1、专题 14 选修 3-3【2018 高考真题】1关于分子动理论，下列说法正确的是A. 气体扩散的快慢与温度无关B. 布朗运动是液体分子的无规则运动C. 分子间同时存在着引力和斥力D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 C点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动，都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的。2如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度当空气温度不变，若一段时间后发
2、现该温度计示数减小，则_A. 空气的相对湿度减小B. 空气中水蒸汽的压强增大C. 空气中水的饱和气压减小D. 空气中水的饱和气压增大【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 A点睛：本题考查湿度温度计的原理、分子速率分布的特点和热力学第一定律，解题的关键是要理解热力学的基本概念、弄清热力学第一定律各物理量的含义，注意气体等压变化过程中（ C A）应用WPV计算外界对气体做的功。3一定量的氧气贮存在密封容器中，在 T1和 T2温度下其分子速率分布的情况见右表则 T1_（选填“大于” “小于”或“等于” ） T2若约 10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为
3、T1，则在泄漏后的容器中，速率处于 400500 m/s 区间的氧气分子数占总分子数的百分比_（选填“大于” “小于”或“等于” ）18.6% 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 大于 等于【解析】分子速率分布与温度有关，温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数所占比例增加，速率小的分子数所占比例减小，所以 T1大于 T2；泄漏前后容器内温度不变，则在泄漏后的容器中，速率处于400500 m/s 区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变，仍为 18.6%4对于实际的气体，下列说法正确的是_。 （填正确答案标号，选对 1 个给 2 分，选对 2 个得 4 分
4、，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分）A气体的内能包括气体分子的重力势能B气体的内能包括分子之间相互作用的势能C气体的内能包括气体整体运动的动能D气体体积变化时，其内能可能不变E气体的内能包括气体分子热运动的动能【来源】2018 年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国 II 卷）【答案】 BDE【解析】ABCE、气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，故 AC 错，BE 对；D、根据热力学第一定律 知道 ，改变内能的方式有做功和热传递，所以体积发生变化时，内能可能不变，故 D 正确；故选 BDE点睛：不仅要知道内能是什么，还要知道改变内能的方式是
5、什么。5如图，一定量的理想气体从状态 a 变化到状态 b，其过程如 p-V 图中从 a 到 b 的直线所示。在此过程中_。 （填正确答案标号，选对 1 个给 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气体温度一直降低B气体内能一直增加C气体一直对外做功D气体一直从外界吸热E气体吸收的热量一直全部用于对外做功【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国 III 卷）【答案】 BCD6如图，一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历过程、到达状态 e，对此气体，下列说法正确的是_。 （填正确答案标号，选对 1 个给 2 分，选
6、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过程中气体的压强逐渐减小B过程中气体对外界做正功C过程中气体从外界吸收了热量D状态 c、d 的内能相等E状态 d 的压强比状态 b 的压强小【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标 I 卷）【答案】 BDE7如图所示，一定质量的理想气体在状态 A 时压强为 2.0105 Pa，经历 A B C A 的过程，整个过程中对外界放出 61.4 J 热量求该气体在 A B 过程中对外界所做的功【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 气体对外界做的功为 138.6
7、 J xk/w【解析】整个过程中，外界对气体做功 W=WAB+WCA，且 WCA=pA（ VCVA）由热力学第一定律 U=Q+W，得 WAB=（ Q+WCA）代入数据得 WAB=138.6 J，即气体对外界做的功为 138.6 J8如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口 a 和 b，a、b 间距为 h，a 距缸底的高度为 H；活塞只能在 a、b 间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为 m，面积为 S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为 p0，温度均为 T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达 b
