第63講熱學基礎

目錄

01模擬基礎練

【題型一】分子動理論

【題型二】固體與液體

【題型三】氣體實驗定律及圖象

02重難創新練

【題型一】分子動理論

1.下列事實不能作為相應觀點的證據的是（）

A.塵土飛揚，說明分子是運動的

B.電解水得到氫氣和氧氣，說明分子是可分的

C.氣體被壓縮后體積發生了較大變化，說明氣體分子間的距離大

D.將兩個干凈平整的鉛柱緊壓在一起會結合起來，說明分子間存在引力

【答案】A

【詳解】A.分子是用肉眼看不到的，所以塵土飛揚，不能說明分子是運動的，所以不能作為相應觀點的證

據，故A項符合題意；

B.化學變化可以證明分子可以再分，電解水生成氫氣和氧氣，屬于化學變化，所以可以證明分子是可分的,

故B項不符合題意；

C.氣體容易被壓縮的原因是氣體分子之間的間隔比較大，所以能作為相應觀點的證據，故C項不符合題意;

D.將兩個干凈平整的鉛柱緊壓在一起會結合起來，說明分子間存在引力，所以能作為相應觀點的證據，故

D項不符合題意。

故選Ao

2.下列有關分子動理論的說法正確的是（）

A.物體是由無窮多分子組成的B.擴散現象是化學反應的結果

C.固體分子間沒有空隙D.懸浮微粒的無規則運動叫做布朗運動

【答案】D

【詳解】A.物體是由大量分子組成的，不是無窮多，故A錯誤；

B.擴散現象是分子無規則運動的結果，故B錯誤；

C.固體分子間有空隙，所以鉛塊才能被壓縮，故C錯誤；

D.懸浮微粒的無規則運動叫做布朗運動，故D正確。

故選D。

3.下列說法正確的是（）

A.物體是由大量分子組成的，分子是不可再分的最小單元

B.宏觀物體的溫度是物體內分子熱運動劇烈程度的標志

C.擴散不是分子的熱運動

D.分子間表現出來的斥力和引力都隨著分子之間距離的增大而增大

【答案】B

【詳解】A.物體是由大量分子組成的，分子可再分為原子，故A錯誤；

B.溫度是物體內分子熱運動劇烈程度的標志，溫度越高，分子熱運動越劇烈，故B正確；

C.擴散是分子的熱運動的直接表現，故C錯誤；

D.分子間表現出來的斥力隨著分子之間距離的增大而減小，而引力隨著分子之間距離的增大不一定增大,

故D錯誤。

故選B。

4.阿伏伽德羅常量是砥（單位為moL）,銅的摩爾質量為M（單位為g/mol）,銅的密度為。（單位為

kg/n?）,則下列說法不正確的是（）

A.1m，銅所含的原子數是*

M

M

B.1個銅原子的質量是才S）

NA

C.1個銅原子占有的體積是行W（m3）

lOOOpN/'7

D.1g銅所含的原子數是萼

M

【答案】A

【詳解】A.In?銅的質量為P（kg）,摩爾數為W誓（mol）,in?銅所含的原子數是

M

M

故A錯誤;

M

B.銅的摩爾質量是M(g/mol),故一個銅原子的質量是歹(g),故B正確;

△A

C.In?銅中所含的原子數為

M

一個銅原子所占的體積是

33

lmlmM/3\

°一-1000%-1000.砍(m'

M

故C正確；

D.lg銅的摩爾數為1(mol),故lg銅所含的銅原子數是叢，故D正確。

MM

本題選不正確項，故選A。

5.已知銅的摩爾質量為M(kg/mol),銅的密度為Mkg/n?),阿伏加德羅常數為義(1110『)。下列判斷正

確的是()

A.1個銅原子的體積為學(m3)B.In?銅中所含的原子數為"牝

D.1個銅原子的直徑為:

C.1kg銅中所含的原子數為砥

【答案】D

【詳解】A.1摩爾銅原子的體積為:(n?),則1個銅原子的體積為熱(m),選項A錯誤;

B.in?銅的物質的量為2(mol),則其中所含的原子數為等，選項B錯誤;

C.1kg銅的物質的量為其中所含的原子數為》選項C錯誤;

D.將銅原子看做球體，則1個銅原子的體積

解得1個銅原子的直徑為

選項D正確。

故選D。

6.下列關于分子運動和熱現象的說法正確的是()

