物理选修模块3—3检测

2.5《理想气体》同步练习1.关于理想气体，下列说法正确的是（）A．理想气体也不能严格地遵守气体实验定律B．实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体D．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体解析：选C.理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体，A项错误；它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象，故C正确．B、D错误．2.(达县中学高二检测)封闭在体积一定的容器内的理想气体，当温度升高时，下列说法正确的是（）A．气体分子的密度增加B．气体分子的平均动能增加C．气体分子的平均速率增加D．气体分子的势能增加解析：选BC.理想气体做等容变化，单位体积分子数不变，密度不变．温度升高，则气体分子平均速率、平均动能均增大．理想气体分子间没有相互作用力，没有分子势能，故B、C正确．3.对于一定质量的理想气体（）A．若保持气体的温度不变，则当气体的压强减小时，气体的体积一定会增大B．若保持气体的压强不变，则当气体的温度减小时，气体的体积一定会增大C．若保持气体的体积不变，则当气体的温度减小时，气体的压强一定会增大D．若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变解析：选AD.气体的三个状态参量变化时，至少有两个同时参与变化，故D对；T不变时，由pV＝恒量知，A对；p不变时，由VT＝恒量知，B错；V不变时，由pT＝恒量知，C错．4.(高考新课标全国卷改编)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关解析：选AD.对一定质量的理想气体，有pVT＝常量，当体积和压强不变时，温度也不变，而其内能仅由温度决定，故其内能不变，因此A正确．在等温时，理想气体内能不变，但其状态可以变化，并遵循玻意耳定律，故B错．由于pV T＝常量，当V与T成正比时，p不变，故C错．对气体，在等压和等容情况下，比热容不同，因此D正确．5.使一定质量的理想气体按图2－5－2中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线．(1)已知气体在状态A的温度T A＝300 K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？(2)将上述状态变化过程在图中画成用体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)．说明每段图线各表示什么过程．图2－5－2解析：(1)A→B为等压过程：V A T A＝V BT B，得T B＝2T A＝600 KB→C为等温线，得T C＝T B＝600 K因为p A V A＝p D V D，所以T D＝T A＝300 K.(2)A→B为等压过程，B→C为等温过程，C→D为等压过程．答案：(1)600 K 600 K 300 K(2)如图所示AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD是等压压缩过程．一、选择题1.关于理想气体，下列说法正确的是（）A．温度极低的气体也是理想气体B．压强极大的气体也遵守气体实验定律C．理想气体是对实际气体的抽象化模型D．理想气体实际并不存在解析：选CD.气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的，温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小，趋向于液体，故答案为C、D.2.一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为（）A．气体分子的平均动能增大B．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多C．气体分子数增加D．气体的分子数密度变大解析：选BD.等温压缩，温度不变，分子平均动能不变，A错；由查理定律知，压强增大，故B对；由于气体质量不变，体积减小，故分子数不变，密度变大，故C错、D对．3.一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是（）A．此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变B．此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变C．此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变D．以上说法都不对解析：选D.压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度升高，分子与器壁的撞击力增大，单位时间内碰撞的分子数要减小，压强才可能保持不变．4. (西昌一中高二检测)一定质量的理想气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是（）A．温度升高，体积增大B．温度升高，体积减小C．温度不变，体积增大D．温度不变，体积减小解析：选A.一定质量的理想气体，压强保持不变时，其热力学温度和体积成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变，体积也不发生变化．故A正确．5.一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T.经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是（）A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温C．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩解析：选BD.气体状态无论怎样变化，其pV/T比值却不能改变．A项中气体先经V↑p↓T不变的过程，再经T↓p↓的等容过程，压强降了再降，不可能回到初态的压强p值．B项中，T不变，V↓p↑后V不变，T↓p↓，压强增了之后又减小，可能会回到初态压强值p，即B正确．