2019版高考物理二輪復習 專題七 選考部分 第17講 熱學學案.docx

《2019版高考物理二輪復習 專題七 選考部分 第17講 熱學學案.docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考物理二輪復習 專題七 選考部分 第17講 熱學學案.docx（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第17講熱　學 主干體系知識 核心再現(xiàn)及學科素養(yǎng) 知識規(guī)律 (1)分子動理論：分子直徑的數(shù)量級是10－10m；分子永不停息地做無規(guī)則運動；分子間存在相互的引力和斥力． (2)氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程． ①p1V1＝p2V2；②＝；③＝； ④＝. (3)熱力學定律． ①熱力學第一定律：ΔU＝W＋Q. ②熱力學第二定律：自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性． 思想方法 (1)物理思想：理想化模型思想、控制變量思想． (2)物理方法：類比法、假設(shè)法、轉(zhuǎn)換研究對象法. 1．(2018高考全國卷Ⅰ，33)(1)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e.對此氣體，下列說法正確的是________． A．過程①中氣體的壓強逐漸減小 B．過程②中氣體對外界做正功 C．過程④中氣體從外界吸收了熱量 D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等 E．狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小 (2)如圖，容積為V的汽缸由導熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細管理與裝有某種液體的容器相連，細管上有一閥門K.開始時，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強均為p0.現(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當流入的液體體積為時，將K關(guān)閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了.不計活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g.求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量． 解析　(1)A錯：過程①中，氣體由a到b，體積V不變、T升高，則壓強增大．B對：過程②中，氣體由b到c，體積V變大，對外界做功．C錯：過程④中，氣體由d到e，溫度T降低，內(nèi)能ΔU減小，體積V不變，氣體不做功，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，得Q<0，即氣體放出熱量．D對：狀態(tài)c、d溫度相同，所以內(nèi)能相同．E對： 由b到c的過程，作過狀態(tài)b、c的等壓線，分析可得pb>pc，由c到d的過程，溫度不變，Vcpd，所以pb>pc>pd. (2)設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為V1，壓強為p1；下方氣體的體積為V2，壓強為p2.在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由玻意耳定律得 p0＝p1V1① p0＝p2V2② 由已知條件得 V1＝＋－＝V③ V2＝－＝④ 設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m，由力的平衡條件得 p2S＝p1S＋mg⑤ 聯(lián)立以上各式得 m＝⑥ 答案　(1)BDE　(2) 2．(2018高考全國卷Ⅱ，33)(1)對于實際的氣體，下列說法正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能 B．氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能 C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能 D．氣體的體積變化時，其內(nèi)能可能不變 E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能 (2)如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體．已知活塞持量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦．開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0.現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處．求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功．重力加速度大小為g. 解析　(1)A錯：氣體的內(nèi)能不考慮氣體自身重力的影響，故氣體的內(nèi)能不包括氣體分子的重力勢能．B、E對：實際氣體的內(nèi)能包括氣體的分子動能和分子勢能兩部分．C錯：氣體整體運動的動能屬于機械能，不是氣體的內(nèi)能．D對：氣體體積變化時，分子勢能發(fā)生變化，氣體溫度也可能發(fā)生變化，即分子勢能和分子動能的和可能不變． (2)開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動．設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有 ＝① 根據(jù)力的平衡條件有 p1S＝p0S＋mg② 聯(lián)立①②式可得 T1＝T0③ 此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2.根據(jù)蓋—呂薩克定律有 ＝④ 式中 V1＝SH⑤ V2＝S(H＋h)⑥ 聯(lián)立③④⑤⑥式解得 T2＝T0⑦ 從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為 W＝(p0S＋mg)h⑧ 答案　(1)BDE　(2)T0　(p0S＋mg)h 3．(2018高考全國卷Ⅲ，33)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p－V圖中從a到b的直絲所示．在此過程中(　　) A．氣體溫度一直降低 B．氣體內(nèi)能一直增加 C．氣體一直對外做功 D．氣體一直從外界吸熱 E．氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功 (2)在兩端封閉、粗細均勻的U形玻璃管內(nèi)有一段水銀柱、水銀柱的兩端各封閉有一段空氣．當U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左邊氣體的壓強為12.0 cmHg.