五年2024-2025高考物理真題專題點(diǎn)撥-專題14熱學(xué)含解析

PAGEPAGE1專題14熱學(xué)【2024年】1.（2024·天津卷）水槍是孩子們寵愛(ài)的玩具，常見的氣壓式水槍儲(chǔ)水罐示意如圖。從儲(chǔ)水罐充氣口充入氣體，達(dá)到肯定壓強(qiáng)后，關(guān)閉充氣口?？蹌?dòng)扳機(jī)將閥門M打開，水即從槍口噴出。若在不斷噴出的過(guò)程中，罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變，則氣體（）A.壓強(qiáng)變大 B.對(duì)外界做功C.對(duì)外界放熱 D.分子平均動(dòng)能變大【答案】B【解析】隨著水向外噴出，氣體的體積增大，由于溫度不變，依據(jù)pV=恒量，可知?dú)怏w壓強(qiáng)減小，A錯(cuò)誤；由于氣體體積膨脹，對(duì)外界做功，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律，氣體溫度不變，內(nèi)能不變，肯定從外界汲取熱量，B正確，C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，由于溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤。故選B。2.（2024·山東卷）肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a起先，經(jīng)a→b、b→c、c→a三個(gè)過(guò)程后回到初始狀態(tài)a，其p-V圖像如圖所示。已知三個(gè)狀態(tài)的坐標(biāo)分別為a（V0，2p0）、b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）以下推斷正確的是（）A.氣體在a→b過(guò)程中對(duì)外界做的功小于在b→c過(guò)程中對(duì)外界做的功B.氣體在a→b過(guò)程中從外界汲取的熱量大于在b→c過(guò)程中從外界汲取的熱量C.在c→a過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功小于氣體向外界放出的熱量D.氣體在c→a過(guò)程中內(nèi)能的削減量大于b→c過(guò)程中內(nèi)能的增加量【答案】C【解析】依據(jù)氣體做功的表達(dá)式可知圖線和體積橫軸圍成的面積即為做功大小，所以氣體在過(guò)程中對(duì)外界做的功等于過(guò)程中對(duì)外界做的功，A錯(cuò)誤；氣體從，滿意玻意爾定律，所以。所以，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知，氣體從，溫度上升，所以，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知結(jié)合A選項(xiàng)可知，所以。過(guò)程氣體汲取的熱量大于過(guò)程汲取的熱量，B錯(cuò)誤；氣體從，溫度降低，所以，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，所以，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知，放出熱量，C正確；志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，依據(jù)可知從，所以氣體從過(guò)程中內(nèi)能的削減量等于過(guò)程中內(nèi)能的增加量，D錯(cuò)誤。故選C。3.（2024·新課標(biāo)Ⅰ）分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，r=r1時(shí)，F(xiàn)=0。分子間勢(shì)能由r確定，規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢(shì)能為零。若一分子固定于原點(diǎn)O，另一分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，在兩分子間距減小到r2的過(guò)程中，勢(shì)能_____（填“減小“不變”或“增大”）；在間距由r2減小到r1的過(guò)程中，勢(shì)能_____（填“減小”“不變”或“增大”）；在間距等于r1處，勢(shì)能_____（填“大于”“等于”或“小于”）零?！敬鸢浮?1).減小(2).減小(3).小于【解析】[1]從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，兩分子間距減小到的過(guò)程中，分子間體現(xiàn)引力，引力做正功，分子勢(shì)能減??；[2]在的過(guò)程中，分子間仍舊體現(xiàn)引力，引力做正功，分子勢(shì)能減小；[3]在間距等于之前，分子勢(shì)能始終減小，取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子間勢(shì)能為零，則在處分子勢(shì)能小于零。4.（2024·新課標(biāo)Ⅰ）甲、乙兩個(gè)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存有同種氣體（可視為志向氣體）。甲罐的容積為V，罐中氣體的壓強(qiáng)為p；乙罐的容積為2V，罐中氣體的壓強(qiáng)為?，F(xiàn)通過(guò)連接兩罐的細(xì)管把甲罐中的部分氣體調(diào)配到乙罐中去，兩罐中氣體溫度相同且在調(diào)配過(guò)程中保持不變，調(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng)相等。求調(diào)配后：（i）兩罐中氣體的壓強(qiáng)；（ii）甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。【答案】（i）；（ii）【解析】（i）氣體發(fā)生等溫變更，對(duì)甲乙中的氣體，可認(rèn)為甲中原氣體有體積V變成3V，乙中原氣體體積有2V變成3V，則依據(jù)玻意爾定律分別有，則則甲乙中氣體最終壓強(qiáng)（ii）若調(diào)配后將甲氣體再等溫壓縮到氣體原來(lái)的壓強(qiáng)為p，則，計(jì)算可得由密度定律可得，質(zhì)量之比等于5.（2024·新課標(biāo)Ⅱ）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的敘述，違反熱力學(xué)第肯定律的有_______，不違反熱力學(xué)第肯定律、但違反熱力學(xué)其次定律的有_______。（填正確答案標(biāo)號(hào)）A.汽車通過(guò)燃燒汽油獲得動(dòng)力并向空氣中散熱B.冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低C.某新型熱機(jī)工作時(shí)將從高溫?zé)嵩醇橙〉臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響D.冰箱的制冷機(jī)工作時(shí)從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)【答案】(1).B(2).C【解析】燃燒汽油產(chǎn)生的內(nèi)能一方面對(duì)機(jī)械能轉(zhuǎn)化，同時(shí)熱傳遞向空氣轉(zhuǎn)移。既不違反熱力學(xué)第肯定律，也不違反熱力學(xué)其次定律；冷水倒入保溫杯后，沒(méi)有對(duì)外做功，同時(shí)也沒(méi)有熱傳遞，內(nèi)能不行能削減，故違反熱力學(xué)第肯定律；某新型熱機(jī)工作時(shí)將從高溫?zé)嵩醇橙〉臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，必定產(chǎn)生其他影響故違反熱力學(xué)其次定律；制冷機(jī)消耗電能工作時(shí)從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)，發(fā)生了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，同時(shí)對(duì)外界產(chǎn)生了影響。