高考物理二轮复习：12 热学(选修3—3)

专题八热学局部(选修3-3)知识梳理一、分子动理论1. 微观物理量的估算问题：2.分子力与分子势能〔1〕分子间存在着相互作用的分子力。

分子力有如下几个特点：分子间同时存在引力和斥力；分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快。

实际表现出来的是引力和斥力的合力。

〔2〕分子势能〔1〕分子间由于存在相互作用而具有的，大小由分子间相对位置决定的能叫做分子势能。

〔2〕分子势能改变与分子力做功的关系：分子力做功，分子势能减少；克服分子力做功，分子势能增加；且分子力做多少功，分子势能就改变多少。

分子势能与分子间距的关系〔如右图示〕：二、热力学定律1、热力学第一定律ΔE=Q+W2、热力学第二定律表述：〔1〕不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化〔按热传导的方向性表述〕。

〔2〕不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化〔按机械能和内能转化过程的方向性表述〕。

或第二类永动机是不可能制成的。

3、热力学第三定律：热力学零度不可到达｛宇宙温度下限：－273.15摄氏度〔热力学零度〕｝三、气体实验定律1、等温过程：p1V1=p2V2=k〔玻－马定律〕2、等容过程：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-221100t T p T p 273p t p p 〔查理定律〕 3、等压过程：〔盖·吕萨克定律〕4、理想气体状态方程：pV/T=恒量或111T V p =222T V p 专题测试1．(5分).关于一定量的气体，以下表达正确的选项是〔 〕A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时，其内能一定减少C ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．外界对气体做功，气体内能可能减少2. (5分) (2022上海卷第4题)．如图，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( )A. 逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小3.(5分) (2022上海卷第8题)．某种气体在不同温度下的气体 分子速率分布曲线如下图，图中()f v 表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为,,I II III T T T ，那么〔 〕A I II III T T T >>B III III I T T T >>C ,II I II III T T T T >>D I II III T T T ==4．(5分).图4为某种椅子与其升降局部的结构示意图,M 、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M 向下滑动的过程中( )A.外界对气体做功，气体内能增大B.外界对气体做功，气体内能减小C.气体对外界做功，气体内能增大D.气体对外界做功，气体内能减小5.(10分)(1)以下说法中正确的选项是________．(填选项前的字母)A ．热不可能从低温物体传到高温物体B ．容器中气体压强是由于大量气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的C ．液体外表存在张力是由于外表层分子间距离小于液体内局部子间距离D ．蔗糖受潮后会粘在一起，因为没有确定的几何形状，所以它是非晶体(2)假设一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，对外界做了0.6 J 的功，那么在此过程中关于气泡中的气体(可视为理想气体)，以下说法正确的选项是________．(填选项前的字母)A ．气体分子的平均动能要减小B ．气体体积要减小C ．气体向外界放出的热量大于0.6 JD ．气体从外界吸收的热量等于0.6 J6．(10分)(1)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104 J ，气体内能减 少1.3×105 J ，那么此过程( )A ．气体从外界吸收热量6.0×105 JB ．气体向外界放出热量2.0×105 JC ．气体从外界吸收热量6.0×104 JD ．气体向外界放出热量6.0×104 J(2)封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，以下说法中正确的选项是(容器的热膨胀忽略不计)________．(填选项前的字母)A ．密度不变，压强增大B ．密度不变，压强减小C ．密度增大，压强不变D ．密度减小，压强不变 7．(1)(5分)假设以M 表示氧气的摩尔质量，ρ表示标准状况下氧气的密度，N A 表示阿伏加德 罗常数，那么( )A ．每个氧气分子的质量为M N AB ．在标准状况下每个氧气分子的体积为M ρN AC ．单位质量的氧气所含氧气分子个数为N A MD ．在标准状况下单位体积的氧气所含氧气分子个数为N A Mρ(2)(10分)如图3所示，在水平面上固定一个气缸，缸内由质量为m 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与缸壁间无摩擦且无漏气，活塞到气缸底距离为L 0.今有一质量也为m 的重物自活塞上方h 高处自由下落到活塞上并立即以碰前速度的12与活塞一起向下运动，向下运动过程中活塞可到达的最大速度为v ，求从活塞开始向下移动到到达最大速度的 图3过程中活塞对封闭气体做的功．(被封闭气体温度不变，外界大气压强为p 0)8．(15分)(1)现代科学技术的开展与材料科学、能源的开发密切相关，以下说法正确的选项是( )A ．化石能源为清洁能源B ．纳米材料的粒度在1～100 μm 之间C ．能源就是能量，是不会减少的D ．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性(2)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105J ，气体内能减少1.3× 105 J ，那么此过程中气体______(填“吸收〞或“放出〞)的热量是________ J ．此后保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了5.0×105 J 的功，同时吸收了6.0×105 J 的热量，那么此过程中，气体内能增加了________ J.(3)铁的摩尔质量M ＝5.6×10－2 kg /mol ，密度ρ＝7.8×103 kg/m 3，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，求1 cm 3铁中含有的铁原子数．(保存两位有效数字)9.(15分)二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在 研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．(1)在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，那么此过程中 ( )A ．封闭气体对外界做正功B ．封闭气体向外界传递热量C ．封闭气体分子的平均动能增大D ．封闭气体组成的系统的熵减小(2)实验发现，二氧化碳气体在水深170 m 处变成液体，它的密度比海水大，靠深海的压力使它永沉海底，以减少排放到大气中的二氧化碳量．容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而______(选填“增大〞、“减小〞或“不变〞)；在二氧化碳液体外表，其分子间的引力________(选填“大于〞、“等于〞或“小于〞)斥力．(3)实验发现，在水深300 m 处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2 500 m 时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N ，将二氧化碳分子看作直径为D 的球，体积为于16πD 3，那么在该状态下体积为V 的二氧化碳气体变成固体后体积为多少？10. (1)(5分)关于分子间作用力的说法中正确的选项是( )A. 分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力B. 分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快C. 紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力D. 压缩气缸内气体时要用力推活塞，这说明气体分子间的作用力主要表现为斥力(2) .(10 分)如图，绝热气缸A 与导热气缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。

（3）热力学定律及理想气体状态方程—【选修3-3】2022届高考物理二轮复习选修1.一定质量的理想气体，在体积保持不变的条件下，若气体温度升高，则( )A.气体中每个分子热运动的动能一定都变大B.气体中每个分子对器壁撞击的作用力都变大C.气体的压强可能不变D.气体一定从外界吸收热量2.如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a b 、两部分。

已知a 部分气体为1mol 氧气，b 部分气体为2mol 氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。

解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为a b V V 、，温度分别为a b T T 、。

下列说法正确的是( )。

A.,a b a b V V T T >>B.,a b a b V V T T ><C.,a b a b V V T T <<D.,a b a b V V T T <>3.如图所示为一定质量的理想气体状态的两段变化过程，一个从c 到b ，另一个是从a 到b ，其中状态c 与状态a 的温度相同，比较两段变化过程，则( )A.从c 到b 的过程气体放出热量较多B.从a 到b 的过程气体放出热量较多C.从c 到b 的过程气体内能减少较多D.从a 到b 的过程气体内能减少较多4.关于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( ) A.气体的体积是所有气体分子的体积之和 B.气体的压强是气体分子重力产生的C.气体压强不变时,气体分子的平均动能可能变大D.气体膨胀时,气体的内能一定减小5.如图所示，在p V图像中，直线ab表示一定质量的理想气体由状态a变化到状态b的过程，则下列说法正确的是( )A.气体一直对外界做功B.气体的温度先升高后降低C.气体的内能一直增加D.气体先向外界放出热量，后从外界吸收热量6.对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是( )。

