（新课标）2022年高考物理 考前十天回归教材习题精练九

新课标2022年高考物理考前十天回归教材习题精练九热学【2022高考会这样考】1.掌握布朗运动的特点，了解布朗运动与扩散运动的区别.2.掌握宏观量与微观量之间的关系式，理解阿伏加德罗常数的桥梁作用.3.会分析分子力、分子势能的综合问题.4.了解固体、液体、气体的微观结构.5.理解温度是分子平均动能的标志，内能及其与机械能的区别、联系.6.了解晶体、非晶体、表面张力、饱和蒸汽、未饱和蒸汽、相对湿度等概念.7.掌握气体实验定律的定性分析及图象的理解.8.掌握封闭气体压强的求解.9.理解热力学定律，并能与能量守恒结合分析与气体有关的热现象.10.掌握用油膜法估测分子大小的实验原理、方法.11.根据新课标考纲要求，高考在本章出计算题的可能性较大，因此对涉及到计算的知识点，如微观量的估算、热力学第一定律、能量守恒定律、气体实验定律的应用要引起高度重视.【原味还原高考】一、分子动理论1.物质是由大量分子组成的(1)分子的大小①一般分子直径的数量级:10-10m②估测的方法:油膜法(2)一般分子质量的数量级:10-26kg(3)阿伏加德罗常数:①1mol的任何物质都含有相同的粒子数，用符号NA表示，NA=6.02×1023mol-1.②NA是联系宏观量和微观量的桥梁,(4)分子模型①球体模型直径为-46-\n②立方体模型边长为d=2.分子永不停息地做无规则热运动(1)扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象.温度越高，扩散越快.(2)布朗运动的特点：永不停息、无规则运动；颗粒越小，运动越剧烈；温度越高，运动越剧烈,运动轨迹不确定.3.分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力.(2)分子力是分子间引力和斥力的合力.(3)r0为分子间引力和斥力大小相等时的距离，其数量级为10-10m.(4)如图所示，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，但总是斥力变化得较快.①r=r0时，F引=F斥，分子力F=0；②r<r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F斥比F引增大得更快，分子力F表现为斥力;③r>r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F斥比F引减小得更快，分子力F表现为引力;④r>10r0(10-9m)时，F引、F斥迅速减弱，几乎为零，分子力F≈0.【特别提醒】1.固体和液体分子都可看成是紧密堆集在一起的球体，分子的体积仅适用于固体和液体，对气体不适用.2.对于气体分子,d=的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之间的平均距离.3.阿伏加德罗常数是联系微观与宏观数量的桥梁.-46-\n【方法技巧】处理微观量估算问题的方法1.微观物理量:分子质量m0，分子体积V0，分子直径d.2.宏观物理量:物体的质量M，体积V，密度ρ，摩尔质量MA，摩尔体积VA.3.阿伏加德罗常数是联系微观与宏观数量的桥梁，根据质量、摩尔质量或(体积、摩尔体积)，求出摩尔数，进而求分子数.【特别提醒】1.布朗运动不是固体分子的运动，也不是液体分子的运动，是液体分子无规则热运动的间接反映.2.布朗运动只能发生在气体、液体中，而扩散现象在气体、液体、固体之间均可发生.布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关.3.因分子间的引力和斥力同时存在，且都随间距变化，所以分析分子力做功时，应先明确分子力表现为什么力，在间距变化过程中做什么功，再根据合力做功情况判断分子势能的变化.二、物体的内能1.分子平均动能:物体内所有分子动能的平均值.标志：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大.2.分子势能:由分子间的相互作用和相对位置决定的能量.它随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为:(1)当r>r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增大.(2)当r<r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增大.(3)当r=r0时，分子势能最小，但不为零，是负值，因为选两分子相距无穷远时分子势能为零.(4)分子势能曲线如图所示.-46-\n3.物体的内能:物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和.(1)决定内能的因素①微观上：分子动能、分子势能、分子个数.②宏观上：温度、体积、物质的量(摩尔数).③一定质量的理想气体的内能只由温度决定.(2)改变物体的内能的两种方式①做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体内能就减少多少.②热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候，物体吸收了多少热量，物体内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减少多少.【特别提醒】1.温度相同的任意两个物体分子平均动能相同，如温度相同的氢气和氧气分子平均动能相同，但由于氢气分子质量小于氧气分子质量，故氢气分子平均速率大于氧气分子平均速率.2.物体的体积越大，分子势能不一定就越大，也有少数物体(如水变成冰)，体积变大，分子势能反而变小.3.任何物体都有内能.4.当一个系统的内能发生变化时，一定要分析做功和热传递两种可能性，不能遗漏其中一种.三、热力学定律与能量守恒定律1.热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.(2)表达式:ΔU=Q＋W(3)符号规定做功W外界对物体做功W＞0物体对外界做功W＜0吸、放热Q物体从外界吸收热量Q＞0物体向外界放出热量Q＜0-46-\n内能变化ΔU物体内能增加ΔU＞0物体内能减少ΔU＜02.热力学第二定律(1)表述一:热量不能自发地从低温物体传到高温物体.(2)表述二:不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.3.能量守恒定律(1)能量守恒定律的内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变.(2)条件性：能量守恒定律是自然界的普遍规律，某一种形式的能是否守恒是有条件的.例如，机械能守恒定律具有适用条件，而能量守恒定律是无条件的，是一切自然现象都遵守的基本规律.(3)两类永动机①第一类永动机:不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器.