2025年高考物理壓軸訓(xùn)練19

2025年高考物理壓軸訓(xùn)練19一．選擇題（共10小題）1．（2024?江漢區(qū)模擬）一定質(zhì)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(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)變到狀態(tài)，其體積與熱力學(xué)溫度的關(guān)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(nèi)能不變 B．氣體在狀態(tài)和在狀態(tài)時的單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)相等 C．狀態(tài)時氣體的壓強(qiáng)小于狀態(tài)時氣體的壓強(qiáng) D．在狀態(tài)與狀態(tài)時相等時間內(nèi)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(xué)校春季運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)為；氣球釋放后飄向高空，當(dāng)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(nèi)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(dāng)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(dāng)減小4．（2024?浙江模擬）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)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(qiáng)增大，外界對氣體做功5．（2024?江蘇模擬）一定質(zhì)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(jīng)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(nèi)能減小 D．從狀態(tài)經(jīng)、、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(jī)循環(huán)過程——卡諾循環(huán)，極大地提高了熱機(jī)的工作效率。如圖為卡諾循環(huán)的圖像，一定質(zhì)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(nèi)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(shù)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(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。調(diào)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(qiáng)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(jìn)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(dǎo)熱氣缸，活塞用勁度系數(shù)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(nèi)氣體的初始溫度為。對氣缸進(jìn)行加熱，氣缸內(nèi)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(dāng)溫度達(dá)到時使得彈簧恰好恢復(fù)原長。已知該封閉氣體的內(nèi)能與溫度之間存在關(guān)系，，已知氣缸質(zhì)量為，活塞的質(zhì)量為，氣缸容積的橫截面積為，活塞與氣缸間密封一定質(zhì)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(nèi)氣體壓強(qiáng)為 B．從上升到過程中氣體吸收的熱量 C．溫度為時氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)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(nèi)標(biāo)準(zhǔn)氣壓為。某次比賽時環(huán)境大氣壓強(qiáng)為，一排球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，球內(nèi)氣體體積為。為使該排球內(nèi)的氣壓達(dá)到比賽用的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(zhì)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(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)，再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)，最后經(jīng)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(nèi)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(xì)玻璃管的底部膠接著一根細(xì)線，細(xì)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(nèi)外水銀面高度差為，管內(nèi)被封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，下列各種情況下能使細(xì)線拉力變小的是（開始時細(xì)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(nèi)氣體溫度也升高 B．大氣壓強(qiáng)變大 C．再向水銀槽內(nèi)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(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷兩個過程從狀態(tài)到達(dá)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(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是A．氣體經(jīng)歷過程1，溫度降低，內(nèi)能一定減少 B．氣體經(jīng)歷過程1，對外做功，內(nèi)能不一定減少 C．氣體經(jīng)歷過程2，先向外放熱后吸熱 D．氣體經(jīng)歷過程2，內(nèi)能不一定減少14．（2024?東湖區(qū)校級三模）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)開始，經(jīng)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(nèi)能相等 B．的過程中氣體內(nèi)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(guān)于對分子動理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是A．溫度越低，布朗運(yùn)動越明顯 B．外界對一定質(zhì)量的氣體做正功，氣體的內(nèi)能可能減小 C．當(dāng)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)大氣壓，胎內(nèi)氣體視為理想氣體，溫度與環(huán)境溫度相同，體積和質(zhì)量都保持不變。次日中午，環(huán)境溫度升至，此時胎壓為個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，胎內(nèi)氣體的內(nèi)能（填“大于”“等于”或“小于”時的內(nèi)能。（計算時取17．（2024?福建模擬）一定質(zhì)量理想氣體先后經(jīng)歷，，三個階段，其圖像如圖所示。在的過程中氣體內(nèi)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(zhì)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(jīng)狀態(tài)變化到狀態(tài)，其熱力學(xué)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(qiáng)（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(nèi)能。20．（2024?永春縣校級模擬）如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)到狀態(tài)再到狀態(tài)的圖像，已知狀態(tài)的壓強(qiáng)為，的延長線過坐標(biāo)原點，點坐標(biāo)為，，那么狀態(tài)的壓強(qiáng)；從狀態(tài)經(jīng)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(nèi)壓強(qiáng)為。為了讓籃球鼓起來，將其放入溫度恒為熱水中，經(jīng)過一段時間后鼓起來了，體積恢復(fù)原狀，此過程氣體對外做功為，球內(nèi)的氣體視為理想氣體且球不漏氣，若球內(nèi)氣體的內(nèi)能滿足為常量且大于零），已知大氣壓強(qiáng)為，求：（1）恢復(fù)原狀時的籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）干癟的籃球恢復(fù)原狀的過程中，籃球內(nèi)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(dǎo)熱良好，其他部分絕熱。質(zhì)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(nèi)兩部分氣體的溫度相同，氣柱的高度均為，氣體的壓強(qiáng)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(qiáng)；（2）彈簧的勁度系數(shù)。