考点一
-12-
新题演练提能· 刷高分 1.(2018山西高三第二次模拟考试)关于分子动理论和热力学定律. 下列说法正确的是 (填正确答案标号). A.温度升高,物体内能就增大 B.内能不同的物体,分子热运动的平均动能可能相同 C.气体分子热运动的平均动能增大,气体的压强可能不变 D.分子间距离增大,分子间的相互作用力减小 E.气体从单一热源吸热,可以全部用来对外做功
考点一
-7-
答案:BCD 解析:晶体敲碎后,得到的小颗粒仍为晶体,选项A错误;某些晶体在 不同方向上有不同的光学性质,选项B正确;同种元素构成的固体, 可形成不同的晶体,比如金刚石和石墨,选项C正确;在合适条件下, 某些晶体和非晶体可相互转变,选项D正确;晶体在熔化过程中,温 度不变,内能增加,选项E错误.
考点一
-13-
答案:BCE 解析:内能不仅与温度有关,还与物体的种类、质量及状态有关,所 以温度升高,内能不一定就增大,A错误;内能不同,但只要温度相同, ������������ 分子热运动的平均动能就相同,B正确;根据 ������ =C可知,若气体做等 压变化,当温度升高时,平均动能增大,压强不变,C正确;分子间距离 从平衡位置增大时,分子间的相互作用力先增大后减小,D错误;在 外界的影响下,气体从单一热源吸热,可以全部用来对外做功,E正确.
考点一
-9-
4.〔2014全国Ⅱ· 33(1)〕下列说法正确的是 (填正确答案 标号). A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故 E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡 外纱布中的水蒸发吸热的结果 答案:BCE 解析:布朗运动反映的是液体分子的热运动,选项A错误;表面张力 使得小雨滴呈球形,选项B正确;液晶的光学性质具有各向异性的特 点,液晶显示器正是利用的这个特点,选项C正确;高原地区的大气 压小,导致水的沸点低,选项D错误;湿泡外纱布中的水蒸发吸热,导 致温度降低,选项E正确.

第十二章热学[选修3－3][学习目标定位]单元分子动理论__内能[想一想]在国际单位制中，金属铝的密度为ρ，它的摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N A，则1 m3和1 kg铝所含铝原子的个数分别是多少？1个铝原子的质量和占有的体积分别是多少？提示：由密度ρ和摩尔质量M可求铝的摩尔体积V＝Mρ，故1 m3铝所含原子个数为1VN A＝ρN AM，1 kg铝所含原子个数为1MN A,1个铝原子质量为MN A，1个铝原子占有的体积为VN A＝MρN A。

[记一记]1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10m。

②分子的质量：数量级为10－26kg。

(2)阿伏伽德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。

通常可取N A＝6.02×1023mol－1。

②阿伏伽德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。

2．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象①定义：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。

②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的。

(2)布朗运动①定义：悬浮在液体或气体中的小颗粒的永不停息地无规则运动叫做布朗运动。

②特点：永不停息，无规则；颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著。

③布朗运动是由成千上万个分子组成的“分子集团”即固体颗粒的运动，布朗运动的无规则性是液体(气体)分子运动无规则性的反映。

(3)热运动分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈。

分子永不停息地无规则运动叫做热运动。

3．分子间同时存在引力和斥力(1)物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。

(2)分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化的快。

(3)分子力与分子间距离关系图线图12－1－1由分子间的作用力与分子间距离关系图线(如图12－1－1所示)可知：当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为0。

12.选修3-3热学1.（2014北京）13.下列说法中正确的是A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低，其内能一定增大D.物体温度不变，其内能一定不变13.【答案】B【考点】热力学第一定律【解析】温度是分子平均动能的标志，温度降低分子热运动的平均动能减小，反之增大，A项错误；B项正确；物体的内能包括所有分子的动能和势能之和，温度降低，分子动能减小但是分子势能不能确定，所以内能不能确定，CD项错误。

2.（2014年大纲卷）16．对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小16．【答案】BD【考点】分子动理论、影响压强的原因【解析】一定质量的稀薄气体可以看做理想气体，分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动的越剧烈；压强变大可能是的原因是体积变小或温度升高，所以压强变大，分子热运动不一定剧烈，AC项错误，B项正确；压强变小时，也可能体积不变，可能变大，也可能变小；温度可能降低，可能不变，可能升高，所以分子间距离不能确定，D项正确。

3.（2014福建卷）29.[物理-选修3-3]（本题共有两小题，每小题6分，共12分。

每小题只有一个选项符合题意）（1）如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。

途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是。

（填选项前的字母）A．曲线① B.曲线② C.曲线③ D.曲线④4. （2014福建卷）（2）图为一定质量理想气体的压强p 与体积V关系图像，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是。

（填选项前的字母）A.TA＜TB，TB＜TCB. TA＞TB，TB=TCC. TA＞TB，TB＜TCD. TA=TB，TB＞TC29【答案】（1）D（2）C【考点】气体分子的麦克斯韦速率分布规律、理想气体状态方程【解析】（1）气体分子速率分布是有规律的，其分布特征是“中间多两头少，即随着速率增加分子数目逐渐增大，再增加又逐渐减少，故应选曲线④，D项错误。

ps
考点2
6.气体状态参量
考点2
1.(多选)下列说法正确的是 ( ) A.当一定量气体吸热时,其内能可能减小 B.玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体 C.气体分子单位时间内和单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分 子数和气体温度有关 D.当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力 总是指向液体内部 E.单晶体有确定的熔点,多晶体和非晶体没有确定的熔点
考点2
答案 ACE 理想气体的内能由温度决定,温度变化气体内能一定变化,故A 正确;若气体的内能不变,则气体的温度不变,气体的压强与体积可能发生变 化,气体的状态可能变化,故B错误;由理想气体状态方程 pV =C,可知若气体的
T
压强和体积都不变,则温度不变,所以其内能也一定不变,故C正确;由理想气 体状态方程 pV =C知,温度T升高,pV一定增大,但压强不一定增大,故D错误;气
3
方法技巧 求活塞封闭气体的压强时,一般以活塞为研究对象(有时以汽缸为研究对象), 分析它受到的气体压力及其他各力,列出力的平衡方程,求解压强。
考点3
命题角度2 液柱模型 例2 (2018湖南岳阳二模)如图所示,一竖直放置的、长为L的细管下端封闭, 上端与大气(视为理想气体)相通,初始时管内气体温度为T1。现用一段水银
考点1
4.(2018湖北随州调考)(多选)下列说法正确的是 ( ) A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分 子运动的无规则性 B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大 C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大 D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 E.当温度升高时,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

物理•大二轮专题精讲•精练
第一部分 专题复习
专题十 选考部分
第1讲 热学(选修3－3)
目 录
真题概览•考情感悟 1 热点考向•能力突破 2
专题巩固检测
3
真题概览• 考情感悟
热点考向• 能力突破
专题巩固检测
返回目录
真题概览•考情感悟
核心考点 全国试题
2019
分子动理 论，内能 和热力学 定律，固 体、液 体、气体 的性质， 气体实验 定律，热 力学定律
真题概览• 考情感悟
热点考向• 能力突破
专题巩固检测
返回目录
[解析] 根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传递到高温物体， 但要引起其他的变化，选项A正确；根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，若物体 放出热量且外界对物体做功，物体内能不一定减少，选项B错误；温度高的物体 的分子平均动能一定大，但内能不一定大，选项C错误；若两分子间的距离减 小，则分子间的引力和分子间的斥力均增大，选项D正确；若分子间的作用力 表现为斥力，则随分子间距离的减小，分子力做负功，分子间的势能增大，选 项E正确。
答案 ACE
真题概览• 考情感悟
热点考向• 能力突破
专题巩固检测
返回目录
拓展演练3 (多选)(2019·河南濮阳三模)关于固体、液体和物态变化，下列 说法正确的是( )
T33(1)：理想气体 的p V图像、热力 学第一定律 T33(2)：玻意耳定 律
2016
T33(1)：热力学定 律、理想气体等温 膨胀 T33(2)：玻意耳定 律与力学平衡的综 合
T33(1)：理想气体 的p T图像、热力学 第一定律 T33(2)：玻意耳定 律
T33(1)：内能、热 力学第一定律 T33(2)：玻意耳定 律