A.水蒸氣凝結成小水珠過程中，水分子間的引力增大，斥力減小

B.一定質量的氣體溫度升高，單位時間內撞擊容器壁單位面積上的分子數一定增多

C.某氣體的摩爾質量是標準狀態下的摩爾體積為匕阿伏加德羅常數為絡，則每個氣體分子在標

V

準狀態下的體積為才

NA

D.溫度相同的氫氣和氧氣，分子平均動能相同，但氧氣分子的平均速率小

【答案】D

【詳解】A.水分子在氣態下引力、斥力忽略不計，凝結成液態，分子間距減小，引力和斥力同時增大，故

A錯誤；

B.一定質量的氣體溫度升高，若體積變大，則分子數密度減小，則單位時間內撞擊容器壁單位面積上的分

子數不一定增多，故B錯誤；

C.某氣體的摩爾質量是標準狀態下的摩爾體積為匕阿伏加德羅常數為―，則每個氣體分子在標準

V

狀態下運動占據的空間的體積為寸，故c錯誤；

NA

D.溫度相同的氫氣和氧氣，分子平均動能相同，但氧氣分子的質量大，平均速率小，故D正確。

故選D。

7.關于分子動理論，下列說法正確的是（）

各速率區間的分子數

占總分子數的百分比

A.圖甲“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，應先滴油酸酒精溶液，再撒癢子粉

B.圖乙為水中炭粒運動位置的連線圖，連線表示炭粒做布朗運動的軌跡

C.圖丙為分子力與分子間距的關系圖，分子間距從“增大時，分子力先變大后變小

D.圖丁為大量氣體分子熱運動的速率分布圖，曲線②對應的溫度較低

【答案】C

【詳解】A.“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，應先撒琲子粉，再滴油酸酒精溶液，否則很難形成單

分子油膜，A錯誤；

B.圖中的折線是炭粒在不同時刻的位置的連線，并不是固體小顆粒的運動軌跡，也不是分子的運動軌跡，

由圖可以看出小炭粒在不停地做無規則運動，B錯誤；

C.根據分子力與分子間距的關系圖，可知分子間距從為增大時，分子力表現為引力，分子力先變大后變小,

c正確；

D.由圖可知，②中速率大分子占據的比例較大，則說明②對應的平均動能較大，故②對應的溫度較高，

即

T\<L

D錯誤；

故選C。

8.關于分子動理論，下列說法正確的是（）

A.給自行車打氣越打越困難，主要是因為車胎內氣體分子之間的相互排斥作用

B.隨著溫度的升高，所有氣體分子熱運動的速率都增大

C.當分子間作用力表現為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而減小

D.向一鍋水中撒點胡椒粉，加熱時發現水中胡椒粉在翻滾，說明溫度越高布朗運動越劇烈

【答案】C

【詳解】A.自行車打氣越打越困難，主要是因為胎內氣體壓強增大，導致輪胎內外的壓強差增大的原因,

與分子之間的作用力無關。故A錯誤；

B.隨著溫度的升高，氣體分子的平均速率增大，并不是所有氣體分子熱運動的速率都增大。故B錯誤；

C.當分子間作用力表現為斥力時，分子間距離的增大過程中，分子力做正功，分子勢能減小。故C正確;

D.胡椒粉的運動是由于水的對流形成的，不是布朗運動。故D錯誤。

故選C。

9.分子力尸隨分子間距離，?的變化如圖所示。將兩分子從相距廠=々處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用，

A.從，=々到，=，。分子間引力、斥力都在增加

B.從廠=々到〃=〃分子力的大小先減小后增大

C.從廠=%到分子勢能先減小后增大

D.從到廠=4分子動能先減小后增大

【答案】A

【詳解】A.根據分子力的變化規律，從到分子間距離減小，分子間引力、斥力都在增大，故A

正確；

B.由圖可知：從廠=々到『="分子力的大小先增大后減小再反向增大，故B錯誤；

C.從『=%到七?分子力表現為引力，分子力做正功，分子勢能減小，故C錯誤；

D.從廠=々到廠=4分子力先表現為引力，后表現為斥力，分子力先做正功后做負功，分子勢能先減小后增

大，則分子動能先增大后減小，故D錯誤；

故選Ao

10.分子間作用力尸與分子間距『的關系如圖所示。某空間有N、3兩個分子，假設N分子固定在坐標原點

O處，2分子從無窮遠以某一初速度向/分子運動。規定兩分子相距無窮遠時分子勢能為零。僅考慮這兩

A.8分子從弓到外的運動過程中，分子間作用力先增大再減小

B.2分子從弓到彳的運動過程中，分子勢能先增大再減小

C.2分子從〃到彳的運動過程中，3分子的分子動能先增大再減小，r=r0時動能最大

D.2分子從4到4的運動過程中，2分子先做加速度增大的加速運動再做加速度減小的減速運動

【答案】C

【詳解】A.根據圖像可知，2分子從4到八的運動過程中，分子間作用力先增大后減小再增大，故A錯誤;