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(shè)有限制裝置，橫截面積為，活塞的質(zhì)量為，厚度不計。使活塞只能在、之間運(yùn)動，下方汽缸的容積為，、之間的容積為，外界大氣壓強(qiáng)。開始時活塞停在處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，溫度為，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)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(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)；（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(qiáng)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(nèi)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(qiáng)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(qiáng)會發(fā)生周期性變化，使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)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(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強(qiáng)為的狀態(tài)，然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強(qiáng)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(nèi)氣體內(nèi)能的變化量。

2025年高考物理壓軸訓(xùn)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(zhì)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用【專題】推理論證能力；圖析法；比較思想；熱力學(xué)定律專題【分析】根據(jù)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(jù)溫度的變化分析氣體內(nèi)能的變化，再由熱力學(xué)第一定律分析吸放熱情況。根據(jù)壓強(qiáng)關(guān)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(guān)系。將整個過程中變化轉(zhuǎn)化為圖像，根據(jù)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(xué)第一定律分析吸放熱情況?！窘獯稹拷猓骸⒂蓤D像可知，過程中，不變，根據(jù)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(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)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(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)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(qiáng)相等，根據(jù)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(zhuǎn)化為圖像，如圖所示。根據(jù)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(nèi)能變化量為0，根據(jù)熱力學(xué)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(xué)第一定律的綜合應(yīng)用，要能將圖像轉(zhuǎn)化為圖像，根據(jù)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(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)變到狀態(tài)，其體積與熱力學(xué)溫度的關(guān)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(nèi)能不變 B．氣體在狀態(tài)和在狀態(tài)時的單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)相等 C．狀態(tài)時氣體的壓強(qiáng)小于狀態(tài)時氣體的壓強(qiáng) D．在狀態(tài)與狀態(tài)時相等時間內(nèi)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(qiáng)專題【分析】根據(jù)熱力學(xué)第一定律進(jìn)行分析氣體的吸放熱以及內(nèi)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(jù)等容變化的實驗定律即可判斷、狀態(tài)的壓強(qiáng)大??；兩點在同一等壓線上，根據(jù)氣體壓強(qiáng)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(nèi)能不變，△，體積增大，對外做功，，根據(jù)熱力學(xué)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(qiáng)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(qiáng)相等，所以狀態(tài)時單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比狀態(tài)少，故錯誤；、氣體從到發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律知，，所以，即狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)大于狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)，故錯誤；、根據(jù)沖量的定義可知，，壓強(qiáng)，所以，因為狀態(tài)和狀態(tài)壓強(qiáng)相等，所以相等時間內(nèi)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(xué)第一定律、氣體實驗定律和氣體壓強(qiáng)的微觀意義，關(guān)鍵是根據(jù)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(nèi)能只與溫度有關(guān)。3．（2024?龍鳳區(qū)校級模擬）在學(xué)校春季運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)為；氣球釋放后飄向高空，當(dāng)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(nèi)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(dāng)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(dāng)減小【答案】【考點】熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用；理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程【專題】熱力學(xué)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(jù)體積增大，溫度不變，結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷出吸放熱，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程求得充氣球個數(shù)和上升的高度?！窘獯稹拷猓海O(shè)充氣前氦氣罐的壓強(qiáng)和體積分別為、，充氣后氣球的壓強(qiáng)和體積分別為、、，根據(jù)題意，設(shè)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(dāng)氣球發(fā)生爆裂時，氣球體積膨脹到，設(shè)此時氣球離地面高度為，根據(jù)題意可知爆裂時氣體的壓強(qiáng)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(nèi)的氦氣，從氦氣罐內(nèi)到氣球內(nèi)的過程，體積增大，對外做功，不計溫度變化，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體吸熱，故錯誤；．由中分析可以推導(dǎo)出與的函數(shù)關(guān)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(dāng)增大，故錯誤。故選：?！军c評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程，要求學(xué)生從題干提取有效信息，進(jìn)行分析列式，從而求解。4．（2024?浙江模擬）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)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(qiáng)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)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(qiáng)不變，溫度降低，根據(jù)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(jù)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(qiáng)增大。