热学选择题专练1学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．关于热现象，下列说法正确的是（）A．晶体熔化时其温度保持不变B．热量只能从高温物体传递给低温物体C．做功和热传递对改变物体的内能是等效的D．理想气体吸收热量，其温度可能降低E.当两分子间距变化使分子势能变大时，分子间距一定变大2．一定质量的理想气体状态变化如p-V图所示由状态1变化到状态2，图中，p1=3p2，V2=4V1，状态1、2对应的温度分别为T1、T2，下列说法正确的是（）A．气体对外做功，内能减小，T1>T2B．气体吸热，气体分子热运动平均动能增大，T1<T2C．器壁上单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减少D．若气体由状态2再变化到状态1时外界对气体做功与图示变化气体对外做功相等，则气体放出的热量也一定与图示变化吸收的热量大小相等E.气体从状态2变化到状态1的过程中不可能有吸热现象3．下列说法中正确的是（）A．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果B．质量和温度都相同的氮气和氧气，若忽略分子势能则内能一样大C．知道气体的质量、密度、摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以估算出该气体中分子间的平均距离D．当分子势能随分子间距离的增大而减小时，分子力表现为引力E.一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，但温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多4．如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。

现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。

待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积，假设整个系统不漏气。

下列说法正确的是（）A．气体自发扩散前后内能相同B．气体自发扩散后温度降低C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能增大5．下列说法中正确的是（）A．热量可以从低温物体传递到高温物体B．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机C．能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少D．功可以全部转化为热量，热量也可以全部转化为功E.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律6．下列有关热现象的说法中，正确的是（）A．两个接触在一起的固体间不可能发生扩散现象B．无论今后科技发展到什么程度，都不可能达到绝对零度C．布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子运动D．在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能一定增加E.相同温度下，空气中的氮气和氧气的分子平均动能相同7．如图所示，一定质量的理想气体从状态a经b、c、d再回到a，则下列说法中正确的是（）A．b、c、d三个状态下气体的体积之比为1:2:3B．ab过程中气体等容升温升压吸热C．bc过程中气体等压膨胀吸热D．cd过程中气体等温膨胀吸热E.da过程中外界对气体做功等于气体放出的热量8．以下说法正确的是（）A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关B．用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，则每1mL此溶液中含有油酸ab mLC．显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动，这反映了碳分子运动的无规则性D．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力E.体积可变的绝热密闭容器中一定质量的气体体积增大，其内能一定减少9．以下说法正确的是（）A．晶体都具有各向异性B．温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均速率一定大C．内能相等的两个物体相互接触，也可能发生热传递D．对于一定种类的大量气体分子，在温度一定时，处于一定速率范围内的分子数所占的百分比是确定的E.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出该常数10．下列说法中正确的是（）A．清晨草叶上的露珠呈球形，是水的表面张力作用的结果。

人教版高中物理选修3-3（2018-2022）高考物理真题专项汇编卷 (全国卷)1.【2022全国甲】[物理——选修3-3]（1）一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如p T -图上从a 到b 的线段所示。

在此过程中________。

A.气体一直对外做功B.气体的内能一直增加C.气体一直从外界吸热D.气体吸收的热量等于其对外做的功E.气体吸收的热量等于其内能的增加量（2）如图，容积均为0V 、缸壁可导热的A B 、两汽缸放置在压强为0P 、温度为0T 的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A 汽缸的顶部通过开口C 与外界相通；汽缸内的两活塞将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第Ⅱ、Ⅲ部分的体积分别为018V 和014V 。

环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

（i ）将环境温度缓慢升高，求B 汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；（ii ）将环境温度缓慢改变至02T ，然后用气泵从开口C 向汽缸内缓慢注入气体，求A 汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B 汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。

2.【2022全国乙】[物理——选修3-3]（1）一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化到状态c ，其过程如T V -图上的两条线段所示，则气体在________。

A.状态a 处的压强大于状态c 处的压强B.由a 变化到b 的过程中，气体对外做功C.由b 变化到c 的过程中，气体的压强不变D.由a 变化到b 的过程中，气体从外界吸热E.由a 变化到b 的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能（2）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞I 和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。

活塞I 、Ⅱ的质量分别为2m m 、，面积分别为2S S 、，弹簧原长为l 。

初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l ，活塞I 、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为0T 。

课前回顾 · 基础速串 课堂释疑 · 一站突破 课后演练 · 对点设计
热力学定律
结束
解析：气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，A 正确；温度高，气体分子热运动就剧烈，B 正确；在完全失重的 情况下，分子热运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，C 错 误；做功也可以改变物体的内能，D 错误；气体在等压膨胀过程 中温度一定升高，E 正确。 答案：ABE
热力学定律
结束
第3节
热力学定律
课前回顾 · 基础速串
课堂释疑 · 一站突破
课后演练 · 对点设计
热力学定律
结束
(1)做功和热传递的实质是相同的。
( ×)
(2)绝热过程中， 外界压缩气体做功 20 J， 气体的内能一定减少。 ( ×) (3)物体吸收热量， 同时对外做功， 内能可能不变。 (√)
(4)在给自行车打气时，会发现打气筒的温度升高，这是因为外界 对气体做功。 (5)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，能量正在消失。 (√ ) ( ×)
课前回顾 · 基础速串 课堂释疑 · 一站突破 课后演练 · 对点设计
(
)
热力学定律
结束
解析：气体经历过程 1，压强减小，体积变大，气体膨胀对外做 功，内能减小，故温度降低，选项 A、B 正确；气体在过程 2 pV 中，根据理想气体状态方程 T ＝C，则开始时，气体体积不变， 压强减小，则温度降低，对外放热；然后压强不变，体积变大， 气体膨胀对外做功，则温度升高，需要吸热，故选项 C、D 错 误；过程 1 和过程 2 的初、末状态相同，故气体内能改变量相 同，选项 E 正确。 答案：ABE
课前回顾 · 基础速串
课堂释疑 · 一站突破
课后演练 · 对点设计