B.2分子從々到。的運動過程中，分子力先做正功后做負功，分子勢能先減小再增大，故B錯誤；

C.8分子從々到。的運動過程中，分子力先做正功后做負功，8分子的分子動能先增大再減小，時，

動能最大，故C正確；

D.3分子從々到。的運動過程中，分子間作用力先增大后減小再增大，3分子先做加速度增大的加速運動,

后做加速度減小的加速運動，再做加速度增大的減速運動，故D錯誤。

故選C。

【題型二】固體與液體

11.下列關于固體、液體的說法正確的是（）

A.毛細管中出現毛細現象時，液體一定浸潤該毛細管

B.航天員在太空中會因為毛筆無法吸墨而寫不成毛筆字

C.晶體沿不同方向的導熱性質一定不同

D.液體的表面張力方向總是與液面相切

【答案】D

【詳解】A.浸潤液體在細管中上升，不浸潤液體在細管中下降，都屬于毛細現象，故A錯誤；

B.毛筆書寫過程中，在毛細現象作用下，墨汁與可以被浸潤的毛筆材料發生相互作用力的平衡，于是墨汁

便被吸入毛筆材料中，并牢牢“困”在毛筆內部；而當毛筆尖與紙張接觸時，留在毛筆表面的墨汁，同樣在毛

細作用下，被吸附到紙上，其間根本無須重力作用。故B錯誤；

C.晶體具有各向異性，有些晶體沿不同方向的的導熱性質不相同，有些晶體沿不同方向的導電性能不相同，

但導熱性能可能是相同的。故C錯誤；

D.表面張力使液體表面有收縮的趨勢，它的方向跟液面相切。故D正確。

故選D。

12.下列說法正確的是（）

A.所有晶體都具有導熱性能的各向異性

B.熱量不一定從高溫物體傳遞到低溫物體

C.給籃球打氣越來越吃力，說明氣體分子間存在引力

D.一定質量io（rc的水變成io（rc的水蒸氣，其內能不變

【答案】B

【詳解】A.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，故A錯誤；

B.當有外力做功時，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，故B正確；

C.給籃球打氣越壓越吃力，是由于打氣過程中氣體壓強增大的結果，并不是由于分子間存在斥力，故C錯

誤；

D.一定量loop的水變成io（rc的水蒸氣，雖然溫度沒有升高，但此過程必須吸熱，分子之間的距離增大,

分子勢能增加，其內能增加，故D錯誤。

故選B。

13.“嫦娥六號”探測器勝利完成月球采樣任務并返回地球。探測器上裝有用石英制成的傳感器，其受壓時不

同表面會產生不同的壓電效應（即由壓力產生電荷的現象）。如圖所示，則下列說法正確的是（）

B.石英沒有確定的熔點

C.石英內部分子按照一定的規律排列，具有空間上的周期性

D.其導熱性在不同表面也一定不同

【答案】C

【詳解】AB.晶體有確定的熔點，石英是單晶體，有確定的熔點，故AB錯誤；

C.組成晶體的微粒，按照一定的規律排列，具有空間上的周期性，故C正確；

D.由題意知，石英晶體具有各向異性的壓電效應，但導熱性不一定具有各向異性，故D錯誤。

故選C。

14.固體甲和固體乙在一定壓強下的熔化曲線如圖所示，橫軸表示時間/,縱軸表示溫度7。下列判斷正確

的有（）

A.固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體

B.固體甲一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形

C.在熱傳導方面固體甲'一定表現出各向異性，固體乙一定表現出各向同性

D.固體甲和固體乙的化學成分一定不相同

【答案】A

【詳解】A.晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，所以固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體,

故A正確；

B.固體甲若是多晶體，則沒有確定的幾何外形，固體乙是非晶體，一定沒有確定的幾何外形，故B錯誤；

C.在熱傳導方面固體甲若是多晶體，表現出各向同性，固體乙一定表現出各向同性，故C錯誤；

D.固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，但是固體甲和固體乙的化學成分有可能相同，故D錯誤。