既不違反熱力學(xué)第肯定律，也不違反熱力學(xué)其次定律。6.（2024·新課標(biāo)Ⅱ）潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個(gè)底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相像。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿意潛水員水下避險(xiǎn)的須要。為計(jì)算便利，將潛水鐘簡(jiǎn)化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下，如圖所示。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，大氣壓強(qiáng)為p0，Hh，忽視溫度的變更和水密度隨深度的變更。（1）求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度l；（2）保持H不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1，放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律和題給條件有p1V1=p0V0①V0=hS②V1=（h–l）S③p1=p0+ρg（H–l）④聯(lián)立以上各式并考慮到Hh，h>l，解得⑤（2）設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2；此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為V0，這些氣體在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V3，由玻意耳定律有p2V0=p0V3⑥其中p2=p0+ρgH⑦設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為V，依題意V=V3–V0⑧聯(lián)立②⑥⑦⑧式得⑨7.（2024·新課標(biāo)Ⅲ）如圖，一開口向上的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)。用活塞封閉了肯定質(zhì)量的志向氣體，活塞與氣缸壁間無(wú)摩擦?，F(xiàn)用外力作用在活塞上。使其緩慢下降。環(huán)境溫度保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。在活塞下降過(guò)程中（）A.氣體體積漸漸減小，內(nèi)能增知B.氣體壓強(qiáng)漸漸增大，內(nèi)能不變C.氣體壓強(qiáng)漸漸增大，放出熱量D.外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能不變E.外界對(duì)氣體做功，氣體汲取熱量【答案】BCD【解析】志向氣體的內(nèi)能與溫度之間唯一確定，溫度保持不變，所以內(nèi)能不變，A錯(cuò)誤；由志向氣體狀態(tài)方程，可知體積削減，溫度不變，所以壓強(qiáng)增大。因?yàn)闇囟炔蛔?，?nèi)能不變，B正確；由志向氣體狀態(tài)方程，可知體積削減，溫度不變，所以壓強(qiáng)增大。體積削減，外接對(duì)系統(tǒng)做功，且內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第肯定律可知，系統(tǒng)放熱，C正確，E錯(cuò)誤。體積削減，外接對(duì)系統(tǒng)做功。志向氣體的內(nèi)能與溫度之間唯一確定，溫度保持不變，所以內(nèi)能不變，故D正確。故選BCD。8.（2024·新課標(biāo)Ⅲ）如圖，兩側(cè)粗細(xì)勻稱、橫截面積相等、高度均為H=18cm的U型管，左管上端封閉，右管上端開口。右管中有高h(yuǎn)0=4cm的水銀柱，水銀柱上表面離管口的距離l=12cm。管底水平段的體積可忽視。環(huán)境溫度為T1=283K。大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg。（i）現(xiàn)從右側(cè)端口緩慢注入水銀（與原水銀柱之間無(wú)氣隙），恰好使水銀柱下端到達(dá)右管底部。此時(shí)水銀柱的高度為多少？（ii）再將左管中密封氣體緩慢加熱，使水銀柱上表面恰與右管口平齊，此時(shí)密封氣體的溫度為多少？【答案】（i）12.9cm；（ii）363K【解析】（i）設(shè)密封氣體初始體積為V1，壓強(qiáng)為p1，左、右管的截面積均為S，密封氣體先經(jīng)等溫壓縮過(guò)程體積變?yōu)閂2，壓強(qiáng)變?yōu)閜2.由玻意耳定律有。設(shè)注入水銀后水銀柱高度為h，水銀的密度為ρ，按題設(shè)條件有，，聯(lián)立以上式子并代入題給數(shù)據(jù)得h=12.9cm；（ii）密封氣體再經(jīng)等壓膨脹過(guò)程體積變?yōu)閂3，溫度變?yōu)門2，由蓋一呂薩克定律有按題設(shè)條件有，代入題給數(shù)據(jù)得T2=363K。9.（2024·山東卷）中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進(jìn)而治療某些疾病。常見拔罐有兩種，如圖所示，左側(cè)為火罐，下端開口；右側(cè)為抽氣拔罐，下端開口，上端留有抽氣閥門。運(yùn)用火罐時(shí)，先加熱罐中氣體，然后快速按到皮膚上，自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓，使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上，再通過(guò)抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)。某次運(yùn)用火罐時(shí)，罐內(nèi)氣體初始?jí)簭?qiáng)與外部大氣壓相同，溫度為450K，最終降到300K，因皮膚凸起，內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的。若換用抽氣拔罐，抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的，罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為志向氣體，忽視抽氣過(guò)程中氣體溫度的變更。求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。【答案】【解析】設(shè)火罐內(nèi)氣體初始狀態(tài)參量分別為p1、T1、V1，溫度降低后狀態(tài)參量分別為p2、T2、V2，罐的容積為V0，由題意知p1=p0、T1=450K、V1=V2、T2=300K、V2=20V0/21①由志向氣體狀態(tài)方程得②代入數(shù)據(jù)得p2=0.7p0③對(duì)于抽氣罐，設(shè)初態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p3、V3，末態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p4、V4，罐的容積為，由題意知p3=p0、V3=、p4=p2④由玻意耳定律得⑤聯(lián)立②⑤式，代入數(shù)據(jù)得⑥設(shè)抽出的氣體的體積為ΔV，由題意知⑦故應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值為⑧聯(lián)立②⑤⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得⑨【2024年】1．（2024·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷）（5分）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為志向氣體。初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界。現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí)，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度?！