不能制成的原因：违背能量守恒定律.②第二类永动机:从单一热库吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化的机器.不能制成的原因：违背热力学第二定律.【特别提醒】1.应用热力学第一定律时要明确研究的对象是哪个物体或者是哪个热力学系统.2.应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据，对结果的正、负也同样依照规则来解释其意义.3.热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程的方向性.(自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性).4.虽然功与热量具有相同的单位，但二者是完全不同的两个概念，在能量守恒定律的表达式中只存在能量，不存在功.四、固体和液体1.固体晶体有确定熔点:例如,石英、云母、明矾、(1)固体食盐、味精、蔗糖等是晶体-46-\n非晶体无确定熔点:例如,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体(2)单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状.(3)各向异性:有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性.非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性.2.液体(1)液体分子间距离比气体分子间距离小得多，液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小；液体内部分子间的距离在10-10m左右.(2)液体的表面张力:液体表面层分子间距离较大，因此分子间的作用力表现为引力；液体表面存在表面张力，使液体表面绷紧，浸润与不浸润也是表面张力的表现.(3)液晶：液晶是一种特殊的物质，它既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，液晶在显示器方面具有广泛的应用.【名师点睛】1.只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体.2.只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体.3.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.4.金属是多晶体，所以它是各向同性的.5.表面张力使液体自动收缩，由于有表面张力的作用，液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向沿液面切线方向.五、气体1.描述气体的状态参量(1)两种温标——摄氏温标和热力学温标①两种温标的比较：两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数值不同，但它们表示的温度间隔是相同的，即每一份的大小相同，Δt=ΔT.②两种温标的单位:摄氏温标的单位是摄氏度(℃),热力学温标的单位是开尔文(K).(2)三个状态参量的比较参量意义单位换算关系宏观上微观上-46-\n温度(T)表示物体的冷热程度表示分子的平均动能大小国际单位:开尔文(K)常用单位:摄氏度(℃)T=t+273.15K压强(p)取决于气体的温度和体积取决于气体分子的平均动能和分子数密度国际单位:帕斯卡(Pa)常用单位:大气压(atm)1atm=1.013×105Pa=760mmHg体积(V)气体所充满的容器的容积气体分子所占据的空间国际单位:m3常用单位:升(L)1m3=103L=106mL(3)气体的状态及变化①对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个量都不变，我们就说气体处于一定的状态.②一定质量的气体，p与T、V有关，三个参量中不可能只有一个参量发生变化，至少有两个或三个同时改变.2.气体实验定律、理想气体状态方程(1)理想气体①严格遵从气体实验定律的气体叫理想气体.②实际气体在温度不太低、压强不太大时可当做理想气体处理.③理想气体是不存在的，它是实际气体在一定程度的近似，是一种理想化模型.一些不易液化的气体如氢气、氧气、氮气、氦气，在常温下，可按理想气体处理.(2)玻意耳定律①内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比.②公式：pV=C或p1V1=p2V2.③微观解释：一定质量的某种理想气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大，反之亦然，故气体的压强与体积成反比.(3)查理定律-46-\n①内容:一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比.②公式:③微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度不变，在这种情况下，当温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大.(4)盖—吕萨克定律①内容:一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比.②公式:③微观解释：一定质量的某种理想气体，当温度升高时，分子的平均动能增大，要保持压强不变，只有增大气体的体积，减小分子的密集程度.(5)理想气体状态方程①内容:一定质量的理想气体，从状态1变到状态2时，尽管p、V、T都可能改变，但压强跟体积的乘积与热力学温度的比值不变.②公式:。3.有关图象的处理方法(1)利用垂直于坐标轴的线作辅助线分析同质量、不同温度的两条等温线，不同体积的两条等容线，不同压强的两条等压线的关系.例如：如图所示，V1对应虚线为等容线，A、B是等容线与T2、T1两线的交点，可以认为从B状态通过等容升压到A状态，温度必然升高，所以T2＞T1.如图所示，T1对应虚线为等温线，A、B为等温线与V2、V1两线的交点，从B状态到A状态压强增大，体积一定减小，所以V2＜V1.-46-\n(2)一定质量的气体不同图象的比较类别图线特点举例p-VpV=CT(其中C为恒量),即pV之积越大的等温线离原点越远p-p=CT斜率k=CT,即斜率越大,温度越高p-T斜率即斜率越大,体积越小V-T斜率即斜率越大,压强越小【特别提醒】1.温度是决定一个系统和另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度.-46-\n2.热力学温度的零值是低温的极限，只能接近不能达到.即热力学温度无负值.3.温度是大量分子热运动的集体行为，对个别分子说温度无意义.【特别提醒】1.封闭气体对器壁的压强处处相等.2.求解液体内部深度为h处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强.3.