熱力學第一定律的應用，利用氣體狀態(tài)方程解決問題時，首先要

確定氣體狀態(tài)和各狀態(tài)下的狀態(tài)參量，選擇相應的氣體變化規(guī)律解答；在利用熱力學第一定律解決問題

時，要注意氣體的做功情況，區(qū)分對內(nèi)做功和對外做功，同時要注意區(qū)分吸熱還是放熱。

8.霧霾天氣對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。

霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表

示直徑小于或等于10um、2.5pm的顆粒物（PM是顆粒物的英文縮寫）。

某科研機構對北京地區(qū)的檢測結果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PMio的濃

度隨高度的增加略有減小，大于PMio的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布

基本不隨時間變化。

據(jù)此材料，以下敘述正確的是（）

A.PMio表示直徑小于或等于1.0X10Ym的懸浮顆粒物

B.PMio受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力

C.PMio和大懸浮顆粒物都在做布朗運動

D.PM2.5濃度隨高度的增加逐漸增大

【考點】布朗運動實例、本質(zhì)及解釋.

【專題】簡答題；信息給予題；定性思想；推理法；分子間相互作用力與分子間距離的關系.

【答案】c

【分析】由題意知：PM10表示直徑小于或等于的10pm；

PMio、PM2.5是直徑小于或等于10|im>2.5|im的顆粒物，在空氣分子作用力的合力作用下做無規(guī)則運

動，合力不可能始終大于其受到的重力；

布朗運動是懸浮顆粒的無規(guī)則運動，是空氣分子無規(guī)則運動的反映。

【解答】解：A.由題意知：PMio表示直徑小于或等于的10um=107m懸浮顆粒，故A錯誤；

BCD.由題意知，PMio、PM2.5是直徑小于或等于10沖、2.5即的顆粒物，在空氣分子作用力的合力

作用下做無規(guī)則運動,合力不可能始終大于其受到的重力，所以PMio和大懸浮顆粒物都在做布朗運動，

PMio、PM2.5的濃度隨高度的增加略有減小，故C正確，BD錯誤。

故選：Co

【點評】解答此題的關鍵是由題目獲得信息，并能理解布朗運動的含義。

9.某自行車輪胎的容積為V.里面已有壓強為Po的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到P,設充氣過程

為等溫過程,空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同，壓強也是Po,

體積為（）的空氣.

PPP

A.—VB.—VC.(--1)VD.(―+1)V

PP。P。Po

【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程.

【專題】壓軸題；理想氣體狀態(tài)方程專題.

【答案】c

【分析】根據(jù)等溫變化的氣體方程列式即可.

【解答】解：氣體做等溫變化，設充入V，的氣體,P0V+P0V'=PV'所以V'=皆憶C正確。

故選：Co

【點評】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程中的等溫變化，還要知道其它兩種變化的分析.

10.下列說法正確的是（）

A.物體放出熱量,其內(nèi)能一定減小

B.物體對外做功,其內(nèi)能一定減小

C.物體吸收熱量,同時對外做功，其內(nèi)能可能增加

D.物體放出熱量,同時對外做功，其內(nèi)能可能不變

【考點】熱力學第一定律的表達和應用.

【專題】熱力學定律專題.

【答案】c

【分析】做功和熱傳遞都能改變內(nèi)能;物體內(nèi)能的增量等于外界對物體做的功和物體吸收熱量的和，即：

AU=Q+W.

【解答】解：A、物體放出熱量，若外界對物體做更多的功大于放出的熱量，內(nèi)能可能增加，故A錯誤；

B、物體對外做功，如同時從外界吸收的熱量大于做功的數(shù)值，則內(nèi)能增加，故B錯誤；

C、物體吸收熱量，同時對外做功W,如二者相等，則內(nèi)能可能不變，若Q>W,則內(nèi)能增加，若W>

Q,則內(nèi)能減少，故C正確；

D、物體放出熱量，Q<0,同時對外做功，W<0,則AU<0,故內(nèi)能一定減少，故D錯誤。

故選：C?

【點評】熱力學第一定律實質(zhì)是能量守恒定律的特殊情況，要在理解的基礎上記住公式：AU=W+Q,

同時要注意符號法則的應用.

