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2025年高考物理壓軸訓練19一.選擇題(共10小題)1.(2024?江漢區(qū)模擬)一定質量的理想氣體從狀態(tài)開始,發(fā)生如圖所示的一系列變化,最終回到狀態(tài)。其中,從狀態(tài)到狀態(tài)過程中氣體對外界做功為。下列說法錯誤的是A.過程中外界對氣體不做功,氣體從外界吸熱 B.過程中氣體從外界吸熱,且吸收的熱量等于 C.狀態(tài)與相比,氣體分子碰撞單位面積器壁的平均力更大 D.整個過程中,氣體總體從外界吸熱2.(2024?鼓樓區(qū)校級模擬)封閉在汽缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)變到狀態(tài),其體積與熱力學溫度的關系如圖所示,、、三點在同一直線上,則A.由狀態(tài)變到狀態(tài)過程中,氣體對外放熱,內能不變 B.氣體在狀態(tài)和在狀態(tài)時的單位時間內與單位面積器壁碰撞的分子數相等 C.狀態(tài)時氣體的壓強小于狀態(tài)時氣體的壓強 D.在狀態(tài)與狀態(tài)時相等時間內氣體分子對單位面積器壁的沖量相等3.(2024?龍鳳區(qū)校級模擬)在學校春季運動會上釋放的氣球是充有氦氣的可降解氣球。釋放前工作人員用容積為、壓強為的氦氣罐給氣球充氣(充氣過程溫度不變),要求充氣后氣球體積為、壓強為;氣球釋放后飄向高空,當氣球體積膨脹到時就會爆裂落回地面。已知高度每升高,大氣溫度下降,高度每升高,大氣壓減小,慶?,F(xiàn)場地面空氣溫度為,大氣壓為,不計充氣過程的漏氣和氣球內原有氣體,下列說法正確的是A.用一個氦氣罐可以充出600個符合要求的氣球 B.當氣球發(fā)生爆裂時,氣球離地面的高度為 C.用氮氣罐給氣球充氣過程中,氦氣放出熱量 D.要降低氣球發(fā)生爆裂時的高度,在地面充氣時可使充氣后的氣球體積適當減小4.(2024?浙江模擬)一定質量的理想氣體經過一系列變化過程,如圖所示,下列說法中正確的是A.過程中,氣體體積變大,放出熱量 B.過程中,氣體溫度不變,氣體對外界做功 C.過程中,氣體體積變小,放出熱量 D.過程中,氣體壓強增大,外界對氣體做功5.(2024?江蘇模擬)一定質量理想氣體的狀態(tài)變化如圖所示,該圖由4段圓弧組成,表示該氣體從狀態(tài)依次經狀態(tài)、、,最終回到狀態(tài)的狀態(tài)變化過程,則下列說法正確的是A.從狀態(tài)到狀態(tài)是等壓膨脹 B.從狀態(tài)到狀態(tài)是等溫變化 C.從狀態(tài)到狀態(tài),氣體對外做功,內能減小 D.從狀態(tài)經、、回到狀態(tài),氣體放出熱量6.(2024?歷城區(qū)校級模擬)1824年法國工程師卡諾創(chuàng)造性地提出了具有重要理論意義的熱機循環(huán)過程——卡諾循環(huán),極大地提高了熱機的工作效率。如圖為卡諾循環(huán)的圖像,一定質量的理想氣體從狀態(tài)開始沿循環(huán)曲線回到初始狀態(tài),其中和為兩條等溫線,和為兩條絕熱線。下列說法正確的是A.在絕熱壓縮過程中,氣體內能減小 B.一次循環(huán)過程中氣體吸收的熱量小于放出的熱量 C.過程氣體對外界做的功等于過程外界對氣體做的功 D.狀態(tài)時氣體分子單位時間對器壁單位面積撞擊次數比狀態(tài)多7.(2024?唐山一模)如圖所示,上端封閉下端開口的玻璃管在外力的作用下,靜止在水中,管內封閉一定質量的理想氣體。調整的大小,使玻璃管緩慢向下移動一小段距離,下列說法正確的是A.氣體的體積變大 B.外力變小 C.管中水面與管外水面高度差不變 D.氣體的壓強變大8.(2024?市中區(qū)校級模擬)某研究小組對山地車的氣壓避震裝置進行研究,其原理如圖乙所示,在傾角為的光滑斜面上放置一個帶有活塞的導熱氣缸,活塞用勁度系數為的輕彈簧拉住,彈簧的另一端固定在斜面上端的一塊擋板上,輕彈簧平行于斜面,初始狀態(tài)活塞到氣缸底部的距離為,氣缸底部到斜面底端的擋板距離為,氣缸內氣體的初始溫度為。對氣缸進行加熱,氣缸內氣體的溫度從上升到,此時氣缸底部恰好接觸到斜面底端的擋板,繼續(xù)加熱,當溫度達到時使得彈簧恰好恢復原長。已知該封閉氣體的內能與溫度之間存在關系,,已知氣缸質量為,活塞的質量為,氣缸容積的橫截面積為,活塞與氣缸間密封一定質量的理想氣體,活塞能無摩擦滑動,重力加速度為,大氣壓為,下列說法正確的是A.初始狀態(tài)下氣缸內氣體壓強為 B.從上升到過程中氣體吸收的熱量 C.溫度為時氣缸內氣體壓強為 D.溫度為時彈簧處于壓縮狀態(tài)9.(2024?長春一模)排球比賽中球內標準氣壓為。某次比賽時環(huán)境大氣壓強為,一排球內氣體壓強為,球內氣體體積為。為使該排球內的氣壓達到比賽用的標準氣壓,需用充氣筒給排球充氣,已知充氣筒每次能將環(huán)境中的空氣充入排球,充氣過程中排球體積和氣體溫度的變化均可忽略不計,氣體視為理想氣體,則需要充氣的次數至少為A.9次 B.7次 C.5次 D.4次10.(2024?江蘇一模)如圖所示是一定質量的理想氣體的圖像,其中是等溫線,和分別平行于橫軸和縱軸,氣體由到到再到,下列說法正確的是A.氣體從狀態(tài)到狀態(tài),需要向外界放出熱量 B.氣體從狀態(tài)到狀態(tài),需要從外界吸收熱量 C.氣體從狀態(tài)到狀態(tài),氣體從外界吸收熱量 D.氣體從狀態(tài)到狀態(tài),外界對氣體做的功大于氣體放出的熱量二.多選題(共5小題)11.(2024?陜西一模)如圖,一定質量的理想氣體從狀態(tài)出發(fā),經過等容過程到達狀態(tài),再經過等溫過程到達狀態(tài),最后經等壓過程回到狀態(tài)。下列說法正確的是A.在過程中氣體的內能增加 B.在過程中外界對氣體做功 C.在過程中氣體對外界做功 D.在過程中氣體從外界吸收熱量 E.在過程中氣體從外界吸收熱量12.(2024?湖南模擬)如圖所示,水平桌面上有一個水銀槽,薄壁細玻璃管的底部膠接著一根細線,細線的另一端懸掛在鐵架臺的支架上。玻璃管開口向下并插入水銀槽中,管內外水銀面高度差為,管內被封閉了一定質量的理想氣體,下列各種情況下能使細線拉力變小的是(開始時細線的拉力不為零,且不計玻璃管所受的浮力)A.隨著環(huán)境溫度升高,管內氣體溫度也升高 B.大氣壓強變大 C.再向水銀槽內注入水銀 D.稍降低水平桌面的高度,使玻璃管位置相對水銀槽上移13.(2024?天津模擬)一定質量的理想氣體分別經歷兩個過程從狀態(tài)到達狀態(tài),其圖像如圖所示。在過程1中,氣體始終與外界無熱量交換;在過程2中,氣體先經歷等容變化再經歷等壓變化。對于這兩個過程,下列說法正確的是A.氣體經歷過程1,溫度降低,內能一定減少 B.氣體經歷過程1,對外做功,內能不一定減少 C.氣體經歷過程2,先向外放熱后吸熱 D.氣體經歷過程2,內能不一定減少14.(2024?東湖區(qū)校級三模)一定質量的理想氣體由狀態(tài)開始,經歷、、三個過程回到狀態(tài),其圖像如圖所示,其中與縱軸平行。已知、兩狀態(tài)下氣體的溫度相同,的過程中氣體向外界放出熱量大小為,下列說法正確的是A.、狀態(tài)下氣體的內能相等 B.的過程中氣體內能變化量的絕對值大于放出熱量的絕對值 C.的過程中氣體從外界吸收熱量,大小為 D.的整個過程中氣體對外界做功,大小為15.(2024?成都模擬)關于對分子動理論和物體內能的理解,下列說法正確的是A.溫度越低,布朗運動越明顯 B.外界對一定質量的氣體做正功,氣體的內能可能減小 C.當分子間的距離減小時,分子間作用力一定增大 D.物體的溫度越高,其分子平均動能一定越大 E.當分子間作用力表現(xiàn)為引力時,隨著分子間距離的減小分子勢能也減小三.填空題(共5小題)16.(2024?福建)夜間環(huán)境溫度為時,某汽車輪胎的胎壓為2.9個標準大氣壓,胎內氣體視為理想氣體,溫度與環(huán)境溫度相同,體積和質量都保持不變。次日中午,環(huán)境溫度升至,此時胎壓為個標準大氣壓,胎內氣體的內能(填“大于”“等于”或“小于”時的內能。(計算時取17.(2024?福建模擬)一定質量理想氣體先后經歷,,三個階段,其圖像如圖所示。在的過程中氣體內能的變化趨勢為(填“一直增大”或“一直減小”或“先增大后減小”或“先減小后增大”。在過程中氣體(填“吸收”或“放出”的熱量為。18.(2024?福州模擬)一定質量的理想氣體的三個狀態(tài)變化過程如圖所示。過程中氣體的密度,過程中氣體的體積,過程中氣體的分子動能。(均選填“增大”“減小”或“不變”19.(2024?