第十三章热学(选修3－3)第1讲分子动理论内能必备知识·自主排查一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型)：数量级为________ m；②分子的质量：数量级为10－26 kg.(2)阿伏加德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取N A＝________；②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．(3)热运动①分子的永不停息的________运动叫做热运动；②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈．2．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象①定义：________物质能够彼此进入对方的现象；②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度________，扩散现象越明显．(2)布朗运动①定义：悬浮在液体中的________的永不停息的无规则运动；②实质：布朗运动反映了________的无规则运动；③特点：a．永不停息、________运动．b．颗粒越小，运动越________．c．温度越高，运动越________．(3)热运动：分子永不停息的____________叫作热运动．分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子无规则运动________．3．分子间的相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的________和________．实际表现出的分子力是________和________的合力．(2)引力和斥力都随分子间距离的减小而________；随分子间距离的增大而__________；斥力比引力变化快．(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10 m)．距离分子力F F -r图象r＝r0F引____F斥F＝0r<r0F引____F斥F为斥力r>r0F引____F斥F为引力r>10r0F引＝F斥＝0F＝0二、温度、内能1．温度：两个系统处于________时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作温度．一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度．温度标志物体内部大量分子做无规则运动的________．2．摄氏温标和热力学温标单位规定关系摄氏温标(t)℃在标准大气压下，冰的熔点是______，水的______是100 ℃T＝t＋273.15 KΔT＝Δt热力学温标(T)K零下________即为0 K3.分子的动能(1)分子动能是分子________所具有的动能．(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的________的标志．(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的________．4．分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的________决定的能．(2)分子势能的决定因素：①微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；取r→∞处为零势能处，分子势能E p 与分子间距离r的关系如图所示，当r＝r0时分子势能最小．②宏观上——决定于________和状态．5．物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量．对于给定的物体，其内能大小由物体的____________决定．(2)改变物体内能有两种方式：________________．,生活情境1.(1)秋风吹拂，树叶纷纷落下，属于分子的无规则运动．()(2)在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味，属于分子的无规则运动．()(3)烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡是布朗运动．()(4)室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬是布朗运动．()(5)水流速度越大，水分子的热运动越剧烈．()(6)水凝结成冰后，水分子的热运动停止．()(7)水的温度越高，水分子的热运动越剧烈．()(8)水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大．()教材拓展2.[人教版选修3－3P7T2改编](多选)以下关于布朗运动的说法错误的是()A．布朗运动就是分子的无规则运动B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越激烈D．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动E．扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动3．[鲁科版教材·改编](多选)如图，用温度计测量质量已知的甲、乙、丙三杯水的温度，根据测量结果可以知道()A．甲杯中水的内能最少B．甲、乙杯中水的内能一样多C．丙杯中水分子的平均动能最大D．甲杯中水分子的平均动能小于乙杯中水分子的平均动能关键能力·分层突破考点一微观量的估算问题1．宏观量与微观量的关系(1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.(2)宏观量：物体的体积V、摩尔体积V m、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.(3)关系①分子的质量：m0＝＝.②分子的体积：V0＝＝.③物体所含的分子数：N＝·N A＝·N A或N＝·N A＝·N A.2．两种模型(1)球体分子模型直径为d＝(2)立方体分子模型边长为d＝.跟进训练1.(多选)已知铜的摩尔质量为M kg/mol，铜的密度为ρ kg/m3，阿伏加德罗常数为N A mol －1.下列判断正确的是()A．1 kg铜所含的原子数为B．1 m3铜所含的原子数为C．1个铜原子的质量为kgD．1个铜原子的体积为m3E．1个铜原子的体积为2．很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，若氙气充入灯头后的容积V＝1.6 L，氙气密度ρ＝6.0 kg/m3.已知氙气摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6×1023 mol－1.试估算：(结果保留一位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N；(2)灯头中氙气分子间的平均距离．考点二布朗运动与分子热运动1．扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象．产生原因：分子永不停息地做无规则运动．2．扩散现象、布朗运动与热运动的比较：现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子微小固体颗粒分子区别分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动，只能在液体、气体中发生分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点①都是无规则运动；②都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动跟进训练3.(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的4．[2022·山西五市联考](多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．从A 点开始，他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D、…、J点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是()A．该折线图是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处D．粉笔末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度E．若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高5．[2022·广东茂名一模]新型冠状病毒主要依靠呼吸道飞沫传播，在空气中含病毒飞沫微粒的运动取决于空气分子的不平衡碰撞，所以含病毒飞沫微粒所做的无规则运动属于________运动；空气分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，r＝r0时，F＝0.相距较远的两个分子间距离减小到r0的过程中，分子势能______________(填“先减小后增大”“先增大后减小”“一直增大”或“一直减小”)．考点三分子动能、分子势能和内能1．改变内能的方式2．分析物体内能问题的四点提醒(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(2)内能的大小与温度、体积、分子数和物态等因素有关．(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同．角度1分子力、分子势能与分子间距离的关系例1.分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0.分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零．若一分子固定于原点O，另一分子从距O 点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能________(填“大于”“等于”或“小于”)零．解题心得：角度2物体的内能例2. (多选)下列说法中正确的是()A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B．物体的机械能为零时内能也为零C．物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小D．质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等E．温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等解题心得：跟进训练6.(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是()A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变7．(多选)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是() A．分子的平均动能和分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．内能相同D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能E．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气的机械能可能相等考点四实验：用油膜法估测分子的大小●注意事项1．干净：实验用具要擦洗干净．2．适量：痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功．3．适宜：油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜．4．水平、垂直：浅盘要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直．5．稳定：要待油膜形状稳定后再画轮廓．6．数格数：数出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．●误差分析1．纯油酸体积的计算引起误差；2．油膜形状的画线误差；3．数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．跟进训练8.用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_________________________________________________________________________________________________________________.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是________．9．[2022·枣庄模拟](1)如图1所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)．(2)在该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有1 mL油酸．用注射器测得1 mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图2所示，坐标格的正方形大小为20 mm×20 mm.可以估算出油膜的面积是________ m2，2滴油酸溶液中纯油酸的体积为________ m3，由此估算出油酸分子的直径是________ m(所有结果均保留两位有效数字)．(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于________．A．油酸未完全散开B．油酸溶液浓度低于实际值C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格算作一格D．求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴第十三章热学(选修3－3)第1讲分子动理论内能必备知识·自主排查一、1．(1)①10－10(2)①6.02×1023(3)①无规则2．(1)①不同②越高(2)①小颗粒②液体分子③无规则明显激烈(3)无规则运动越剧烈3．(1)引力斥力引力斥力(2)增大减小(3)＝<>二、1．热平衡剧烈程度2．0 ℃沸点273.15 ℃3．(1)热运动(2)平均动能(3)总和4．(1)相对位置(2)②体积5．(1)温度和体积(2)做功和热传递生活情境1．(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×教材拓展2．答案：ABC3．答案：AC关键能力·分层突破1．解析：因为铜的摩尔质量为M kg/mol，所以1 kg铜所含的原子数为，选项A正确；铜的密度为ρ kg/m3，1 m3铜的质量为ρ，1 m3铜所含有的原子数为N A，选项B错误；1摩尔铜原子的质量为M，则1个铜原子的质量为kg，选项C正确；可将铜原子看作球体模型，1摩尔铜原子的体积为V＝，因此1个铜原子的体积为m3，选项D正确，E错误．答案：ACD2．解析：(1)设氙气的物质的量为n，则n＝氙气分子的总数：N＝N A＝×6×1023≈4×1022个(2)每个分子所占的空间为V0＝设分子间平均距离为a，则有V0＝a3则a＝＝m≈3×10－9 m.答案：(1)4×1022个(2)3×10－9 m3．解析：扩散现象是分子无规则热运动的反映，C正确、E错误；温度越高，分子热运动越激烈，扩散越快，A正确；气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D正确；在扩散现象中，分子本身结构没有发生变化，不属于化学变化，B错误．答案：ACD4．解析：折线图是每隔20 s记录的粉笔末的位置的连线图，并非粉笔末的运动轨迹，A项错误；粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B项正确；由于布朗运动的无规则性，我们不能确定经过B点后10 s时粉笔末的具体位置，C项错误；由＝，因为，t BC＝t CD，所以D项正确；改变水的温度，显然能改变水分子热运动的剧烈程度，但并不能改变布朗运动的无规则性，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高，E项正确．答案：BDE5．解析：含病毒飞沫微粒的运动是由空气分子的不平衡碰撞造成的，所以是布朗运动．两个相距较远的分子间距离减小到r0的过程中，分子间的作用力表现为引力，分子力一直做正功，分子势能一直减小．答案：布朗一直减小例1解析：另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，分子间作用力表现为引力，故分子间作用力做正功，分子间势能减小；在两分子间距由r2减小到r1的过程中，分子间作用力仍然表现为引力，故分子间作用力做正功，分子间势能减小；在间距减小到等于r1之前，分子间势能一直减小，由于规定两分子相距无穷远时分子间势能为零，则在间距等于r1处，分子间势能小于零．答案：减小减小小于例2解析：物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定．分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度)，而物体的动能可能为零，所以A、B不正确；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能增加，所以C正确；质量、温度、体积都相等的物体，如果是由不同物质组成，分子数不一定相同，因此，物体内能不一定相等，选项D正确；温度和质量都相同的氢气和氧气具有相同的分子平均动能，但由于分子数不相等，分子总动能不相等，分子势能也不相等，故其内能不相等，选项E正确．答案：CDE6．解析：分子力F与分子间距离r的关系是：当r<r0时F为斥力；当r＝r0时F＝0；当r>r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近过程中分子力是先变大再变小后又变大，A项错误．分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故B项正确，D项错误．因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，C、E项均正确．答案：BCE7．解析：温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确，B错误；当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增加，该过程吸收热量，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，C错误，D正确；机械能是指物体的动能和势能的总和，故1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气的机械能可以相等，故E正确．答案：ADE8．解析：本题考查了用油膜法估算分子大小的实验内容，突出了实验的操作、分析、探究能力的考查，体现了核心素养中科学探究、科学态度要素，体现了劳动实践、科学探索的价值观．用油膜法估算分子大小，是用油膜厚度代表油酸分子的直径，所以要使油酸分子在水面上形成单分子层油膜；因为一滴溶液的体积很小，不能准确测量，故需测量较多滴的油酸酒精溶液的总体积，再除以滴数得到一滴溶液的体积，进而得到一滴溶液中纯油酸的体积；因为本题中油酸体积等于厚度乘面积，故测厚度不仅需要测量一滴溶液的体积，还需要测量单分子层油膜的面积．答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积9．解析：(1)“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是dacb.(2)由图示油膜可知，小方格的个数为75.油膜的面积S＝75×20 mm×20 mm＝30 000 mm2＝0.030 m2，2滴油酸溶液含纯油酸的体积为V＝2×mL＝2.0×10－5 mL＝2.0×10－11 m3，油酸分子的直径为d＝＝m≈6.7×10－10 m.(3)计算油酸分子直径的公式是d＝，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；如果测得油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；计算油膜面积时，将所有不足一格的方格算作一格时，S将偏大，故得到的分子直径将偏小，故C错误；求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，由V1＝mL可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误．答案：(1)dacb(2)0.030 2.0×10－11 6.7×10－10(3)A。