C项中，V不变，T↑p↑之后T不变，V ↓p↑，压强增了再增，末态压强必大于初态压强值p，C项不可能实现．D项中，V不变，T↓p↓之后T不变，V↓p↑，压强先减后增，末态压强可能等于初态压强值p，D项正确，本题选B、D.6.如图2－5－3所示为一定质量的理想气体在不同体积时的两条等容线，a、b、c、d表示四个不同状态，则（）图2－5－3A．气体由状态a变到状态c，其内能减少B．气体由状态a变到状态d，其内能增加C．气体由状态d变到状态c，其内能增加D．气体由状态b变到状态a，其内能减少解析：选ABD.气体由状态a变到状态c，温度降低，平均动能减少，内能减少，A对；气体由状态a变到状态d，温度升高，平均动能增大，内能增加，B对；气体由状态d变到状态c，温度降低，平均动能减少，内能减少，C错；气体由状态b变到状态a，温度降低，平均动能减少，内能减少，D对．7.已知理想气体的内能与温度成正比，如图2－5－4所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（）图2－5－4A．先增大后减小B．先减小后增大C．单调变化D．保持不变解析：选B.题图中虚线是等温线，由理想气体状态方程pVT＝C知，在V一定时，p∝T，所以气体由状态1到状态2时温度先减小后增大，即理想气体的内能先减小后增大．二、非选择题8.一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p －T 图像如图2－5－5所示，在A 状态时的体积为V 0，试画出对应的V －T 图像．图2－5－5解析：对气体由A →B ，根据玻意耳定律有p 0V 0＝3p 0V B ，则V B ＝13V 0. 对气体由B →C ：根据盖吕萨克定律：V B T 0＝V C 3T 0，V C ＝3V B ＝V 0，由此可知A 、B 、C 三点的状态量分别为 A ：p 0，T 0，V 0；B ：3p 0，T 0，13V 0；C ：3p 0，3T 0，V 0.V －T 图像如图所示．答案：见解析9.(绵阳中学高二质检)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升．已知某型号轮胎能在－40 ℃～90 ℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm ，最低胎压不低于1.6 atm ，那么在t ＝20 ℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮胎的体积不变)． 解析：对于胎内气体，根据查理定律p 1T 1＝p 2T 2，t 1、p 1分别为－40 ℃、1.6 atm20 ℃时的压强为p 2＝T 2T 1p 1＝293233×1.6 atm ＝2.01 atm 若t 3、p 3分别为90 ℃、3.5 atm根据查理定律得：p 2T 2＝p 3T 320 ℃时的压强为：p2＝T2T3p3＝293363×3.5 atm＝2.83 atm.胎压范围为：2.01 atm<p<2.83 atm. 答案：2.01 atm至2.83 atm。

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．在以下事例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是( )A ．两小球碰撞后粘合起来，同时温度升高B ．冰在阳光下熔化成水C ．点燃的爆竹在空中爆炸D ．汽车的车轮与地面相互摩擦发热解析：选 B.改变内能的方式有两种：做功和热传递．热传递指内能的转移，而不是其他形式的能转化为内能，两小球撞后粘在一起，温度升高，是机械能转化为内能，故A 错；点燃的爆竹在空中爆炸，是化学能转化成了内能，故C 错；车轮与地面摩擦生热，是机械能转化为内能，故D 错．正确答案为B.2．下列关于做功和热传递的论述，不．正确的是( ) A ．做功和热传递都能改变物体的内能B ．做功和热传递在改变物体的内能上是不等效的C ．做功使物体的内能改变，是其他形式的能和内能之间的转化D ．热传递使物体的内能改变，是物体间内能的转移解析：选 B.做功和热传递是改变物体内能的两种方式，且在改变物体的内能上是等效的，但形式不同．做功是其他形式的能和内能间的转化，热传递是内能的转移．3．任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会( )A ．增加B ．不变C ．减小D ．无法判断解析：选C.热力学第二定律表明任何一个孤立系统总是自发地向无序程度增大的方向发展，无序程度的增大表明系统的熵也在自然增大，C 正确．4．(2011年银川高二检测)在一个大气压下，1克100 ℃的水吸收2.26×103 J 热量变为1克100 ℃的水蒸气．在这个过程中，以下四个关系式正确的是( )A ．2.26×103 J ＝汽的内能＋水的内能B ．2.26×103 J ＝汽的内能－水的内能C ．2.26×103 J ＝汽的内能＋水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功D ．2.26×103 J ＝汽的内能－水的内能＋水变成汽体积膨胀对外界做的功解析：选D.液体汽化时吸收的热量一部分用来克服分子引力做功，增加内能，一部分用来膨胀对外界做功，D 对．5．下列说法中正确的是( )A ．功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转化为功B ．热机必须是具有两个热库，才能实现热功转化C ．热机的效率不可能大于1，但可能等于1D ．热机的效率必定小于1解析：选D.开尔文表述没有排除热量可以完全转化为功，但必然要发生其他变化，比如气体等温膨胀，气体内能完全转化为功，但气体体积增大了，A 错，开尔文表述指出，热机不可能只有单一热库，但未必就是两个热库，可以具有两个以上热库，B 错．由η＝Q 1－Q 2Q 1可知，只要Q 2≠0，则低温热库不存在，违反开尔文表述，C 错．6．一定质量的理想气体吸热膨胀，保持压强不变，它的内能增加，那么( )A ．它吸收的热量等于内能的增量B ．它吸收的热量小于内能的增量C ．它吸收的热量大于内能的增量D ．它吸收的热量可以大于内能的增量，也可以小于内能的增量解析：选C.气体膨胀对外做功，W＜0，已知ΔU＞0，由热力学第一定律，ΔU＝W＋Q知，Q＝ΔU－W，Q＞0，且Q＞ΔU，C对，A、B、D错．