8、 处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为 g。【来源】2018 年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国 II 卷）【答案】 【解析】试题分析：由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。开始时活塞位于 a 处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为 T1，压强为 p1，根据查理定律有式中V1=SHV2=S（ H+h）联立式解得从开始加热到活塞到达 b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为故本题答案是：点睛：本题的关键是找到不同状态下的气体参量，再利
9、用气态方程求解即可。9在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为 l1=18.0 cm 和 l2=12.0 cm，左边气体的压强为 12.0 cmHg。现将 U 形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求 U 形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国 III 卷）【答案】 7.5 cm【解析】试题分析 本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知识点。解析设 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边气
10、体的压强分别为 p1和 p2。U 形管水平放置时，两边气体压强相等，设为 p，此时原左、右两边气体长度分别变为 l1和 l2。由力的平衡条件有10如图，容积为 V 的汽缸由导热材料制成，面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门 K。开始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为 p0， 现将 K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为 时，将 K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了 ，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。【来源】2018 年全国普通高等学校招生
11、统一考试物理（新课标 I 卷）【答案】 设活塞上方液体的质量为 m，由力的平衡条件得联立以上各式得【2017 高考真题】1【2017北京卷】以下关于热运动的说法正确的是A水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后，水分子的热运动停止C水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大【答案】C【解析】水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A 错误；分子在永不停息地做无规则运动，B错误；水的温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一个水分子的运动速率都增大，D 错误；选项 C 说法正确。 【考点定位】分子动理论【名师点睛】温度是分子平均动能的标志，但单个分
12、子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小。2【2017新课标卷】 （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 0400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分
13、比较大【答案】ABC【考点定位】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曲线【名师点睛】本题主要抓住温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同的特点。3【2017新课标卷】 （5 分）如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，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气缸。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_（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
14、自发扩散前后内能相同B气体在被压缩的过程中内能增大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不变【答案】ABD【考点定位】气体的内能；热力学第一定律【名师点睛】此题考查学生对热力学第一定律的理解和运用能力；要知道气体在向真空膨胀时不对外做功；绝热状态时 Q=0；理想气体的内能只与温度有关。4【2017江苏卷】一定质量的理想气体从状态 A 经过状态 B 变化到状态 C，其 VT 图象如图 12A1 图所示下列说法正确的有_（A） A B 的过程中，气体对外界做功（B） A B 的过程中，气体放出热量（C） B C 的过程中，
15、气体压强不变（D） A B C 的过程中，气体内能增加【答案】BC【解析】由图知 A B 的过程中，温度不变，体积减小，故外界对气体做功，所以 A 错误；根据热力学定律知， A B 的过程中，气体放出热量，B 正确； B C 的过程为等压变化，气体压强不变，C 正确；A B C 的过程中，温度降低，气体内能减小，故 D 错误【考点定位】理想气体状态方程 热力学第一定律【名师点睛】两个过程： A 到 B 等温变化， B 到 C 等压变化5【2017新课标卷】（5 分）如图，一定质量的理想气体从状态 a 出发，经过等容过程 ab 到达状态b，再经过等温过程 bc 到达状态 c，最后经等压过程 ca