多選題（共4小題）

（多選）1L關于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）

A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同

B.氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大

C.氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變

D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關

E.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加

【考點】物體內(nèi)能的概念與影響因素；熱力學第一定律的表達和應用.

【專題】定性思想；推理法；熱力學定律專題.

【答案】CDE

【分析】理想氣體是一種理想化的物理模型，實際上并不存在；理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關，與氣體

的體積無關；實際氣體在溫度不太低、壓強不太大的情況下可以看作理想氣體。

【解答】解：A、質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能不一定相同，還和氣體的種類有關，故A錯誤；

B、物體的內(nèi)能與溫度、體積有關，與物體宏觀整體運動的機械能無關，所以整體運動速度越大，其內(nèi)

能不一定越大，故B錯；

C、氣體被壓縮時，外界對氣體做功W>0,如果向外界放熱Q<0,根據(jù)熱力學第一定律，AU=W+Q,

可能AU=0內(nèi)能不變，所以C正確；

D、理想氣體分子間無分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關，故D正確；

E、一定量的某種理想氣體等壓膨脹過程中，體積與熱力學溫度成正比，溫度升高，內(nèi)能增加。故E正

確

故選：CDEo

【點評】本題關鍵要理解理想氣體這個模型的物理意義，抓住不考慮分子間的作用力，一定質(zhì)量理想氣

體的內(nèi)能只與溫度有關是關鍵。

（多選）12.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e。對此氣體，

下列說法正確的是（）

B.過程②中氣體對外界做正功

C.過程④中氣體從外界吸收了熱量

D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

E.狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小

【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學第一定律的表達和應用.

【專題】比較思想；圖析法；理想氣體狀態(tài)方程專題.

【答案】BDE

【分析】過程①中氣體作等容變化，根據(jù)查理定律分析壓強的變化。過程②中氣體對外界做正功。過程

④中氣體作等容變化，根據(jù)溫度的變化分析氣體內(nèi)能的變化，由熱力學第一定律分析吸放熱情況。一定

質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關。根據(jù)氣態(tài)方程分析狀態(tài)d與b的壓強關系。

【解答】解：A、過程①中氣體作等容變化，溫度升高，根據(jù)查理定律2=c知氣體的壓強逐漸增大，

故A錯誤。

B、過程②中氣體的體積增大，氣體對外界做正功，故B正確。

C、過程④中氣體作等容變化，氣體不做功，溫度降低，氣體的內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學第一定律AU=

W+Q知氣體向外界放出了熱量，故C錯誤。

D、狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關，可知，狀態(tài)c、d的內(nèi)能相

等。故D正確。

）

E、連接bO和dO,根據(jù)數(shù)學知識可知，狀態(tài)d的V工值大于狀態(tài)b的V;值，根據(jù)氣態(tài)方程rJV=c知狀態(tài)d

TTT

的壓強比狀態(tài)b的壓強小，故E正確。

【點評】本題主要考查了理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學第一定律，要能夠根據(jù)溫度判斷氣體內(nèi)能的變化;

在應用熱力學第一定律時一定要注意各量符號的意義；AU為正表示內(nèi)能變大，Q為正表示物體吸熱;

W為正表示外界對物體做功。

（多選）13.氧氣分子在0℃和100°。溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率

的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是（）

B.圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形

C.圖中實線對應于氧氣分子在100℃時的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

E.與時相比，100℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在。?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大

【考點】分子熱運動速率隨溫度變化具有統(tǒng)計規(guī)律；溫度與分子動能的關系.

【專題】定性思想；推理法；物體的內(nèi)能專題.

【答案】ABC

【分析】溫度是分子平均動能的標志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同速率的分子所占

比例不同，要注意明確圖象的意義是解題的關鍵。

【解答】解：A、由題圖可知，在0℃和100℃兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分

比與分子速率間的關系圖線與橫軸所圍面積都應該等于1,即相等，故A正確；

B、由圖可知，具有最大比例的速率區(qū)間，時對應的速率小，故說明虛線為的分布圖象，故對應

的平均動能較小，故B正確；

C、實線對應的最大比例的速率區(qū)間內(nèi)分子動能大，說明實驗對應的溫度大，故為100℃時的情形，故

C正確；

D、圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子占據(jù)的比例，但無法確定分子具體數(shù)目，故D錯誤；