7．(2011年青岛高二检测)一定质量的某种气体(忽略气体分子间的作用力)，在保持温度不变的情况下，压强由p变为p/2.在这个过程中下列说法中正确的是()A．气体一定吸收热量，内能减小B．气体一定吸收热量，内能不变C．气体可能放出热量，内能增加D．气体一定放出热量，内能不变解析：选 B.气体忽略分子间作用力，则不考虑分子势能，温度不变，平均动能不变，内能不变，由等温变化规律可知，气体体积膨胀为原来的2倍，对外做功，由热力学第一定律知，气体从外界吸收热量，B对，A、C、D错．8．固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用可以忽略．假设汽缸的导热性能良好，环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图4－2所示，则在拉动活塞的过程中，关于汽缸内气体的下列结论，其中正确的是()图4－2A．气体对外做功，气体内能减少B．气体对外做功，气体内能不变C．外界对气体做功，气体内能不变D．气体向外界放热，气体内能不变解析：选 B.用力缓慢拉活塞时，气体膨胀，对外做功，但由于汽缸的导热性能良好，环境温度又不变，汽缸会从外界吸收热量以保持与环境温度相同，因而内能不变．9．飞机在万米高空飞行时，舱外气温往往在－50 ℃以下．在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象，叫做气团．气团直径可达几千米．由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，可以忽略．高空气团温度很低的原因可能是()A．地面的气团上升到高空的过程中膨胀，同时对外放热，使气团自身温度降低B．地面的气团上升到高空的过程中收缩，同时从周围吸收热量，使周围温度降低C．地面的气团上升到高空的过程中膨胀，气团对外做功，气团内能大量减小，气团温度降低D．地面的气团上升到高空的过程中收缩，外界对气团做功，故周围温度降低解析：选C.由热力学第一定律，物体内能的变化ΔU与做功W和热传递Q有关，满足ΔU ＝W＋Q，气团在上升的过程中，不断膨胀，气体对外做功，又由于气团很大，其边缘与外界的热传递作用对整个气团的影响可忽略，因而内能不断减小，所以气团的温度会降低．10.如图4－3所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，cd平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点．以下说法正确的是()图4－3A．从状态d到c，气体不吸热也不放热B．从状态c到b，气体放热C．从状态a到d，气体对外做功D．从状态b到a，气体吸热解析：选BCD.从状态d到c，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故A错．气体从状态c到状态b 是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小(降温)，就一定要伴随放热的过程，故B对．气体从状态a到状态d是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，故C正确；气体从状态b到状态a是一个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故D对．二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分，将答案填在题中的横线上) 11．(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________转变成内能．(2)图4－4某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图4－4.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________．答案：(1)做功机械能(2)热量升高增大12．(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体的内能增加了1.5×105J．试问：此压缩过程中，气体________(填“吸收”或“放出”)的热量等于________J.(2)若一定质量的理想气体分别按如图4－5所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是________(填“A”“B”或“C”)，该过程中气体的内能________(填“增加”“减少”或“不变”)．图4－5解析：(1)由热力学第一定律得：Q＝ΔU－W＝1.5×105 J－2.0×105 J＝－5.0×104 J，即气体放热5.0×104 J.(2)C图表示等压变化，由图知气体温度升高，内能增加．答案：(1)放出 5.0×104 J(2)C增加三、计算题(本题共4小题，共44分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．(8分)用打气筒给自行车打气，每次给活塞加75 N的压力，活塞行程为40 cm，每压一次，被压缩气体的内能都增加8.5 J，则压缩过程中，被压缩气体是吸热还是放热？传递的能量是多少？解析：压缩气体，外界对气体做的功W＝Fs＝75×0.4 J＝30 J由题意可知，气体内能增加ΔU＝8.5 J由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得Q＝ΔU－W＝8.5 J－30 J＝－21.5 J.故压缩气体过程中，气体放热，放出的热量为21.5 J.答案：放热21.5 J14．(12分)在一个标准大气压下，水在沸腾时，1 g的水由液态变成同温度的水蒸气，其体积由1.043 cm3变成1676 cm3.已知水的汽化热为2263.8 J/g，求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功W ；(2)气体吸收的热量Q ；(3)气体增加的内能ΔU .解析：(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功．W ＝p (V 2－V 1)＝1.013×105×(1676－1.043)×10－6J ＝169.7 J.