結(jié)合熱力學(xué)第一定律△可以判斷吸放熱?！窘獯稹拷猓骸⑦^程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，根據(jù)蓋一呂薩克定律得知，體積應(yīng)減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△，溫度降低，△為負(fù)值，體積減小，為正值，所以為負(fù)值，放出熱量，故錯誤；、過程中氣體的溫度保持不變，壓強(qiáng)減小，即氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)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(biāo)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(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，解題的關(guān)鍵點是從上找出各物理量之間的關(guān)系，分析氣體的變化過程，根據(jù)氣態(tài)狀態(tài)方程進(jìn)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(zhì)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(jīng)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(nèi)能減小 D．從狀態(tài)經(jīng)、、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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；熱力學(xué)第一定律與理想氣體的圖像問題相結(jié)合【專題】信息給予題；定性思想；推理法；熱力學(xué)定律專題；理想氣體狀態(tài)方程專題；理解能力【分析】．根據(jù)圖像可知，從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體的壓強(qiáng)的變化情況，然后作答；根據(jù)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(jù)理想氣體狀態(tài)方程分析氣體的溫度變化，然后內(nèi)能的變化；一定量的理想氣體內(nèi)能由溫度決定，根據(jù)氣體溫度的變化情況判斷氣體內(nèi)能變化情況；由熱力學(xué)第一定律分析吸放熱情況?！窘獯稹拷猓海鶕?jù)圖像可知，從狀態(tài)到狀態(tài)，氣體的壓強(qiáng)先減小后增大，該過程不是等壓過程，故錯誤；．根據(jù)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(jù)理想氣體狀態(tài)方程初末狀態(tài)壓強(qiáng)相等，體積增大，則溫度增大，氣體內(nèi)能增大，故錯誤；．從狀態(tài)經(jīng)、、回到狀態(tài)，氣體溫度不變，內(nèi)能不變；經(jīng)到氣體對外界做的功等于圖像與橫軸所圍的面積大小，經(jīng)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(jù)熱力學(xué)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(yīng)用，掌握基礎(chǔ)知識、根據(jù)圖示圖像分析清楚氣體狀態(tài)變化過程是解題前提；根據(jù)基礎(chǔ)知識應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)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(jī)循環(huán)過程——卡諾循環(huán)，極大地提高了熱機(jī)的工作效率。如圖為卡諾循環(huán)的圖像，一定質(zhì)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(nèi)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(shù)比狀態(tài)多【答案】【考點】氣體壓強(qiáng)的微觀解釋；熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；熱力學(xué)第一定律與理想氣體的圖像問題相結(jié)合【專題】定量思想；推理法；熱力學(xué)定律專題；分析綜合能力【分析】過程中絕熱壓縮，根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體內(nèi)能變化；根據(jù)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(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律分析答題；【解答】解：、在絕熱壓縮過程中，根據(jù)△可知，，所以△，即氣體內(nèi)能增大，故錯誤；、在整個過程中，氣體的內(nèi)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(jù)熱力學(xué)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(shè)，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(xué)第一定律可知，減少的內(nèi)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(xué)第一定律可知，增加的內(nèi)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(qiáng)變小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減小，故錯誤。故選：。【點評】本題考查熱力學(xué)第一定律，能根據(jù)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(yīng)用熱力學(xué)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(biāo)志，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)。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(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。調(diào)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(qiáng)變大【答案】【考點】氣體壓強(qiáng)的計算；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)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(jù)玻璃管緩慢向下移動一小段距離時，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變大，氣體的體積變小，結(jié)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(nèi)氣體的壓強(qiáng)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(nèi)氣體排開水的體積變大，根據(jù)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(guān)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(jìn)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(dǎo)熱氣缸，活塞用勁度系數(shù)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(nèi)氣體的初始溫度為。對氣缸進(jìn)行加熱，氣缸內(nèi)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(dāng)溫度達(dá)到時使得彈簧恰好恢復(fù)原長。已知該封閉氣體的內(nèi)能與溫度之間存在關(guān)系，，已知氣缸質(zhì)量為，活塞的質(zhì)量為，氣缸容積的橫截面積為，活塞與氣缸間密封一定質(zhì)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(nèi)氣體壓強(qiáng)為 B．從上升到過程中氣體吸收的熱量 C．溫度為時氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)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(jù)共點力平衡求得被封閉氣體的壓強(qiáng)；根據(jù)蓋呂薩克定律和熱力學(xué)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(qiáng)；根據(jù)理想氣體方程求出末狀態(tài)的溫度，結(jié)合物理過程分析彈簧的狀態(tài)?！窘獯稹拷猓?