敬鸢浮康陀诖笥凇窘馕觥坑深}意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故，但活塞移動(dòng)的過(guò)程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對(duì)外界做功，即，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知：，故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程：，又，m為容器內(nèi)氣體質(zhì)量。聯(lián)立得：，取容器外界質(zhì)量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界。2．（2024·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷）（10分）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中。該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能。一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2m3，運(yùn)用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa，運(yùn)用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃。氬氣可視為志向氣體。（1）求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；（2）將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)。【答案】（1）p2=3.2×107Pa（2）p3=1.6×108Pa【解析】（1）設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0，壓強(qiáng)為p0；運(yùn)用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1。假設(shè)體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí)，其體積膨脹為V1。由玻意耳定律p0V0=p1V1①被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫柔p1條件下的體積為②設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為V2。由玻意耳定律p2V2=10p1③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得p2=3.2×107Pa④（2）設(shè)加熱前爐腔的溫度為T0，加熱后爐腔溫度為T1，氣體壓強(qiáng)為p3，由查理定律⑤聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得p3=1.6×108Pa⑥3．（2024·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ卷）（5分）如p-V圖所示，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中肯定量志向氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)，則N1______N2，T1______T3，N2______N3。（填“大于”“小于”或“等于”）【答案】大于等于大于【解析】1、2等體積，2、3等壓強(qiáng)由pV=nRT得：=，V1=V2，故=，可得：T1=2T2，即T1>T2，由于分子密度相同，溫度高，碰撞次數(shù)多，故N1>N2；由于p1V1=p3V3；故T1=T3；則T3>T2，又p2=p3，2狀態(tài)分析密度大，分析運(yùn)動(dòng)緩慢，單個(gè)分子平均作用力小，3狀態(tài)分子密度小，分子運(yùn)動(dòng)猛烈，單個(gè)分子平均作用力大。故3狀態(tài)碰撞容器壁分子較少，即N2>N3。4．（2024·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ卷）（10分）如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過(guò)剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)狻Ｆ胶鈺r(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒(méi)有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：（1）抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；（2）抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積?！敬鸢浮浚?）p10=（p0+p）（2）【解析】（1）設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10，依據(jù)力的平衡條件得（p10–p）·2S=（p0–p）·S①得p10=（p0+p）②（2）設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和V1，氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p2和V2，依據(jù)力的平衡條件有p2·S=p1·2S③由玻意耳定律得p1V1=p10·2V0④p2V2=p0·V0⑤由于兩活塞用剛性桿連接，故V1–2V0=2（V0–V2）⑥聯(lián)立②③④⑤⑥式解得⑦⑧5．（2024·新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ卷）（5分）用油膜法估算分子大小的試驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成肯定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是_______________________________________________________________。試驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以________________________________________________________________________________。為得到油酸分子的直徑，還需測(cè)量的物理量是___________________________________?！敬鸢浮渴褂退嵩跍\盤的水面上簡(jiǎn)單形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測(cè)出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積油膜穩(wěn)定后得表面積S?！窘馕觥坑湍しy(cè)量分子大小須要形成單分子油膜，故而須要削減油酸濃度；一滴油酸的體積特別微小不易精確測(cè)量，故而運(yùn)用累積法，測(cè)出N滴油酸溶液的體積V，用V與N的比值計(jì)算一滴油酸的體積；由于形成單分子油膜，油膜的厚度h可以認(rèn)為是分子直徑，故而還須要測(cè)量出油膜的面積S，以計(jì)算厚度。6．（2024·新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ卷）（10分）如圖，一粗細(xì)勻稱的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水銀柱，水銀柱下密封了肯定量的志向氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm。若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無(wú)水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg，環(huán)境溫度為296K。