鯉城區(qū)校級二模)一定量的理想氣體從狀態(tài)經狀態(tài)變化到狀態(tài),其熱力學溫度和體積變化過程如圖上的兩條線段所示,則氣體由變化到的過程中,氣體分子平均動能(選填“變大”“不變”或“變小”,由變化到的過程中,氣體的壓強(選填“變大”“不變”或“變小”,由變化到的過程中,從外界吸收的熱量(選填“大于”“等于”或“小于”其增加的內能。20.(2024?永春縣校級模擬)如圖所示是一定質量的理想氣體由狀態(tài)經過狀態(tài)到狀態(tài)再到狀態(tài)的圖像,已知狀態(tài)的壓強為,的延長線過坐標原點,點坐標為,,那么狀態(tài)的壓強;從狀態(tài)經過狀態(tài)再到狀態(tài)的過程中氣體對外做的功。四.解答題(共5小題)21.(2024?青山湖區(qū)校級模擬)干癟的籃球在室外溫度為時,體積為,球內壓強為。為了讓籃球鼓起來,將其放入溫度恒為熱水中,經過一段時間后鼓起來了,體積恢復原狀,此過程氣體對外做功為,球內的氣體視為理想氣體且球不漏氣,若球內氣體的內能滿足為常量且大于零),已知大氣壓強為,求:(1)恢復原狀時的籃球內氣體的壓強;(2)干癟的籃球恢復原狀的過程中,籃球內氣體吸收的熱量。22.(2024?江漢區(qū)模擬)如圖所示,密封良好的圓柱形容器豎直放置在水平地面上,其頂部固定且導熱良好,其他部分絕熱。質量為的絕熱活塞將理想氣體分為和兩部分,活塞橫截面積為,厚度不計,能無摩擦地滑動,活塞上表面和容器頂部與輕彈簧連接。初始時容器內兩部分氣體的溫度相同,氣柱的高度均為,氣體的壓強為,彈簧處于原長狀態(tài)。加熱氣體一段時間(加熱裝置未畫出且體積可忽略),活塞緩慢上升后,系統(tǒng)再次平衡,此時氣體的溫度為原來的1.6倍。重力加速度取,試求:(1)再次平衡時容器氣體的壓強;(2)彈簧的勁度系數。23.(2024?開福區(qū)校級模擬)如圖甲所示,豎直放置的汽缸的、兩處設有限制裝置,橫截面積為,活塞的質量為,厚度不計。使活塞只能在、之間運動,下方汽缸的容積為,、之間的容積為,外界大氣壓強。開始時活塞停在處,缸內氣體的壓強為,溫度為,現(xiàn)緩慢加熱缸內氣體,直至。不計活塞與缸之間的摩擦,取為。求:(1)活塞剛離開處時氣體的溫度;(2)缸內氣體最后的壓強;(3)在圖乙中畫出整個過程中的圖線。24.(2025?邯鄲一模)氣泡在水中上升過程中由于壓強減小,氣泡體積會變大,一個氣泡從深為的湖底部沿豎直方向緩慢上浮,氣泡內的氣體對湖水做功,氣體可視為理想氣體,湖底與湖面溫差不計。取湖水的密度為,重力加速度,大氣壓強為。求:(1)上浮過程中氣泡從外界吸收的熱量;(2)氣泡體積變?yōu)樵瓉淼膸妆丁?5.(2024?瓊山區(qū)一模)在駐波聲場作用下,水中小氣泡周圍液體的壓強會發(fā)生周期性變化,使小氣泡周期性膨脹和收縮,氣泡內氣體可視為質量不變的理想氣體,其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的圖像,氣泡內氣體先從壓強為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強為的狀態(tài),然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強為、溫度為的狀態(tài),到過程中外界對氣體做功為,已知、、、。求:(1)與;(2)到過程,氣泡內氣體內能的變化量。

2025年高考物理壓軸訓練19參考答案與試題解析一.選擇題(共10小題)1.(2024?江漢區(qū)模擬)一定質量的理想氣體從狀態(tài)開始,發(fā)生如圖所示的一系列變化,最終回到狀態(tài)。其中,從狀態(tài)到狀態(tài)過程中氣體對外界做功為。下列說法錯誤的是A.過程中外界對氣體不做功,氣體從外界吸熱 B.過程中氣體從外界吸熱,且吸收的熱量等于 C.狀態(tài)與相比,氣體分子碰撞單位面積器壁的平均力更大 D.整個過程中,氣體總體從外界吸熱【答案】【考點】理想氣體狀態(tài)變化的圖像問題;熱力學第一定律的表達和應用【專題】推理論證能力;圖析法;比較思想;熱力學定律專題【分析】根據理想氣體狀態(tài)方程分析氣體體積的變化,即可判斷做功情況,根據溫度的變化分析氣體內能的變化,再由熱力學第一定律分析吸放熱情況。根據壓強關系,分析狀態(tài)與氣體分子碰撞單位面積器壁的平均力的關系。將整個過程中變化轉化為圖像,根據圖像與橫軸圍成的面積表示做功分析做功情況,再由熱力學第一定律分析吸放熱情況?!窘獯稹拷猓?、由圖像可知,過程中,不變,根據理想氣體狀態(tài)方程,氣體體積不變,外界對氣體不做功;氣體溫度升高,則氣體的內能增大,根據熱力學第一定律可知,氣體從外界吸熱,故正確;、由圖像可知,過程中氣體的溫度不變,則氣體的內能不變,根據熱力學第一定律得△可得,可知氣體從外界吸熱,且吸收的熱量等于,故正確;、狀態(tài)與相比,氣體壓強相等,根據可知,氣體分子碰撞單位面積器壁的平均力一樣大,故錯誤;、將整個過程中變化轉化為圖像,如圖所示。根據圖像與橫軸圍成的面積表示氣體做功,由圖像可知,過程中氣體對外做的功大于過程中外界對氣體做的功,所以整個過程氣體對外界做功,而氣體的內能變化量為0,根據熱力學第一定律可知,整個過程氣體總體從外界吸熱,故正確。本題選錯誤的,故選:?!军c評】本題考查理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合應用,要能將圖像轉化為圖像,根據圖像與橫軸圍成的面積表示做功來分析氣體做功情況。2.(2024?鼓樓區(qū)校級模擬)封閉在汽缸內一定質量的理想氣體由狀態(tài)變到狀態(tài),其體積與熱力學溫度的關系如圖所示,、、三點在同一直線上,則A.由狀態(tài)變到狀態(tài)過程中,氣體對外放熱,內能不變 B.氣體在狀態(tài)和在狀態(tài)時的單位時間內與單位面積器壁碰撞的分子數相等 C.狀態(tài)時氣體的壓強小于狀態(tài)時氣體的壓強 D.在狀態(tài)與狀態(tài)時相等時間內氣體分子對單位面積器壁的沖量相等【答案】【考點】理想氣體狀態(tài)變化的圖像問題【專題】定性思想;推理法;推理論證能力;氣體的壓強專題【分析】根據熱力學第一定律進行分析氣體的吸放熱以及內能的變化情況;氣體從狀態(tài)到狀態(tài)發(fā)生的是等容變化,根據等容變化的實驗定律即可判斷、狀態(tài)的壓強大小;兩點在同一等壓線上,根據氣體壓強的微觀意義分析選項;【解答】解:、氣體從狀態(tài)到狀態(tài)溫度不變,內能不變,△,體積增大,對外做功,,根據熱力學第一定律△,知,氣體吸收熱量,故錯誤;、點和點在過原點的連線上,說明氣體由到壓強不變,體積增大,分子的密集程度減小,狀態(tài)溫度高,分子的平均動能大,狀態(tài)和狀態(tài)壓強相等,所以狀態(tài)時單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數比狀態(tài)少,故錯誤;、氣體從到發(fā)生等容變化,根據查理定律知,,所以,即狀態(tài)氣體的壓強大于狀態(tài)氣體的壓強,故錯誤;、根據沖量的定義可知,,壓強,所以,因為狀態(tài)和狀態(tài)壓強相等,所以相等時間內氣體分子對器壁單位面積的沖量相等,故正確。故選:?!军c評】本題考查了熱力學第一定律、氣體實驗定律和氣體壓強的微觀意義,關鍵是根據圖象分析狀態(tài)變化過程,知道圖象中過原點的直線是等壓線,注意理想氣體的內能只與溫度有關。3.(2024?龍鳳區(qū)校級模擬)在學校春季運動會上釋放的氣球是充有氦氣的可降解氣球。釋放前工作人員用容積為、壓強為的氦氣罐給氣球充氣(充氣過程溫度不變),要求充氣后氣球體積為、壓強為;氣球釋放后飄向高空,當氣球體積膨脹到時就會爆裂落回地面。已知高度每升高,大氣溫度下降,高度每升高,大氣壓減小,慶祝現(xiàn)場地面空氣溫度為,大氣壓為,不計充氣過程的漏氣和氣球內原有氣體,下列說法正確的是A.用一個氦氣罐可以充出600個符合要求的氣球 B.當氣球發(fā)生爆裂時,氣球離地面的高度為 C.用氮氣罐給氣球充氣過程中,氦氣放出熱量 D.要降低氣球發(fā)生爆裂時的高度,在地面充氣時可使充氣后的氣球體積適當減小【答案】【考點】熱力學第一定律的表達和應用;氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用;理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程【專題】熱力學定律專題;推理法;理想氣體狀態(tài)方程專題;定量思想;推理能力【分析】在分裝過程中,根據體積增大,溫度不變,結合熱力學第一定律判斷出吸放熱,根據一定質量的理想氣體狀態(tài)方程求得充氣球個數和上升的高度?!窘獯稹拷猓海O充氣前氦氣罐的壓強和體積分別為、,充氣后氣球的壓強和體積分別為、、,根據題意,設用一個氦氣罐可以充出個符合要求的氣球,由玻意耳定律有解得故錯誤;.