注意区别封闭气体的压强和大气压强.【方法技巧】几种常见情况的压强计算1.系统处于平衡状态下的气体压强计算方法(1)液体封闭的气体压强的确定①平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强.②取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强.液体内部深度为h处的总压强为p=p0+ρgh.(2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定由于该固体必定受到被封闭气体的压力，所以可通过对该固体进行受力分析，由平衡条件建立方程，来找出气体压强与其他各力的关系.2.加速运动系统中封闭气体压强的计算方法一般选与气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解.【特别提醒】理想气体的分子模型：理想气体是为了研究问题的方便而建立的一种理想化模型．其微观模型是：分子本身无大小；分子间除碰撞外不计分子之间的相互作用力,无分子势能,内能只与温度有关；分子间的碰撞看成弹性碰撞.【方法技巧】应用理想气体状态方程解题的一般步骤1.明确研究对象，即某一定质量的理想气体.2.确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2.3.由状态方程列式求解.4.讨论结果的合理性.六、饱和汽与饱和汽压-46-\n1.动态平衡:在单位时间内，由液面蒸发出去的分子数等于回到液体中的分子数，液体与气体之间达到了平衡状态，这种平衡是一种动态平衡.2.饱和汽:在密闭容器中的液体不断地蒸发，液面上的蒸汽也不断地凝结，蒸发和凝结达到动态平衡时，液面上的蒸汽为饱和汽.3.未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽.4.饱和汽压:在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强即这种液体的饱和汽压.(1)饱和汽压只是指空气中这种液体蒸汽的分气压，与其他气体压强无关.(2)饱和汽压与温度和物质种类有关.七、空气的湿度1.绝对湿度和相对湿度(1)绝对湿度:用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度.(2)相对湿度:空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比.(3)相对湿度公式:2.常用湿度计干湿泡湿度计、毛发湿度计、传感器湿度计.八、用油膜法估测分子的大小1.实验目的(1)用油膜法估测油酸分子的大小.(2)学会间接测量微观量的原理和方法.2.实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图所示)，将油酸分子看成球形，测出一定体积油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积，用计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积.这个厚度就近似等于油酸分子的直径.-46-\n3.实验器材油酸、酒精、盛水浅盘、痱子粉(或石膏粉)、量筒(两个)、滴管(或注射器)、大玻璃板、彩笔、坐标纸.4.实验步骤(1)取1mL(1cm3)的油酸溶于酒精中，制成200mL的油酸酒精溶液.(2)往边长为30～40cm的浅盘中倒入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上.(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液体积恰好为1mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜.(5)待油酸薄膜形状稳定后，将准备好的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积，求面积时，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，数出轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个.(7)据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度即为油酸分子的直径.比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10-10m，若不是10-10m需重做实验.【特别提醒】1.实验中应注意的事项(1)痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功.(2)油酸酒精溶液的浓度以小于千分之一为宜，配好后不宜长时间放置.(3)测一滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小.(4)浅盘里的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直.(5)要待油膜形状稳定后，再画轮廓.(6)本实验只要求估算分子的大小，实验结果的数量级符合即可.-46-\n(7)做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂棉擦去，最后用水冲洗，以保持盘的清洁.2.实验误差分析(1)纯油酸体积的计算误差.(2)油膜面积的测量误差①油膜形状的画线误差.②数格法本身是一种估算的方法，自然会带来误差.（2022·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，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。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Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh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（）-46-\n（2022·海南）如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变。求小车的加速度的大小。（2022·全国新课标卷）33.[物理——选修3-3]（15分）（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，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量-46-\nB.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（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（2022·江苏）A.