（1）求細(xì)管的長(zhǎng)度；（2）若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度?！敬鸢浮浚?）L=41cm（2）T=312K【解析】（1）設(shè)細(xì)管的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面的面積為S，水銀柱高度為h；初始時(shí)，設(shè)水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強(qiáng)為p；細(xì)管倒置時(shí)，氣體體積為V1，壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律有pV=p1V1①由力的平衡條件有p=p0+ρgh②p1=p0–ρgh③式中，ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強(qiáng)。由題意有V=S（L–h1–h）④V1=S（L–h）⑤由①②③④⑤式和題給條件得L=41cm⑥（2）設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T，由蓋–呂薩克定律有⑦由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得T=312K⑧7．（2024·北京卷）下列說(shuō)法正確的是A．溫度標(biāo)記著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的猛烈程度B．內(nèi)能是物體中全部分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和C．氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)D．氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低，分子的平均動(dòng)能可能不變【答案】A【解析】依據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記確定氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的程度和分子平均動(dòng)能變更，內(nèi)能是分子平均動(dòng)能和分子勢(shì)總和，由氣體壓強(qiáng)宏觀表現(xiàn)確定壓強(qiáng)。A．溫度是分子平均動(dòng)能標(biāo)記，所以溫度標(biāo)記著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的猛烈程度，故A正確；B．內(nèi)能是物體中全部分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能之和，故B錯(cuò)誤；C．由壓強(qiáng)公式可知，氣體壓強(qiáng)除與分子平均動(dòng)能（溫度）有關(guān)，還與體積有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，所以溫度降低，分子平均動(dòng)能肯定變小，故D錯(cuò)誤。8．（2024·江蘇卷）在沒(méi)有外界影響的狀況下，密閉容器內(nèi)的志向氣體靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間后，該氣體A．分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來(lái)B．每個(gè)分子的速度大小均相等C．分子的平均動(dòng)能保持不變D．分子的密集程度保持不變【答案】CD【解析】分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)則為分子的熱運(yùn)動(dòng)，由分子動(dòng)理論可知，分子熱運(yùn)動(dòng)不行能停止，故A錯(cuò)誤；密閉容器內(nèi)的志向氣體，溫度不變，所以分子平均動(dòng)能不變，但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都相等，故B錯(cuò)誤，C正確；由于沒(méi)有外界影響且容器密閉，所以分子的密集程度不變，故D正確。9．（2024·江蘇卷）由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為（選填“引力”或“斥力”）．分子勢(shì)能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖象如題13A-1圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中（選填“A”“B”或“C”）的位置．【答案】引力C【解析】由于在小水滴表面層中，水分子間的距離大于，所以水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力，由于當(dāng)分子間距離為時(shí)，分子間作用力為0，分子勢(shì)能最小即圖中的B點(diǎn)，由于表面層中分子間距大于，所以能總體反映小水滴表面層中水分子勢(shì)能的是C位置。10．（2024·江蘇卷）如題13A-2圖所示，肯定質(zhì)量志向氣體經(jīng)驗(yàn)A→B的等壓過(guò)程，B→C的絕熱過(guò)程（氣體與外界無(wú)熱量交換），其中B→C過(guò)程中內(nèi)能削減900J．求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功．【答案】W=1500J【解析】由題意可知，過(guò)程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：，過(guò)程：由熱力學(xué)第肯定律得：，則氣體對(duì)外界做的總功為：，代入數(shù)據(jù)解得：。【2024年】1.（2024年北京卷）關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無(wú)關(guān)B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.分子間同時(shí)存在著引力和斥力D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大【答案】C【解析】擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)為懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，固體小顆粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，是液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性的間接反映，B錯(cuò)誤；分子間斥力與引力是同時(shí)存在，而分子力是斥力與引力的合力，分子間的引力和斥力都是隨分子間距增大而減小；當(dāng)分子間距小于平衡位置時(shí)，表現(xiàn)為斥力，即引力小于斥力，而分子間距大于平衡位置時(shí)，分子表現(xiàn)為引力，即斥力小于引力，但總是同時(shí)存在的，C正確，D錯(cuò)誤。2.（2024年江蘇卷）如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中．紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于四周空氣溫度．當(dāng)空氣溫度不變，若一段時(shí)間后發(fā)覺(jué)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則_____．A.空氣的相對(duì)濕度減小B.空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大C.空氣中水的飽和氣壓減小D.