現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊．求U形管平放時兩邊空氣柱的長度．在整個過程中，氣體溫度不變． 解析　(1)A錯：在p－V圖中理想氣體的等溫線是雙曲線的一支，而且離坐標軸越遠溫度越高，故從a到b溫度升高．B對：一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，溫度越高，內(nèi)能越大．C對：氣體體積膨脹，對外做功．D對：根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，得Q＝ΔU－W，由于ΔU>0、W<0，故Q>0，氣體吸熱．E錯：由Q＝ΔU－W可知，氣體吸收的熱量一部分用來對外做功，一部分用來增加氣體的內(nèi)能． (2)設(shè)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強分別為p1和p2.U形管水平放置時，兩邊氣體壓強相等，設(shè)為p.此時原左、右兩邊氣柱長度分別變?yōu)閘′1和l′2.由力的平衡條件有 p1＝p2＋ρg(l1－l2)① 式中ρ為水銀密度，g為重力加速度大?。? 由玻意耳定律有 p1l1＝pl1′② p2l2＝pl2′③ 兩邊氣柱長度的變化量大小相等 l1′－l1＝l2－l′2④ 由①②③④式和題給條件得 l1′＝22.5 cm⑤ l2′＝7.5 cm⑥ 答案　(1)BCD　(2)22.5 cm　7.5 cm [考情分析] 1．高考考查特點 本考點為高考熱點，題型多為計算題，題目綜合難度較大，一般結(jié)合氣體實驗定律、氣體壓強的微觀解釋、熱力學第一定律、氣體圖象進行命題．?？碱愋陀校? (1)“汽缸”類 ①一部分氣體多狀態(tài)變化 ②兩部分氣體狀態(tài)變化 (2)“液柱”類 ①“U形管”類：兩部分氣體狀態(tài)變化 ②“直玻璃管”類 a．兩部分氣體狀態(tài)變化 b．一部分氣體狀態(tài)變化(管轉(zhuǎn)動) (3)“打氣、抽氣”類 2．解題的常見誤區(qū)及提醒 (1)沒有弄清理想氣體狀態(tài)方程的應用條件是一定質(zhì)量的理想氣體是常見的解題誤區(qū)； (2)對于多過程問題不能判斷狀態(tài)參量中的不變量，錯誤的選取氣體實驗定律． 高頻考點一　分子運動理論、內(nèi)能及熱力學定律 [備考策略] 1．必須掌握的三個問題 (1)必須掌握微觀量估算的兩個模型 球模型：V＝πR3(適用于估算液體、固體分子直徑)． 立方體模型：V＝a3(適用于估算氣體分子間距)． (2)必須明確反映分子運動規(guī)律的兩個實例 ①布朗運動 研究對象：懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒． 運動特點：無規(guī)則、永不停息． 相關(guān)因素：顆粒大小、溫度． ②擴散現(xiàn)象 產(chǎn)生原因：分子永不停息地無規(guī)則運動． 相關(guān)因素：溫度． (3)必須弄清的分子力和分子勢能 ①分子力：分子間引力與斥力的合力．分子間距離增大，引力和斥力均減??；分子間距離減小，引力和斥力均增大，但斥力總比引力變化得快． ②分子勢能：分子力做正功，分子勢能減?。环肿恿ψ鲐摴?，分子勢能增大；當分子間距為r0(分子間的距離為r0時，分子間作用的合力為0)時，分子勢能最?。? 2．物體的內(nèi)能與熱力學定律 (1)物體內(nèi)能變化的判定：溫度變化引起分子平均動能的變化；體積變化，分子間的分子力做功，引起分子勢能的變化． (2)熱力學第一定律 ①公式：ΔU＝W＋Q； ②符號規(guī)定：外界對系統(tǒng)做功，W>0；系統(tǒng)對外界做功，W<0.系統(tǒng)從外界吸收熱量，Q>0；系統(tǒng)向外界放出熱量Q<0.系統(tǒng)內(nèi)能增加，ΔU>0；系統(tǒng)內(nèi)能減少，ΔU<0. (3)熱力學第二定律的表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體(按熱傳遞的方向性表述)或不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響(按機械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述)．第二類永動機是不可能制成的． [題組突破] 1－1.(多選)下列說法正確的是(　　) A．布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的無規(guī)則運動 B．氣體的溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增大 C．一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加 D．只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低． E．分子力只要增大，分子間的分子勢能就要增大 ACD　[布朗運動是液體或氣體中懸浮微粒的無規(guī)則運動，而不是分子的運動，故A對．溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每個分子的速率都增大，故B錯．一定量100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣，雖然溫度沒有升高，但此過程必須吸熱，而吸收的熱量使分子之間的距離增大，分子勢能增加，故C對．溫度是分子熱運動的平均動能的標志，故D對．由Ep－r和F－r圖象比較可知，分子力增大，分子間的分子勢能不一定增大，E錯．] 1－2.(多選)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空．現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸．待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓加到原來的體積．假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣．下列說法正確的是(　　) A．氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同 B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大 C．在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功 D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功 E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變 ABD　[由于隔板右側(cè)是真空，隔板抽開后，氣體自發(fā)擴散至整個汽缸，并不做功也沒有熱量交換，所以自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同，故選項A正確，選項C錯誤；氣體被壓縮過程中，外界對氣體做功，沒有熱量交換，根據(jù)ΔU＝W＋Q，氣體的內(nèi)能增大，故選項B、D正確；氣體被壓縮過程中，溫度升高，分子平均動能增大，故選項E錯誤．] 1－3.