E、由圖可知，。?400m/s段內(nèi)，100℃對應的占據(jù)的比例均小于與0℃時所占據(jù)的比值，因此100℃時

氧氣分子速率出現(xiàn)在0?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，故E錯誤。

故選：ABC0

【點評】本題考查了分子運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律，記住圖象的特點，知道橫坐標表示的是分子數(shù)目所

占據(jù)的比例，同時明確溫度與分子平均動能間的關系。

（多選）14.關于擴散現(xiàn)象，下來說法正確的是（）

A.溫度越高，擴散進行得越快

B.擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學反應

C.擴散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的

D.擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生

E.液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的

【考點】影響擴散速度的因素；擴散現(xiàn)象實例及解釋.

【專題】分子運動論專題.

【答案】ACD

【分析】擴散現(xiàn)象是指物質(zhì)分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉移，直到均勻分布的現(xiàn)象，速率與物質(zhì)的

濃度梯度成正比。擴散是由于分子熱運動而產(chǎn)生的質(zhì)量遷移現(xiàn)象，主要是由于密度差引起的。擴散現(xiàn)象

等大量事實表明，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。

【解答】解：A、溫度越高，分子熱運動越激烈，所以擴散進行得越快，故A正確；

B、擴散現(xiàn)象是分子熱運動引起的分子的遷移現(xiàn)象，沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)，是物理現(xiàn)象，故B錯誤；

CD、擴散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則熱運動產(chǎn)生的分子遷移現(xiàn)象，可以在固體、液體、氣體中產(chǎn)生，擴

散速度與溫度和物質(zhì)的種類有關，故CD正確；

E、液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體分子的熱運動產(chǎn)生的，故E錯誤。

故選：ACDo

【點評】擴散現(xiàn)象是分子的遷移現(xiàn)象。從微觀上分析是大量分子做無規(guī)則熱運動時，分子之間發(fā)生相互

碰撞的結果。由于不同空間區(qū)域的分子密度分布不均勻，分子發(fā)生碰撞的情況也不同。這種碰撞迫使密

度大的區(qū)域的分子向密度小的區(qū)域轉移，最后達到均勻的密度分布。

三.填空題（共1小題）

15.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時容器中空

氣的溫度與外界相同，壓強大于外界。現(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強與外界相同。此時,

容器中空氣的溫度低于（填“高于”“低于”或“等于"）外界溫度，容器中空氣的密度大于（填

“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。

【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程.

【專題】應用題；定性思想；推理法；推理能力.

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】根據(jù)熱力學第一定律分析封閉氣體的內(nèi)能。

根據(jù)壓強的微觀意義分析空氣的密度。

【解答】解：由題意可知，容器和活塞的絕熱性能良好，故容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故AQ=

0;但現(xiàn)活塞緩慢移動過程中，容器中氣體壓強逐漸減少，則容器內(nèi)氣體不斷膨脹，體積增大，氣體對

外界做功，即W<0,

根據(jù)熱力學第一定律可知：AU=AQ+W<0,故容器氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。

最終容器內(nèi)氣體壓強與外界氣體壓強相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：PV=nRT,

又；p=e,m為容器內(nèi)氣體質(zhì)量，

聯(lián)立解得：p=鬻，

當選取一部分與容器內(nèi)氣體相同質(zhì)量的外界氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密

度大于外界氣體密度。

故答案為：低于；大于。

【點評】本題主要考查熱力學第一定律和壓強的微觀解釋，注意溫度是理想氣體內(nèi)能的標志，對一定質(zhì)

量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關。

四.實驗題（共1小題）

16.（甲）和（乙）圖中是某同學從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片，記錄炭粒位置

的時間間隔均為30s,兩方格紙每格表示的長度相同。比較兩張圖片可知：若水溫相同，甲（選填

甲”或“乙”）中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，乙（選填“甲”或“乙”）中水分子的熱運

【考點】布朗運動實例、本質(zhì)及解釋.

【專題】定性思想；推理法；布朗運動專題.