空氣中水的飽和氣壓增大【答案】A【解析】溫度計(jì)示數(shù)減小說(shuō)明蒸發(fā)加快，空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因空氣的飽和氣壓只與溫度有關(guān)，空氣溫度不變，所以飽和氣壓不變，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；依據(jù)相對(duì)濕度的定義，空氣的相對(duì)濕度減小，選項(xiàng)A正確。3.（2024年江蘇卷）肯定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的狀況見右表．則T1___（選填“大于”“小于”或“等于”）T2．若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400~500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比___（選填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．【答案】(1).大于(2).等于【解析】分子速率分布與溫度有關(guān)，溫度上升，分子的平均速率增大，速率大的分子數(shù)所占比例增加，速率小的分子數(shù)所占比例減小，所以T1大于T2；泄漏前后容器內(nèi)溫度不變，則在泄漏后的容器中，速率處于400~500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比不變，仍為18.6%．4.（2024年江蘇卷）如圖所示，肯定質(zhì)量的志向氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0×105Pa，經(jīng)驗(yàn)ABCA的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程中對(duì)外界放出61.4J熱量．求該氣體在AB過(guò)程中對(duì)外界所做的功．【答案】氣體對(duì)外界做的功為138.6J【解析】整個(gè)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功W=WAB+WCA，且WCA=pA（VC–VA）由熱力學(xué)第肯定律ΔU=Q+W，得WAB=–（Q+WCA）代入數(shù)據(jù)得WAB=–138.6J，即氣體對(duì)外界做的功為138.6J5.（2024年全國(guó)Ⅰ卷）如圖，肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a起先，經(jīng)驗(yàn)過(guò)程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e，對(duì)此氣體，下列說(shuō)法正確的是_____A．過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)漸漸減小B．過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功C．過(guò)程④中氣體從外界汲取了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小【答案】BDE【解析】本題考查對(duì)肯定質(zhì)量的志向氣體的V—T圖線的理解、志向氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第肯定律、志向氣體內(nèi)能及其相關(guān)的學(xué)問(wèn)點(diǎn)。由志向氣體狀態(tài)方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知，pb>pa，即過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)漸漸增大，A錯(cuò)誤；由于過(guò)程中氣體體積增大，所以過(guò)程中氣體對(duì)外做功，B正確；過(guò)程中氣體體積不變，對(duì)外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律，過(guò)程中氣體放出熱量，C錯(cuò)誤；由于狀態(tài)c、d的溫度相等，依據(jù)志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，D正確；由志向氣體狀態(tài)方程pdVd/Td=pbVb/Tb可知，狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小，E正確。6.（2024年全國(guó)Ⅰ卷）如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)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(guò)細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門K。起先時(shí)，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0，現(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為時(shí)，將K關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了，不計(jì)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?！敬鸢浮俊窘馕觥勘绢}考查玻意耳定律、關(guān)聯(lián)氣體、壓強(qiáng)及其相關(guān)的學(xué)問(wèn)點(diǎn)。設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為V1，壓強(qiáng)為p1；下方氣體的體積為V2，p0Vp0V由已知條件得V1=V2=V2設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m，由力的平衡條件得p2S=聯(lián)立以上各式得m=15p7.（2024年全國(guó)II卷）對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說(shuō)法正確的是______。A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能B．氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能D．氣體體積變更時(shí)，其內(nèi)能可能不變E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能【答案】BDE【解析】氣體的內(nèi)能等于全部分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和，故AC錯(cuò)，BE對(duì)；依據(jù)熱力學(xué)第肯定律知道，變更內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，所以體積發(fā)生變更時(shí)，內(nèi)能可能不變，故D正確；故選BDE。8.（2024年全國(guó)II卷）如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(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(dòng)，其下方密封有肯定質(zhì)量的志向氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽視；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。起先時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。【答案】【解析】由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。起先時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)驗(yàn)等容過(guò)程，直至活塞起先運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，依據(jù)查理定律有①依據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)驗(yàn)等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。