(2)气体吸热Q ＝ML ＝1×2263.8 J ＝2263.8 J.(3)根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ＝2263.8 J ＋(－169.7)J ＝2094.1 J.答案：(1)169.7 J (2)2263.8 J (3)2094.1 J15．(12分)一颗质量为10 g 的子弹以200 m/s 的速度射入放在光滑水平面上质量为2 kg 的木块并穿出；穿出木块时子弹的速度变为40 m/s ，木块速度为0.8 m/s ，设子弹在木块中所受的阻力不变，在此过程中子弹和木块共获得多少内能？若这些内能有30%被子弹吸收，则可以使子弹升温多少度？[子弹的比热容为1.3×102 J/(kg·℃)]解析：系统损失的机械能转化为系统增加的内能．ΔE 损＝12m v 20－(12m v 21＋12M v 22) ＝12×0.01×2002－(12×0.01×402＋12×2×0.82) J ＝191.36 J 被子弹吸收的热量是Q ＝ΔE 损×30%＝cm Δt ，Δt ＝ΔE 损×30%cm ＝191.36×30 %1.3×102×0.01℃＝44.16 ℃. 答案：191.36 J 44.16 ℃16．(12分)(2010年高考山东卷)一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为p 0.经过太阳暴晒，气体温度由T 0＝300 K 升至T 1＝350 K.(1)求此时气体的压强；(2)保持T 1＝350 K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p 0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．图4－6解析：(1)设升温后气体的压强为p 1，由查理定律得p 0T 0＝p 1T 1① 代入数据得p 1＝76p 0 (2)抽气过程可视为等温膨胀过程，设膨胀后的总体积为V ，由玻意耳定律得p 1V 0＝p 0V ②联立①②式解得V ＝76V 0③ 设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为K ，由题意得K ＝V 0V ④ 联立③④式解得K ＝67因为抽气过程中剩余气体质量不变，温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热．答案：(1)76p 0 (2)67 吸热 原因见解析。

2021年高中物理第7-10章模块综合检测卷新人教版选修3-3一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分)1．如图是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )A．温度升高，内能增加600 JB．温度升高，内能减少200 JC．温度降低，内能增加600 JD．温度降低，内能减少200 J分析：已知做功和热传递的数据，根据热力学第一定律可求得气体内能的改变量及温度的变化．解析：外界对气体做功，W＝800 J；气体向外散热，故Q＝－200 J；由热力学第一定律可知：ΔU＝W＋Q；故ΔU＝800 J－200 J＝600 J；气体内能增加，则温度升高；故选A.答案：A点评：热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；ΔU的正表示内能增加，Q为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功．2．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是( )A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用解析：铅柱由于分子间的引力而粘在一起，故D项正确．答案：D3．图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M 可以在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，气体内能减小解析：在M向下滑的过程中，气体体积变小，外界对气体做功，W>0，没有热交换，Q ＝0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体内能增大．故A正确．选A.答案：A4．某自行车轮胎的容积为V .里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为多少的空气？( )A.p 0p V B.p p 0VC.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1V D. ⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0＋1V解析：气体做等温变化，设充入V ′的气体，p 0V ＋p 0V ′＝pV ，所以V ′＝p －p 0p 0V ，C 项正确．答案：C5．(xx·上海卷)如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体( )A ．压强增大，体积增大B ．压强增大，体积减小C ．压强减小，体积增大D ．压强减小，体积减小分析：初始状态p 0＝p x ＋p h ，若试管自由下落，则p h ＝0，p x ＝p 0，所以压强增大，气体做等温变化，故体积减小解析：初始状态p 0＝p x ＋p h ，若试管自由下落，则p h ＝0，p x ＝p 0，所以压强增大，由玻意耳定律知，pV ＝C ，故V 减小．故选B.答案：B点评：关键知道试管自由下落时，水银柱的压强消失掉．6．(xx·上海卷)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的( ) A ．引力增加，斥力减小 B ．引力增加，斥力增加 C ．引力减小，斥力减小 D ．引力减小，斥力增加解析：根据分子动理论可知，物质是由大量分子组成的；组成物质的分子在永不停息地做着无规则的热运动；分子间同时存在相互作用的引力和斥力．随分子间距的增大斥力和引力均变小，只是斥力变化的更快一些，C 项正确．答案：C二、双项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分)7．