(多選)下列說法中正確的是(　　) A．氣體放出熱量，其分子的平均動能可能增大 B．布朗運動不是液體分子的運動，但它可以說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動 C．當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大 D．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第一定律 E．某氣體的摩爾體積為V，每個分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝ ABC　[氣體放出熱量，同時外界對氣體做功，溫度可能升高，其分子的平均動能增大，故A正確；布朗運動不是液體分子的運動，但它可以說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故B正確；當分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大，故C正確；第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律，故D錯誤；某固體或液體的摩爾體積為V，每個分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝，而氣體分子間距較大此式不成立，故E錯誤．] 1－4.(2018湖北襄陽二模)(1)(多選)給體積相同的兩個容器A、B分別裝滿溫度為60 ℃的熱水和6 ℃的冷水，下列說法中正確的是(　　) A．由于溫度是分子平均動能的標志，所以容器A中水分子的平均動能比容器B中水分子的平均動能大 B．由于溫度越高，布朗運動越劇烈，所以容器A中水分子的布朗運動比容 B中水分子的布朗運動更劇烈 C．若把A、B兩個容器靠在一起，則A、B兩容器內(nèi)水的內(nèi)能都將發(fā)生改變，這種改變內(nèi)能的方式叫熱傳遞 D．由于A、B兩容器內(nèi)水的體積相等，所以A、B兩容器中水分子間的平均距離相等 E．已知水的相對分子質(zhì)量是18，若容器B中水的質(zhì)量為3 kg，水的密度為1.0103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.021023mol－1，則容器B中水分子個數(shù)約為1.01026 (2)空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來越少，人會感覺干燥，某空調(diào)工作一段時間后，排出液化水的體積V＝1.0103cm3.已知水的密度ρ＝1.0103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.810－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023mol－1. 試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字) ①該液化水中含有水分子的總數(shù)N； ②一個水分子的直徑d. 解析　(1)布朗運動不是水分子的運動，而是水中小顆粒的無規(guī)則運動，所以選項B錯誤．由于A、B兩容器中水的密度不同(熱水的密度較小)，所以A、B兩容器中水質(zhì)量不同，水分子的個數(shù)不同，水分子間的平均距離也不相等，選項D錯誤．根據(jù)題意，水的摩爾質(zhì)量為18 g/mol，容器B中水的物質(zhì)的量為n＝mol＝mol，所以容器B中水分子個數(shù)約為N＝nNA＝1.01026，選項E正確． (2)①水的摩爾體積為 V0＝＝1.810－5m3/mol， 水分子數(shù)為：N＝NA＝31025個 ②建立水分子的球模型有＝πd3， 水分子的直徑為 d＝＝m≈410－10m. 答案　(1)ACE　(2)①31025個?、?10－10m [歸納反思] 熱學中的估算問題 (1)油膜法估算分子直徑：d＝ V為純油酸體積，S為單分子油膜面積． (2)分子總數(shù)：N＝nNA＝NA＝NA. Mm為摩爾質(zhì)量． Vm為摩爾體積． [注意]　對氣體而言，N≠. V個為一個分子的體積． (3)兩種模型： 球模型：V＝πR3(適用于估算液體、固體分子直徑) 立方體模型：V＝a3(適用于估算氣體分子間距) 高頻考點二　固體、液體和氣體 [備考策略] 1．晶體和非晶體 比較 晶體 非晶體 單晶體 多晶體 形狀 有確定的幾何形狀 沒有確定的幾何形狀 熔點 固定 固定 無固定熔點 物質(zhì)性質(zhì) 各向異性 各向同性 各向同性 2.液晶的性質(zhì)： 液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流動，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點，在光學、電學物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性． 3．液體的表面張力 使液體表面有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向跟液面相切與分界線垂直． 4．飽和汽壓的特點 液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)． 5．相對濕度 某溫度時空氣中水蒸氣的壓強占同一溫度時水的飽和汽壓的百分比，即：B＝100%. 6．正確理解溫度的物理意義 (1)溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能越大． (2)溫度越高，一定質(zhì)量的某種物質(zhì)分子動能總和增大，但物體的內(nèi)能不一定越大． 7．對氣體壓強的理解 (1)氣體對容器壁的壓強是氣體分子頻繁碰撞的結(jié)果，溫度越高，氣體分子密度越大，氣體的壓強就越大． (2)地球表面大氣壓強可認為是大氣重力產(chǎn)生的． [題組突破] 2－1.(2018江西南昌模擬)(多選)下列說法正確的是(　　) A．晶體的導熱性能一定是各向異性 B．封閉氣體的壓強僅與分子的密集程度有關(guān) C．夏季天旱時，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細管，防止水分蒸發(fā) D．雖然大量分子做無規(guī)則運動，速率有大有小，但分子的速率卻按一定的規(guī)律分布 E．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢 CDE　[單晶體的導熱性能一定是各向異性，多晶體的導熱性能是各向同性的，選項A錯誤；封閉氣體的壓強與分子的密集程度和氣體分子的平均速率有關(guān)，選項B錯誤；夏季天旱時，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細管，防止水分蒸發(fā)，選項C正確；雖然大量分子做無規(guī)則運動，速率有大有小，但分子的速率卻按一定的規(guī)律分布，選項D正確；由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢，選項E正確．] 2－2.(2018山東泰安模擬)(多選)下列說法正確的是(　　) A．小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果 B．