[选修3-3](12分)(1)下列现象中,能说明液体存在表面张力的有_________.(A)水黾可以停在水面上(B)叶面上的露珠呈球形(C)滴入水中的红墨水很快散开(D)悬浮在水中的花粉做无规则运动(2)密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_________(选填“大于”或“小于”)T2.(3)如题12A-2图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中,气体压强p=1.0*105Pa,吸收的热量Q=7.0*102J,求此过程中气体内能的增量.-46-\n【解析】12A.(1)AB；C选项是扩散现象，D现象是布朗运动(2)平均动能;小于（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）关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是____。（填选项前的字母）A．一定量气体吸收热量，其内能一定增大B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体C.若两分子间距离增大，分子势能一定增大D.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大（2）空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L,现再充入1.0atm的空气9.0L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为_____。（填选项前的字母）A．2.5atmB.2.0atmC.1.5atmD.1.0atm-46-\n（2022·山东）36．（8分）【物理—物理3-3】（1）以下说法正确的是。a．水的饱和汽压随温度的升高而增大b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小（2）如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长（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）①求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”做单位）②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“）。（2022·上海）31．（13分）如图，长L=100cm-46-\n，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L0=50cm的空气柱被水银封住，水银柱长h=30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有Δh=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。6．（新课标）【物理——选修3-3】（15分）（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是___ADE___。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）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段升高，其压强也一定不断增大-46-\nD气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=70cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。-46-\n7．（上海）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。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为、温度均为。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积和温度。-46-\nB气体玻意耳定律B气体体积A气体A气体体积理想气体状态方程A气体温度【答案】8．（山东）（8分）［物理—物理3-3］（1）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是。a．液体的分子势能与体积有关b．晶体的物理性质都是各向异性的-46-\nc．温度升高，每个分子的动能都增大d．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用（2）气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点=14cm。后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点=44cm。（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg）①求恒温槽的温度。②此过程A内气体内能（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将(填“吸热”或“放热”)。答案：(1)ad(2)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1=273K。A内气体发生等容变化，根据查理定律得p1/T1=p1/T1p1=p0+ph1p2=p0+ph2-46-\n9．（江苏）（选修模块3－3）（12分）（1）如题12A-1图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量（2）如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_____（选增“增大”、“不变”或“减小”），气体内能变化了_____________。-46-\n（3）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3．若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取NA=6.02×1023mol-1．球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字）10.（海南）模块3-3试题（12分）（1）（4分）关于空气湿度，下列说法正确的是（填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比（2）（8分）如图，容积为-46-\n的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h。