16、 回到状态 a。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在过程 ab 中气体的内能增加B在过程 ca 中外界对气体做功C在过程 ab 中气体对外界做功D在过程 bc 中气体从外界吸收热量E在过程 ca 中气体从外界吸收热量【答案】ABD【考点定位】理想气体的等容变化、等压变化和等温变化、热力学第一定律【名师点睛】本题考查了理想气体的三种特殊状态变化，等容变化、等压变化和等温变化，考查了其中气体与外界的能量交换情况及热力学第一定律，解题时要分析清楚图象，根据理想气体状态方程与热力学
17、第一定律解题。6【2017江苏卷】题 12A2（甲）和（乙）图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为 30 s，两方格纸每格表示的长度相同比较两张图片可知：若水温相同，_（选填“甲”或“乙”）中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，_（选填“甲”或“乙”）中水分子的热运动较剧烈 【答案】甲 乙【解析】温度相同，颗粒越大，布朗运动越不明显，所以若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，温度越高，布朗运动越明显，故乙中水分子的热运动较剧烈【考点定位】布朗运动【名师点睛】本题主要考查布朗运动，布朗运动与悬浮在液体中颗粒的大小及液体的温度有关7【2017
18、江苏卷】科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子资料显示，某种蛋白的摩尔质量为 66 kg/mol，其分子可视为半径为 3109 m 的球，已知阿伏加德罗常数为 6.01023 mol1请估算该蛋白的密度（计算结果保留一位有效数字）【考点定位】阿伏加德罗常数【名师点睛】本题主要考查阿伏加德罗常数，摩尔质量、摩尔体积等物理量间的关系，记得公式，用心计算，小心有效数字的要求即可8【2017新课标卷】 （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K2位于细管的中部， A、 B 的顶部各有一阀门 K1、K 3； B 中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可
19、忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在 B 的底部；关闭 K2、K 3，通过 K1给汽缸充气，使 A 中气体的压强达到大气压 p0的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27 ，汽缸导热。（i）打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；（ii）接着打开 K3，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。【答案】（i） V/2 2p0 （i i ） 顶部 （i i i） 1.6 p0【解析】 （i）设打开 K2后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积为 V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得 01p 1(3)(2
20、)V联立式得 1 02p（ii）打开 K3后，由式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与 A 中气体的体积之和为 V2（ ）定律得 321pT将有关数据代入式得p3=1.6p0 【考点定位】玻意耳定律、查理定律【名师点睛】本题重点考查理想气体的状态方程，在分析的时候注意，气缸导热，即第一个过程为等温变化，审题的时候注意关键字眼。9【2017新课标卷】 （10 分）一热气球体积为 V，内部充有温度为 Ta的热空气，气球外冷空气的温度为 Tb。已知空气在 1 个大气压、温度 T0时的密度为 0，该气球内、外的气压始终都为 1 个大气压，重力加速度大小为 g。（i）求该热气球所受浮力的大小；（ii）求
21、该热气球内空气所受的重力；（iii）设充气前热气球的质量为 m0，求充气后它还能托起的最大质量。【答案】 （i） 0bgVT （ii） agVT （iii） 000baVTm【解析】 （i）设 1 个大气压下质量为 m 的空气在温度 T0时的体积为 V0，密度为0m()气球内热空气所受的重力： ()aGTVg联立解得：0aVg()设该气球还能托起的最大质量为 m，由力的平衡条件可知： mg=fGm0g联立可得：000baT【考点定位】盖-吕萨克定律；物体的平衡【名师点睛】此题是热学问题和力学问题的结合题；关键是知道阿基米德定律，知道温度不同时气体密度不同；能分析气球的受力情况列出平衡方程。10
22、【2017新课标卷】（10 分）一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡 M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管 K1和 K2。 K1长为 l，顶端封闭， K2上端与待测气体连通； M 下端经橡皮软管与充有水银的容器 R 连通。开始测量时， M 与 K2相通；逐渐提升 R，直到 K2中水银面与 K1顶端等高，此时水银已进入 K1，且 K1中水银面比顶端低 h，如图（b）所示。设测量过程中温度、与 K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知 K1和 K2的内径均为 d， M 的容积为 V0，水银的密度为 ，重力加速度大小为 g。求：（i）待测气体的压强；（ii）该仪器能够测量的最大压强。【