給車胎打氣，越壓越吃力，是由于分子間存在斥力 C．干濕泡溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠 D．常見的金屬都是非晶體 E．液晶的光學性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性 ACE　[空氣中的小雨滴呈球形是水的表面張力，使雨滴表面有收縮趨勢，A正確；給車胎打氣，越壓越吃力，是由于打氣過程中氣體壓強增大的結(jié)果，不是由于分子間存在斥力，B錯誤；干濕泡溫度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是因為濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱，干濕泡溫度計的兩個溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠，C正確；常見的金屬都是晶體，D錯誤；液晶像液體一樣可以流動，又具有某些晶體結(jié)構(gòu)特征的一類物質(zhì)，所以液晶的光學性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，E正確．故選ACE.] 2－3.(2018揭陽市揭東一中檢測)(多選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(　　) A．當氣體溫度變化時，氣體內(nèi)能一定變化 B．若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定變化 C．若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變 D．若氣體的溫度隨時間不斷升高，其壓強也一定不斷增大 E．氣體溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān) ACE　[一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，溫度變化氣體內(nèi)能一定變化，故A正確；若氣體的內(nèi)能不變，則氣體的溫度不變，氣體的壓強與體積可能發(fā)生變化，氣體的狀態(tài)可能變化，故B錯誤；由理想氣體狀態(tài)方程＝C，可知若氣體的壓強和體積都不變，則溫度不變，所以其內(nèi)能也一定不變，故C正確；由理想氣體狀態(tài)方程＝C知，溫度T升高，pV一定增大，但壓強不一定增大，故D錯誤；氣體絕熱壓縮或膨脹時，氣體不吸熱也不放熱，氣體內(nèi)能發(fā)生變化，溫度升高或降低，在非絕熱過程中，氣體內(nèi)能變化，要吸收或放出熱量，由此可知氣體溫度每升高1 K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)，故E正確．] 2－4.(2018東北三省四市二模)下列說法正確的是(　　) A．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子間斥力大于引力的緣故 B．懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越多，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯 C．在單晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性 D．水在蒸發(fā)的過程中，既有水分子從液面飛出，又有水分子從空氣撞到水面回到水中 E．密封在容積不變的容器內(nèi)的理想氣體，若氣體從外界吸熱，則溫度一定升高 CDE　[氣體失去了容器的約束會散開，是因為氣體分子在永不停息地做規(guī)則運動，選項A錯誤；懸浮在液體中的微粒越大，布朗運動越不明顯，選項B錯誤；根據(jù)單晶體的特點知，選項C正確；蒸發(fā)過程中是一個動態(tài)過程，既會有水分子從液面飛出，也有水分子進入水面，選項D正確；等容過程，體積不變，氣體不對外做功，若從外界吸熱，內(nèi)能一定增加，溫度一定升高，選項E正確．] 高頻考點三　氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程 [備考策略] 一、必須理清的知識聯(lián)系 二、必須掌握的三個要點 1．壓強的計算 (1)被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應用平衡條件或牛頓第二定律求解． (2)應用平衡條件或牛頓第二定律求解，得出的壓強單位為Pa.若應用p＝p0＋h或p＝p0－h(huán)來表示壓強，則壓強p的單位為cmHg或mmHg. 2．氣體實驗定律 (1)等溫變化：pV＝C或p1V＝p2V2； (2)等容變化：＝C或＝； (3)等壓變化：＝C或＝； (4)理想氣體狀態(tài)方程：＝C或＝或＋＝. 3．應用氣體實驗定律的三個重點環(huán)節(jié) (1)正確選擇研究對象：對于變質(zhì)量問題要保證研究質(zhì)量不變的部分或把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題處理；對于多部分氣體問題，要各部分獨立研究，各部分之間一般通過壓強找聯(lián)系． (2)列出各狀態(tài)的參量：氣體在初、末狀態(tài)，往往會有兩個(或三個)參量發(fā)生變化，把這些狀態(tài)參量羅列出來會比較準確、快速的找到規(guī)律． (3)認清變化過程：準確分析變化過程以便正確選用氣體實驗定律． [命題視角] 考向1　一部分氣體多個狀態(tài)變化過程問題 例1　(2018屆湖北省武漢市高三下學期五月理綜訓練)如圖所示，密閉性能良好的杯蓋扣在盛有少量熱水的杯身上，杯蓋的質(zhì)量為m，杯身與熱水的總質(zhì)量為M，杯蓋的面積為S.初始時，杯內(nèi)氣體的溫度為T0，壓強與大氣壓強P0相等．因杯子保溫，杯內(nèi)氣體溫度逐漸降低，不計摩擦，不考慮杯內(nèi)水的汽化和液化，重力加速度為g. (ⅰ)求溫度降為T1時杯內(nèi)氣體的壓強P1； (ⅱ)杯身保持靜止，溫度為Ti時緩慢起杯蓋所需的力至少多大？ (ⅲ)溫度為多少時，用上述方法提杯蓋恰能將整個杯子提起？ 解析　(ⅰ)降溫過程，由查理定律＝① 溫度降為T1時，杯內(nèi)氣體的壓強p1＝T1② (ⅱ)對杯蓋受力分析，如圖(a)所示，當杯蓋與杯身間的彈力恰好為零時，拉力最小． 由平衡條件p1S＋F＝p0S＋mg③ 最小拉力F＝p0S＋mg－p0S④ (ⅲ)設(shè)提起杯子時氣體壓強為p2，溫度為T2，杯身受力如圖(b)所示． 由平衡條件p0S＝p2S＋Mg⑤ 由查理定律＝⑥ 此時溫度T2＝T0－⑦ 答案　(1)T1　(2)p0S＋mg－p0S　(3)T0－ 考向2　涉及多部分氣體相聯(lián)的問題 例2　(2018濟寧市高三第二次模擬)如圖所示，開口向上豎直放置內(nèi)壁光滑的氣缸，其側(cè)壁是絕熱的，底部導熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的密閉活塞，活塞A導熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態(tài)整個裝置靜止不動處于平衡，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的長度均為l0，溫度為T0.