已知水银的密度为，大气压强为，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1。对V2内的气体，打开阀门后也发生等温变化，P0V2=P2’(V1+V2)混合后的气体（P1’+P2’）S=Shg+P0S解上述3式得：11．（福建）[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）-46-\n(1)如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程。图中横线表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是（填选项前的字母）A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态（2）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的（填选项前的字母）A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小气体的内能增大，体积增大，温度升高，密度减小，选项D正确。12.（全国）（6分）（注意：在试题卷上作答无效）在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盆里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。-46-\n③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是。（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为m。（结果保留1位有效数字）7.2022·海南物理·17(1)下列说法正确的是(A)当一定质量的气体吸热时，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)单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点(D)当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关-46-\n(2)(8分)如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为、压强为的理想气体．和分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积：(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.-46-\n8．2022·上海物理·30如图，一质量不计，可上下自由活动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积。在电键K断开时，两室中气体压强均为，ND间距，DM间距，将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距，DM间距，活塞D所带电量的绝对值(式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量)求：（1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；（2）活塞受到的电场力大小F；-46-\n（1）M所带电荷产生的场强大小和电源电压U;（2）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。【精选名题巧练】1.(2022·湖州模拟)下列说法中正确的是()A.扩散运动就是布朗运动B.根据热力学第二定律可知热机效率不可能为百分之百C.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢D.由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，液体表面存在张力2.(2022·福州模拟)对一定质量的理想气体，下列四种状态变化中，可能实现的是()A.增大压强时，温度降低，体积增大B.升高温度时，压强增大，体积减小C.降低温度时，压强增大，体积不变-46-\nD.降低温度时，压强减小，体积增大3.(2022·广安模拟)对热力学第二定律，下列理解正确的是()A.自然界进行的一切宏观过程都是可逆的B.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C.热量不可能由低温物体传递到高温物体D.第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成【解析】选B.由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而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故C错；第二类永动机并不违反能量守恒定律，但违背了自然界涉及热现象的宏观过程具有方向性，故A、D错，B正确。4.(2022·徐州模拟)下列有关温度的各种说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.温度低的物体，其分子运动的平均速率也必然小C.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D.0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同5.(2022·盐城模拟)下列说法中正确的是()A.分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零B.液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C.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D.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斥力大于引力-46-\n6.(2022·长宁模拟)关于分子运动，下列说法中正确的是()A.布朗运动就是液体分子的热运动B.布朗运动图中不规则折线表示的是液体分子的运动轨迹C.当分子间的距离变小时，分子间作用力可能减小，也可能增大D.物体温度改变时，物体分子的平均动能不一定改变7.(2022·淮安模拟)如图所示，将完全相同的A、B两球，分别浸没在初始温度相同的水和水银的同一深度处，已知A、B两球用同一种特殊的材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显地变大.现让两种液体的温度同时缓慢地升高到同一值，发现两球膨胀后，体积相等.