23、答案】（i）204()gdhVl（ii）204gdlV【解析】（i）水银面上升至 M 的下端使玻璃泡中的气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积为 V，压强等于待测气体的压强 p。提升 R，直到 K2中水银面与 K1顶端等高时， K1中的水银面比顶端低 h；设此时封闭气体的压强为 p1，体积为 V1，则204dlV21h【考点定位】玻意耳定律【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用，解题关键是确定以哪一部分气体为研究对象，并能找到气体在不同状态下的状态参量，然后列方程求解。【2016 高考真题】1 【2016江苏卷】在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压
24、锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为A压强变小 B压强不变 C一直是饱和汽 D变为未饱和汽【答案】AC【解析】在冷却过程中，温度降低，锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡，所以锅内水蒸汽一直是饱和汽，故 C 正确；D 错误；在冷却过程中，温度降低，饱和汽的压强减小，所以 A 正确；B 错误【考点定位】饱和汽【方法技巧】高压锅的密封的，在冷却的过程中，锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡。2【2016上海卷】如图，粗细均匀的玻璃管 A 和 B 由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内，初始时两管水银面等高， B 管上方与大气相通。若固定 A 管，将 B 管沿竖直方
25、向缓慢下移一小段距离 H， A 管内的水银面高度相应变化 h，则A h=H B h 2HC h= 2HD 2HhH【答案】B【考点定位】气体压强【方法技巧】先分析 B 管下降前，封闭气体压强与大气压相等， 0Ap；再分析 B 管下降后，封闭气体压强与大气压关系： 0(2)ApgHhp，分析时注意 A 管和 B 管内水银下降的高度和等于 H 这个关系，12Hh。3 【2016上海卷】某气体的摩尔质量为 M，分子质量为 m 。若 1 摩尔该气体的体积为 Vm，密度为 ，则该气体单位体积分子数为（阿伏伽德罗常数为 NA）A mNV B mV C D AN【答案】ABC【考点定位】阿伏伽德罗常数、物质
26、的量【方法技巧】首先通过阿伏伽德罗常数和摩尔体积相比可以得到气体单位体积内的分子数，再通过选项结论反推，反推过程中要注意各物理量的意义。4 【2016北京卷】雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5 分别表示直径小于或等于 10 m、2.5 m 的颗粒物（PM 是颗粒物的英文缩写） 。某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10 的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显
27、减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。 据此材料，以下叙述正确的是APM10 表示直径小于或等于 1.010-6 m 的悬浮颗粒物BPM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力CPM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动DPM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大【答案】C【解析】根据题给信息可知 6PM10m01d，A 错误；由于颗粒物处于静止状态，其受到空气分子作用力的合力与重力等大反向，故 B 错误；PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动，C 正确；因为PM10 的浓度随高度的增加略有减小，而 PM10 中含有 PM2.5，所以 PM2.5 的浓度也应随高度的增加略有减小，D 错误。
28、【考点定位】考查了布朗运动【方法技巧】对于信息题，不要过多注意题目的长度，一定要仔细阅读题文，从题文中找出相应的信息，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，布朗运动既不是颗粒分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映。5 （4 分） 【2016海南卷】一定量的理想气体从状态 M 可以经历过程 1 或者过程 2 到达状态 N，其 pV图象如图所示。在过程 1 中，气体始终与外界无热量交换；在过程 2 中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是_。 （填入正确答案标号。选对 1 个得
29、 2 分，选对 2 个得3 分，选对 3 个得 4 分；有选错的得 0 分）A气体经历过程 1，其温度降低B气体经历过程 1，其内能减小C气体在过程 2 中一直对外放热D气体在过程 2 中一直对外做功E气体经历过程 1 的内能改变量与经历过程 2 的相同【答案】ABE【考点定位】气体的等容变化和等压变化、热力学第一定律、气体的等温变化【名师点睛】本题考查了判断气体吸热与放热情况、气体内能如何变化，分析清楚图示图象、由理想气体状态方程与热力学第一定律即可正确解题。6 【2016全国新课标卷】 （5 分）关于热力学定律，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