故選Ao

15.下列說法正確的是（）

A.所有晶體都具有導熱性能的各向異性

B.熱量不一定從高溫物體傳遞到低溫物體

C.給籃球打氣越來越吃力，說明氣體分子間存在斥力

D.一定質量100。（3的水變成101TC的水蒸氣，其內能不變

【答案】B

【詳解】A.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，故A錯誤；

B.當有外力做功時，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，故B正確；

C.給籃球打氣越壓越吃力，是由于打氣過程中氣體壓強增大的結果，并不是由于分子間存在斥力，故C錯

誤；

D.一定量100。＜2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，而吸收的熱量分子之

間的距離增大，分子勢能增加，其內能增加，故D錯誤；

故選B。

16.南寧南湖公園里的荷花競相綻放，荷葉上有很多露珠，下列說法正確的是（）

A.露珠呈球形是因為露珠受到重力

B.在露珠表面層，水分子間的作用力表現為引力

C.在露珠表面層，水分子間的作用力為0

D.在露珠表面層，水分子間的作用力表現為斥力

【答案】B

【詳解】A.荷葉上的露珠呈球形是因為液體的表面張力，故A錯誤；

BCD.在露珠表面層，水分子相對于露珠內部分布比較稀疏，水分子間的作用力表現為引力，故B正確，

CD錯誤。

故選B。

17.如圖所示，通電霧化玻璃是將液體高分子晶膜固定在兩片玻璃之間，未通電時，看起來像一塊毛玻璃,

不透明；通電后，看起來像一塊普通玻璃，透明。可以判斷通電霧化玻璃中的液晶（）

透明電極

A.是液態的晶體

B.具有光學性質的各向同性

C.不通電時，入射光在液晶層發生了全反射，導致光線無法通過

D.通電時，入射光在通過液晶層后按原方向傳播

【答案】D

【詳解】AB.液態是介于晶體和液體之間的中間狀態，既具有液體的流動性，又具有晶體光學性質的各向

異性，AB錯誤；

CD.不通電時，即在自然條件下，液晶層中的液晶分子無規則排列，入射光在液晶層發生了漫反射，穿過

玻璃的光線少，所以像毛玻璃不透明；通電時，液晶分子迅速從無規則排列變為有規則排列，入射光在通

過液晶層后按原方向傳播，C錯誤，D正確。

故選D。

18.下列關于固體、液體的說法正確的是（）

A.晶體沒有確定的熔點，非晶體有確定的熔點

B.發生毛細現象時，細管中的液體只能上升不會下降

C.表面張力使液體表面具有擴張趨勢，使液體表面積趨于最大

D.液晶是介于固態和液態之間的一種物質狀態

【答案】D

【詳解】A.晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點。故A錯誤；

B.發生毛細現象時，不浸潤液體在細管中會下降。故B錯誤；

C.表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小。故C錯誤；

D.液晶是介于固態和液態之間的一種物質狀態。故D正確。

故選D。

【題型三】氣體實驗定律及圖象

19.如圖所示，豎直放置的絕熱汽缸內有A、B兩個活塞，活塞的質量、厚度均可忽略，其中A活塞絕熱,

B活塞導熱，兩活塞與汽缸間封閉了甲、乙兩部分理想氣體，活塞的面積為S,活塞與汽缸壁之間的滑動摩

擦力/=p°S（p°為外界大氣壓強），最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。初始時，兩活塞之間及活塞A與汽缸底

部間的距離均為d,兩活塞與汽缸壁之間的摩擦力均恰好為0,兩部分理想氣體的熱力學溫度均與環境溫度

相同?，F對甲氣體緩慢加熱，則當活塞B剛好要發生滑動時，活塞A移動的距離為（）

【答案】C

【詳解】設活塞B剛好要發生滑動時，活塞A向上移動的距離為x,對氣體乙，初始時，有必=〃，根據

玻意耳定律，有

pxSd=p2{d-x）S

對活塞B,有

P2s=p0S+f

f=PQS

聯立解得

d

x=—

2

故選Co

20.噴水壺在家庭園藝中廣泛使用，如圖所示為容積K=5L的噴水壺，壺中裝有3L的水，壺中封閉氣體的

壓強為latm?，F擰緊壺口，向壺中打氣，每次能打入latm的氣體50mL，忽略壺中水的體積、壺的容積的

變化及壺內氣體溫度的變化，要使壺內氣體壓強達到2.5atm,需至少打氣的次數為（）

A.50次B.55次C.60次D.65次

【答案】C

【詳解】設應打〃次，則有

B=latm,匕=50mLx〃+2L=2+L=（0.05/7+2）L

p2=2.5atm,%=2L

根據玻意耳定律得

PK=PM

解得

77=60次

故選C。

21.如圖所示為一定質量理想氣體狀態變化時的P-：圖像，變化過程按箭頭進行，根據圖像可判斷出氣體

的溫度（）

，'P

/

?

??