若忽略绳子、水和水银由于温度的变化而引起的体积膨胀，则以下判断正确的是()A.因为同一深度处水的压强较小，所以A球膨胀过程中对外做的功较多B.因为同一深度处水银的压强较大，所以B球膨胀过程中内能增加较多C.膨胀过程中，A球吸收的热量较多D.膨胀过程中，B球吸收的热量较多-46-\n8.(2022·淄博模拟)如图所示，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，ab的延长线过原点，dc平行于纵轴，以下说法正确的是()A.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9.(2022·承德模拟)关于晶体和非晶体的几种说法中，正确的是()A.不具有规则几何形状的物体一定不是晶体B.晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性C.若物体表现为各向同性，它就一定是非晶体D.晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度【解析】选B、D.考查晶体、非晶体、多晶体和单晶体的特点及区别.单晶体物理性质各向异性，多晶体物理性质各向同性，单晶体有天然规则外形，多晶体没有规则外形；晶体与非晶体的区别在于晶体有固定熔点.10.(2022·-46-\n德州模拟)如图所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能.下列说法正确的是()A.若发现欧姆表读数变大，则汽缸内气体内能一定减小B.若推动活塞使汽缸内气体体积减小，则汽缸内气体内能减小C.若推动活塞使汽缸内气体体积减小，则汽缸内气体压强减小D.若推动活塞使汽缸内气体体积减小，则欧姆表读数将变小[11.(2022·深圳模拟)根据热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是()A.气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大B.物体的温度为0℃时，物体分子的平均动能为零C.分子势能一定随分子间距离的增大而增大D.给物体加热，物体的内能不一定增加【解析】选A、D.根据分子动理论，温度是物体分子平均动能大小的标志，则气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大，故选项A正确；物体的温度为0℃时，物体分子的平均动能不为零，故选项B错误；分子的势能不一定随分子间距离的增大而增大，故选项C错误；根据热力学第一定律，给物体加热，物体的内能不一定增加，故选项D正确.12.(2022·西安模拟)下列说法中正确的是()A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律C.压缩一定量的气体，气体的内能一定增加-46-\nD.分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大13.(2022·深圳模拟)一定质量的某种理想气体由状态A经过图中所示过程缓慢变到状态B，在此过程中()A.气体的密度一直变小B.气体的密度一直变大C.气体的内能一直增加D.气体的内能一直减小【解析】选A、C.可以把一定质量的理想气体由A到B的过程看做两个过程，如图所示.-46-\n14.(2022·泰州模拟)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A.可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体B.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体D.一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体【解析】选C.多晶体和非晶体都显示各向同性，只有单晶体显示各向异性，所以A、B错，C对.单晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，换言之，某一物理性质显示各向同性，并不意味着该物质一定不是单晶体，所以D错.15.(1)晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于()A.破坏空间点阵结构，增加分子动能，不改变体积B.破坏空间点阵结构，增加分子势能，改变体积C.重新排列空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能和改变体积D.重新排列空间点阵结构，但不增加分子势能和动能，也不改变体积(2)如图所示，质量可忽略不计的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中，开始时活塞距汽缸底高度h1=0.40m，此时气体的温度T1=300K.现缓慢给气体加热,活塞上升到距汽缸底h2=0.60m处.已知活塞面积S＝5.0×10-3m2，大气压强p0=1.0×105Pa，不计活塞与汽缸之间的摩擦.当活塞上升到距汽缸底h2时，气体的温度T2;②给气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q＝420J的热量，则气体增加的内能ΔU多大？-46-\n16.(1)蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化.根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是___________.热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明________能不能完全转化为___________能.(2)如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要_______(填“高”或“低”).在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的_______倍.-46-\n17.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300K.(1)求气体在状态B的温度;(2)由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由.【解析】(1)由理想气体的状态方程得气体在状态B的温度-46-\n18.一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2×104Pa.(1)求状态A的压强.(2)请在乙图中画出该状态变化过程的p-T图象，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程.【解析】(1)据理想气体状态方程:则pA==4×104Pa(2)p-T图象及A、B、C、D各个状态如图所示.