設(shè)外界大氣壓強p0保持不變，活塞的橫截面積為S，且mg＝0.1 p0S，環(huán)境溫度保持不變．在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質(zhì)量等于2m時，兩活塞在某位置重新處于平衡．求： (ⅰ)此時第Ⅱ部分氣體的長度； (ⅱ)若只對Ⅱ氣體緩慢加熱，使活塞A回到初始位置，求此時Ⅱ氣體的溫度． 解析　(ⅰ)初狀態(tài)Ⅱ氣體壓強 p2＋＝1.2p0 加鐵砂后Ⅱ氣體壓強 p2′＝p0＋＝1.4p0 由玻意耳定律p2l0S＝p2′l2S 解得：l2＝l0； (ⅱ)初狀態(tài)Ⅰ氣體壓強p1＝p0＋＝1.1p0 加鐵砂后Ⅰ氣體壓強p1′＝p0＋＝1.3p0 由玻意耳定律p1l0S＝p1′l1S 解得：l1＝l0 當活塞A回到原來位置時Ⅱ氣體長度l2′＝2l0－l1＝l0 由公式＝ 解得：T2＝T0. 答案　(1)l0　(2)T0 考向3　變質(zhì)量問題 例3　如圖所示，總體積為V的圓柱形汽缸中，有一個厚度不計的輕質(zhì)活塞，活塞橫截面積為S，與汽缸壁之間可以無摩擦滑動．在溫度為T0，大氣壓強為p0的環(huán)境中，用活塞密封一定質(zhì)量的空氣，并在活塞上放一個質(zhì)量為m的重物(mg＝p0S)，系統(tǒng)達到平衡狀態(tài)后，系統(tǒng)的體積為，并與環(huán)境溫度相同．為使活塞升至汽缸頂部，現(xiàn)用一個打氣筒對汽缸充氣，打氣筒一次可以把一個標準大氣壓下體積為的空氣充入汽缸．(空氣看作理想氣體＝1.414) (1)在緩慢充氣的情況下，缸內(nèi)氣體溫度不變，求至少充氣多少次才能使活塞升至汽缸頂部？ (2)在快速充氣的情況下，缸內(nèi)氣體來不及散熱，且每次充氣可以使缸內(nèi)氣體溫度升高，求至少充氣多次次才能使活塞升至汽缸頂部？ 解析　(1)設(shè)至少充氣n次，則n次充氣的氣體體積為，壓強為p0，充氣后壓強為2p0，體積為，由玻意耳定律p0＝2p0 解得n＝100次 (2)設(shè)至少充氣N次，則N次充氣的氣體體積為，壓強為p0，溫度為T0；汽缸原有氣體體積，壓強為2p0，溫度為T0；充氣后體積為V，壓強為2p0，溫度為T0＋；由理想氣體狀態(tài)方程，得 ＝ 整理得到2＝2 解得N＝100(－1) 根據(jù)題意，取N＝42次 答案　(1)100次　(2)42次 [歸納反思] 氣體計算題解題注意： 1．壓強的計算 (1)被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應用平衡條件或牛頓第二定律列式計算． (2)被液柱封閉的氣體的壓強，若應用平衡條件或牛頓第二定律求解，得出的壓強單位為Pa. 2．合理選取氣體變化所遵循的規(guī)律列方程 (1)若氣體質(zhì)量一定，p、V、T均發(fā)生變化，則選用理想氣體狀態(tài)方程列方程求解． (2)若氣體質(zhì)量一定p、V、T中有一個量不發(fā)生變化，則選用對應的實驗定律列方程求解． 3．多個研究對象的問題 由活塞、液柱相聯(lián)系的“兩團氣”問題，要注意尋找“兩團氣”之間的壓強、體積或位移關(guān)系，列出輔助方程，最后聯(lián)立求解． 高頻考點四　熱力學定律和氣體狀態(tài)變化的綜合應用 [備考策略] 1．物體內(nèi)能變化的判定：溫度變化引起分子平均動能的變化；體積變化，分子間的分子力做功，引起分子勢能的變化． 2．牢記以下幾個結(jié)論 (1)熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳遞給高溫物體． (2)氣體壓強是由氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，壓強大小與分子熱運動的劇烈程度和分子密度程度有關(guān)． (3)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，一定質(zhì)量的某咱理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)． (4)溫度變化時，意味著物體內(nèi)分子的平均動能隨之變化，并非物體內(nèi)每個分子的動能都隨之發(fā)生同樣的變化． [題組突破] 4－1.(2018湖南省益陽市高三模擬)如圖所示，一定量的理想氣體最初處于狀態(tài)A，之后經(jīng)歷從狀態(tài)A→狀態(tài)B→狀態(tài)C的系列變化．已知狀態(tài)A時氣體的溫度為200 K，體積為40 L，壓強為8104Pa，狀態(tài)B時溫度升高至400 K. (1)求狀態(tài)B時的壓強及狀態(tài)C時的體積． (2)從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程，定性分析氣體與外界熱傳遞的情況并求外界對氣體做功的大?。? 解析　(1)狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程為等容變化，＝ 解得pB＝1.6105Pa 狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程為等壓變化，＝ 解得VC＝20 L (2)從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程為等壓變化，氣體體積減小，外界對氣體做功W＝pBΔV 解得W＝3.2103J 狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程理想氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q 可知，氣體對外放出熱量 答案　(1)1.6105Pa　20 L　(2)氣體對外放出熱量3.2103J 4－2.(2018遼寧省錦州市高三摸底)如圖所示，兩個截面積都為S的圓柱形容器，右邊容器高為H，上端封閉，左邊容器上端是一個可以在容器內(nèi)無摩擦滑動的質(zhì)量為M的活塞．兩容器由裝有閥門的極細管道相連，容器、活塞和細管都是絕熱的．開始時閥門關(guān)閉，左邊容器中裝有理想氣體，平衡時活塞到容器底的距離為H，右邊容器內(nèi)為真空．現(xiàn)將閥門緩慢打開，活塞便緩慢下降，直到系統(tǒng)達到新的平衡，此時理想氣體的溫度增加為原來的1.4倍，已知外界大氣壓強為p0，求此過程中氣體內(nèi)能的增加量． 解析　設(shè)理想氣體初狀態(tài)時的壓強為p 活塞受力平衡有：pS＝Mg＋p0S 設(shè)氣體初狀態(tài)的溫度為T，系統(tǒng)達到新的平衡時活塞下降的高度為x，由蓋—呂薩克定律有：＝ 解得：x＝H 又系統(tǒng)絕熱，即Q＝0 外界對氣體做功為W＝pSx 根據(jù)熱力學第一定律有：ΔU＝Q＋W 所以ΔU＝(Mg＋p0S)H 答案　(Mg＋p0S)H 4－3.(2018湖南十校聯(lián)考)如圖甲所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞上放一砝碼，活塞和砝碼的總質(zhì)量為m，現(xiàn)使汽缸內(nèi)的氣體緩緩按圖乙所示的規(guī)律變化，汽缸內(nèi)的氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B.