/八

A.先不變后升高B.先不變后降低C.先降低后不變D.先升高后不變

【答案】D

py

【詳解】根據圖像可知在第一階段為等容變化過程，壓強變大，根據理想氣體狀態方程〒=C可知，氣體

溫度升高。P-：圖像斜率表示與溫度有關的常數，則在第二階段過程中斜率不變，說明此階段為等溫過程。

即氣體的溫度先升高后不變。

故選D。

22.熱學中有很多圖像，對下列一定質量的理想氣體圖像的分析，以下判斷錯誤的是（）

單位速率間隔的分子數

占總分子數的百分比

O'200400600800v/(m-s-1)

甲乙丙T

A.甲圖中理想氣體的體積一定不變

B.乙圖中理想氣體的溫度一定不變

C.丙圖中理想氣體的壓強一定不變

D.丁圖中實線對應的氣體溫度一定高于虛線對應的氣體溫度

【答案】B

【詳解】A.由理想氣體狀態方程

C*

T

可知，甲圖中理想氣體的體積一定不變，A正確，不符合題意;

B.若溫度不變，則p一廠圖像應該是雙曲線的一支，但圖乙不一定是雙曲線的一支，B錯誤，符合題意;

C.由理想氣體狀態方程

可知，丙圖中理想氣體的壓強一定不變，C正確，不符合題意;

D.溫度升高，分子平均動能增大，分子平均速率增大，所以圖丁中實線對應的氣體溫度一定高于虛線對應

的氣體溫度，D正確，不符合題意;

故選Bo

23.如圖所示，光滑的絕熱汽缸內有一質量為根的絕熱活塞，活塞下方封閉一定質量的理想氣體，初始時

氣體狀態為現用電熱絲對汽缸內氣體緩慢加熱至某一狀態8,停止加熱前，活塞已經與卡口接觸。下列

圖像能反應封閉氣體狀態變化的是（）

,1

甲乙丙丁

A.甲和丙B.甲和丁C.乙和丙D.乙和丁

【答案】D

【詳解】設活塞面積為S,初始時大氣壓強為外，對活塞受力分析，有

mg+p0S=pAS

解得氣體壓強

在活塞與卡口接觸前，活塞受力不變，氣體做等壓變化，當活塞與卡口接觸后，氣體體積不變，繼續加熱

氣體，溫度升高，由理想氣體狀態方程可知壓強增大，故整個過程氣體先等壓膨脹，再等容升壓，題圖甲

氣體一直等壓膨脹，一定錯誤；題圖乙氣體先等壓膨脹，再等容升壓，可能正確：題圖丙氣體先等壓壓縮,

再等容升壓，一定錯誤；題圖丁氣體先等壓膨脹，再等容升壓，可能正確。

故選D。

24.如圖，兩端封閉的玻璃管與水平面成。角傾斜靜止放置，一段水銀柱將管內一定質量的氣體分為兩個部

分，則下列各種情況中，能使管中水銀柱相對于玻璃管向3端移動的是（）

B

A.降低環境溫度

B.使玻璃管做豎直上拋運動

C.使玻璃管做自由落體運動

D.順時針緩慢轉動玻璃管使。角減小

【答案】A

【詳解】A.由題意可知，兩端封閉的玻璃管，水銀柱將管內一定質量的氣體分為兩個部分，假設/、2兩

端空氣柱的體積分別為匕、匕不變，此時環境溫度為T,當溫度降低A7時，/端空氣柱的壓強由口降到P；,

則有

M\=PLP[B端空氣柱的壓強由p2降到p'2,則有

△P2=P「P\

由查理定律可得

*AT

2T

設水銀柱的豎直高度為力，因為

+h

P2=Pi

所以

△口<Af>2

可知水銀柱相對于玻璃管向3端移動，A正確；

BC.使玻璃管做豎直上拋運動或自由落體運動，可知水銀柱的加速度向下，水銀柱處于失重狀態，水銀柱

對3端氣體的壓力減小，8端氣體的體積增大，水銀柱向/端移動，BC錯誤；

D.順時針緩慢轉動玻璃管使6角減小，可知水銀柱對3端氣體的壓力減小，8端氣體的體積增大，水銀柱

向/端移動，D錯誤。

故選Ao

25.“拔火罐”是我國傳統醫學的一種治療手段。操作時，醫生用點燃的酒精棉球加熱一個小罐內的空氣，隨

后迅速把小罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后小罐便緊貼在皮膚上(如圖所示)。設加熱后小罐內的空氣溫

度為80。。當時的室溫為20。。大氣壓為標準大氣壓，不考慮因皮膚被吸入罐內導致空氣體積變化的影響。

小罐開口部位的直徑請按照片中的情境估計，當罐內空氣變為室溫時，小罐內氣體對皮膚的作用力最接近

的是()