、當(dāng)開口向上時，對氣缸受力分析，根據(jù)共點力平衡可得：，解得：，故錯誤；、氣缸內(nèi)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(qiáng)不變，則有：該過程內(nèi)能增大，△氣體對外做功，，其中，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：△解得：，故正確；、由題意可知，當(dāng)溫度達(dá)到時，彈簧恰好恢復(fù)原長，對活塞根據(jù)受力平衡有：代入數(shù)據(jù)得：，故錯誤；、從開始到彈簧恢復(fù)到原長，由一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程得：又因為：△代入數(shù)據(jù)得：，即彈簧恢復(fù)到原長時，溫度為，那么當(dāng)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(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，關(guān)鍵是利用共點力平衡求得被封閉氣體的壓強(qiáng)，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(nèi)標(biāo)準(zhǔn)氣壓為。某次比賽時環(huán)境大氣壓強(qiáng)為，一排球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，球內(nèi)氣體體積為。為使該排球內(nèi)的氣壓達(dá)到比賽用的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(yīng)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(nèi)原來的氣體作為整體，找出初末狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程“分態(tài)式”求解。【解答】解：設(shè)至少充次才能使球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)達(dá)到。賽前球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，體積為，每次沖入氣體的壓強(qiáng)為，體積為。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程“分態(tài)式”可得代入數(shù)據(jù)解得：次，所以賽前至少充氣的次數(shù)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(zhì)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)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(xué)定律專題；推理法；推理能力【分析】根據(jù)溫度變化分析內(nèi)能的變化，根據(jù)體積的變化分析氣體做功情況，結(jié)合熱力學(xué)第一定律判斷吸放熱情況?！窘獯稹拷猓骸怏w從狀態(tài)到狀態(tài)，溫度不變，則氣體的內(nèi)能不變；體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)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(qiáng)增大，根據(jù)可知，氣體溫度升高，內(nèi)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(qiáng)不變，體積減小，則外界對氣體做功，根據(jù)可知，氣體溫度降低，內(nèi)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(jù)題意分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，運(yùn)用氣體實驗定律與熱力學(xué)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(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)，再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)，最后經(jīng)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(nèi)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)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(zhì)量的理想氣體內(nèi)能取決于溫度，根據(jù)圖線分析氣體狀態(tài)變化情況，根據(jù)△判斷做功情況，根據(jù)內(nèi)能變化結(jié)合熱力學(xué)第一定律分析吸收或發(fā)出熱量。【解答】解：、從到等容升壓，根據(jù)可知溫度升高，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能決定于氣體的溫度，溫度升高，則內(nèi)能增加，故正確；、在過程中壓強(qiáng)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(jù)△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(nèi)能不變；根據(jù)熱力學(xué)第一定律△可知，氣體從外界吸收熱量，故正確；、在過程中壓強(qiáng)不變，體積減小，所以外界對氣體做功，根據(jù)可知溫度降低，則內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)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(xué)第一定律的知識，要能夠根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體內(nèi)能的變化與哪些因素有關(guān)（功和熱量）；熱力學(xué)第一定律在應(yīng)用時一定要注意各量符號的意義；△為正表示內(nèi)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(xì)玻璃管的底部膠接著一根細(xì)線，細(xì)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(nèi)外水銀面高度差為，管內(nèi)被封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，下列各種情況下能使細(xì)線拉力變小的是（開始時細(xì)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(nèi)氣體溫度也升高 B．大氣壓強(qiáng)變大 C．再向水銀槽內(nèi)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(jù)理想氣體狀態(tài)方程分析封閉氣體壓強(qiáng)的變化，分析水銀柱高度的變化，再分析細(xì)線拉力的變化?！窘獯稹拷猓簩ΣＡЧ苁芰Ψ治?，由平衡條件得解得細(xì)線的拉力大小為即細(xì)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(nèi)氣體溫度也升高，由理想氣體狀態(tài)方程可知管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)增大，水銀柱高度減小，則細(xì)線拉力減小，故正確；、大氣壓強(qiáng)變大，水銀柱上移，增大，所以細(xì)線的拉力增大，故錯誤；、向水銀槽內(nèi)注入水銀，封閉氣體的壓強(qiáng)增大，平衡時水銀柱高度減小，故細(xì)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(qiáng)減小，平衡時水銀柱高度增大，故細(xì)線的拉力增大，故錯誤。故選：?！军c評】根據(jù)題意分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，求出封閉氣體壓強(qiáng)，根據(jù)題意應(yīng)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(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷兩個過程從狀態(tài)到達(dá)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(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是A．氣體經(jīng)歷過程1，溫度降低，內(nèi)能一定減少 B．氣體經(jīng)歷過程1，對外做功，內(nèi)能不一定減少 C．氣體經(jīng)歷過程2，先向外放熱后吸熱 D．氣體經(jīng)歷過程2，內(nèi)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)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(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化，利用一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，結(jié)合熱力學(xué)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(jù)熱力學(xué)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(nèi)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(qiáng)減小，根據(jù)查理定律可知，溫度降低，內(nèi)能減小△，根據(jù)熱力學(xué)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(jù)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(jù)熱力學(xué)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(nèi)能相等，過程1內(nèi)能減小，則過程2的內(nèi)能也減小，故錯誤。故選：?！