當氣球發(fā)生爆裂時,氣球體積膨脹到,設此時氣球離地面高度為,根據題意可知爆裂時氣體的壓強和溫度分別是由理想氣體方程有其中解得故正確;.對充入氣球內的氦氣,從氦氣罐內到氣球內的過程,體積增大,對外做功,不計溫度變化,內能不變,根據熱力學第一定律可知氣體吸熱,故錯誤;.由中分析可以推導出與的函數關系式為可知,體積越小,高度越大,要降低氣球發(fā)生爆裂時的高度,在地面充氣時可使充氣后的氣球體積適當增大,故錯誤。故選:。【點評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程,要求學生從題干提取有效信息,進行分析列式,從而求解。4.(2024?浙江模擬)一定質量的理想氣體經過一系列變化過程,如圖所示,下列說法中正確的是A.過程中,氣體體積變大,放出熱量 B.過程中,氣體溫度不變,氣體對外界做功 C.過程中,氣體體積變小,放出熱量 D.過程中,氣體壓強增大,外界對氣體做功【答案】【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】定量思想;方程法;氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題;分析綜合能力【分析】過程中,氣體壓強不變,溫度降低,根據蓋一呂薩克定律分析體積的變化;過程中氣體的溫度保持不變,即氣體發(fā)生等溫變化,根據玻意耳定律分析體積的變化;過程中氣體的體積保持不變,溫度升高,壓強增大。結合熱力學第一定律△可以判斷吸放熱?!窘獯稹拷猓?、過程中,氣體壓強不變,溫度降低,根據蓋一呂薩克定律得知,體積應減小,根據熱力學第一定律△,溫度降低,△為負值,體積減小,為正值,所以為負值,放出熱量,故錯誤;、過程中氣體的溫度保持不變,壓強減小,即氣體發(fā)生等溫變化,根據玻意耳定律,可知體積增大,氣體對外界做功,故正確;、過程中,圖像過坐標原點,與成正比,則氣體發(fā)生等容變化,溫度升高,所以△為正值,體積不變,外界對氣體做功為0,所以為正值,吸收熱量,故錯誤。故選:?!军c評】本題主要考查了一定質量的理想氣體的狀態(tài)方程,解題的關鍵點是從上找出各物理量之間的關系,分析氣體的變化過程,根據氣態(tài)狀態(tài)方程進行分析,是我們解決此類問題的突破口。5.(2024?江蘇模擬)一定質量理想氣體的狀態(tài)變化如圖所示,該圖由4段圓弧組成,表示該氣體從狀態(tài)依次經狀態(tài)、、,最終回到狀態(tài)的狀態(tài)變化過程,則下列說法正確的是A.從狀態(tài)到狀態(tài)是等壓膨脹 B.從狀態(tài)到狀態(tài)是等溫變化 C.從狀態(tài)到狀態(tài),氣體對外做功,內能減小 D.從狀態(tài)經、、回到狀態(tài),氣體放出熱量【答案】【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;熱力學第一定律與理想氣體的圖像問題相結合【專題】信息給予題;定性思想;推理法;熱力學定律專題;理想氣體狀態(tài)方程專題;理解能力【分析】.根據圖像可知,從狀態(tài)到狀態(tài),氣體的壓強的變化情況,然后作答;根據玻意耳定律有分析,等溫變化的圖像,然后作答;氣體膨脹,對外做功;根據理想氣體狀態(tài)方程分析氣體的溫度變化,然后內能的變化;一定量的理想氣體內能由溫度決定,根據氣體溫度的變化情況判斷氣體內能變化情況;由熱力學第一定律分析吸放熱情況。【解答】解:.根據圖像可知,從狀態(tài)到狀態(tài),氣體的壓強先減小后增大,該過程不是等壓過程,故錯誤;.根據玻意耳定律有變形得可知等溫變化的圖像為雙曲線,不是圓弧,因此從狀態(tài)到狀態(tài)不是等溫變化,故錯誤;.從狀態(tài)到狀態(tài),氣體體積增大,氣體對外做功;根據理想氣體狀態(tài)方程初末狀態(tài)壓強相等,體積增大,則溫度增大,氣體內能增大,故錯誤;.從狀態(tài)經、、回到狀態(tài),氣體溫度不變,內能不變;經到氣體對外界做的功等于圖像與橫軸所圍的面積大小,經到外界對氣體做的功也等于圖像與橫軸所圍的面積大小,可知全過程外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功,即,根據熱力學第一定律△,可得,故氣體放出熱量,故正確。故選:?!军c評】本題考查氣體狀態(tài)方程的應用,掌握基礎知識、根據圖示圖像分析清楚氣體狀態(tài)變化過程是解題前提;根據基礎知識應用理想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律即可解題。6.(2024?歷城區(qū)校級模擬)1824年法國工程師卡諾創(chuàng)造性地提出了具有重要理論意義的熱機循環(huán)過程——卡諾循環(huán),極大地提高了熱機的工作效率。如圖為卡諾循環(huán)的圖像,一定質量的理想氣體從狀態(tài)開始沿循環(huán)曲線回到初始狀態(tài),其中和為兩條等溫線,和為兩條絕熱線。下列說法正確的是A.在絕熱壓縮過程中,氣體內能減小 B.一次循環(huán)過程中氣體吸收的熱量小于放出的熱量 C.過程氣體對外界做的功等于過程外界對氣體做的功 D.狀態(tài)時氣體分子單位時間對器壁單位面積撞擊次數比狀態(tài)多【答案】【考點】氣體壓強的微觀解釋;熱力學第一定律的表達和應用;熱力學第一定律與理想氣體的圖像問題相結合【專題】定量思想;推理法;熱力學定律專題;分析綜合能力【分析】過程中絕熱壓縮,根據熱力學第一定律判斷氣體內能變化;根據圖像與軸所圍的面積表示氣體做功,分析一個循環(huán)過程中氣體吸放熱情況;根據圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程,然后應用熱力學第一定律分析答題;【解答】解:、在絕熱壓縮過程中,根據△可知,,所以△,即氣體內能增大,故錯誤;、在整個過程中,氣體的內能不變,在圖像中,圖像與橫軸所圍面積表示氣體做功,故整個過程中氣體對外做功,根據熱力學第一定律可知,在整個過程中氣體吸熱,故氣體吸收的熱量大于放出的熱量,故錯誤;、由于和為等溫變化,設,由于和兩個過程是絕熱過程;過程氣體對外做功,氣體溫度由減小到,由熱力學第一定律可知,減少的內能等于過程氣體對外做的功;過程外界對氣體做功,氣體溫度由增加到,由熱力學第一定律可知,增加的內能等于過程外界對氣體做功,則氣體對外界做的功等于外界對氣體做的功,故正確;、過程中,等溫膨脹,體積變大,壓強變小,單位體積內的分子數增大,單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數減小,故錯誤。故選:?!军c評】本題考查熱力學第一定律,能根據圖象判斷出氣體體積如何變化,從而判斷出外界對氣體做功情況,再應用熱力學第一定律分析吸放熱情況;要知道溫度是分子平均動能的標志,一定質量的理想氣體的內能只跟溫度有關。7.(2024?唐山一模)如圖所示,上端封閉下端開口的玻璃管在外力的作用下,靜止在水中,管內封閉一定質量的理想氣體。調整的大小,使玻璃管緩慢向下移動一小段距離,下列說法正確的是A.氣體的體積變大 B.外力變小 C.管中水面與管外水面高度差不變 D.氣體的壓強變大【答案】【考點】氣體壓強的計算;氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用;理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程【專題】定性思想;推理法;理想氣體狀態(tài)方程專題;推理能力【分析】本題根據玻璃管緩慢向下移動一小段距離時,管內氣體的壓強變大,氣體的體積變小,結合浮力分析求解?!窘獯稹拷猓海AЧ芫徛蛳乱苿右恍《尉嚯x時,管內氣體的壓強變大,氣體的體積變小,管中水面與管外水面高度差變大,故錯誤,正確;.玻璃管向下移動后,管內氣體排開水的體積變大,根據浮力公式:,可知浮力變大,則外力變大,故錯誤。故選:?!军c評】本題考查了氣體等溫變化過程,理解物理量的初末狀態(tài),合理利用理想氣體狀態(tài)方程分析是解決此類問題的關鍵。8.(2024?市中區(qū)校級模擬)某研究小組對山地車的氣壓避震裝置進行研究,其原理如圖乙所示,在傾角為的光滑斜面上放置一個帶有活塞的導熱氣缸,活塞用勁度系數為的輕彈簧拉住,彈簧的另一端固定在斜面上端的一塊擋板上,輕彈簧平行于斜面,初始狀態(tài)活塞到氣缸底部的距離為,氣缸底部到斜面底端的擋板距離為,氣缸內氣體的初始溫度為。對氣缸進行加熱,氣缸內氣體的溫度從上升到,此時氣缸底部恰好接觸到斜面底端的擋板,繼續(xù)加熱,當溫度達到時使得彈簧恰好恢復原長。已知該封閉氣體的內能與溫度之間存在關系,,已知氣缸質量為,活塞的質量為,氣缸容積的橫截面積為,活塞與氣缸間密封一定質量的理想氣體,活塞能無摩擦滑動,重力加速度為,大氣壓為,下列說法正確的是A.