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規(guī)則運動，溫度越高、顆粒越

小，布朗運動越激烈。

【解答】解：布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規(guī)則運動，布朗運動是由

于液體分子對小顆粒的撞擊不平衡造成的；顆粒越小，液體分子對顆粒的撞擊越不平衡，布朗運動越明

顯。由圖可知，乙圖中顆粒的布朗運動更明顯，所以若水溫相同，甲中炭粒的顆粒較大；

溫度越高，布朗運動越激烈，所以若炭粒大小相同，乙中水分子的熱運動較劇烈。

故答案為：甲乙

【點評】該題考查對布朗運動的理解，把握溫度越高、顆粒越小，布朗運動越激烈即可正確解答。

五.解答題（共4小題）

17.如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的

頂部各有一閥門Ki、K3,B中有一可自由滑動的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時，三個閥門均打

開，活塞在B的底部；關閉K2、K3,通過Ki給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓po的3倍后

關閉Ki.已知室溫為27℃,汽缸導熱。

（i）打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強；

（ii）接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置；

（iii）再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃,求此時活塞下方氣體的壓強。

【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】計算題；定量思想；方程法；理想氣體狀態(tài)方程專題.

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】(i)分析打開K2之前和打開K2后，A、B缸內(nèi)氣體的壓強、體積和溫度，根據(jù)理想氣體的狀

態(tài)方程列方程求解；

(ii)打開K3,分析活塞下方氣體壓強會不會降至po,確定活塞所處位置；

(出)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高，等容升溫過程，由岸=自求解此時活塞下方氣體的壓強。

【解答】解：(i)打開K2之前，A缸內(nèi)氣體pA=3po,B缸內(nèi)氣體pB=po,體積均為V,溫度均為T=

(273+27)K=300K,打開K2后，B缸內(nèi)氣體(活塞上方)等溫壓縮，壓縮后體積為Vi,A缸內(nèi)氣體

(活塞下方)等溫膨脹，膨脹后體積為2V-V1,活塞上下方壓強相等均為pi,

則：對A缸內(nèi)(活塞下方)氣體：3poV=pi(2V-Vi),

對B缸內(nèi)(活塞上方)氣體：poV=piVi,

1

聯(lián)立以上兩式得：pi=2po,Vi=a，；

即穩(wěn)定時活塞上方體積為］乙壓強為2po；

(ii)打開K3,活塞上方與大氣相連通，壓強變?yōu)閜o,則活塞下方氣體等溫膨脹，假設活塞下方氣體

壓強可降為po,則降為po時活塞下方氣體體積為V2,則3poV=poV2,

得V2=3V>2V,即活塞下方氣體壓強不會降至po,此時活塞將處于B氣缸頂端，缸內(nèi)氣壓為P2,3poV

=p2X2V,得p2=|po，即穩(wěn)定時活塞位于氣缸最頂端；

(iii)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高，等容升溫過程，升溫后溫度為T3=(300+20)K=320K,

由"_"得：p3=L6po,即此時活塞下方壓強為1.6p0o

TT3

答：(i)打開K2,穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積為g匕壓強為2po；

(ii)打開K3,穩(wěn)定時位于氣缸最頂端；

(iii)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃,此時活塞下方氣體的壓強為1.6po。

【點評】本題主要是考查了理想氣體的狀態(tài)方程；解答此類問題的方法是：找出不同狀態(tài)下的三個狀態(tài)

參量，分析理想氣體發(fā)生的是何種變化，利用理想氣體的狀態(tài)方程列方程求解；本題要能用靜力學觀點

分析各處壓強的關系，要注意研究過程中哪些量不變,哪些量變化,選擇合適的氣體實驗定律解決問題。

18.如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光

滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣。平衡時，氮氣的

壓強和體積分別為po和Vo,氫氣的體積為2Vo,空氣的壓強為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，

抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，活塞沒有到達兩汽缸的連接處，求

(i)抽氣前氫氣的壓強；

(ii)抽氣后氫氣的壓強和體積。

2S抽氣口

T氮氣

氯氣空氣冬架

/////////////////////////.

【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用.

【專題】計算題；定量思想；推理法；理想氣體狀態(tài)方程專題；分析綜合能力.