A.2NB.20NC.2xlO2ND.2xl03N

【答案】C

【詳解】加熱后罐內空氣的溫度

4=(273+80)K=353K

壓強

5

Pi=p0=1.0xl0Pa

降溫后罐內空氣的溫度

4=(273+20)K=293K

由查理定律，有

絲

TIL

代入數據，解得

Pi=0.83xl05Pa

估計小罐開口部位的半徑為

r=3cm=3xlO-2m

開口部位的面積為

5=^2=2.826xlO^m2

則小罐內空氣對皮膚的作用力為

532

F=p2S=0.83x10x2.826x10^N-2.35x10N

小罐內氣體對皮膚的作用力最接近的是2X102N。

故選C。

26.一端封閉粗細均勻的足夠長導熱性能良好的細玻璃管內，封閉著一定質量的理想氣體，如圖所示。已

知水銀柱的長度/?=5cm,玻璃管開口斜向上，在傾角8=30。的光滑斜面上以一定的初速度上滑，穩定時被

封閉的空氣柱長為A=40cm,大氣壓強始終為p°=75cmHg,取重力加速度大小g=10m/s2,不計水銀與試

管壁間的摩擦力，不考慮溫度的變化。下列說法正確的是（）

A.被封閉氣體的壓強Pi=80cmHg

B.若細玻璃管開口向上豎直放置且靜止不動，則封閉氣體的長度31.5cm

C.若用沿斜面向上的外力使玻璃管以生=lm/s,的加速度沿斜面加速上滑，則穩定時封閉氣體的長度

￡2=41.67cm

D.若細玻璃管開口豎直向下靜止放置，由于環境溫度變化，封閉氣體的長度工=40cm,則現在的溫度

與原來溫度之比為14：15

【答案】D

【詳解】A.設在光滑斜面上運動時加速度為4,對玻璃管和玻璃管內的水銀柱為整體，由牛頓第二定律有

mgsind=ma1

解得

%=gsin。=5m/s2

方向沿斜面向下。對水銀柱，由牛頓第二定律有

p0S+phSgsind-p{S=phSal

解得被封閉氣體的壓強為

Pt=Po=75cmHg

故A錯誤;

B.若細玻璃管開口向上豎直放置且靜止不動，對水銀柱由平衡條件

Po+Pgh=P2

解得

p2=80cmHg

對封閉氣體由玻意耳定律

P[SL=p2sLi

解得封閉氣體的長度為

Lx=37.5cm

故B錯誤；

C.對水銀柱，由牛頓第二定律有

p3S-p0S-phSgsin。=phSa2

解得

p3=78cmHg

對封閉氣體由玻意耳定律

pRL=p3sL2

解得封閉氣體的長度為

L2=38.46cm

故C錯誤；

D.若細玻璃管開口豎直向下靜止放置，對水銀柱受力分析

入+Pgh=Po

解得

24=70cmHg

對封閉氣體由查理定律

旦=%_

解得現在的溫度與原來溫度之比為

T270cmHg14

75cmHg-15

故D正確。

故選D。

27.如圖所示，圓柱形光滑汽缸頂部開一小孔，用活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞用細線懸掛在天花

板上。開始時活塞與汽缸頂部接觸，氣體的溫度為22?，F讓氣體的溫度緩慢降低，當活塞與汽缸頂部的距

離為汽缸高度的四分之一時，氣體的溫度為乃。已知汽缸的質量為M、橫截面積為S,外界大氣壓強為p。,

重力加速度為g。下列說法正確的是（）

4

A.當汽缸頂部與活塞分離時，氣體的溫度為

B.當汽缸頂部與活塞分離時，氣體的溫度為

C.開始時氣體的壓強為攀)