依據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從起先加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧9.（2024年全國(guó)Ⅲ卷）如圖，肯定量的志向氣體從狀態(tài)a變更到狀態(tài)b，其過(guò)程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過(guò)程中______。A．氣體溫度始終降低B．氣體內(nèi)能始終增加C．氣體始終對(duì)外做功D．氣體始終從外界吸熱E．氣體汲取的熱量始終全部用于對(duì)外做功【答案】BCD【解析】肯定質(zhì)量的志向氣體從a到b的過(guò)程，由志向氣體狀態(tài)方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知，Tb>Ta，即氣體的溫度始終上升，A錯(cuò)誤；依據(jù)志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知?dú)怏w的內(nèi)能始終增加，B正確；由于從a到b的過(guò)程中氣體的體積增大，所以氣體始終對(duì)外做功，C正確；依據(jù)熱力學(xué)第肯定律，從a到b的過(guò)程中，氣體始終從外界吸熱，D正確；氣體汲取的熱量一部分增加內(nèi)能，一部分對(duì)外做功，E錯(cuò)誤。10.在兩端封閉、粗細(xì)勻稱的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒(méi)有氣體從管的一邊通過(guò)水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過(guò)程中，氣體溫度不變?！敬鸢浮?.5cm【解析】設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時(shí)原左、右兩邊氣體長(zhǎng)度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有①式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和題給條件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥【2024年】1．【2024·北京卷】以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是A．水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越猛烈B．水凝聚成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止C．水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越猛烈D．水的溫度上升，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大【答案】C【解析】水流速度是機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度，不能反映熱運(yùn)動(dòng)狀況，A錯(cuò)誤；分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；水的溫度上升，水分子的平均速率增大，并非每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大，D錯(cuò)誤；選項(xiàng)C說(shuō)法正確。2．【2024·新課標(biāo)Ⅰ卷】（5分）氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變更分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是________。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A．圖中兩條曲線下面積相等B．圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形C．圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形D．圖中曲線給出了隨意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E．與0℃時(shí)相比，100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大【答案】ABC【解析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，溫度上升分子的平均動(dòng)能增加，不同溫度下相同速率的分子所占比例不同，溫度越高，速率大的分子占比例越高，故虛線為0℃，實(shí)線是100℃對(duì)應(yīng)的曲線，曲線下的面積都等于1，故相等，所以ABC正確。3．【2024·新課標(biāo)Ⅱ卷】（5分）如圖，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有志向氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)氣缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法正確的是________（選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B．氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大C．在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D．氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功E．氣體在被壓縮的過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變【答案】ABD【解析】氣體向真空擴(kuò)散過(guò)程中不對(duì)外做功，且又因?yàn)闅飧捉^熱，可知?dú)怏w自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；氣體在被壓縮的過(guò)程中活塞對(duì)氣體做功，因氣缸絕熱，則氣體內(nèi)能增大，選項(xiàng)BD正確；氣體在被壓縮的過(guò)程中，因氣體內(nèi)能增加，則溫度上升，氣體分子的平均動(dòng)能增加，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；故選ABD。4．【2024·江蘇卷】肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變更到狀態(tài)C，其V–T圖象如圖12A–1圖所示．下列說(shuō)法正確的有_________．（A）A→B的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功（B）A→B的過(guò)程中，氣體放出熱量（C）B→C的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變（D）A→B→C的過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加【答案】BC【解析】由圖知A→B的過(guò)程中，溫度不變，體積減小，故外界對(duì)氣體做功，所以A錯(cuò)誤；依據(jù)熱力學(xué)定律知，A→B的過(guò)程中，氣體放出熱量，B正確；B→C的過(guò)程為等壓變更，氣體壓強(qiáng)不變，C正確；A→B→C的過(guò)程中，溫度降低，氣體內(nèi)能減小，故D錯(cuò)誤．5．