军c評】本題考查氣體定律的綜合運(yùn)用，解題關(guān)鍵是要根據(jù)圖象分析好壓強(qiáng)、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(jié)合熱力學(xué)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(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)開始，經(jīng)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(nèi)能相等 B．的過程中氣體內(nèi)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；熱力學(xué)第一定律與理想氣體的圖像問題相結(jié)合【專題】定量思想；推理法；圖析法；熱力學(xué)定律專題；應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力【分析】本題可根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，結(jié)合熱力學(xué)第一定律進(jìn)行分析，注意圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示氣體做功?！窘獯稹拷猓骸⒁欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，依題意、狀態(tài)下氣體的溫度相同，可知內(nèi)能相等。故正確；、由幾何知識易知狀態(tài)的壓強(qiáng)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(biāo)軸圍成的面積表示氣體做功，即由熱力學(xué)第一定律△其中由數(shù)學(xué)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(nèi)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(qiáng)增大，由理想氣體狀態(tài)方程可知熱力學(xué)溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有△其中，△聯(lián)立，解得△因為、狀態(tài)下氣體的內(nèi)能相等，可知△△即從外界吸收熱量，大小為故正確；、根據(jù)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：?！军c評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程以及熱力學(xué)定律，要求學(xué)生理解并識記相關(guān)公式，注意圖像與坐標(biāo)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(guān)于對分子動理論和物體內(nèi)能的理解，下列說法正確的是A．溫度越低，布朗運(yùn)動越明顯 B．外界對一定質(zhì)量的氣體做正功，氣體的內(nèi)能可能減小 C．當(dāng)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(dāng)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；分子間的作用力與分子間距的關(guān)系；影響布朗運(yùn)動快慢的因素；溫度與分子動能的關(guān)系；分子勢能與分子間距的關(guān)系【專題】分子間相互作用力與分子間距離的關(guān)系；布朗運(yùn)動專題；物體的內(nèi)能專題；歸納法；理解能力；定性思想【分析】溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈；根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析；根據(jù)分子力與分子間距離關(guān)系分析；溫度是分子平均動能的標(biāo)志；分子力做正功，分子勢能減小，據(jù)此分析。【解答】解：．溫度越高，布朗運(yùn)動越明顯，故錯誤；．外界對一定質(zhì)量的氣體做正功時，如果還對外放熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體的內(nèi)能可能減小，故正確；．根據(jù)分子力與分子間的距離關(guān)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(biāo)志，物體的溫度越高，其分子平均動能一定越大，故正確；．當(dāng)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：?！军c評】本題考查了布朗運(yùn)動，溫度的微觀含義，分子力做功與分子勢能之間的關(guān)系，以及分子力與分子間距離的關(guān)系，內(nèi)容較簡單，需要在平時的學(xué)習(xí)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(biāo)準(zhǔn)大氣壓，胎內(nèi)氣體視為理想氣體，溫度與環(huán)境溫度相同，體積和質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)大氣壓，胎內(nèi)氣體的內(nèi)能（填“大于”“等于”或“小于”時的內(nèi)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(yīng)用；熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)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(jù)查理定律和熱力學(xué)第一定律列式求解判斷?！窘獯稹拷猓狠喬?nèi)部被封閉氣體的體積不變，初始溫度，壓強(qiáng)，末狀態(tài)溫度為，壓強(qiáng)為，根據(jù)查理定律有，代入數(shù)據(jù)解得，根據(jù)熱力學(xué)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(nèi)能大于初始狀態(tài)內(nèi)能。故答案為：3.0，大于。【點評】考查查理定律的應(yīng)用以及熱力學(xué)第一定律，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。17．（2024?福建模擬）一定質(zhì)量理想氣體先后經(jīng)歷，，三個階段，其圖像如圖所示。在的過程中氣體內(nèi)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?！敬鸢浮肯仍龃蠛鬁p??；放出；2000?！究键c】熱力學(xué)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用【專題】熱力學(xué)定律專題；推理法；定量思想；推理能力【分析】一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，溫度越高內(nèi)能越大。根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體分析出氣體的溫度變化，結(jié)合熱力學(xué)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(jù)可知，先增大后減小，則溫度先增大后減小，一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，溫度越高內(nèi)能越大，則在的過程中氣體內(nèi)能的變化趨勢為先增大后減小；由理想氣體狀態(tài)方程有，代入數(shù)據(jù)可得則氣體在狀態(tài)的內(nèi)能等于狀態(tài)的內(nèi)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(xué)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?。环懦?；2000?！军c評】本題主要是考查一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)方程之圖象問題，關(guān)鍵是弄清楚圖象表示的物理意義、圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示的物理意義，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合熱力學(xué)第一定律進(jìn)行分析。18．（2024?福州模擬）一定質(zhì)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(qiáng)專題；推理能力；定量思想；應(yīng)用題【分析】根據(jù)圖像，結(jié)合和圖像斜率的分析體積和密度的變化，再根據(jù)溫度的變化，分析動能的變化?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)理想氣體狀態(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?。贿^程中，圖像的延長線過遠(yuǎn)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(guān)，溫度高，分鐘平均動能增大。故答案為：減小、不變、增大?！军c評】本題主要考查對熱力學(xué)圖像分析，根據(jù)圖像特點和斜率與體積的關(guān)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(jīng)狀態(tài)變化到狀態(tài)，其熱力學(xué)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(qiáng)（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(nèi)能?！敬鸢浮孔兇?；變??；大于?