初始狀態(tài)下氣缸內氣體壓強為 B.從上升到過程中氣體吸收的熱量 C.溫度為時氣缸內氣體壓強為 D.溫度為時彈簧處于壓縮狀態(tài)【答案】【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】定量思想;推理法;氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題;分析綜合能力【分析】對氣缸受力分析,根據共點力平衡求得被封閉氣體的壓強;根據蓋呂薩克定律和熱力學第一定律求熱量;對活塞由平衡條件求末狀態(tài)氣體的壓強;根據理想氣體方程求出末狀態(tài)的溫度,結合物理過程分析彈簧的狀態(tài)?!窘獯稹拷猓?、當開口向上時,對氣缸受力分析,根據共點力平衡可得:,解得:,故錯誤;、氣缸內氣體的溫度從上升到,此時氣缸底部恰好接觸到斜面底部的擋板的過程中,封閉氣體的壓強不變,則有:該過程內能增大,△氣體對外做功,,其中,根據熱力學第一定律有:△解得:,故正確;、由題意可知,當溫度達到時,彈簧恰好恢復原長,對活塞根據受力平衡有:代入數據得:,故錯誤;、從開始到彈簧恢復到原長,由一定質量理想氣體狀態(tài)方程得:又因為:△代入數據得:,即彈簧恢復到原長時,溫度為,那么當溫度為時,彈簧處于伸長狀態(tài),故錯誤。故選:?!军c評】本題主要考查了蓋呂薩克定律、一定質量理想氣體狀態(tài)方程的應用,關鍵是利用共點力平衡求得被封閉氣體的壓強,在第二問中,利用好能量守恒即可求得。9.(2024?長春一模)排球比賽中球內標準氣壓為。某次比賽時環(huán)境大氣壓強為,一排球內氣體壓強為,球內氣體體積為。為使該排球內的氣壓達到比賽用的標準氣壓,需用充氣筒給排球充氣,已知充氣筒每次能將環(huán)境中的空氣充入排球,充氣過程中排球體積和氣體溫度的變化均可忽略不計,氣體視為理想氣體,則需要充氣的次數至少為A.9次 B.7次 C.5次 D.4次【答案】【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用【專題】定量思想;分析綜合能力;氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題;模型法【分析】把打入的氣體和球內原來的氣體作為整體,找出初末狀態(tài)參量,根據理想氣體狀態(tài)方程“分態(tài)式”求解。【解答】解:設至少充次才能使球內氣體的壓強達到。賽前球內氣體壓強為,體積為,每次沖入氣體的壓強為,體積為。根據理想氣體狀態(tài)方程“分態(tài)式”可得代入數據解得:次,所以賽前至少充氣的次數為5次,故錯誤,正確。故選:?!军c評】本題主要考查理想氣體的狀態(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。10.(2024?江蘇一模)如圖所示是一定質量的理想氣體的圖像,其中是等溫線,和分別平行于橫軸和縱軸,氣體由到到再到,下列說法正確的是A.氣體從狀態(tài)到狀態(tài),需要向外界放出熱量 B.氣體從狀態(tài)到狀態(tài),需要從外界吸收熱量 C.氣體從狀態(tài)到狀態(tài),氣體從外界吸收熱量 D.氣體從狀態(tài)到狀態(tài),外界對氣體做的功大于氣體放出的熱量【答案】【考點】熱力學第一定律的表達和應用;理想氣體多種狀態(tài)變化并存的圖像問題【專題】比較思想;熱力學定律專題;推理法;推理能力【分析】根據溫度變化分析內能的變化,根據體積的變化分析氣體做功情況,結合熱力學第一定律判斷吸放熱情況?!窘獯稹拷猓?、氣體從狀態(tài)到狀態(tài),溫度不變,則氣體的內能不變;體積增大,氣體對外做功,根據熱力學第一定律可知,氣體需要從外界吸收熱量,故錯誤;、氣體從狀態(tài)到狀態(tài),體積不變,外界對氣體不做功。壓強增大,根據可知,氣體溫度升高,內能增大,則需要從外界吸收熱量,故正確;、氣體從狀態(tài)到狀態(tài),壓強不變,體積減小,則外界對氣體做功,根據可知,氣體溫度降低,內能減小,需要向外界放出熱量,且外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量,故錯誤。故選:?!军c評】根據題意分析清楚氣體狀態(tài)變化過程,運用氣體實驗定律與熱力學第一定律即可解題。二.多選題(共5小題)11.(2024?陜西一模)如圖,一定質量的理想氣體從狀態(tài)出發(fā),經過等容過程到達狀態(tài),再經過等溫過程到達狀態(tài),最后經等壓過程回到狀態(tài)。下列說法正確的是A.在過程中氣體的內能增加 B.在過程中外界對氣體做功 C.在過程中氣體對外界做功 D.在過程中氣體從外界吸收熱量 E.在過程中氣體從外界吸收熱量【答案】【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】定性思想;方程法;氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題;推理能力【分析】一定質量的理想氣體內能取決于溫度,根據圖線分析氣體狀態(tài)變化情況,根據△判斷做功情況,根據內能變化結合熱力學第一定律分析吸收或發(fā)出熱量?!窘獯稹拷猓骸牡降热萆龎?,根據可知溫度升高,一定質量的理想氣體內能決定于氣體的溫度,溫度升高,則內能增加,故正確;、在過程中壓強不變,體積減小,所以外界對氣體做功,故正確;、在過程中氣體體積不變,根據△可知,氣體對外界做功為零,故錯誤;、在過程中,屬于等溫變化,氣體膨脹對外做功,而氣體的溫度不變,則內能不變;根據熱力學第一定律△可知,氣體從外界吸收熱量,故正確;、在過程中壓強不變,體積減小,所以外界對氣體做功,根據可知溫度降低,則內能減小,根據熱力學第一定律可知氣體一定放出熱量,故錯誤。故選:。【點評】本題主要是考查了理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學第一定律的知識,要能夠根據熱力學第一定律判斷氣體內能的變化與哪些因素有關(功和熱量);熱力學第一定律在應用時一定要注意各量符號的意義;△為正表示內能變大,為正表示物體吸熱;為正表示外界對物體做功。12.(2024?湖南模擬)如圖所示,水平桌面上有一個水銀槽,薄壁細玻璃管的底部膠接著一根細線,細線的另一端懸掛在鐵架臺的支架上。玻璃管開口向下并插入水銀槽中,管內外水銀面高度差為,管內被封閉了一定質量的理想氣體,下列各種情況下能使細線拉力變小的是(開始時細線的拉力不為零,且不計玻璃管所受的浮力)A.隨著環(huán)境溫度升高,管內氣體溫度也升高 B.大氣壓強變大 C.再向水銀槽內注入水銀 D.稍降低水平桌面的高度,使玻璃管位置相對水銀槽上移【答案】【考點】共點力的平衡問題及求解;理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程【專題】比較思想;推理論證能力;氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題;推理法【分析】先根據理想氣體狀態(tài)方程分析封閉氣體壓強的變化,分析水銀柱高度的變化,再分析細線拉力的變化。【解答】解:對玻璃管受力分析,由平衡條件得解得細線的拉力大小為即細線的拉力等于玻璃管的重力和管中高出液面部分水銀的重力之和。、隨著環(huán)境溫度升高,管內氣體溫度也升高,由理想氣體狀態(tài)方程可知管內封閉氣體的壓強增大,水銀柱高度減小,則細線拉力減小,故正確;、大氣壓強變大,水銀柱上移,增大,所以細線的拉力增大,故錯誤;、向水銀槽內注入水銀,封閉氣體的壓強增大,平衡時水銀柱高度減小,故細線的拉力減小,故正確;、稍降低水平桌面的高度,使玻璃管位置相對水銀槽上移,封閉氣體體積增大,壓強減小,平衡時水銀柱高度增大,故細線的拉力增大,故錯誤。故選:?!军c評】根據題意分析清楚氣體狀態(tài)變化過程,求出封閉氣體壓強,根據題意應用理想氣體狀態(tài)方程和平衡條件即可解題。13.(2024?天津模擬)一定質量的理想氣體分別經歷兩個過程從狀態(tài)到達狀態(tài),其圖像如圖所示。在過程1中,氣體始終與外界無熱量交換;在過程2中,氣體先經歷等容變化再經歷等壓變化。對于這兩個過程,下列說法正確的是A.氣體經歷過程1,溫度降低,內能一定減少 B.氣體經歷過程1,對外做功,內能不一定減少 C.氣體經歷過程2,先向外放熱后吸熱 D.氣體經歷過程2,內能不一定減少【答案】【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】定量思想;推理法;理想氣體狀態(tài)方程專題;分析綜合能力【分析】在過程1中,氣體始終與外界無熱量交換,為絕熱過程;在過程2中,氣體先經歷等容變化再經歷等壓變化,利用一定質量的理想氣體的狀態(tài)方程,結合熱力學第一定律逐項分析判斷即可?!