D.開始時氣體的壓強為|(p。-爭

【答案】AC

【詳解】AB.當汽缸頂部與活塞分離到活塞與汽缸頂部的距離為汽缸高度的四分之一時，氣體為等壓降溫

過程，則有

故A正確，B錯誤；

CD.氣體從活塞與汽缸頂部接觸到汽缸頂部與活塞分離，氣體的體積不變，溫度降低，壓強減小，則

A=Pi

2T。-￡

對氣缸，有

p2S+Mg=p0S

聯立解得

故C正確，D錯誤。

故選ACo

28.熱氣球觀光深受人們的喜愛，如圖所示為某旅游觀光點的熱氣球即將升空時的情景，開始時向球內噴

冷空氣，使氣球膨脹起來，膨脹后的氣球內氣體的溫度、密度和球外大氣的溫度、密度相同，分別為4、P0,

膨脹后的氣球體積為乂；隨后給球內氣體加熱，當氣球剛要升空時，球內氣體溫度升高為T,加熱過程，熱

氣球的體積不變。重力加速度為g,則下列判斷正確的是（）

A.氣球剛要升空時，球內氣體密度為

B.氣球剛要升空時，球內氣體密度為‘井乃

C.從開始加熱至氣球剛要升空過程，球內排出氣體質量為一1AA

D.從開始加熱至氣球剛要升空過程，球內排出氣體質量為二尹乃匕

【答案】AC

【詳解】AB.分析可知熱氣球在加熱時，球內壓強一直等于大氣壓，隨著溫度的升高，有部分球內原來的

氣體會排出，以開始時熱氣球內的所有氣體為研究對象，氣體發生等壓變化，則

上

"T

又

￡=%

p0v

則

故A正確，B錯誤；

CD.從開始加熱至氣球剛要升空過程，排出氣體質量為

Am=p（F-4）=

故C正確，D錯誤。

故選AC。

29.如圖所示，是一定質量的理想氣體由狀態/經過狀態2變為狀態C的憶一7圖像。已知氣體在狀態/

時的壓強為3.0xl05pa。下列說法正確的是（）

A.由狀態/到狀態B氣體發生等壓變化

B.由狀態8到狀態。氣體發生等壓變化

C.L（=200K

D.氣體在狀態C時的壓強為4.0xl05Pa

【答案】ACD

【詳解】A.由理想氣體狀態方程=C可得

T

C

V=—T

P

則由狀態/到狀態3氣體發生等壓變化，故A正確；

B.由狀態8到狀態C氣體發生等容變化，故B錯誤；

C.由狀態/到狀態8氣體由等壓變化得

%=%

TATB

解得

A=200K

故C正確；

D.對氣體由狀態/到狀態C由理想氣體狀態方程得

PAVAPCVC

TATC

解得

5

pc=4.0xl0Pa

故D正確。

故選ACDo

30.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態°,先后到達狀態"De,°〃=%=。，7；=&匕=〃=4匕=仍。

則（）

P八

ab

or

A.af6過程氣體分子平均動能減小

B.aT?△過程氣體吸熱比6->c過程氣體放熱多

C.狀態6、c的溫度關系為9=47；

D.狀態a、6、c的壓強大小關系為兒=。產3a

【答案】BC

【詳解】A.af6過程中氣體壓強不變，體積增大，根據理想氣體狀態方程"=C,可知氣體溫度升高,

T

分子平均動能增加，故A錯誤；

B.a-6過程中，體積增大，氣體對外界做功，氣體溫度升高，內能增加，氣體吸收熱量，根據熱力學第

一定律有

的=0+%

其中

%過程中，體積不變，外界對氣體做功

%=0

氣體壓強減小，可知氣體溫度降低，內能減少，氣體向外放出熱量，根據熱力學第一定律有

由于看=%,貝I

NU、=-\U2

則有

Q^3pV-Q2^pV+\Q2\

即過程氣體吸熱比bfc過程氣體放熱多3p%,故B正確；

C.af6過程中氣體壓強不變，由蓋-呂薩克定律

匕="

qTb

得

￡=%=1_

TbVb4

又T?=A得

Tb4

可知，狀態6、c的溫度關系為

故C正確；

D.6fc過程中，體積不變，由查理定律

莊

Tb~Tc

故

%七,

PcTc1

又P.=Pb，狀態a、b、c的壓強大小關系為

Pa=Pb=4Pc

故D錯誤。

故選BCo

1.一同學用如圖所示裝置測定容器的容積，開始時注射器和氣壓計的示數分別為18mL、1.0x105Pa,當他

用活塞緩慢將注射器內的空氣完全推進容器內時，氣壓計的示數變為1.6X105Pa,若忽略連接各部分的細管

的容積，則可知容器的容積為()