(xx·广东卷)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体( )A ．体积减小，内能增大B ．体积减小，压强减小C ．对外界做负功，内能增大D ．对外界做正功，压强减小分析：充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交换，根据热力学第一定律分析内能的变化．解析：充气袋四周被挤压时，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律得知气体的内能增大．故A 项正确；气体的内能增大，温度升高，根据气体方程pV T＝C 气体的压强必定增大，故B 项错误；气体的体积减小，气体对外界做负功，内能增大，故C 项正确，D 项错误．答案：AC点评：对于气体，常常是气态方程和热力学第一定律的综合应用，当气体的体积减小时，外界对气体做正功，相反体积增大时，气体对外界做正功．8．(xx·新课标全国卷I)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pT图象如图所示，下列判断正确的是( )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，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分析：由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题．解析：由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A项正确；由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可知，气体吸热，故B项错误；由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖·吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W>0，气体温度降低，内能减少，ΔU<0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C项错误；由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，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，故D项正确；故选A、D两项．答案：AD点评：本题考查气体的状态方程中对应的图象，要抓住在pT图象中等容线为过原点的直线．9．图为某同学设计的喷水装置，内部装有2 L水，上部密封1 atm的空气0.5 L；保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1 L．设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有( )A．充气后，密封气体压强增加B．充气后，密封气体的分子平均动能增加C．打开阀门后，密封气体对外界做正功D．打开阀门后，不再充气也能把水喷光解析：密闭气体压强的微观原因是单位时间内撞击单位面积上的分子次数和每次撞击的平均作用力．温度不变，分子撞击器壁的平均作用力不变，充气之后单位时间内撞击单位面积的分子次数增加，压强增大，A项正确；温度是平均动能的标志，温度不变分子的平均动能不变，B项错误；打开阀门，气体膨胀，对外界做功，C项正确；膨胀过程温度不变属于等温变化，若都喷完容器中的水，则容器中气体的压强小于外界气体压强，所以水不能喷完，D项错误．(打开阀门时内部气体压强大于1 atm，把水“压向”外流出，直到内部气体压强加上水的压强小于1 atm为止．)故C项正确，D项错误，故选A、C两项．答案：AC10．根据热力学定律，下列说法正确的是( )A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D．能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”解析：热量可以从低温物体向高温物体传递，但会引起其他变化，A项正确；空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，因为电能也部分转化为热能，B项正确；不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，C项错误；对能源的过度消耗将形成能源危机，但自然界的总能量守恒，D项错误；故选A、B两项．答案：AB点评：本题考查了热力学定律的应用和生活中应用热力学定律可以解释的问题.三、非选择题(本大题共3小题，共52分)11．(1)(4分)(xx·海南卷)下列说法正确的是________．A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C．单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体E．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征答案：CE(2)(4分)下列说法正确的是________．A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故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．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故答案：ACD(3)(4分)(xx·新课标全国卷Ⅱ)下列说法正确的是________.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．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中水蒸发吸热的结果解析：悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，A项错误；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，B项正确；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，C项正确；高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，D项错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是由于湿泡外纱布中水蒸发吸收热量，使湿泡的温度降低的缘故，E项正确．