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用【專題】推理法；定性思想；熱力學(xué)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(jù)公式，結(jié)合圖像中氣體狀態(tài)參量的變化分析出氣體壓強(qiáng)的變化趨勢；根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析出氣體吸熱量與增加內(nèi)能的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓簹怏w分子的平均動能由溫度決定，根據(jù)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(jù)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(qiáng)變?。挥勺兓降倪^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(jù)熱力學(xué)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(nèi)能。故答案為：變大；變??；大于?！军c評】本題主要考查了熱力學(xué)第一定律的相關(guān)應(yīng)用，熟悉氣體狀態(tài)參量的分析，結(jié)合一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)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(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)到狀態(tài)再到狀態(tài)的圖像，已知狀態(tài)的壓強(qiáng)為，的延長線過坐標(biāo)原點，點坐標(biāo)為，，那么狀態(tài)的壓強(qiáng)；從狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)再到狀態(tài)的過程中氣體對外做的功?！敬鸢浮浚??！究键c】熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)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(xué)定律專題；計算題；學(xué)科綜合題【分析】根據(jù)圖示圖象分析清楚氣體狀態(tài)變化過程，然后應(yīng)用一定質(zhì)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(xué)溫度成正比，氣體發(fā)等壓變化，則狀態(tài)與狀態(tài)的壓強(qiáng)相等，同理可知，從到過程，氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比，氣體發(fā)等壓變化，則狀態(tài)與狀態(tài)的壓強(qiáng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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：；?！军c評】根據(jù)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(yīng)用一定質(zhì)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(nèi)壓強(qiáng)為。為了讓籃球鼓起來，將其放入溫度恒為熱水中，經(jīng)過一段時間后鼓起來了，體積恢復(fù)原狀，此過程氣體對外做功為，球內(nèi)的氣體視為理想氣體且球不漏氣，若球內(nèi)氣體的內(nèi)能滿足為常量且大于零），已知大氣壓強(qiáng)為，求：（1）恢復(fù)原狀時的籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）干癟的籃球恢復(fù)原狀的過程中，籃球內(nèi)氣體吸收的熱量。【答案】（1）恢復(fù)原狀時的籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為；（2）干癟的籃球恢復(fù)原狀的過程中，籃球內(nèi)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(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用【專題】熱力學(xué)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(fù)原狀時的籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）根據(jù)溫度的變化，由求出氣體內(nèi)能變化量，再由熱力學(xué)第一定律求解籃球內(nèi)氣體吸收的熱量?！窘獯稹拷猓海?）將球內(nèi)氣體為理想氣體，由理想氣體狀態(tài)方程有解得恢復(fù)原狀時的籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為（2）由可知，該過程氣體內(nèi)能變化量為△△由熱力學(xué)第一定律有△解得答：（1）恢復(fù)原狀時的籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為；（2）干癟的籃球恢復(fù)原狀的過程中，籃球內(nèi)氣體吸收的熱量為?！军c評】本題考查理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用，解題時要知道氣體體積增大，氣體對外界做功，為負(fù)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(dǎo)熱良好，其他部分絕熱。質(zhì)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(nèi)兩部分氣體的溫度相同，氣柱的高度均為，氣體的壓強(qiáng)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(qiáng)；（2）彈簧的勁度系數(shù)?！敬鸢浮浚?）再次平衡時容器氣體的壓強(qiáng)為；（2）彈簧的勁度系數(shù)為?！究键c】理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程；氣體壓強(qiáng)的計算；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用【專題】分析綜合能力；計算題；學(xué)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(jù)玻意耳定律求解再次平衡時容器氣體的壓強(qiáng)；（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(qiáng)。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(qiáng)。再對活塞，利用平衡條件和胡克定律相結(jié)合求解彈簧的勁度系數(shù)。【解答】解：（1）活塞緩慢上升過程中，氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)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(qiáng)為；（2）彈簧的勁度系數(shù)為?！军c評】本題是多體問題，關(guān)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(qiáng)關(guān)系等，再據(jù)氣體實驗定律、理想氣體狀態(tài)方程和力學(xué)規(guī)律相結(jié)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(shè)有限制裝置，橫截面積為，活塞的質(zhì)量為，厚度不計。使活塞只能在、之間運(yùn)動，下方汽缸的容積為，、之間的容積為，外界大氣壓強(qiáng)。開始時活塞停在處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，溫度為，現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)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(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)；（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(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)為；（3）中畫出整個過程中的圖線如圖所示：。【考點】氣體的等容變化與查理定律的應(yīng)用；氣體壓強(qiáng)的計算；氣體的等壓變化與蓋呂薩克定律的應(yīng)用【專題】學(xué)科綜合題；應(yīng)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(jù)平衡條件求出壓強(qiáng)，利用查理定律進(jìn)行求解即可；（2）根據(jù)蓋—呂薩克定律進(jìn)行求解；（3）根據(jù)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(shè)氣體的壓強(qiáng)為，氣體的溫度為對活塞，由平衡條件可得：，代入數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)解得：；（2）當(dāng)氣體的溫度達(dá)到，假設(shè)活塞最終沒有移動到處，缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)仍為，體積為，由蓋—呂薩克定律可得：，代入數(shù)據(jù)解得：，故假設(shè)成立，所以缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)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(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)為；（3）中畫出整個過程中的圖線如圖所示：?！军c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(guān)鍵。24．（2025?