选修 3-3（2012上海）28．（6分）右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。

粗细均匀的弯曲玻璃管A 臂插入烧瓶，B 臂与玻璃管C 下部用橡胶管连接，C 管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。

开始时，B 、C 内的水银面等高。

（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C 管_______（填“向上”或“向下”）移动，直至_____________。

（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用∆t 表示气体升高的温度，用∆h 表示B 管内水银面高度的改变量。

根据测量数据作出的图线是（ ）28.【考点】本题考查“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验【解析】（1）气体温度升高，封闭气体压强变大，为使封闭气体压强不变，应将C 管向下移动，直至B 、C 两管内水银面等高。

（2由于气体压强不变，则V k T =，故有v h s T t ∆∆=∆∆为定值，故选项A 正确。

【答案】（1）向下，B 、C 两管内水银面等高；（2）A（2012上海）31．（12分）如图，长L ＝100cm ，粗细均匀的玻璃管一端封闭。

水平放置时，长L0＝50cm 的空气柱被水银柱封住，水银柱长h ＝30cm 。

将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有∆h ＝15cm 的水银柱进入玻璃管。

设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0＝75cmHg 。

求：（1）插入水银槽后管内气体的压强p ；（2）管口距水银槽液面的距离H 。

【答案】（1）设当转到竖直位置时，水银恰好未流出，由玻意耳定律p ＝p0L/l ＝53.6cmHg ，由于p ＋ρgh ＝83.6cmHg ，大于p0，水银必有流出，设管内此时水银柱长为x ，由玻意耳定律p0SL0＝（p0－ρgh ）S （L －x ），解得x ＝25cm ，设插入槽内后管内柱长为L ’，L ’＝L －（x ＋∆h ）＝60cm ，插入后压强p ＝p0L0/L ’＝62.5cmHg ，（2）设管内外水银面高度差为h ’，h ’＝75－62.5＝12.5cm ，管口距槽内水银面距离距离H ＝L －L ’－h ’＝27.5cm ，（2012新课标） 33 (1)6分）关于热力学定律，下列说法正确的是 ＿＿＿＿（填入正确选项前的字母。

选修3－3 热学考纲下载(1)分子动理论的基本观点阿伏加德罗常数(Ⅰ)(2)用油膜法估测分子的大小(实验、探究)(Ⅰ)(3)布朗运动(Ⅰ)(4)分子热运动速率的统计分布规律(Ⅰ)(5)气体压强的微观解释(Ⅰ)@(6)温度和内能(Ⅰ)(7)晶体和非晶体晶体的微观结构(Ⅰ)(8)液晶(Ⅰ)(9)液体的表面张力(Ⅰ)(10)气体实验规律(Ⅰ)(11)理想气体(Ⅰ)(12)热力学第一定律(Ⅰ)(13)能源与可持续发展(Ⅰ)`考向前瞻预计在2016年高考中，对热学的考查仍集中在上述知识点上，气体部分有定量计算题，其他部分主要以定性分析的题目出现。

第1节分子动理论__内能分子动理论对应学生用书P181[必备知识]1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小,①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10 m。

②分子的质量：数量级为10－26 kg。

(2)阿伏加德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数。

通常可取N A＝×1023mol－1。

②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。

2．分子模型物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看成不同的模型。

(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图1－1所示，分子间距等于小球的直径或立方体的棱长，所以d＝36Vπ(球体模型)或d＝3V(立方体模型)。

（图1－1(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间。

如图1－2所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的立方体，所以d ＝3V 。

图1－2 [典题例析]空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。

某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝×103 cm 3。

已知水的密度ρ＝×103 kg/m 3、摩尔质量M ＝×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝×1023 mol －1。