-46-\n19.(2022·临沂模拟)(1)下列是有关热学现象的表述，其中正确的有()A．布朗运动是液体分子的运动，故分子永不停息地做无规则运动B．物体的温度越高，分子的平均动能越大C．分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小D．从单一热源吸收热量可以把它全部用来做功E.绝对零度不能达到(2)如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的.开始活塞静止在离汽缸底部h1的A位置，在活塞下端挂上一重物后，活塞经过足够长时间后缓慢下降停在离汽缸底部h2的B位置，(设周围环境温度保持不变，大气压强为p0，重力加速度为g)问：在该过程中，缸内气体是吸热还是放热？所挂重物的质量是多少？【解析】(1)选B、D、E.布朗运动是固体小颗粒的运动，A错；物体的温度越高，分子的平均动能越大，B对；分子间的引力和斥力随分子间距离的增大而减小，C错；从单一热源吸收热量可以把它全部用来做功，但会引起其他变化，D对；据热力学第三定律可知绝对零度不能达到，E对.-46-\n(2)由于等温变化，理想气体内能不变，气体体积变大，对外做功，据热力学第一定律可知气体20.(2022·徐州模拟)(1)下列说法中正确的是()A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大C.气体自发地扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行D.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，布朗运动越明显(2)一密闭气体膨胀对外做功150J，同时从外界吸热250J，它的内能变化为_______J.(3)如图所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一绝热容器中，活塞与容器壁无摩擦.当温度为T1时，气体压强为p1，体积为V1；若温度升高到T2，气体压强为p2，气体的体积为V2，则p2___________p1，V2____________V1；若在活塞上放置一定质量的重物，稳定后气体的压强变为p3，温度变为T3，则p3__________p1，T3___________T1.(以上各空均填“＞”、“=”或“＜”)【解析】(1)选A、C.当分子间的距离r＜r0时，随着分子间的距离r增大，分子间的作用力做正功，分子势能减小；当分子间的距离r＞r0时，随着分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大，B错误；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-46-\n21.(2022·青岛模拟)(1)下列说法正确的是__________.(填写选项前的字母)A.机械能和内能的转化具有方向性B.大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的D.当温度由20℃变为40℃时，物体分子的平均动能应变为原来的2倍(2)首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学家__________，他进行了下面的探究:①把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做无规则运动；②把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动；③把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动.由此可说明_______________________________________________.(3)如图所示的圆柱形汽缸固定在水平面上，汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体，已知汽缸的横截面积为S，活塞重为G，大气压强为p0.将活塞固定，使汽缸内气体温度升高1℃，气体吸收的热量为Q1；如果让活塞可以缓慢自由滑动(活塞与汽缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力)，也使汽缸内气体温度升高1℃，其吸收的热量为Q2.①简要说明Q1和Q2哪个大些？②求汽缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h.-46-\n22.(2022·银川模拟)一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10-3m3，用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa,加热气体缓慢推动活塞，测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa.(1)求此时气体的体积.(2)保持温度为320K不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积.23.(2022·黑龙江模拟)如图甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧汽缸的容积为V0，A、B之间容积为0.1V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B.求:-46-\n(1)活塞移动到B时，缸内气体温度TB;(2)画出整个过程的p-V图线;(3)阐述活塞由A到B过程中，缸内气体吸热的理由.24.(2022·石家庄模拟)(1)分子甲固定，分子乙从无穷远处以动能Ek向分子甲运动，直至不能再靠近为止，其分子势能Ep随距离r的变化如图所示，则两分子在逐渐靠近至距离为d的过程中，分子乙的动能____________(填“先增大后减小”、“先减小后增大”或“保持不变”)，在d点时，两分子间的作用力为_______(填“引力”、“斥力”或“零”).-46-\n(2)如图为一定质量的某种理想气体由状态A经过状态C变为状态B的图象，下列说法正确的是()A.该气体在状态A时的内能等于在状态B时的内能B.该气体在状态A时的内能等于在状态C时的内能C.该气体由状态C至状态B为吸热过程D.该气体由状态A至状态C对外界所做的功大于从状态C至状态B对外界所做的功(3)如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的理想气体，容器横截面积为S，活塞质量为m，大气压强为p0,重力加速度为g，活塞处于静止状态，现对容器缓缓加热使容器内的气体温度升高t，活塞无摩擦地缓慢向上移动了h，在此过程中气体吸收的热量为Q，问:①被密封的气体对外界做了多少功？②被密封的气体内能变化了多少？【解析】(1)分子乙在向分子甲靠近的过程中，分子力做功实现了分子势能和分子动能的转化；-46-\n-46-