30、 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气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如 果 两 个 系 统 分 别 与 状 态 确 定 的 第 三 个 系 统 达 到 热 平 衡 ， 那 么 这 两 个 系 统 彼 此 之 间 也 必 定 达 到 热 平 衡【答案】BDE【考点定位】热力学定律、理想气体的性质【名师点睛】本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质。此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住热力学第一定律 E=W+Q、热力学第二定律有关结
31、论以及气体的状态变化方程等重要的知识点。7 【2016全国新课标卷】 （5 分）一定量的理想气体从状态 a 开始，经历等温或等压过程ab、 bc、 cd、 da 回到原状态，其 pT 图像如图所示，其中对角线 ac 的延长线过原点 O。下列判断正确的是_。 （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气体在 a、 c 两状态的体积相等 B气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能C在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E
32、在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功【答案】ABE【解析】由理想气体状态方程 PV=nRT 知 nRPTV， a 与 c 的体积相等，选项 A 正确。理想气体的内能由温度决定，而 TcTa，故 a 的内能大于 c 的内能，选项 B 正确。由热力学第一定律 U=Q+W 知， cd 过程温度不变（内能不变） ，则 Q=W，选项 C 错误。 da 过程温度升高，即内能增大，则吸收的热量大于对外做的功，选项 D 错误。 bc 过程中外界对气体做的功 Wbc=pc(VbVc)， da 过程中气体对外界做的功 Wda=pa(VaVd)，对两个等温变化过程有 paVa=pcV
33、b， pcVc=paVd，联立各式得 Wbc=paVapcVc， Wda= paVapcVc，选项 E 正确。故选 ABE。【考点定位】理想气体状态方程、热力学第一定律【名师点睛】此题主要考查理想气体的状态变化方程以及热力学第一定律；解题关键是弄清图线的物理意义，并能从图象中获取信息；热力学第一定律也是常考的知识点，要掌握表达式 U=Q+W，并能理解公式中各个物理量的含义及符号法则。8 【2016全国新课标卷】关于气体的内能，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质量和温度
34、都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【答案】CDE【考点定位】考查了分子热运动【方法技巧】理想气体是一种理想化的物理模型，实际上并不存在；理想气体的内能仅与温度有关，与气体的体积无关；实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看作理想气体。二、非选择题9 【2016江苏卷】如题 12A1 图所示，在斯特林循环的 pV 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等容过程组成
35、B C 的过程中，单位体积中的气体分子数目 （选填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 状态 A 和状态 D 的气体分子热运动速率的统计分布图象如题 12A2 图所示，则状态 A 对应的是 （选填“”或“” ） 【答案】不变 【解析】由题图知 B C 的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变；因当温度升高，分子热运动加剧，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽，变平坦，由题中图 12A-1 知状态 A 的温度低，所以对应的是【考点定位】理想气体【方法技巧】对一定质量的理想气体等容过程，气体的密度不变，即单位体
36、积中的气体分子数目不变；理解气体分子热运动速率的统计分布图象。10 【2016上海卷】 （8 分）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端 O 自由转动，管长 0.5 m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为 270 K 时，用一段水银将长度为 0.3 m 的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度 l 和力传感器读数 F 之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变） 。（1）管内水银柱长度为 m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为 K。（2）若气柱初始长度大于
37、 0.3 m，该温度计能测量的最高温度将 （选填：“增大” ， “不变”或“减小” ） 。（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将 （选填：“偏高” ， “不变”或“偏低” ） 。【答案】 （1）0.1； 360 （2）减小（3）偏低（3）实验过程中大气压强增加，公式 0pVT， 得到 0TpV，温度会增加，但如果仍然用0VT计算的话，会出现测量值偏低。【考点定位】力矩、气体状态方程【方法技巧】根据力矩的平衡计算水银长度，根据公式 0VT计算气体温度，根据公式 0VT判断测量值温度的变化。11 【2016江苏卷】如题 12A-1 图所示，在 A B 和 D A 的过程中，气体放