【解析】：設容器的容積為匕以注射器及容器內氣體為研究對象，初態m=1.0x105pa,j/i=(K+18)mL,

末態必=1.6x105pa,匕=匕由玻意耳定律得01%=必％,解得k=30mL,故選C。

2.如圖所示，孔明燈在中國有非常悠久的歷史，其“會飛”原因是：燈內燃料燃燒使內部空氣升溫膨脹，一

部分空氣從燈內排出，使孔明燈及內部氣體的總重力變小，空氣浮力將其托起。某盞孔明燈燈體(包括燃料、

氣袋)的質量為氣袋體積恒為%,重力加速度為g,大氣密度為環境溫度恒為7o(K),忽略燃料的質

量變化，大氣壓強不變。區是衡量孔明燈升空性能的參量，記電=左，若氣袋內氣體溫度最高不能超過

pVopVo

1.5To（K）,則為了使孔明燈順利升空，人應滿足（）

33

A.封B.七心

2一2

C.是D.屎

一33

【答案】C

【解析】：設孔明燈剛好從地面浮起時氣袋內的氣體密度為⑶，則升起時浮力等于孔明燈和內部氣體的總

重力，有2g%=A^+mgFo,將氣袋內的氣體溫度升高時，氣體視為等壓變化，原來的氣體溫度升高前體積

為及，升高后體積為匕（有%留在氣袋內），根據質量相等則有原來的氣體溫度升高后壓強不變，

體積從％變為由蓋呂薩克定律得外=乜，根據題意TSL5T。，聯立解得左=M=1—但，故選C。

ToT\pVoT\3

3.轎車中的安全氣囊能有效保障駕乘人員的安全。轎車在發生一定強度的碰撞時，疊氮化鈉（亦稱“三氮化鈉”,

化學式NaN）受撞擊完全分解產生鈉和氮氣而充入氣囊。若充入氮氣后安全氣囊的容積憶=56L,氣囊中氮

氣的密度2=1.251^/1113,已知氮氣的摩爾質量M=28g/mol,阿伏加德羅常數NA=6X1（）23mo「J請估算：（結

果保留1位有效數字）

（1）一個氮氣分子的質量m；

（2）氣囊中氮氣分子的總個數N；

（3）氣囊中氮氣分子間的平均距離

【答案】（l）5xl（r26kg（2）2x1024（3）3x1。-9m

【解析】（1）一個氮氣分子的質量機=絲

NA

解得加=5乂10一26kg。

⑵設氣囊內氮氣的物質的量為力則有

pV

n=匕一

M

N=nN\

解得心2x1024（個）。

（3）氣體分子間距較大，可以認為每個分子占據一個邊長為r的立方體,

則有，3=g

解得r=3xl0-9mo

4.如圖所示,一端封閉、一端開口且粗細均勻的直角細玻璃管，在直角處用一段水銀柱封閉了一定質量的空

氣，開始時，封閉端處于豎直狀態直角處水銀柱的豎直部分與水平部分長度均為人=10cm,開口端空氣柱

的長度〃=10cm。保持溫度不變，以玻璃管的封閉端為轉軸，將玻璃管在豎直平面內沿順時針方向緩慢轉6

=30。，管內水根柱恰好到達開口端。已知大氣壓強為a=76cmHg。封閉端空氣柱的初始溫度拓=27°C。

重力加速度為g,求：

,**T**1

(1r)封閉端空氣柱的長度L;

(2)若保持封閉端處于豎直狀態，加熱封閉端空氣，當管內水根柱恰好到達開口端時，此時管內空氣柱的溫

度《結果保留1位小數)。

【答案】⑴33cm(2)72.5℃

【解析】(1)設細玻璃管的橫截面積為S,開始時管內封閉端氣體壓強為6=po+0g/?

旋轉后封閉端氣體壓強為p2=po-2pghsin0

由玻意耳定律有piLS=pz(L+h)S

代入數據解得￡=33cm。

(2)開始時封閉端氣體溫度r=273+如

加熱后氣體的溫度為72=273+/

由理想氣體狀態方程得必=0°,

TiTi

代入數據解得f=72.5℃0

5.如圖所示，一導熱性能良好的汽缸開口豎直向上靜置在水平面上，缸口處固定有卡環(大小不計)，卡環距

汽缸底部的高度8=12cm,質量〃?=0.5kg、橫截面積S=1.5cm2的光滑薄活塞下方封閉一定質量的理想氣

體，活塞上表面有一用豎直輕繩懸掛的重物，輕繩上端與固定的拉力傳感器相連。當封閉氣體的熱力學溫

度Ti=300K時，活塞距汽缸底部的高度〃=10cm,重物對活塞恰好無壓力；當封閉氣體的熱力學溫度緩

慢上升至72=600K時，傳感器的示數恰好為零。已知大氣壓恒為po="105pa,取重力加速度g=10m/s?。

求：

(1)重物的質量M;

(2)當封閉氣體的熱力學溫度緩慢上升至73=900K時，封閉氣體的壓強p。

【答案】(1)2kg(2)3.3x105pa(或，xi()5pa)

【解析】(1)設當熱力學溫度Ti=300K時，封閉氣體的壓強為6，根據物體的平衡條件有

p\S=mg+poS

設當熱力學溫度T2=600K時，封閉氣體的壓強為22,根據物體的平衡條件有

p?S=(Af+加)g+poS

根據查理定律有包=比

解得M=2kg。

(2)設當活塞剛到達卡環處時，封閉氣體的熱力學溫度為To,根據蓋一呂薩克定律有公=”

ToT2

解得幾=720K