答案：BCE(4)(4分)(xx·上海卷)在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度10 mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积每增加测一次压强，最后得到和的乘积逐渐增大．由此可推断，该同学的实验结果可能为图______．解析：根据理想气体状态方程pVT＝k，V1p图象的斜率的物理意义为kT，随着压缩气体，对气体做功，气体内能增加，温度升高，斜率变大，图线向上弯曲，故选图a.答案：a12．如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．先将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面(环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg)(1)(12分)求稳定后低压舱内的压强．(用“cmHg”做单位)(2)(8分)此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”、“做负功”“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．解析：(1)设U形管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得：p1V1＝p2V2①p1＝p0；②p2＝p＋p h；③V1＝l1S④V2＝l2S；⑤由几何关系得：h＝2(l2－l1)⑥联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50 cmHg⑦(2)做正功吸热答案：(1)50 cmHg (2)做正功吸热13．(xx·江苏卷)一种海浪发电机的气室如图所示．工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭．气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电．气室中的空气可视为理想气体．(1)(10分)压缩过程中，两个阀门均关闭．若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功________(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J.(2)(10分)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27 ℃，体积为0.224 m 3，压强为1个标准大气压．已知1 mol 气体在1个标准大气压、0 ℃时的体积为22.4 L ，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023mol －1.计算此时气室中气体的分子数．(计算结果保留1位有效数字)解析：(1)根据热力学第一定律可知改变气体的内能的方式是做功和热传递，与外界绝热的情况下，对气体做功，气体的内能增加，又因为气体的内能由温度决定，所以温度升高，气体分子热运动加剧，分子平均动能增大；由ΔU ＝W ＋Q 可知气体内能的增量等于活塞对气体所做的功．(2)设气体在标准状态时的体积为V 1，等压过程：V T ＝V 1T 1气体物质的量：n ＝V 1V 0，且分子数为：N ＝nN A 解得：N ＝VT V 0TN A 代入数据得：N ＝5.0×1024(或6×1024)答案：(1)增大 等于 (2)5.0×1024(或6×1024)20144 4EB0 亰38813 979D 鞝 24694 6076 恶39259 995B 饛22739 58D3 壓24609 6021 怡`37473 9261 鉡22015 55FF 嗿CH 26842 68DA 棚21037 522D 刭。

A．甲图中，汽缸对地面的压力为Mg
B．甲图中，封闭气体压强为
C．乙图中，地面对汽缸的支持力为Mg+p0S
D．乙图中，封闭气体压强为
8．一定质量的气体，温度由-13℃升高到117℃，若保持体积不变，它的压强的增加量是原来压强的
A．0.5倍B． 倍C． 倍D．2倍
9．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ）
C．气体压强是原来的3倍
D．气体压强比原来增加了
6．下列说法正确的．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力
C．人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大
D．气体分子热运动越剧烈，气体压强越大
7．质量为M的汽缸口朝上静置于地面上（如图甲），用质量为m的活塞封闭一定量的气体（气体的质量忽略不计），活塞的截面积为S．将汽缸倒扣在地面上（如图乙），静止时活塞没有接触地面．已知大气压强为p0，取重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列分析正确的是
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．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100℃上升到200℃时，其体积增大为原来的2倍
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
A．A→B过程中，气体对外界做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
E. 该循环过程中，气体吸热
12．下列说法正确的是__________
A．用油膜法估测分子直径的实验中，用酒精稀释过的油酸滴在水面上形成单分子层，单分子油膜的厚度就是酒精分子和油酸分子半径的平均值