窘獯稹拷猓?、1過程中與外界無熱量交換,故,根據熱力學第一定律:△可知:△;過程1氣體的體積變大,故氣體對外做功,,故△,內能減小,溫度降低,故正確,錯誤;、過程2先發(fā)生等容變化,做功,壓強減小,根據查理定律可知,溫度降低,內能減小△,根據熱力學第一定律可得:△,故在等容變化過程中氣體放熱;之后再發(fā)生等壓過程,體積變大,根據蓋—呂薩克定律可知,溫度升高,△,體積變大,故氣體對外做功,,根據熱力學第一定律可知,熱量一定滿足,故等壓過程一定吸熱,故正確;、1、2兩過程初末狀態(tài)相同,初末狀態(tài)的內能相等,過程1內能減小,則過程2的內能也減小,故錯誤。故選:。【點評】本題考查氣體定律的綜合運用,解題關鍵是要根據圖象分析好壓強、體積、溫度三個參量的變化情況,知道發(fā)生何種狀態(tài)變化過程,選擇合適的實驗定律,再結合熱力學第一定律聯(lián)立即可分析求解。14.(2024?東湖區(qū)校級三模)一定質量的理想氣體由狀態(tài)開始,經歷、、三個過程回到狀態(tài),其圖像如圖所示,其中與縱軸平行。已知、兩狀態(tài)下氣體的溫度相同,的過程中氣體向外界放出熱量大小為,下列說法正確的是A.、狀態(tài)下氣體的內能相等 B.的過程中氣體內能變化量的絕對值大于放出熱量的絕對值 C.的過程中氣體從外界吸收熱量,大小為 D.的整個過程中氣體對外界做功,大小為【答案】【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;熱力學第一定律與理想氣體的圖像問題相結合【專題】定量思想;推理法;圖析法;熱力學定律專題;應用數學處理物理問題的能力【分析】本題可根據理想氣體狀態(tài)方程,結合熱力學第一定律進行分析,注意圖像與坐標軸圍成的面積表示氣體做功?!窘獯稹拷猓?、一定質量的理想氣體內能只與溫度有關,依題意、狀態(tài)下氣體的溫度相同,可知內能相等。故正確;、由幾何知識易知狀態(tài)的壓強為,由圖可知的過程中氣體體積減小,外界對氣體做功,圖線與坐標軸圍成的面積表示氣體做功,即由熱力學第一定律△其中由數學知識可知和符號相反,求和之后的絕對值小于的絕對值,即即內能變化量的絕對值小于放出熱量的絕對值。故錯誤;、由圖可知的過程中氣體體積不變,壓強增大,由理想氣體狀態(tài)方程可知熱力學溫度升高,內能增大,根據熱力學第一定律,有△其中,△聯(lián)立,解得△因為、狀態(tài)下氣體的內能相等,可知△△即從外界吸收熱量,大小為故正確;、根據理想氣體狀態(tài)方程,可得解得由圖可知的整個過程中氣體對外界做功,大小為故正確。故選:。【點評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程以及熱力學定律,要求學生理解并識記相關公式,注意圖像與坐標軸圍成的面積表示氣體做功,難度相對較大。15.(2024?成都模擬)關于對分子動理論和物體內能的理解,下列說法正確的是A.溫度越低,布朗運動越明顯 B.外界對一定質量的氣體做正功,氣體的內能可能減小 C.當分子間的距離減小時,分子間作用力一定增大 D.物體的溫度越高,其分子平均動能一定越大 E.當分子間作用力表現(xiàn)為引力時,隨著分子間距離的減小分子勢能也減小【答案】【考點】熱力學第一定律的表達和應用;分子間的作用力與分子間距的關系;影響布朗運動快慢的因素;溫度與分子動能的關系;分子勢能與分子間距的關系【專題】分子間相互作用力與分子間距離的關系;布朗運動專題;物體的內能專題;歸納法;理解能力;定性思想【分析】溫度越高,布朗運動越劇烈;根據熱力學第一定律分析;根據分子力與分子間距離關系分析;溫度是分子平均動能的標志;分子力做正功,分子勢能減小,據此分析?!窘獯稹拷猓海疁囟仍礁?,布朗運動越明顯,故錯誤;.外界對一定質量的氣體做正功時,如果還對外放熱,根據熱力學第一定律可知氣體的內能可能減小,故正確;.根據分子力與分子間的距離關系可知,分子間距離小于平衡距離時,分子間的距離減小時,分子間作用力增大,分子間距離大于平衡距離時,分子間的距離減小時,分子力可能增大,也可能減小,故錯誤;.溫度是分子平均動能的標志,物體的溫度越高,其分子平均動能一定越大,故正確;.當分子間作用力表現(xiàn)為引力時,隨著分子間距離的減小,分子力做正功,分子勢能也減小,故正確。故選:。【點評】本題考查了布朗運動,溫度的微觀含義,分子力做功與分子勢能之間的關系,以及分子力與分子間距離的關系,內容較簡單,需要在平時的學習中多記、多看。三.填空題(共5小題)16.(2024?福建)夜間環(huán)境溫度為時,某汽車輪胎的胎壓為2.9個標準大氣壓,胎內氣體視為理想氣體,溫度與環(huán)境溫度相同,體積和質量都保持不變。次日中午,環(huán)境溫度升至,此時胎壓為3.0個標準大氣壓,胎內氣體的內能(填“大于”“等于”或“小于”時的內能。(計算時取【答案】3.0,大于?!究键c】氣體的等容變化與查理定律的應用;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(tài)參量和實驗定律專題;推理論證能力【分析】根據查理定律和熱力學第一定律列式求解判斷。【解答】解:輪胎內部被封閉氣體的體積不變,初始溫度,壓強,末狀態(tài)溫度為,壓強為,根據查理定律有,代入數據解得,根據熱力學第一定律△,氣體體積沒有發(fā)生改變,故,由于環(huán)境溫度升高,氣體會從外界吸收熱量,故,所以氣體內能大于初始狀態(tài)內能。故答案為:3.0,大于?!军c評】考查查理定律的應用以及熱力學第一定律,會根據題意進行準確分析解答。17.(2024?福建模擬)一定質量理想氣體先后經歷,,三個階段,其圖像如圖所示。在的過程中氣體內能的變化趨勢為先增大后減?。ㄌ睢耙恢痹龃蟆被颉耙恢睖p小”或“先增大后減小”或“先減小后增大”。在過程中氣體(填“吸收”或“放出”的熱量為。【答案】先增大后減?。环懦觯?000。【考點】熱力學第一定律的圖像問題;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】熱力學定律專題;推理法;定量思想;推理能力【分析】一定質量理想氣體的內能僅與溫度有關,溫度越高內能越大。根據一定質量的理想氣體分析出氣體的溫度變化,結合熱力學第一定律和圖像的物理意義完成分析?!窘獯稹拷猓涸诘倪^程中,根據可知,先增大后減小,則溫度先增大后減小,一定質量理想氣體的內能僅與溫度有關,溫度越高內能越大,則在的過程中氣體內能的變化趨勢為先增大后減??;由理想氣體狀態(tài)方程有,代入數據可得則氣體在狀態(tài)的內能等于狀態(tài)的內能,在過程中,圖像中圖線與橫軸圍成的面積等于氣體做的功,整個過程,外界對氣體做功為:由熱力學第一定律有△可得,即在過程中氣體放出的熱量為。故答案為:先增大后減小;放出;2000。【點評】本題主要是考查一定質量理想氣體的狀態(tài)方程之圖象問題,關鍵是弄清楚圖象表示的物理意義、圖象與坐標軸圍成的面積表示的物理意義,根據一定質量的理想氣體狀態(tài)方程結合熱力學第一定律進行分析。18.(2024?福州模擬)一定質量的理想氣體的三個狀態(tài)變化過程如圖所示。過程中氣體的密度減小,過程中氣體的體積,過程中氣體的分子動能。(均選填“增大”“減小”或“不變”【答案】減小、不變、增大。【考點】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程【專題】推理法;氣體的壓強專題;推理能力;定量思想;應用題【分析】根據圖像,結合和圖像斜率的分析體積和密度的變化,再根據溫度的變化,分析動能的變化?!窘獯稹拷猓焊鶕硐霘怏w狀態(tài)方程:,可得:,所以再圖像中,等容線是過原點的一條直線,并且圖像上的點與原點連線的斜率與體積成反比,過程中圖像上的點與原點連線的斜率逐漸減小,所以氣體體積增大,由,可知密度減??;過程中,圖像的延長線過遠點,所以氣體的體積不變;過程中氣體的溫度升高,氣體分子的動能只與溫度有關,溫度高,分鐘平均動能增大。故答案為:減小、不變、增大。【點評】本題主要考查對熱力學圖像分析,根據圖像特點和斜率與體積的關系,分析變化。19.(2024?鯉城區(qū)校級二模)一定量的理想氣體從狀態(tài)經狀態(tài)變化到狀態(tài),其熱力學溫度和體積變化過程如圖上的兩條線段所示,則氣體由變化到的過程中,氣體分子平均動能變大(選填“變大”“不變”或“變小”,由變化到的過程中,氣體的壓強(選填“變大”“不變”或“變小”,由變化到的過程中,從外界吸收的熱量(選填“大于”“等于”或“小于”其增加的內能。【答案】變大;變??;大于?!究键c】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】推理法;定性思想;熱力學定律專題;推理能力【分析】氣體分子的平均動能由溫度決定;根據公式,結合圖像中氣體狀態(tài)參量的變化分析出氣體壓強的變化趨勢;根據熱力學第一定律分析出氣體吸熱量與增加內能的大小關系?!