若該過程中氣體內(nèi)能發(fā)生了變化，氣體柱高度增加了ΔL.外界大氣壓強為p0. (1)(多選)下列說法中正確的是(　　) A．該過程中汽缸內(nèi)氣體的壓強始終為p0 B．該過程中氣體的內(nèi)能不斷增大 C．該過程中氣體不斷從外界吸收熱量 D．氣體在該過程中吸收的熱量大于它對外界做的功 E．A和B兩個狀態(tài)，汽缸內(nèi)壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)相同 (2)汽缸內(nèi)氣體的溫度為T1時，氣體柱的高度為L＝________(用圖中和題目給出的字母表示)． (3)若氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中從外界吸收的熱量為Q，則被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？ 解析　(1)根據(jù)圖乙可知氣體在該過程中發(fā)生的是等壓變化，該過程中汽缸內(nèi)氣體的壓強始終為p0＋，選項A錯誤；由圖乙可知氣體溫度升高，內(nèi)能增大，氣體體積膨脹對外做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體必定從外界吸收熱量，且氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外做的功，選項B、C、D正確；A和B兩個狀態(tài)，氣體溫度不相同，氣體分子運動的平均速率不相等，單個分子對汽缸內(nèi)壁的平均撞擊也不相等，根據(jù)等壓變化，可判斷汽缸內(nèi)壁單位面積單位時間內(nèi)受到分子撞擊的次數(shù)不同，選項E錯誤． (2)由蓋—呂薩克定律得＝， 即＝， 解得L＝ (3)對活塞和砝碼整體，由力的平衡條件得 mg＋p0S＝pS 解得p＝p0＋ 氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中對外做的功為 W＝pSΔL＝(p0S＋mg)ΔL 由熱力學第一定律得 氣體內(nèi)能的變化量為ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)ΔL. 答案　(1)BCD　(2)　(3)Q－(p0S＋mg)ΔL [歸納反思] 氣體做功的計算方法 1．氣體等壓變化中，對外做的功大小為W＝pΔV. 2．非等壓變化可用p－V圖象中圖線與坐標V軸包圍的面積表示功，也可用W＝pΔV定性分析． 課時跟蹤訓練(十七) 1．(2018湖北武漢市4月模擬)(1)(多選)關(guān)于固體和液體，下列說法正確的是________． A．晶體中的原子都是按照一定的規(guī)則排列的，其有空間周期性，因而原子是固定不動的 B．毛細現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤現(xiàn)象都有關(guān)系，都是分子力作用的結(jié)果 C．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點 D．在密閉容器中，液面上方的蒸汽達到飽和狀態(tài)時，從宏觀上看蒸發(fā)現(xiàn)象停止 E．空氣中水蒸氣的實際壓強越大，相對濕度就越大 (2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D后又回到狀態(tài)A，其狀態(tài)變化過程中的V－T圖像如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)A時的壓強為1105Pa，氣體在BC過程中吸熱1 000 J，在DA過程中放熱400 J. ①求氣體在C狀態(tài)時的壓強． ②將該循環(huán)過程用p－V圖像表示出來． ③求氣體經(jīng)過一次循環(huán)又回到初態(tài)過程中，外界對氣體做的功． 解析　(1)分子的熱運動是永不停息的，A錯，毛細現(xiàn)象是液體表面層和附著層中分子間作用力的不同表現(xiàn)而產(chǎn)生的，B對．液晶是一種特殊的物質(zhì)，對光的傳導具有各向異性，C對．飽和蒸汽與液體處于動態(tài)平衡狀態(tài)，宏觀上看液體的量并未減少，蒸發(fā)像是停止，D對，相對濕度還與當時溫度對應的飽和氣壓有關(guān)，空氣中水蒸汽的實際壓強大，相對濕度不一定大，E錯． (2)①氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)是等容氣溫過程，由查理定律＝知pB＝2105Pa 從B狀態(tài)到C狀態(tài)是等溫變化，由玻意耳定律pBVB＝pCVC得pC＝1105Pa ②由氣體狀態(tài)方程＝知pD＝5104Pa 結(jié)合氣體在V－T圖中的變化過程，可在p－V圖中作出其循環(huán)過程如圖所示 ③氣體在BC和DA段都是等溫變化，其內(nèi)能不變，因此BC過程中吸熱1 000 J，全部用于對外做功，即W1＝Q1＝1 000 J，DA過程中放熱400 J等于外界對氣體做功W2＝Q2＝400 J 因此外界對氣體的總功為W＝W2－W1＝－600 J 答案　(1)BCD　(2)①1105Pa?、诖鸢敢娊馕? ③－600 J 2．(2018湖南長郡中學高三月考)(1)(多選)下列說法中正確的是________． A．給車胎打氣，越壓越吃力，是由于分子間存在斥力 B．液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn) C．懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了花粉中分子做無規(guī)則的熱運動 D．干濕泡溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠 E．液晶的光學性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性 (2)2016年里約奧運會，贏得個人第23枚奧運金牌的菲爾普斯是青睞中國古老的拔罐療法的奧運選手之一，如今火罐已風靡全球，若罐的容積為50 cm3，空氣溫度為27℃，已知大氣壓p0＝1.0105Pa，罐導熱性能良好． ①某次拔罐過程中，罐內(nèi)空氣被加熱到57℃，求此時罐內(nèi)空氣質(zhì)量與室溫下罐內(nèi)空氣質(zhì)量的比； ②當罐被扣到人體上之后，罐內(nèi)的空氣從57℃降溫到室溫，罐的容積由于皮膚變形減少2cm3，求降溫之后罐內(nèi)氣體的壓強(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 解析　(1)給車胎打氣，越壓越吃力，是由于車胎內(nèi)氣體壓強不斷增大，選項A錯誤；液體表面張力是由于液體表面層分子比液體內(nèi)部分子間稀疏，分子間表現(xiàn)為引力，浸潤現(xiàn)象是由于隨著層里的分子比液體內(nèi)部分子密，分子表現(xiàn)為斥力，故液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)，選項B正確；懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了水分子做無規(guī)則的熱運動，選項C錯誤；干濕泡溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠，選項D正確；液晶的光學性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，選項E正確． (2)①罐的容積V1＝50 cm3，罐內(nèi)空氣溫度T1＝(27＋273)K＝300 K 此時包括溢出罐氣體在內(nèi)的氣體的總體積為V2，溫度為T2＝330 K 又蓋呂薩克定律有＝，解得V2＝55 cm3 則57時罐內(nèi)剩余氣體質(zhì)量與室溫下氣體質(zhì)量之比等于＝ ②降溫前罐內(nèi)氣體的總體積為V3＝50 cm3，溫度為T3＝330 K，壓強為p3＝1.0105Pa 降溫的后：V4＝50 cm3，T4＝300 K，p4＝7 由＝解得p4＝0.95105Pa 答案　(1)BDE　(2)①＝?