邯鄲一模）氣泡在水中上升過程中由于壓強(qiáng)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(nèi)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(qiáng)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?。【答案】?）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?。【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)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(xué)定律專題【分析】（1）根據(jù)熱力學(xué)第一定律求上浮過程中氣泡從外界吸收的熱量；（2）根據(jù)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(nèi)氣體內(nèi)能不變；氣泡內(nèi)的氣體對湖水做功，根據(jù)熱力學(xué)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(jù)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)樵瓉淼谋丁４穑海?）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(xué)第一定律與一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程和液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，注意對熱力學(xué)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(qiáng)會發(fā)生周期性變化，使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)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(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強(qiáng)為的狀態(tài)，然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強(qiáng)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(nèi)氣體內(nèi)能的變化量?！敬鸢浮浚?）為，為。（2）到過程，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量為。【考點】熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用；理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程【專題】熱力學(xué)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(jù)圖像讀出氣體狀態(tài)變化前后的狀態(tài)參量，根據(jù)玻意耳定律求；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求解；（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律列式計算氣體內(nèi)能的變化量?！窘獯稹拷猓海?）過程為等溫變化，由圖可知，，，根據(jù)玻意耳定律得解得：（2）由圖可知，，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得解得：（3）到過程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知△其中，故氣體內(nèi)能增加△答：（1）為，為。（2）到過程，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)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(xué)第一定律，解題的關(guān)鍵是分析出氣體變化前后的狀態(tài)參量，結(jié)合熱力學(xué)第一定律分析內(nèi)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(rèn)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(yùn)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(yīng)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(dāng)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(shè)推理法，即先假設(shè)某種情況成立，然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識進(jìn)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(jù)物體平衡的條件列出方程，在解方程時，采用數(shù)學(xué)知識求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值。②圖解法：根據(jù)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(jìn)行動態(tài)分析，確定最大值或最小值。7.“活結(jié)”與“死結(jié)”、“活桿”與“死桿”模型（1）“活結(jié)”與“死結(jié)”模型①“活結(jié)”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(jié)”而彎曲，但實際上是同一根繩，所以由“活結(jié)”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(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨立的繩，因此由“死結(jié)”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(zhuǎn)軸或鉸鏈連接，當(dāng)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(zhuǎn)動。如圖甲所示，若C為轉(zhuǎn)軸，則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)，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(yīng)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(zhì)量為m的重物。當(dāng)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(shè)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(jù)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(yīng)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(jié)合平衡條件分析是關(guān)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(jù)合力為零分析AB選項；根據(jù)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?fàn)顟B(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(guān)鍵是：確定研究對象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行力的合成，利用平衡條件建立方程進(jìn)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?，F(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)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(jù)物體的受力平衡，依據(jù)幾何關(guān)系求解即可。解答：依題得，要想CD水平，則各繩都要緊繃，根據(jù)幾何關(guān)系可知，AC與水平方向的夾角為60°，結(jié)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(guān)系可知，當(dāng)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(guān)鍵是當(dāng)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(xì)繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的輕質(zhì)光滑定滑輪懸掛一質(zhì)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(xì)繩EG拉住，EG與水平方向的夾角為30°，在輕桿的G點用細(xì)繩GF懸掛一質(zhì)量為M2的物體（都處于靜止?fàn)顟B(tài)），求：（1）細(xì)繩AC的張力FTAC與細(xì)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(jù)力的分解及幾何關(guān)系解答。（2）圖甲中對滑輪受力分析，運(yùn)用合成法求解細(xì)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(jù)平衡條件求解細(xì)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(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細(xì)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(jìn)行受力分析如圖（a）和右圖（b）所示，根據(jù)平衡規(guī)律可求解。