选修33 第3讲知识巩固练1．(2019届衡阳质检)一定质量的页岩气(可看作理想气体)状态发生了一次循环变化，其压强 p 随热力学温度T 变化的关系如图所示，O 、a 、b 在同一直线上，bc 与横轴平行．则( )A ．a 到b 过程，气体的体积减小B ．a 到b 过程，气体的体积增大C ．b 到c 过程，气体从外界吸收热量D ．b 到c 过程，气体向外界放出热量【答案】C【解析】ab 是过原点的倾斜的直线，表示气体发生等容变化，即气体的体积不变，故A 、B 错误；b 到c 过程，气体发生等压变化，温度升高，内能增大，根据气态方程pV T＝C 可知，气体的体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 可知，气体从外界吸收热量，故C 正确，D 错误．2．如图所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是( )A ．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B ．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C ．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律D ．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律【答案】B3．(2019届开封质检)(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是( )A ．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B ．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C ．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D ．不可能使热量从低温物体传向高温物体E ．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程【答案】ACE【解析】由热力学第一定律知，改变物体内能的方式有两种，分别为做功和热传递，所以A 正确，B 错误．由热力学第二定律知，可以从单一热源吸收热量使之完全变为功，但会产生其他影响，C 正确．热量不能自发地从低温物体传向高温物体，D 错误．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，E 正确．4．(2018年广东惠州二模)(多选)如图所示，一定质量的理想气体经过一系列变化过程，下列说法中不正确的是( )A ．b →c 过程中，气体压强不变，体积增大B ．a →b 过程中，气体体积增大，压强减小C ．c →a 过程中，气体压强增大，体积变小D ．c →a 过程中，气体内能增大，体积变小E ．c →a 过程中，气体从外界吸热，内能增加【答案】ACD【解析】b →c 过程中，气体压强p 不变，温度T 降低，由pV T＝C 可知，气体体积V 减小，选项A 错误；a →b 过程中，气体的温度T 不变，而压强p 减小，由pV T＝C 可知，气体体积V 增大，选项B 正确；c →a 过程中，p 与T 成正比，由pV T＝C 可知，气体体积V 不变，气体压强p 与温度T 都增大，选项C 、D 错误；c →a 过程中，气体温度T 升高，气体内能增大，ΔU ＞0，气体体积不变，外界对气体做功为零，W ＝0，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，则Q ＝ΔU －W ＞0，气体从外界吸收热量，选项E 正确．5．(2019届东北四市模拟)(多选)下列说法中正确的是( )A ．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等B ．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入火罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上．其原因是火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小C ．空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热传递可以逆向D ．自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E ．不可能使热量从低温物体传向高温物体【答案】BCD综合提升练6．(2019届大连名校模拟)一定质量的理想气体，状态从A →B →C →D →A 的变化过程可用如图所示的p －V 图线描述，其中D →A 为等温线，气体在状态A 时温度为T A ＝300 K ，求：(1)气体在状态C 时的温度T C ；(2)若气体在A →B 过程中吸热1 000 J ，则在A →B 过程中气体内能如何变化？变化了多少？解：(1)D →A 等温线，则T A ＝T D ＝300 K ，C 到D 过程由盖·吕萨克定律得V C T C ＝V D T D所以T C ＝375 K.(2)A 到B 过程压强不变，由W ＝－p ΔV ＝－2×105×3×10－3 J ＝－600 J由热力学第一定律，得ΔU ＝Q ＋W ＝1 000 J －600 J ＝400 J则气体内能增加了400 J.7．(2019届七台河期末)绝热汽缸倒扣在水平地面上，缸内装有一电热丝，缸内有一光滑的绝热活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞下吊着一重为G 的重物，活塞重为G 0，活塞的截面积为S ，开始时封闭气柱的高为h ，气体的温度为T 1，大气压强为p 0.现给电热丝缓慢加热，若气体吸收热量Q 时，活塞下降了h ，求：(1)气体的温度升高多少？(2)气体的内能增加多少？解：(1)气体初状态的参量为V 1＝hS ，T 1；气体末状态参量为V 2＝2hS ，T 2气体发生等压变化，由盖·吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2解得T 2＝2T 1故气体的温度升高ΔT ＝T 2－T 1＝T 1.(2)封闭气体的压强为p ＝p 0－G ＋G 0S加热过程气体对外做功为W ＝Fs ＝pSh ＝(p 0S －G －G 0)h由热力学第一定律得ΔU ＝－W ＋Q ＝Q ＋(G ＋G 0)h －p 0Sh .。