窘獯稹拷猓簹怏w分子的平均動能由溫度決定,根據圖像可知,狀態(tài)的溫度大于狀態(tài)的溫度,則氣體由變化到的過程中,氣體分子平均動能變大,根據公式可知,由變化到的過程中,溫度降低,體積增大,則氣體的壓強變??;由變化到的過程中,氣體的體積變大,氣體對外界做功,即,氣體的溫度升高,則△,根據熱力學第一定律△可知,△,即由變化到的過程中,從外界吸收的熱量大于其增加的內能。故答案為:變大;變?。淮笥??!军c評】本題主要考查了熱力學第一定律的相關應用,熟悉氣體狀態(tài)參量的分析,結合一定質量的理想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律即可完成分析。20.(2024?永春縣校級模擬)如圖所示是一定質量的理想氣體由狀態(tài)經過狀態(tài)到狀態(tài)再到狀態(tài)的圖像,已知狀態(tài)的壓強為,的延長線過坐標原點,點坐標為,,那么狀態(tài)的壓強;從狀態(tài)經過狀態(tài)再到狀態(tài)的過程中氣體對外做的功?!敬鸢浮?;?!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(tài)方程【專題】推理能力;方程法;定量思想;熱力學定律專題;計算題;學科綜合題【分析】根據圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程,然后應用一定質量的理想氣體狀態(tài)方程分析答題。【解答】解:由圖示圖象可知,從到過程,氣體的體積與熱力學溫度成正比,氣體發(fā)等壓變化,則狀態(tài)與狀態(tài)的壓強相等,同理可知,從到過程,氣體的體積與熱力學溫度成正比,氣體發(fā)等壓變化,則狀態(tài)與狀態(tài)的壓強相等,所以有:,,由理想氣體狀態(tài)方程可得:由題圖可知:,,,代入數據解得:,則有:;由狀態(tài)到狀態(tài),氣體發(fā)生等容變化,則由查理定律可得:,代入數據解得:,氣體從狀態(tài)到狀態(tài)發(fā)生等壓變化,氣體膨脹,對外做功,則有:。故答案為:;。【點評】根據題意分析清楚氣體狀態(tài)變化過程是解題的前提,由圖象圖象求出氣體的體積與溫度,應用一定質量的理想氣體狀態(tài)方程即可解題。四.解答題(共5小題)21.(2024?青山湖區(qū)校級模擬)干癟的籃球在室外溫度為時,體積為,球內壓強為。為了讓籃球鼓起來,將其放入溫度恒為熱水中,經過一段時間后鼓起來了,體積恢復原狀,此過程氣體對外做功為,球內的氣體視為理想氣體且球不漏氣,若球內氣體的內能滿足為常量且大于零),已知大氣壓強為,求:(1)恢復原狀時的籃球內氣體的壓強;(2)干癟的籃球恢復原狀的過程中,籃球內氣體吸收的熱量?!敬鸢浮浚?)恢復原狀時的籃球內氣體的壓強為;(2)干癟的籃球恢復原狀的過程中,籃球內氣體吸收的熱量為?!究键c】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】熱力學定律專題;計算題;分析綜合能力;定量思想;模型法【分析】(1)由理想氣體狀態(tài)方程求解恢復原狀時的籃球內氣體的壓強;(2)根據溫度的變化,由求出氣體內能變化量,再由熱力學第一定律求解籃球內氣體吸收的熱量?!窘獯稹拷猓海?)將球內氣體為理想氣體,由理想氣體狀態(tài)方程有解得恢復原狀時的籃球內氣體的壓強為(2)由可知,該過程氣體內能變化量為△△由熱力學第一定律有△解得答:(1)恢復原狀時的籃球內氣體的壓強為;(2)干癟的籃球恢復原狀的過程中,籃球內氣體吸收的熱量為。【點評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合應用,解題時要知道氣體體積增大,氣體對外界做功,為負值。22.(2024?江漢區(qū)模擬)如圖所示,密封良好的圓柱形容器豎直放置在水平地面上,其頂部固定且導熱良好,其他部分絕熱。質量為的絕熱活塞將理想氣體分為和兩部分,活塞橫截面積為,厚度不計,能無摩擦地滑動,活塞上表面和容器頂部與輕彈簧連接。初始時容器內兩部分氣體的溫度相同,氣柱的高度均為,氣體的壓強為,彈簧處于原長狀態(tài)。加熱氣體一段時間(加熱裝置未畫出且體積可忽略),活塞緩慢上升后,系統(tǒng)再次平衡,此時氣體的溫度為原來的1.6倍。重力加速度取,試求:(1)再次平衡時容器氣體的壓強;(2)彈簧的勁度系數?!敬鸢浮浚?)再次平衡時容器氣體的壓強為;(2)彈簧的勁度系數為?!究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程;氣體壓強的計算;氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用【專題】分析綜合能力;計算題;學科綜合題;定量思想;模型法;氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題【分析】(1)加熱氣體時,活塞緩慢上升過程中,氣體發(fā)生等溫變化,根據玻意耳定律求解再次平衡時容器氣體的壓強;(2)初始狀態(tài),對活塞受力分析,由平衡條件求出氣體的壓強。對氣體,由理想氣體狀態(tài)方程求出再次平衡時容器氣體的壓強。再對活塞,利用平衡條件和胡克定律相結合求解彈簧的勁度系數。【解答】解:(1)活塞緩慢上升過程中,氣體發(fā)生等溫變化,根據玻意耳定律有解得(2)初始狀態(tài),對活塞受力分析,可得活塞緩慢上升過程中,對氣體,由理想氣體狀態(tài)方程得解得末狀態(tài),對活塞受力分析,由平衡條件得聯(lián)立解得答:(1)再次平衡時容器氣體的壓強為;(2)彈簧的勁度系數為。【點評】本題是多體問題,關鍵有明確兩部分的變化過程,找出它們之間的聯(lián)系,比如壓強關系等,再據氣體實驗定律、理想氣體狀態(tài)方程和力學規(guī)律相結合解答。23.(2024?開福區(qū)校級模擬)如圖甲所示,豎直放置的汽缸的、兩處設有限制裝置,橫截面積為,活塞的質量為,厚度不計。使活塞只能在、之間運動,下方汽缸的容積為,、之間的容積為,外界大氣壓強。開始時活塞停在處,缸內氣體的壓強為,溫度為,現(xiàn)緩慢加熱缸內氣體,直至。不計活塞與缸之間的摩擦,取為。求:(1)活塞剛離開處時氣體的溫度;(2)缸內氣體最后的壓強;(3)在圖乙中畫出整個過程中的圖線?!敬鸢浮浚?)活塞剛離開處時氣體的溫度為;(2)缸內氣體最后的壓強為;(3)中畫出整個過程中的圖線如圖所示:?!究键c】氣體的等容變化與查理定律的應用;氣體壓強的計算;氣體的等壓變化與蓋呂薩克定律的應用【專題】學科綜合題;應用題;方程法;定量思想;推理論證能力;氣體的狀態(tài)參量和實驗定律專題【分析】(1)根據平衡條件求出壓強,利用查理定律進行求解即可;(2)根據蓋—呂薩克定律進行求解;(3)根據氣體的狀態(tài)變化過程,找出狀態(tài)量,即可畫出圖線?!窘獯稹拷猓海?)活塞剛離開處是,設氣體的壓強為,氣體的溫度為對活塞,由平衡條件可得:,代入數據解得:由于氣體發(fā)生等容變化,由查理定律可得:,其中,代入數據解得:;(2)當氣體的溫度達到,假設活塞最終沒有移動到處,缸內氣體最后的壓強仍為,體積為,由蓋—呂薩克定律可得:,代入數據解得:,故假設成立,所以缸內氣體最后的壓強為;(3)整個過程中的圖如圖所示:答:(1)活塞剛離開處時氣體的溫度為;(2)缸內氣體最后的壓強為;(3)中畫出整個過程中的圖線如圖所示:。【點評】本題考查氣體的實驗定律與理想氣體狀態(tài)方程,正確的找出狀態(tài)參量是關鍵。24.(2025?邯鄲一模)氣泡在水中上升過程中由于壓強減小,氣泡體積會變大,一個氣泡從深為的湖底部沿豎直方向緩慢上浮,氣泡內的氣體對湖水做功,氣體可視為理想氣體,湖底與湖面溫差不計。取湖水的密度為,重力加速度,大氣壓強為。求:(1)上浮過程中氣泡從外界吸收的熱量;(2)氣泡體積變?yōu)樵瓉淼膸妆??!敬鸢浮浚?)上浮過程中氣泡從外界吸收的熱量為;(2)氣泡體積變?yōu)樵瓉淼谋??!究键c】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用【專題】理想氣體狀態(tài)方程專題;分析綜合能力;定量思想;推理法;熱力學定律專題【分析】(1)根據熱力學第一定律求上浮過程中氣泡從外界吸收的熱量;(2)根據玻意耳定律求氣泡體積變?yōu)樵瓉淼膸妆丁!窘獯稹拷猓海?)上浮過程中,由題意可知,溫度不變,則氣泡內氣體內能不變;氣泡內的氣體對湖水做功,根據熱力學第一定律可知△可知上浮過程中氣泡從外界吸收的熱量為(2)氣泡從深為的湖底部沿豎直方向緩慢上浮,根據玻意耳定律可知其中解得解得則有解得可知氣泡體積變?yōu)樵瓉淼谋?。