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】(i)對兩活塞應用平衡條件可以求出抽氣前氫氣的壓強。

(ii)氣體溫度保持不變，根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量，應用玻意耳定律可以求出抽氣后氫氣的壓強

和體積。

【解答】解：(i)抽氣前活塞靜止處于平衡狀態(tài)，

對活塞，由平衡條件得：(ps,-p)?2S=(po-p)S,

1

解得，氫氣的壓強：P氫=2(po+p)；

(ii)設抽氣后氫氣的壓強與體積分別為Pl、V1,氮氣的壓強和體積分別為P2、V2,

對活塞，由平衡條件得：p2S=pi?2S,

氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：

piVi=p氫?2Vo

p2V2=poVo,

由于兩活塞用剛性桿連接，由幾何關系得：

Vi-2Vo=2(Vo-V2),

解得：pi=|po+1p

V=4(Po+p”o

1―2p0+p；

1

答：(i)抽氣前氫氣的壓強為5(po+p);

(n)抽氣后氫氣的壓強為|po+3,體積為啜詈出

【點評】本題為理想氣體狀態(tài)變化中的等溫變化，但是涉及初態(tài)平衡和末態(tài)平衡，受力分析時力的數(shù)量

較多，特別是選擇對活塞整體為研究對象的受力分析容易漏掉力，如果每個活塞都受力分析，問題會更

加麻煩，容易出錯。

19.如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，已知大活塞的質(zhì)量

為mi=2.50kg,橫截面積為si=80.0cm2,小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg,橫截面積為s2=40.0cm2,兩活

塞用剛性輕桿連接，間距保持為l=40.0cm,汽缸外大氣的壓強為p=1.00Xl()5pa,溫度為T=303K,

初始時大活塞與大圓筒底部相距上兩活塞間封閉氣體的溫度為Ti=495K,現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,

2

活塞緩慢下移，忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取lOm/s2,求：

(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度

(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強。

【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的等壓變化與蓋-呂薩克定律的應用；氣體的等容變化

與查理定律的應用.

【專題】理想氣體狀態(tài)方程專題.

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】(1)氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量，應用蓋呂薩克定律考慮求出氣體的溫

度。

(2)啟用它發(fā)生等容變化，應用查理定律可以求出氣體的壓強。

【解答】解：(1)大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化，

氣體的狀態(tài)參量：Vi=(1-1)S2d-1si=(40-竽)X40+^x80=2400cm3,

Ti=495K,V2=S21=40X40=1600cm3,

由蓋呂薩克定律得：?=3即：=解得：T2=330K；

TiT2495T2

(2)大活塞與大圓筒底部接觸后到氣缸內(nèi)氣體與氣缸外氣體溫度相等過程中氣體發(fā)生等容變化，

大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時，由平衡條件得：pSi+p2s2+(mi+m2)g=p2Si+pS2,

5

代入數(shù)據(jù)解得：P2=l.lX10Pa,

T2=330K,T3=T=303K,

由查理定律得：—--,

T2T3

11X105P3

即Bn：-------=----,

330303

解得：p3=1.01X105Pa；

答：(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K；

(2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強為1.01Xl()5pa。

【點評】本題考查了求氣體的溫度與壓強，分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、應用蓋呂薩克定律與查理定律

即可正確解題。

20.在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形

管兩端豎直朝上時，左，右兩邊空氣柱的長度分別為11=18.0cm和12=12.0cm,左邊氣體的壓強為

12.0cmHg.現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管

平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。

【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體壓強的計算.

【專題】計算題；比較思想；模型法.

【答案】見試題解答內(nèi)容

【分析】左右兩部分氣體作等溫變化，分析初態(tài)和末態(tài)氣體的壓強、體積，分別由玻意耳定律列式，即

可求得U形管平放時兩邊空氣柱的長度。

【解答】解：設U形管平放時左右兩邊空氣柱的長度分別為a和b,它們的壓強為p。

當U形管兩端豎直朝上時，左邊氣體的壓強為pi=12.0cmHg,右邊氣體的壓強為p2=12.0cmHg-

6cmHg=6cmHg。

左右兩部分氣體作等溫變化，分別由玻意耳定律得

對左部分氣體有pihS=paS

對右部分氣體有p212S=pbS

由幾何關系有a+b=h+12=30cm

聯(lián)立以上各式得a=22.5cm,b=7.5cm

答：U形管平放時左右兩邊空氣柱的長度分別為22.5cm和7.5cm。

【點評】解