2020届高中物理二轮总复习《热学》试题试卷满分：360分命题人：嬴本德1．[物理——选修3－3](1)(5分)在一个标准大气压下，1g 水在沸腾时吸收了2260J 的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170J 的功．已知阿伏加德罗常数N A =6.0×1023mol －1，水的摩尔质量M=18g/mol ．下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．分子间的平均距离增大B ．水分子的热运动变得更剧烈了C ．水分子总势能的变化量为2090J D ．在整个过程中能量是不守恒的E ．1g 水所含的分子数为3.3×1022个(2)(10分)如图所示，U 形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26cm 、温度为280K 的空气柱，左、右两管水银面高度差为36cm ，外界大气压为76cmHg ．若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30cm，则此时左管内气体的温度为多少？2．[物理——选修3－3](1)(5分)关于晶体、液晶和饱和汽压的理解，下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．晶体的分子排列都是有规则的B ．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点C ．饱和汽压与温度和体积都有关D ．相对湿度越大，空气中水蒸气越接近饱和E ．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大(2)(10分)为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1atm ，气体体积为2L ，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L ，使航天服达到最大体积，假设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．(ⅰ)求此时航天服内气体的压强，并从微观角度解释压强变化的原因；(ⅱ)若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢恢复到0.9atm ，则需补充1atm 的等温气体多少升？3．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是______．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故B ．液体表面具有收缩的趋势，这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故C ．黄金、白银等金属容易加工成各种形状，没有固定的外形，所以金属不是晶体D ．某温度的空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数E ．水很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现(2)(10分)如图所示，水平地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸，汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞的横截面积S=2.5×10－3m 2，到汽缸底部的距离为L=0.5m ，活塞上固定有一个质量可忽略的力传感器，该力传感器通过一根竖直细杆固定在天花板上，汽缸内密封有温度t 1=27℃的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0．已知外界大气压强p 0=1.2×105Pa 保持不变．(ⅰ)如果保持活塞不动，当力传感器的读数达到F=300N 时，密封气体的温度升高到多少摄氏度？(ⅱ)现取走竖直细杆，从初状态开始将活塞往下压，当下压的距离为x=0.2m 时力传感器的示数达到F ′=450N ，则通过压缩气体可以使此密封气体的温度升高到多少摄氏度？4．[物理——选修3－3](1)(5分)下列有关热现象分析与判断正确的是__________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越明显B ．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房间内的气温将会增加C ．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发，饱和汽压增大D ．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多E ．在一个大气压下，1g 100℃的水吸收2.26×103J 热量变为1g 100℃的水蒸气．在这个过程中，2.26×103J =水蒸气的内能＋水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功(2)(10分)如图甲所示，横截面积为S ，质量为M 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体，现对缸内气体缓慢加热，使其温度从T 1升高了ΔT ，气柱的高度增加了ΔL ，吸收的热量为Q ．不计汽缸与活塞的摩擦，外界大气压强为p 0，重力加速度为g ．求：①此加热过程中气体内能增加了多少？②若保持缸内气体温度不变，再在活塞上放一砝码，如图乙所示，使缸内气体的体积又恢复到初始状态，则所放砝码的质量为多少？5．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．给变速自行车轮胎充气时费力，说明分子间有斥力B ．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的C ．扩散现象说明了分子的迁移规律，布朗运动说明了分子运动的无规则性规律D ．单晶体和多晶体都有确定的熔点E ．对于一定质量的理想气体，若气体的温度升高，则单位时间内气体分子对容器器壁撞击的次数也一定增多(2)(10分)如图所示，绝热汽缸内封闭着一定质量的理想气体．汽缸内部有一根电热丝，轻质绝热活塞的横截面积为S ，活塞到汽缸顶部的距离为H .活塞下面挂着一个质量为m 的物块．用电热丝给理想气体缓慢加热，电热丝放出热量为Q 时，停止加热．这时活塞向下移动了h ，气体的温度为T 0．若重力加速度为g ，大气压强为p 0，不计一切摩擦．(ⅰ)整个加热过程，气体的内能增加还是减少？求出气体内能的变化量；(ⅱ)若移走物块，活塞又缓慢回到原来的高度，求出此时气体的温度．6．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分0分)A ．无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100%B ．空气中所含水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比为空气的相对湿度C ．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是多晶体D ．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子体积的大小E ．“油膜法估测分子的大小”实验中，用一滴油酸溶液的体积与浅盘中油膜面积的比值可估测油酸分子直径(2)(10分)一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C ，其状态变化过程的p －V 图象如图所示．已知该气体在状态A 时的温度为27℃．求：(ⅰ)该气体在状态B 、C 时的温度分别为多少℃？(ⅱ)该气体从状态A 经B 再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？7．[物理——选修3－3](1)(5分)一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态，其p －T 图象如图所示．下列判断正确的是________．(填入正确选项前的字母．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．过程ab 中气体一定吸热B ．过程bc 中气体既不吸热也不放热C ．过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D ．a 、b 和c 三个状态中，状态a 分子的平均动能最小E ．b 和c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同(2)(10分)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形汽缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部分气体的压强为p 10，如图(a)所示，若将汽缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3∶1，如图(b)所示．设外界温度不变，已知活塞面积为S ，重力加速度大小为g ，求活塞的质量．8．[物理——选修3－3](1)(5分)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是________．(填入正确选项前的字母．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B ．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C ．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D ．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压E ．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布(2)(10分)如图所示，汽缸放置在水平台上，活塞质量为5kg ，厚度不计，由活塞产生的压强为0.2×105Pa ，汽缸全长25cm ，大气压强为1×105Pa ，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm ．若保持封闭气体温度不变，将汽缸缓慢竖起倒置．(ⅰ)求汽缸倒置后封闭气柱的长度？(ⅱ)汽缸倒置后，使封闭气体温度升至多少开时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)？9．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小B ．分子热运动就是布朗运动C ．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小D ．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关E ．温度相同的物体分子动能都相等(2)(10分)如图所示，圆筒固定不动，活塞A 的横截面积为2S ，活塞B 的横截面积为S ，圆筒内壁光滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压强为p 0，活塞A 、B 将圆筒分为三部分，活塞B 左边部分为真空，A 、B 之间是一定质量的理想气体，活塞B 通过劲度系数为k=p 0SL 的弹簧与圆筒左端相连，开始时A 、B 之间的气体在粗筒和细筒中的长度均为L ，现用水平向左的力F=p 0S 作用在活塞A 上，求：(设气体温度不变，弹簧始终在弹性限度内)(ⅰ)活塞B 移动的距离y ；(ⅱ)活塞A 移动的距离x．10．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是________．(填入正确选项前的字母．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B ．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D ．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E ．某气体的摩尔体积为V ，每个分子的体积为V 0，则阿伏加德罗常数可表示为N A =V V 0(2)(10分)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m 的密闭活塞，活塞A 导热，活塞B 绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为L 0，温度为T 0．设外界大气压强为p 0保持不变，活塞横截面积为S ，且mg=p 0S ，g 为重力加速度，环境温度保持不变．求：在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞A下降的高度．11．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．分子间的距离增大时，分子势能一定增大B ．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点C ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D ．物体吸热时，它的内能可能不增加E ．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热(2)(10分)如图甲所示，一玻璃管两端封闭，管内有一10cm 长的水银柱将玻璃管中理想气体分割成两部分，上部分气柱长20cm ，下部分气柱长5cm ，现将玻璃管下部分浸入高温液体中，如图乙所示，发现水银柱向上移动了2cm.已知上部分气柱初始时压强为50cmHg ，且上部分气体温度始终与外界温度相同，上、下两部分气体可以认为没有热交换，外界温度是20℃，试求高温液体的温度．12．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．当温度升高时，物体内每个分子热运动的速率都增大B ．“露似珍珠月似弓”中，形成球形露珠的原因是液体表面张力的作用C ．分子间的相互作用力随分子间距离的增大而减小D ．第一类永动机不可制成是因为违反了能量守恒定律E ．气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力(2)(10分)一定质量的理想气体用光滑轻质活塞封闭在气缸内，其压强p 随体积V 的变化关系如图所示．已知气体在状态A 时的温度为T 0，压强为p 0，体积为V 0，气体在状态B 时的压强为2p 0，体积为2V 0.(ⅰ)试计算理想气体在状态B 时的温度(用热力学温标表示)；(ⅱ)若气体从状态A 变化到状态B 的过程中，气体吸收了热量Q，试计算在此过程中气体内能的增加量．13．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分0分)A ．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动B ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体C ．物体放出热量，温度一定降低D ．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的E ．热量是热传递过程中，物体间内能的转移量；温度是物体分子平均动能大小的量度(2)(10分)如图所示，“13”形状的各处连通且粗细相同的细玻璃管竖直放置在水平地面上，只有竖直玻璃管FG 中的顶端G 开口，并与大气相通，水银面刚好与顶端G 平齐．AB=CD=L ，BD=DE=L 4，FG=L2．管内用水银封闭有两部分理想气体，气体1长度为L ，气体2长度为L2，L=76cm.已知大气压强p 0=76cmHg ，环境温度始终为t 0=27℃，现在仅对气体1缓慢加热，直到使BD 管中的水银恰好降到D 点，求此时(计算结果保留三位有效数字)(ⅰ)气体2的压强p 2为多少厘米汞柱？(ⅱ)气体1的温度需加热到多少摄氏度？14．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是__________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果B ．物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大C ．一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量D ．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E ．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关(2)(10分)如图所示，在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U 形水银管相连，外界大气压为p 0=75cmHg ，缸内气体温度t 0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为Δh=1.5cm ，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm(U 形管内气体的体积忽略不计)．已知柱形容器横截面S=0.01m 2，取75cmHg 压强为1.0×105Pa ，重力加速度g=10m/s 2．(ⅰ)求活塞的质量；(ⅱ)若容器内气体温度缓慢降至－3℃，求此时U 形管两侧水银面的高度差Δh ′和活塞离容器底部的高度L ′．15．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．－2℃时水已经结为冰，水分子停止了热运动B ．物体温度越高，物体内部分子热运动的平均动能越大C ．内能不同的物体，物体内部分子热运动的平均动能可能相同D ．一定质量的气体分子的平均速率增大，气体的压强可能减小E ．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态(2)(10分)一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化．(ⅰ)已知从A 到B 的过程中，气体对外放出600J 的热量，则从A 到B ，气体的内能变化了多少？(ⅱ)试判断气体在状态B 、C 的温度是否相同．如果知道气体在状态C 时的温度T C =300K ，则气体在状态A 时的温度为多少？16．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法正确的是__________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．第二类永动机违反了热力学第二定律，也违反了能量守恒定律B ．布朗运动的规律反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动是液体分子无规则运动C ．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D ．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果E ．从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关(2)(10分)如图所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h=50cm ，活塞面积S=10cm 2，封闭气体的体积为V 1=1500cm 3，温度为0℃，大气压强p 0=1.0×105Pa ，物体重力G=50N ，活塞重力及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q=60J 的热量，使活塞刚好升到缸口．求：(ⅰ)活塞刚好升到缸口时，气体的温度；(ⅱ)汽缸内气体对外界所做的功；(ⅲ)气体内能的变化量．17．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法正确的是______．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动B ．热量可以从低温物体传递到高温物体C ．一定质量的理想气体，体积减小、温度不变时，气体的内能不变D ．温度降低，物体内分子运动的速率不一定都变小E ．随着科学技术的发展，人类终会制造出效率为100%的热机(2)(10分)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为l=16cm 的水银柱封闭着一定质量的理想气体．当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示，被封闭气柱的长度l 1=23cm ；当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱的长度l 2=19cm ．已知重力加速度g=10m/s 2，不计温度的变化．求：(ⅰ)大气压强p 0(用cmHg 表示)；(ⅱ)当玻璃管开口向上以a=5m/s 2的加速度匀加速上升时，水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度．18．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B ．橡胶无固定熔点，是非晶体C ．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关D ．热机的效率总小于1E ．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大(2)(10分)如图甲所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S .活塞通过轻绳连接了一个质量为m 的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p 0(mg <p 0S )．汽缸内气体的温度T 0，轻绳处在伸直状态．不计摩擦．缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求：(ⅰ)重物刚离地时汽缸内的温度T 1；(ⅱ)气体体积减半时的温度T 2；(ⅲ)在图乙坐标系中画出气体状态变化的整个过程．并标注相关点的坐标值．19．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变B ．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小C ．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关D ．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E ．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热(2)(10分)如图所示，开口向上的汽缸C 静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm 2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2800N/m 的竖直轻弹簧A ，A 下端系有一质量m=14kg 的物块B .开始时，缸内气体的温度t 1=27℃，活塞到缸底的距离L 1=120cm ，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p 0=1.0×105Pa ，取重力加速度g=10m/s 2，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：(ⅰ)当B 刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度；(ⅱ)气体的温度冷却到－93℃时B 离桌面的高度H .(结果保留两位有效数字)20．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．液体的分子势能与体积有关B ．落在荷叶上的水呈球状是因为液体表面存在张力C ．饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态D ．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈E ．物体的温度升高，并不表示物体中所有分子的动能都增大(2)(10分)如图甲所示，竖直放置的汽缸中的活塞上放置一重物，活塞可在汽缸内无摩擦滑动．汽缸导热性良好，其侧壁有一个小孔与装有水银的U 形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为80cm 的理想气体柱(U 形管内的气体体积不计，U 形管足够长且水银始终没有进入汽缸)，此时缸内气体处于图乙中的A 状态，温度为27℃．已知大气压强p 0=1.0×105Pa =75cmHg ，重力加速度g 取10m/s 2．(ⅰ)求A 状态时U 形管内水银面的高度差h 1和活塞及重物的总质量m ；(ⅱ)若对汽缸缓慢加热，使缸内气体变成B状态，求此时缸内气体的温度．21．[物理——选修3－3](1)(5分)关于热学，下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度有关B ．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功C ．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度D ．一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁的碰撞次数随着温度降低而减小E ．一定质量的理想气体，当气体温度升高时，因做功情况不明确，其内能不一定增大(2)(10分)如图甲所示，一质量为2m 的汽缸中用质量为m 的活塞密封有一定质量的空气(可视为理想气体)，当汽缸开口向上且通过悬挂活塞静止时，密封空气柱长度为L 1．现将汽缸缓慢旋转180°悬挂缸底静止，如图乙所示，已知大气压强为p 0，外界温度不变，活塞的横截面积为S ，汽缸与活塞之间不漏气且无摩擦，气缸导热性良好，求：(ⅰ)图乙中密封空气柱的长度L 2；(ⅱ)从图甲到图乙，密封空气柱是吸热还是放热，并说明理由．22．[物理——选修3－3](1)(5分)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A ．图中两条曲线下面积相等B ．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C ．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D ．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E ．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大(2)(10分)如图，容积均为V 的汽缸A 、B 下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K 2位于细管的中部，A 、B 的顶部各有一阀门K 1、K 3；B 中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)．初始时，三个阀门均打开，活塞在B 的底部；关闭K 2、K 3，通过K 1给汽缸充气，使A 中气体的压强达到大气压p 0的3倍后关闭K 1．已知室温为27℃，汽缸导热．(ⅰ)打开K 2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(ⅱ)接着打开K 3，求稳定时活塞的位置；(ⅲ)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强．。