【2024·新課標(biāo)Ⅲ卷】（5分）如圖，肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a動(dòng)身，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最終經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a。下列說(shuō)法正確的是_______（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A．在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加B．在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C．在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D．在過(guò)程bc中氣體從外界汲取熱量E．在過(guò)程ca中氣體從外界汲取熱量【答案】ABD【解析】在過(guò)程ab中，體積不變，外界不對(duì)氣體做功，氣體也不對(duì)外界做功，壓強(qiáng)增大，溫度上升，內(nèi)能增加，A正確，C錯(cuò)誤；在過(guò)程ca中，氣體體積縮小，外界對(duì)氣體做功，壓強(qiáng)不變，溫度降低，故內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第肯定律可得氣體向外界放出熱量，B正確，E錯(cuò)誤；在過(guò)程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第肯定律可知，氣體要從外界汲取熱量，D正確。6．【2024·江蘇卷】題12A–2（甲）和（乙）圖中是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30s，兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同．比較兩張圖片可知：若水溫相同，_________（選填“甲”或“乙”）中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，___________（選填“甲”或“乙”）中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較猛烈．【答案】甲乙【解析】溫度相同，顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，所以若水溫相同，甲中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故乙中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較猛烈．7．【2024·江蘇卷】科學(xué)家可以運(yùn)用無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)探討生物蛋白分子．資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66kg/mol，其分子可視為半徑為3×10–9m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol–1．請(qǐng)估算該蛋白的密度．（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）【答案】【解析】摩爾體積由密度，解得代入數(shù)據(jù)得8．【2024·新課標(biāo)Ⅰ卷】（10分）如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管（容積可忽視）連通，閥門K2位于細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3；B中有一可自由滑動(dòng)的活塞（質(zhì)量、體積均可忽視）。初始時(shí)，三個(gè)閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過(guò)K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃，汽缸導(dǎo)熱。（i）打開K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；（ii）接著打開K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置；（iii）再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度上升20℃，求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)。【答案】（i）V/22p0（ii）頂部（iii）1.6p0【解析】（i）設(shè)打開K2后，穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)驗(yàn)等溫過(guò)程。由玻意耳定律得①②聯(lián)立①②式得③④（ii）打開K3后，由④式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2（）時(shí)，活塞下氣體壓強(qiáng)為p2，由玻意耳定律得⑤由⑤式得⑥由⑥式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時(shí)p2為（iii）設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3，氣體溫度從T1=300K上升到T2=320K的等容過(guò)程中，由查理定律得⑦將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得p3=1.6p0⑧9．【2024·新課標(biāo)Ⅱ卷】（10分）一熱氣球體積為V，內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度T0時(shí)的密度為ρ0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g。（i）求該熱氣球所受浮力的大?。唬╥i）求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；（iii）設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量?！敬鸢浮浚╥）（ii）（iii）【解析】（i）設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度T0時(shí)的體積為V0，密度為①溫度為T時(shí)的體積為VT，密度為：②由蓋-呂薩克定律可得：③聯(lián)立①②③解得：④氣球所受的浮力為：⑤聯(lián)立④⑤解得：⑥(ⅱ)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力：⑦聯(lián)立④⑦解得：⑧(ⅲ)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m，由力的平衡條件可知：mg=f–G–m0g⑨聯(lián)立⑥⑧⑨可得：10．【2024·新課標(biāo)Ⅲ卷】（10分）一種測(cè)量淡薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2。K1長(zhǎng)為l，頂端封閉，K2上端與待測(cè)氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。起先測(cè)量時(shí)，M與K2相通；漸漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖（b）所示。設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與K2相通的待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為ρ，重力加速度大小為g。求：（i）待測(cè)氣體的壓強(qiáng)；（ii）該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚╥）（ii）【解析】（i）水銀面上升至M的下端使玻璃泡中的氣體恰好被封住，設(shè)此時(shí)被封閉的氣體的體積為V，壓強(qiáng)等于待測(cè)氣體的壓強(qiáng)p。