、趐4＝0.95105Pa 3．(2018泰安市一模)(1)(多選)分子在不停地做無規(guī)則運動，它們之間存在著相互作用．這兩種相互的因素決定了分子的三種不同的聚集形態(tài)：固體、液體和氣體．下列說法正確的是(　　) A．固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運動的 B．液體表面層中分子間的相互作用表現(xiàn)為引力 C．液體的蒸發(fā)現(xiàn)象在任何溫度下都能發(fā)生 D．汽化現(xiàn)象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的 E．有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高 (2)如圖，長度為4l、橫截面積為S的汽缸A、B導熱良好、內(nèi)壁光滑，A豎直固定、B水平固定，之間由一段容積可忽略的細管相連，整個裝置置于溫度為20℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質(zhì)量均為m.原長為2l的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在汽缸A底部．穩(wěn)定后活塞C距汽缸A底部，活塞D距汽缸B的底部3l.求 ①彈簧的勁度系數(shù)k； ②若在活塞D上施加一水平向左的力緩慢推動活塞D，使汽缸A中彈簧恢復原長，此時活塞D距汽缸B底的距離． 解析　(1)無論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無規(guī)則運動，A錯．當分子間距為r0時，分子引力和分子斥力相等，液體表面層的分子比較稀疏，分子間距大于r0，所以分子間表現(xiàn)為引力，B正確．蒸發(fā)是液體表面分子無規(guī)則運動的結(jié)果，C正確．汽化是物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程，汽化分蒸發(fā)和沸騰．而不是分子間相互排斥而產(chǎn)生的，D錯．冰在融化的過程中吸收熱量溫度不升高，E正確． (2)①對活塞D，可知穩(wěn)定時，內(nèi)外氣體壓強相等． 對活塞C，mg＝k，解得k＝ ②汽缸A中彈簧恢復原長，對活塞C，mg＋p0S＝pS，解得：p＝2p0 對汽缸A、B中的氣體p0S＝pS(21＋x)，解得：x＝ 此時活塞D距汽缸B底部的距離x＝. 答案　(1)BCE　(2)①?、? 4．(2018河南省石家莊市高三調(diào)研)(1)(多選)下列說法正確的是(　　) A．空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢 B．分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增大時，分子間的引力增大，斥力減小 C．液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征 D．液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動 E．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部 (2)如圖所示，兩氣缸A、B固定于水平面上，氣缸A及活塞a導熱良好，氣缸B及活塞b絕熱，活塞與氣缸間的摩擦忽略不計，初始狀態(tài)時，氣缸A、B中封閉了等量了理想氣體，氣柱長度均為L0＝0.6 m，此時氣體溫度與外界溫度相等，均為27℃，氣體壓強與外界大氣壓強相等，均為p0＝1105Pa，現(xiàn)通過電熱絲緩慢地對氣缸B中氣體加熱，直至氣缸B中氣體溫度達到600 K，該過程中環(huán)境溫度及外界大氣壓強一直保持不變，T＝t＋273 K，當氣缸B中氣體溫度達到600 K時，求： ①氣缸A、B中氣柱的長度LA、LB. ②氣缸A中封閉氣體的壓強． 解析　(1)根據(jù)相對濕度的定義可知，A正確；分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距離增大時，引力和斥力都減小，B錯誤；液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性的特征，C正確；液體中懸浮顆粒的運動稱為布朗運動，D正確；液體的表面張力的方向與液體表面相切，E錯誤． (2)①對活塞a、b整體由平衡條件可知pA＝pB＝p 對氣缸A中氣體＝ 對氣缸B中氣體＝ 即＝ 又T0＝300 K且LA＋LB＝2L0 解得LA＝0.4 m，LB＝0.8 m ②對氣缸A中氣體pASLA＝p0SL0 解得pA＝1.5105Pa 答案　(1)ACD　(2)①LA＝0.4 m，LB＝0.8 m?、?.5105Pa 5．(2018江西臨川一中3月模擬)(1)(多選)下列說法正確的是________． A．具有各向異性的固體一定是晶體 B．懸浮在液體中的小顆粒越大，布朗運動越劇烈 C．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用 D．兩個分子間的引力或斥力均隨分子間距的增大而減小，但斥力比引力減小得更快 E．把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起，說明分子間只存在分子引力 (2)如圖所示，一絕熱汽缸倒立豎放在兩水平臺面上，缸內(nèi)一光滑活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體，在活塞下掛有一物塊，活塞與物塊的總重量G＝30 N，活塞的橫截面積S＝310－3m2.活塞靜止時，缸內(nèi)氣體溫度t1＝27 ℃，體積V1＝310－3m3.外界的大氣壓強恒為p0＝1105Pa.缸內(nèi)有一個電阻絲，電阻絲的電阻值恒為R＝5 Ω，電源電動勢E＝18 V、內(nèi)阻r＝1 Ω.閉合開關(guān)20 s后，活塞緩慢下降高度h＝0.1 m，求： ①20 s內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量； ②20 s末缸內(nèi)氣體的溫度． 