答:?)上浮過程中氣泡從外界吸收的熱量為;(2)氣泡體積變?yōu)樵瓉淼谋丁!军c評】本題考查熱力學第一定律與一定質量的理想氣體狀態(tài)方程和液體壓強與深度的關系,注意對熱力學第一定律中各物理量的符號。25.(2024?瓊山區(qū)一模)在駐波聲場作用下,水中小氣泡周圍液體的壓強會發(fā)生周期性變化,使小氣泡周期性膨脹和收縮,氣泡內氣體可視為質量不變的理想氣體,其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的圖像,氣泡內氣體先從壓強為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強為的狀態(tài),然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強為、溫度為的狀態(tài),到過程中外界對氣體做功為,已知、、、。求:(1)與;(2)到過程,氣泡內氣體內能的變化量?!敬鸢浮浚?)為,為。(2)到過程,氣泡內氣體內能的變化量為?!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(tài)方程【專題】熱力學定律專題;計算題;圖析法;定量思想;分析綜合能力【分析】(1)過程為等溫變化,根據圖像讀出氣體狀態(tài)變化前后的狀態(tài)參量,根據玻意耳定律求;根據理想氣體狀態(tài)方程求解;(2)根據熱力學第一定律列式計算氣體內能的變化量?!窘獯稹拷猓海?)過程為等溫變化,由圖可知,,,根據玻意耳定律得解得:(2)由圖可知,,根據理想氣體狀態(tài)方程得解得:(3)到過程,根據熱力學第一定律可知△其中,故氣體內能增加△答:(1)為,為。(2)到過程,氣泡內氣體內能的變化量為。【點評】本題主要考查理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學第一定律,解題的關鍵是分析出氣體變化前后的狀態(tài)參量,結合熱力學第一定律分析內能的變化量。

考點卡片1.共點力的平衡問題及求解【知識點的認識】1.共點力(1)定義:如果一個物體受到兩個或更多力的作用,這些力共同作用在物體的在同一點上,或者雖不作用在同一點上,但它們的延長線交于一點,這幾個力叫作共點力。(2)力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力。2.共點力平衡的條件(1)平衡狀態(tài):物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。(2)平衡條件:在共點力作用下物體平衡的條件是合力為0。3.對共點力平衡條件的理解及應用合外力等于0,即F合=0→正交分解法,其中Fx合和Fy合分別表示物體在x軸和y軸上所受的合力。4.平衡條件的推論(1)二力平衡:若物體在兩個力作用下處于平衡狀態(tài),則這兩個力一定等大、反向。(2)三力平衡:若物體在三個共點力作用下處于平衡狀態(tài),則任意兩個力的合力與第三個力等大、反向。(3)多力平衡:若物體在n個共點力作用下處于平衡狀態(tài),則其中任意一個力必定與另外(n﹣1)個力的合力等大、反向。5.解答共點力平衡問題的三種常用方法6.平衡中的臨界、極值問題a.臨界問題(1)問題特點:①當某物理量發(fā)生變化時,會引起其他幾個物理量的變化。②注意某現(xiàn)象“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。(2)分析方法:基本方法是假設推理法,即先假設某種情況成立,然后根據平衡條件及有關知識進行論證、求解。b.極值問題(1)問題界定:物體平衡的極值問題,一般指在力的變化過程中涉及力的最大值和最小值的問題。(2)分析方法:①解析法:根據物體平衡的條件列出方程,在解方程時,采用數學知識求極值或者根據物理臨界條件求極值。②圖解法:根據物體平衡的條件作出力的矢量圖,畫出平行四邊形或者矢量三角形進行動態(tài)分析,確定最大值或最小值。7.“活結”與“死結”、“活桿”與“死桿”模型(1)“活結”與“死結”模型①“活結”一般是由輕繩跨過光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩雖然因“活結”而彎曲,但實際上是同一根繩,所以由“活結”分開的兩段繩上彈力的大小一定相等,兩段繩合力的方向一定沿這兩段繩夾角的平分線。②“死結”兩側的繩因結而變成了兩根獨立的繩,因此由“死結”分開的兩段繩上的彈力不一定相等。(2)“活桿”與“死桿”模型①“活桿”:指輕桿用轉軸或鉸鏈連接,當輕桿處于平衡狀態(tài)時,輕桿所受到的彈力方向一定沿著桿,否則會引起輕桿的轉動。如圖甲所示,若C為轉軸,則輕桿在緩慢轉動中,彈力方向始終沿桿的方向。②“死桿”:若輕桿被固定,不發(fā)生轉動,則輕桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示,水平橫梁的一端A插在墻壁內,另一端B裝有一個小滑輪,繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛重物m?;唽K的作用力應為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力,即AB桿彈力的方向不沿桿的方向?!久}方向】例1:在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中,滑輪光滑且所受的重力忽略不計,滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上,一根輕繩ab繞過滑輪,a端固定在墻上,b端下面掛一質量為m的重物。當滑輪和重物都靜止不動時,甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ,乙圖中木桿P豎直。假設甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD,則以下判斷正確的是()A.FA=FB=FC=FDB.FD>FA=FB>FCC.FA=FC=FD>FBD.FC>FA=FB>FD分析:對滑輪受力分析,受兩個繩子的拉力和桿的彈力;滑輪一直保持靜止,合力為零,故桿的彈力與兩個繩子的拉力的合力等值、反向、共線。解答:由于兩個繩子的拉力大小等于重物的重力,大小不變,即四個選項中繩子的拉力是大小相等的,根據平行四邊形定則知兩個力的夾角越小,則合力越大,即滑輪兩邊繩子的夾角越小,繩子拉力的合力越大,故丁圖中繩子拉力合力最大,則桿的彈力最大,丙圖中夾角最大,繩子拉力合力最小,則桿的彈力最小,甲圖和乙圖中的夾角相同,則繩子拉力合力相等,則桿的彈力相等,所以甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小順序為:FD>FA=FB>FC,故B正確,ACD錯誤。故選:B。本題考查的是力的合成與平衡條件在實際問題中的應用,要注意桿的彈力可以沿著桿的方向也可以不沿著桿方向,結合平衡條件分析是關鍵。例2:如圖所示,兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角都為45°,日光燈保持水平,所受重力為G。則()A.兩繩對日光燈拉力的合力大小等于GB.兩繩的拉力和重力不是共點力C.兩繩的拉力大小均為GD.兩繩的拉力大小均為分析:兩繩的拉力和重力是共點力,根據合力為零分析AB選項;根據對稱性可知,左右兩繩的拉力大小相等,分析日光燈的受力情況,由平衡條件求解繩子的拉力大小。解答:B.對日光燈受力分析如圖:兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長線交于一點,這三個力是共點力,故B錯誤;A.由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止狀態(tài),所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向,故A正確;CD.由于兩個拉力的夾角成直角,且都與豎直方向成45°角,則由力的平行四邊形定則可知:G=,F(xiàn)1=F2,解得:F1=F2=,故C正確,D錯誤。故選:AC。點評:本題主要是考查了共點力的平衡,解答本題的關鍵是:確定研究對象、進行受力分析、進行力的合成,利用平衡條件建立方程進行解答。例3:如圖,三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點,A、B兩端被懸掛在水平天花板上,相距2l。現(xiàn)在C點上懸掛一個質量為m的重物,為使CD繩保持水平,在D點上可施加力的最小值為()A.mgB.mgC.mgD.mg分析:根據物體的受力平衡,依據幾何關系求解即可。