提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時(shí)，K1中的水銀面比頂端低h；設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，則①②由力學(xué)平衡條件得③整個(gè)過(guò)程為等溫過(guò)程，由玻意耳定律得④聯(lián)立①②③④式得⑤（ii）由題意知⑥聯(lián)立⑤⑥式有⑦該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)為⑧【2024年】1．【2024·北京卷】霧霾天氣對(duì)大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果．霧霾中，各種懸浮顆粒物形態(tài)不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)．某科研機(jī)構(gòu)對(duì)北京地區(qū)的檢測(cè)結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變更．據(jù)此材料，以下敘述正確的是()A．PM10表示直徑小于或等于1.0×10－6m的懸浮顆粒物B．PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)D．PM2.5濃度隨高度的增加漸漸增大【答案】C【解析】10μm＝1.0×10－5m，選項(xiàng)A不正確．題目的信息PM10的濃度隨高度的增加而略有減小，這表明PM10的分布具有隨意性，也就是說(shuō)受分子力和重力的大小關(guān)系具有隨意性，選項(xiàng)B不正確．PM10和大懸浮顆粒肉眼均不行見，而且受氣體分子的撞擊的影響較大，其運(yùn)動(dòng)具有很強(qiáng)的無(wú)規(guī)則性，可以認(rèn)為是布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確．PM2.5與PM10相比，密度相同，顆粒更小，那么PM2.5做布朗運(yùn)動(dòng)更明顯，而分布應(yīng)當(dāng)更加勻稱，不會(huì)高度越高濃度越大，選項(xiàng)D不正確．2．【2024·江蘇卷】(2)如圖1-甲所示，在斯特林循環(huán)的p-V圖像中，肯定質(zhì)量志向氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個(gè)過(guò)程由兩個(gè)等溫柔兩個(gè)等容過(guò)程組成，B→C的過(guò)程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目________(選填“增大”“減小”或“不變”)，狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布圖像如圖乙所示，則狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的是________(選填“①”或“②”).圖1-A.（2）【答案】不變①【解析】B→C過(guò)程中由于氣體分子總數(shù)不變，體積也不變，因此單位體積中的氣體分子數(shù)目也不變．依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程可得TA<TD，而溫度又是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，由圖像可看出，圖線①表示速率較小的分子數(shù)目多，也就是分子平均動(dòng)能較小，所以圖線①對(duì)應(yīng)狀態(tài)A.3．【2024·全國(guó)卷Ⅰ】(2)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp＝eq\f(2σ,r)，其中σ＝0.070N/m.現(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升，已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度大小g取10m/s2.(i)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差；(ii)忽視水溫隨水深的變更，在氣泡上升到特別接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來(lái)半徑之比的近似值．【答案】(i)28Pa(ii)1.3【解析】(i)當(dāng)氣泡在水下h＝10m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp1，則Δp1＝eq\f(2σ,r1)①代入題給數(shù)據(jù)得Δp1＝28Pa②(ii)設(shè)氣泡在水下10m處時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達(dá)水面旁邊時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2，內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp2，其體積為V2，半徑為r2.氣泡上升過(guò)程中溫度不變，依據(jù)玻意耳定律有p1V1＝p2V2③由力學(xué)平衡條件有p1＝p0＋ρgh＋Δp1④p2＝p0＋Δp2⑤氣泡體積V1和V2分別為V1＝eq\f(4,3)πreq\o\al(3,1)⑥V2＝eq\f(4,3)πreq\o\al(3,2)⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r1,r2)))eq\s\up12(3)＝eq\f(p0＋Δp2,ρgh＋p0＋Δp1)⑧由②式知，Δp1?p0，i＝1，2，故可略去⑧式中的Δp1項(xiàng)，代入題給數(shù)據(jù)得eq\f(r2,r1)＝eq\r(3,2)≈1.3⑨4.【2024·全國(guó)卷Ⅱ】(2)(10分)一氧氣瓶的容積為0.08m3，起先時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓．某試驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36m3.當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí)，需重新充氣．若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該試驗(yàn)室運(yùn)用多少天．【答案】4天【解析】設(shè)氧氣起先時(shí)的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí)，體積為V2.依據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2①重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為V3＝V2－V1②設(shè)用去的氧氣在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0，則有p2V3＝p0V0③設(shè)試驗(yàn)室每天用去的氧氣在p0下的體積為ΔV，則氧氣可用的天數(shù)為N＝eq\f(V0,ΔV)④聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得N＝4(天)⑤5．【2024·全國(guó)卷Ⅲ】(2)一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞．初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示．用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止．求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離．已知玻璃管的橫截面積到處相同；在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg.環(huán)境溫度不變．【答案】144c