热学选择题专练3学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．如图所示，在卡诺循环的P-V图象中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个绝热过程组成。

下列说法正确的是（）A．从a到b，气体的温度一直升高B．从d到a，单位体积中的气体分子数目增大C．从b到c气体吸收的热量与从d到a气体放出的热量相同D．从c到d，单位时间内单位面积上气体对器壁的碰撞次数减少E.气体经历abcda一个循环过程，所做的总功等于be段曲线与横轴所围的面积2．下列说法正确的是（）A．液晶显示器利用了液晶对光具有各向同性的特性B．医用脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C．一定质量的单晶体在熔化过程中，分子势能一定增大D．两个相邻的分子间的距离增大时，分子间的引力增大，斥力减小E.夏天中午时车胎内的气压比清晨时高，且车胎体积较大，胎内气体对外界做功，内能较大（胎内气体质量不变且可视为理想气体）3．下列说法正确的是（）A．理想气体放出热量，其分子的平均动能不一定减小B．对一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大C．从窗户射入的阳光中可以看到灰尘飞舞，这是布朗运动D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点E.单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强一定减小4．对于一个热力学系统，下列说法正确的是（）A．该系统的始末态确定，对系统做功方式不同，但做功数量相同B．对该系统做一定数量的功与传递确定数量的热相对应C．热量是该系统传热过程内能变化的量，不是系统具有内能的量D．该系统可以从其他低温系统吸收热量，伴随着其他变化E.可以从该系统吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化5．下列说法正确的是（）A．一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，是不可逆的B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C．物体对外界做功同时吸收热量，物体的内能不可能减小D．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，分子力可能先增大后减小E.水管中水的流速越大，水分子的热运动越剧烈6．下列有关饱和汽和气体湿度说法正确的是（）A．相同温度下，不同液体的饱和汽压相等B ．与液体处于动态平衡下的蒸汽为饱和汽C ．一般液体的饱和汽压与温度成非线性关系，温度越高，饱和汽压越大D ．任何气体都适用于理想气体状态方程E.容器内气体压强增大，是由于气体分子对器壁单位面积的平均碰撞次数的增加7．关于晶体和非晶体的性质说法正确的是（ ）A ．可以利用有无固定熔点来判断物质是晶体还是非晶体B ．晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子动能增加C ．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D ．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性E.单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性8．以下说法正确的是（ ）A ．单晶体和多晶体都表现出各向异性B ．叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果C ．当液体和固体的附着层内的分子距离比较小，分子力表现为斥力，从而形成浸润现象D ．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化E.晶体熔化时，温度不变，但需要吸收的热量来破坏空间点阵结构9．以下说法正确的是（ ）A ．自行车打气越打越困难主要是分子间相互排斥的原因B ．物理性质表现为各向同性的固体可能是晶体也可能是非晶体C ．用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V ，铺开的油膜面积为S ，则可估算出油酸分子的直径为V SD ．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停地做无规则运动E.恒温水池中，小气泡由底部缓慢上升过程中，气泡中的理想气体内能不变，对外做功，吸收热量10．下列说法正确的是（ ）A ．某气体的摩尔体积为V ，每个气体分子的自身体积为V 0，则阿伏加德罗常数可表示为0A V N VB ．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显C ．若两个分子在相互靠近的过程中分子力逐渐增大，分子势能也可能逐渐增大D ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大E.夏天荷叶上小水珠大致呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故11．分子力F 、分子势能E P 与分子间距离r 的关系图线如甲乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能E P =0），下列说法正确的是（ ）A ．乙图线为分子力与分子间距离的关系图线B ．乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线C ．在r 0处分子力最小，分子势能也最小D ．两分子从无穷远处靠近的过程中分子势能先减小后增大E.两分子从无穷远处靠近的过程中分子势能先增大后减小再增大12．如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在与缸中，气缸的内壁光滑。