解析　(1)具有各向異性的固體一定是晶體，選項A正確；懸浮在液體中的小顆粒越大，液體分子對其碰撞的平衡性越大，布朗運動越不明顯，選項B錯誤；露珠呈球狀是由于液體表面分子較內(nèi)部烯疏，從而形成了表面張力的原因，選項C正確；分子間的引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減小；不過斥力減小得快，引力減小得慢，選項D正確；把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起，說明這個區(qū)域分子間的引力大于分子間的斥力而表現(xiàn)為引力，不能說明分子間只存在引力，選項E錯誤． (2)①設(shè)缸內(nèi)氣體初態(tài)壓強為p1，對活塞由受力平衡條件有p0S＝G＋p1S 在電熱絲對氣體加熱20 s的過程中，氣體對外界做的功為W＝p1Sh 電阻絲產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt，其中I＝ 根據(jù)熱力學第一定律有ΔU＝Q－W 解得ΔU＝873 J，即氣體的內(nèi)能增加了873 J. ②氣體做等壓膨脹，由蓋—呂薩克定律有＝ 解得T2＝330 K，即缸內(nèi)氣體的溫度是57 ℃或330 K. 答案　(1)ACD　(2)①873 J?、?7 ℃或330 K 6．(2018安徽省合肥市高三模擬)(1)如圖所示，假設(shè)甲分子(未畫出)固定在原點O處靜止不動，乙分子(未畫出)位于Ox軸不同位置處，兩條曲線分別表示分子間引力和斥力的大小隨兩分子間距離x的變化關(guān)系，E為兩曲線的交點．取無窮遠處的分子勢能為零．下列判斷正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．x＝x0時，分子間作用力為零 B．xx0時，分子力表現(xiàn)為引力，x從x0開始逐漸增大的過程中，分子力一直做負功，分子勢能逐漸增大到零，即x＝x0時，分子勢能為負值，D錯誤，E正確． (2)設(shè)A恰好離開地面時M的壓強為p1，C上升的高度為Δh，則對A受力分析有 p1S＝p0S－m1g 對M，根據(jù)玻意耳定律有 p0hS＝p1(h＋Δh)S 解得Δh＝h A恰好離開地面時D離地的高度為h1＝3h－Δh＝h 對N，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有 ＝ 其中T1＝(273＋27)K＝300 K 由C、D各自受力平衡可得p2＝p1 解得T2＝260 K A剛要離開地面時N的攝氏溫度t2＝－13 ℃. 答案　(1)ACE　(2)－13 ℃ 7．(2018漳州市八校聯(lián)考)(1)下列說法正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．一個熱力學系統(tǒng)吸收了熱量，其內(nèi)能不一定增加 B．絕熱情況下，外界對物體做了正功，物體的內(nèi)能也不一定增加 C．根據(jù)熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能達到100% D．第二類永動機是不可能制造出來的，因為它不僅違反熱力學第一定律，也違反熱力學第二定律 E．熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運動無序性的量度，從微觀角度看，一個孤立的系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展 (2)如圖所示的薄壁玻璃管，上端開口且較粗，截面積S1＝2 cm2；下端封閉且較細，截面積S1＝1 cm2，上下管的長度均為L＝12 cm.一段水銀柱把一質(zhì)量的理想氣體封閉在細管內(nèi)，兩水銀面正好均在兩部分玻璃管的正中央位置．已知大氣壓強p0相當于76 cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強，氣體初始溫度為T1＝264 K，重力加速度g取10 m/s2. ①若緩慢升高氣體溫度，求當細管內(nèi)的水銀剛被全部排出時氣體的溫度T2； ②若繼續(xù)升高溫度，要使水銀不溢出，則溫度T3不能超過多少？ 解析　(1)一個熱力學系統(tǒng)內(nèi)能增量等于氣體從外界吸收的熱量與外界對它所做的功的和，所以A正確，B錯誤；根據(jù)熱力學第二定律“不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響”，可以判斷C正確；第二類永動機不違反熱力學第一定律，但違反熱力學第二定律，D錯誤；在任何自然過程中，一個孤立的系統(tǒng)的熵不會減小，并且熵值越大，系統(tǒng)內(nèi)分子運動越無序，E正確． (2)①設(shè)水銀全部進入上端玻璃管時，水銀柱的長度為xS1＋S2＝xS1，得x＝＝9 cm 初態(tài)壓強p1＝p0＋ph1＋ph2＝88 cmHg，末態(tài)壓強p2＝p0＋px＝85 cmHg 體積V1＝S2＝6 cm3，V2＝LS2＝12 cm3 由理想氣體狀態(tài)方程＝，解得T2＝510 K ②繼續(xù)升高漸度氣體經(jīng)歷等壓過程，則 由蓋—呂薩克定律知，＝ 其中V3＝LS2＋(L－x)S1＝18 cm3 解得T3＝765 K 答案　(1)ACE　(2)①510 K?、?65 K 8．(2018重慶市名校聯(lián)盟高三下學期二次診斷)(1)下列說法中正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．由于兩個分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢能變化，則可以判定在這一過程中，分子間的相互作用力一定做了功 B．對某物體做功，必定會使該物體的內(nèi)能增加 C．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān) D．分子熱運動越劇烈，物體內(nèi)每個分子的動能越大 E．當分子間距離增大時，分子間引力減小，分子間斥力也減小 (2)如圖所示，導熱性能良好的氣缸Ⅰ和Ⅱ高度為h，左右兩端的橫截面積不同，其中Ⅱ的橫截面積為S，在它們的底部有一細管相連(細管的容積忽略不計)，在兩氣缸內(nèi)均放置一個厚度不計的活塞，其質(zhì)量分別為mA＝2m和mB＝m，忽略活塞與氣缸的摩擦，兩活塞底部下方為理想氣體，開始時的溫度均為T0，上方為真空，當活塞下方氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞底部相對于氣缸底的高度均為.現(xiàn)對氣體加熱，最終A、B兩活塞距離氣缸頂部都為.求： (ⅰ)活塞A的橫截面積； (ⅱ)氣缸內(nèi)氣體最后的溫度T. 解析　(1)分子間距變化使分子勢能變化，則分子力一定做了功，A正確；做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，B錯誤；做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，做功可改變物體的體積，熱傳遞可改變物體的溫度，C正確；分子熱運動越劇烈，只能是物體分子平均動能越大，并不是每個分子的動能越大，D錯誤；當分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小，只是引力減小得更明顯，E正確． (ⅰ)Ⅰ、Ⅱ內(nèi)的氣體壓強相等，設(shè)活塞A的橫截面積為SA，對活塞A、B受力分析可得 mAg＝pSA mBg＝pSB 解得SA＝2S (ⅱ)在對氣體加熱時，氣體的壓強始終相等，開始時氣體的體積為V1＝2S＋S＝S 最終氣體的體積為V2＝2S＋S＝S 由蓋—呂薩克定律可得＝，即＝ 故T＝T0 答案　(1)ACE　(2)(ⅰ)2S　(ⅱ)T0