（1）上圖（a）中輕繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)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(jù)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(jù)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(xì)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(jù)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(gòu)成的系統(tǒng)，應(yīng)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(jìn)行受力分析，并畫出受力分析圖。（3）對研究對象所受的力進(jìn)行處理，對三力平衡問題，一般根據(jù)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(biāo)系，對各力按坐標(biāo)軸進(jìn)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(jìn)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(xué)的推理分析，從而給出判斷或結(jié)論。2．影響布朗運(yùn)動快慢的因素【知識點的認(rèn)識】1．布朗運(yùn)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(yùn)動．2．原因：小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的撞擊力不平衡引起的．3．實質(zhì)：不是液體分子的運(yùn)動，也不是固體小顆粒分子的運(yùn)動，而是小顆粒的運(yùn)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(yùn)動越劇烈，對固體顆粒的撞擊越劇烈，布朗運(yùn)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(yùn)動就越劇烈。【命題方向】關(guān)于布朗運(yùn)動的說法正確的是（）A、布朗運(yùn)動是液體分子的運(yùn)動B、懸浮在液體中的顆粒越大，其布朗運(yùn)動越明顯C、布朗運(yùn)動是懸浮顆粒內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)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(yùn)動越明顯分析：布朗運(yùn)動是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動，不是分子的無規(guī)則運(yùn)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(yùn)動的軌跡不是分子無規(guī)則運(yùn)動的軌跡．解答：A、B布朗運(yùn)動是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動，而組成小顆粒的分子有成千上萬個，顆粒的運(yùn)動是大量分子集體的運(yùn)動，并不是顆粒分子的無規(guī)則運(yùn)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(yùn)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(yùn)動。故C錯誤。D、液體溫度越高，液體分子的無規(guī)則運(yùn)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(yùn)動越明顯。故D正確。故選：D。點評：布朗運(yùn)動既不顆粒分子的運(yùn)動，也不是液體分子的運(yùn)動，而是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映．【解題思路點撥】從布朗運(yùn)動的原因和實質(zhì)去理解影響布朗運(yùn)動快慢的因素：布朗運(yùn)動是固體顆粒的運(yùn)動，是液體分子無規(guī)則運(yùn)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(guān)系【知識點的認(rèn)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(guān)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(dāng)r＝r0時，F(xiàn)引＝F斥，分子力F＝0；（2）當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(biāo)表示兩個分間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)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(guān)系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10﹣10mB．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10﹣10mC．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標(biāo)，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(dāng)分子間的距離等于分子直徑數(shù)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(dāng)分子間的距離等于分子直徑數(shù)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(jié)合分子勢能進(jìn)行考查：如圖，甲分子固定在坐標(biāo)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(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力．a(chǎn)、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(yùn)動，由b到c做減速運(yùn)動B．乙分子由a到c做加速運(yùn)動，到達(dá)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(yùn)動的關(guān)系可得出物體的運(yùn)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(yùn)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(yùn)動，故A錯誤；B、由A分析可知，分子從a到c做加速運(yùn)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(jù)分子間作用力做功進(jìn)行分析，可以類比重力做功進(jìn)行理解記憶．【解題方法點撥】1．要準(zhǔn)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(yùn)動方向相同時，做正功，相反時做負(fù)功；也有不同點，就是分子運(yùn)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(fù)功的情況．4．氣體壓強(qiáng)的微觀解釋【知識點的認(rèn)識】1.氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)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(chǎn)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(qiáng)在數(shù)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(qiáng)大小的因素（l）微觀因素①氣體分子的數(shù)密度：氣體分子數(shù)密度（即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目）越大，在單位時間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就越多，氣體壓強(qiáng)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(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多，累計沖力就大，氣體壓強(qiáng)就越大。（2）宏觀因素1與溫度有關(guān)：溫度越高，氣體的壓強(qiáng)越大。②與體積有關(guān)：體積越小，氣體的壓強(qiáng)越大。3.密閉氣體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)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(nèi)，分子數(shù)目的分布是均勻的B.氣體對器壁的壓強(qiáng)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(shù)增多，單位時間內(nèi)打到器壁單位C.面積上的分子數(shù)增多，從而氣體的壓強(qiáng)一定增大D.如果壓強(qiáng)增大且溫度不變，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)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(shù)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(biāo)志，溫度高則分子速