解答:依題得,要想CD水平,則各繩都要緊繃,根據幾何關系可知,AC與水平方向的夾角為60°,結點C受力平衡,則受力分析如圖所示因此CD的拉力為T=mg?tan30°D點受CD繩子拉力大小等于T,方向向左。要使CD水平,則D點兩繩的拉力與外界的力的合力為零,則CD繩子對D點的拉力可分解為沿BD繩的F1以及另一分力F2。由幾何關系可知,當F2與BD垂直時,F(xiàn)2最小,F(xiàn)2的大小即為拉力大小,因此有F2min=T?sin60°=mg故ABD錯誤,C正確。故選:C。點評:本題考查的是物體的受力平衡,解題的關鍵是當F2與BD垂直時,F(xiàn)2最小,F(xiàn)2的大小即為拉力大小。例4:如圖甲所示,細繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的輕質光滑定滑輪懸掛一質量為M1的物體,∠ACB=30°;圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻壁上,另一端G通過細繩EG拉住,EG與水平方向的夾角為30°,在輕桿的G點用細繩GF懸掛一質量為M2的物體(都處于靜止狀態(tài)),求:(1)細繩AC的張力FTAC與細繩EG的張力FTEG之比;(2)輕桿BC對C端的支持力;(3)輕桿HG對G端的支持力。分析:(1)根據力的分解及幾何關系解答。(2)圖甲中對滑輪受力分析,運用合成法求解細繩AC段的張力FAC與輕桿BC對C端的支持力;(3)乙圖中,以C點為研究對象,根據平衡條件求解細繩EG段的張力F2以及輕桿HG對G端的支持力。解答:下圖(a)和下圖(b)中的兩個物體M1、M2都處于平衡狀態(tài),根據平衡的條件,首先判斷與物體相連的細繩,其拉力大小等于物體的重力;分別取C點和G點為研究對象,進行受力分析如圖(a)和右圖(b)所示,根據平衡規(guī)律可求解。(1)上圖(a)中輕繩AD跨過定滑輪拉住質量為M1的物體,物體處于平衡狀態(tài),輕繩AC段的拉力FTAC=FCD=M1g;上圖(b)中由于FTEGsin30°=M2g得FEG=2M2g所以FTAC:FTEG=M1:2M2。(2)上圖(a)中,根據FAC=FCD=M1g且夾角為120°故FNC=FAC=M1g,方向與水平方向成30°,指向斜右上方。(3)上圖(b)中,根據平衡方程有FNG==M2g,方向水平向右。答:(1)輕繩AC段的張力FAC與細繩EG的張力FEG之比為;(2)輕桿BC對C端的支持力為M1g,指向斜右上方;(3)輕桿HG對G端的支持力大小為M2g方向水平向右。點評:本題首先要抓住定滑輪兩端繩子的特點,其次要根據平衡條件,以C、G點為研究對象,按力平衡問題的一般步驟求解?!窘忸}思路點撥】1.在分析問題時,注意“靜止”和“v=0”不是一回事,v=0,。2.解答共點力平衡問題的一般步驟(1)選取研究對象,對于有相互作用的兩個或兩個以上的物體構成的系統(tǒng),應明確所選研究對象是系統(tǒng)整體還是系統(tǒng)中的某一個物體(整體法或隔離法)。(2)對所選研究對象進行受力分析,并畫出受力分析圖。(3)對研究對象所受的力進行處理,對三力平衡問題,一般根據平衡條件畫出力合成時的平行四邊形。對四力或四力以上的平衡問題,一般建立合適的直角坐標系,對各力按坐標軸進行分解。(4)建立平衡方程,對于四力或四力以上的平衡問題,用正交分解法列出方程組。3.臨界與極值問題的分析技巧(1)求解平衡中的臨界問題和極值問題時,首先要正確地進行受力分析和變化過程分析,找出平衡中的臨界點和極值點。(2)臨界條件必須在變化中尋找,不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題,而是要把某個物理量推向極端,即極大或極小,并依此作出科學的推理分析,從而給出判斷或結論。2.影響布朗運動快慢的因素【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(guī)則運動.2.原因:小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)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.影響因素:溫度和固體顆粒的大小。①溫度越高,液體分子的無規(guī)則運動越劇烈,對固體顆粒的撞擊越劇烈,布朗運動就越劇烈;②固體顆粒越小,液體分子撞擊的固體顆粒的不平衡性就越大,布朗運動就越劇烈。【命題方向】關于布朗運動的說法正確的是()A、布朗運動是液體分子的運動B、懸浮在液體中的顆粒越大,其布朗運動越明顯C、布朗運動是懸浮顆粒內部分子無規(guī)則運動的反映D、懸浮在液體中的顆粒越小,液體溫度越高,布朗運動越明顯分析:布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動,不是分子的無規(guī)則運動,形成的原因是由于液體分子對懸浮微粒無規(guī)則撞擊引起的.小顆粒并不是分子,小顆粒無規(guī)則運動的軌跡不是分子無規(guī)則運動的軌跡.解答:A、B布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動,而組成小顆粒的分子有成千上萬個,顆粒的運動是大量分子集體的運動,并不是顆粒分子的無規(guī)則運動。故A錯誤;B、小顆粒越小受到的沖力越不平衡,從而引起小顆粒的運動。故B錯誤。C、懸浮在液體中小顆粒周圍有大量的液體分子,由于液體分子對懸浮微粒無規(guī)則撞擊,造成小顆粒受到的沖力不平衡而引起小顆粒的運動。故C錯誤。D、液體溫度越高,液體分子的無規(guī)則運動越劇烈,懸浮在液體中的顆粒越小,小顆粒受到的沖力越不平衡,故布朗運動越明顯。故D正確。故選:D。點評:布朗運動既不顆粒分子的運動,也不是液體分子的運動,而是液體分子無規(guī)則運動的反映.【解題思路點撥】從布朗運動的原因和實質去理解影響布朗運動快慢的因素:布朗運動是固體顆粒的運動,是液體分子無規(guī)則運動的間接體現(xiàn),所以其影響因素是溫度和固體顆粒的大小。3.分子間存在作用力及其與分子間距的關系【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(xiàn)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(xiàn)引=F斥,分子力F=0;(2)當r<r0時,F(xiàn)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(xiàn)為斥力;(3)當r>r0時,F(xiàn)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(xiàn)為引力;(4)當r>10r0(10﹣9m)時,F(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)>0為斥力,F(xiàn)<0為引力.a、b、c、d為x軸上四個特定的位置.現(xiàn)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(guī)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(xiàn)先做正功再做負功的情況.4.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(xù),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(可視為彈性碰撞)對器壁的沖力就大;從另一方面講,分子的平均速率大,在單位時間內器壁受氣體分子撞擊的次數就多,累計沖力就大,氣體壓強就越大。(2)宏觀因素1與溫度有關:溫度越高,氣體的壓強越大。②與體積有關:體積越小,氣體的壓強越大。3.密閉氣體壓強和大氣壓強的區(qū)別與聯(lián)系【命題方向】下列說法中正確的是()A.一定溫度下理想氣體的分子速率一般都不相等,但在不同速率范圍內,分子數目的分布是均勻的B.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁上的平均作用力氣體的體積變小時,單位體積的分子數增多,單位時間內打到器壁單位C.面積上的分子數增多,從而氣體的壓強一定增大D.如果壓強增大且溫度不變,氣體分子在單位時間內對單位面積器壁的碰撞次數一定增大分析:由不同溫度下的分子速率分布曲線可知,分子數百分率呈現(xiàn)“中間多,兩頭少”統(tǒng)計規(guī)律,溫度是分子平均動能的標志,溫度高則分子速

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