38、出的热量分别为 4J 和20J在 B C 和 C D 的过程中，气体吸收的热量分别为 20J 和 12J求气体完成一次循环对外界所做的功【答案】8J【解析】完成一次循环气体内能不变 U=0，吸收的热量 Q=(20+12420)J=8 J由热力学第一定律 U=Q+W 得， W=-8 J气体对外做功为 8 J【考点定位】热力学定律【方法技巧】重点考查热力学第一定律，本题的关键在于气体完成一次循环气体内能不变，从而结合热力学定律求解问题。12 （8 分） 【2016海南卷】如 图 ， 密 闭 汽 缸 两 侧 与 一 U 形 管 的 两 端 相 连 ， 汽 缸 壁 导 热 ； U 形 管 内 盛有 密
39、 度 为 =7.5102 kg/m3的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为 p0=4.5103 Pa。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使 U 形管两侧液面的高度差 h=40 cm，求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小 g=10 m/s2，U 形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。【答案】1:1由此解得1032V（另一解不合题意，舍去）由式和题给条件得 V1:V2=1:1【考点定位】理想气体的状态方程、封闭气体压强【名师点睛】本题考查了求气体体积，应用玻意耳定律即可正确解题，求出气体的压强是正确解题的关键。13 【2016上
40、海卷】 （10 分）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分 A 和 B，上下两部分气体初始温度相等，且体积 VA VB。（1）若 A、 B 两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？某同学解答如下： 设两部分气体压强不变，由 12VT， TV，所以水银柱将向下移动。上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置， A、 B两部分气体始末状态压强的变化量分别为 pA和 pB，分析并比较二者的大小关系。【答案】 （1）不正确 水银柱向上移动
41、（2） =【解析】 （1）不正确。（2）升温前有 pB=pA+ph（ ph为汞柱压强）升温后同样有 pB =pA+ph两式相减可得 【考点定位】查理定律、封闭气体压强【方法技巧】通过查理定律计算分析水银柱的移动方向；建立升温前后 A、 B 气体压强关系，两式相减就可以计算出两部分气体的压强变化关系。14 【2016全国新课标卷】 （10 分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差 p 与气泡半径 r 之间的关系为 p=2r,其中 =0.070 N/m。现让水下 10 m 处一半径为 0.50 cm 的气泡缓慢上升。已知大气压强 p0=1.0105 Pa，水的密度 =1.010
42、3 kg/m3，重力加速度大小 g=10 m/s2。（ i） 求 在 水 下 10 m 处 气 泡 内 外 的 压 强 差 ；（ ii） 忽 略 水 温 随 水 深 的 变 化 ， 在 气 泡 上 升 到 十 分 接 近 水 面 时 ， 求 气 泡 的 半 径 与 其 原 来 半 径 之 比 的 近 似 值 。【答案】（i）28 Pa （ii）1.3【解析】（i）当气泡在水下 h=10 m 处时，设其半径为 r1，气泡内外压强差为 p1，则p1=2r由式知， pip0， i=1，2 ，故可略去式中的 pi项。代入题给数据得321.r【考点定位】理想气体状态方程【名师点睛】本题是对理想气体状态方
43、程的应用的考查；解题关键是找到所研究的气体的两个状态，并且能找到各个状态的状态参量：压强、体积。15 【2016全国新课标卷】 （10 分）一氧气瓶的容积为 0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压。某实验室每天消耗 1 个大气压的氧气 0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。【解析】设氧气开始时的压强为 p1，体积为 V1，压强变为 p2（2 个大气压）时，体积为 V2。根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2重新充气前，用去的氧气在 p2压强下的体积为 V3=V2V1设用去的氧气在 p0
44、（1 个大气压）压强下的体积为 V0，则有 p2V3=p0V0设实验室每天用去的氧气在 p0下的体积为 V，则氧气可用的天数为 N=V0/ V联立式，并代入数据得 N=4（天）【考点定位】气体实验定律【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用；解题关键是确定以哪一部分气体为研究对象，并能找到气体在不同状态下的状态参量，然后列方程求解。16 【2016全国新课标卷】一 U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强 p0=75.0 cmHg。环境温度不变。【答案】 9.42cmh根据题意可得 21p， 220.54.cmcl h根据玻意耳定律得 ，解得 9.h【考点定位】考查了理想气体状态方程的应用【方法技巧】由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都做等温变化。先研究的左端气体，根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究右端的气体，求出活塞下移后的长度和气体压强，根据几何关系求解活塞向下移动的距离。
