第二章
固体、液体和气体
第一节
晶体和非晶体
A级 抓基础
1．(多选)如图所示，四块固体中，属于晶体的是( )
解析：明矾、石英为晶体，魔方(木)、塑料管为非晶体．
答案：AB
2．有一固体，外形呈规则的六面体，则它( )
A．一定是晶体
B．一定是多晶体
C．一定是非晶体
D．可能是晶体，也可能是非晶体
解析：固体有规则外形，如果是天然的，则它一定是单晶体，如果是人为造成的，则它也可能是非晶体，D对．
答案：D
3.某种材料制成的厚度均匀的长方形透明体，测得某单色光沿AB和CD方向穿过透明体时，折射率不相同，如图所示，则说明该材料( )
A．一定是单晶体
B．一定是多晶体
C．一定是非晶体
D．可能是多晶体
解析：透明体在不同方向上表现为各向异性，故一定是单晶体，选A.
答案：A
4．对金属的以下说法正确的是( )
A．同一种金属，可能是晶体，也可能是非晶体
B．金属是单晶体，故物理性质表现各向同性
C．金属是由许多杂乱无章排列着的小晶体构成的多晶体但总体表现仍各向同性
D．金属是非晶体，总体表现出各向同性
解析：金属是由许多杂乱无章排列着的小晶体构成的多晶体，没有规则的外形，虽然每个小晶体各向异性，但它们在空间的无规则排列使金属总体上表现出各向同性．故C正确．
答案：C
5．现代建筑出现一种新设计：在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球，球内充入一种非晶体材料．当温度升高时，球内材料熔化吸热．当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度基本保持不变．下面四个图象中，表示球内材料熔化图象的是( )
解析：由于该球内充入的是一种非晶体材料，非晶体熔化过程中吸热，温度不断升高，但没有一定的熔点．根据这些特点可以判断应该选C.
答案：C
B级 提能力
6．(多选)下列哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( )
A．食盐是正方体，而蜂蜡无规则形状
B．石墨可导电，沥青不能导电
C．冰熔化时，温度保持不变，松香受热熔化时温度持续升高
D．金刚石密度大，石墨密度小
解析：晶体有天然规则的几何外形，具有一定的熔点，而非晶体则没有，故A、C正确．
答案：AC
7．(多选)下列说法中正确的是( )
A．常见的金属材料都是多晶体
B．只有非晶体才显示各向同性
C．凡是具有规则的天然几何形状的物体必定是单晶体
D．多晶体不显示各向异性
解析：常见的金属：金、银、铜、铁等都是多晶体，选项A正确；因为非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性，所以选项B错误，选项D正确；有天然规则的几何形状的物体一定是单晶体，选项C正确．
答案：ACD
8．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，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T，从图中可以确定的是( )
A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B．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
解析：由题图可知曲线M表示晶体，曲线N表示非晶体，晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，A错误；曲线M上的bc段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B正确；曲线M的ab段表示固态，非晶体没有固定的熔点，是逐步熔化的，故ef段不一定全部是固态，C错误；曲线M的cd段表示液态，非晶体在熔化过程中随着温度的升高先是变软，然后逐渐由稠变稀最终完全变为液体，故曲线N的fg段不一定全部是液态，D错误．
答案：B
9．(多选)国家游泳中心——水立方，像一个透明的天蓝色的“冰块”，透过它，游泳池中心内部设施尽收眼底．这种独特的感觉就源于建筑外墙采用了一种叫作ET FE(四氟乙烯和乙烯的共聚物)的膜材料．这种膜材料属于非晶体，那么它具有的特性是( )
A．在物理性质上具有各向同性
B．在物理性质上具有各向异性
C．具有一定的熔点
D．没有一定的熔点
解析：非晶体没有一定的熔点，在物理性质上表现为各向同性，选项A、D正确．
答案：AD
10．如图所示是萘晶体的熔化曲线，由图可知，萘的熔点是________，熔化时间为________．
若已知萘的质量为m，固态时比热容为c1，液态时比热容为c2，熔化热为λ，试完成下列表格．
过程
状态
吸热后能的转换
吸热计算式
A→B
B→C
C→D
解析：晶体温度升高时，吸收的热量由Q＝cmΔT计算，吸收的热量主要增加分子的平均动能．晶体熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量完全用于增加分子势能，吸收的热量由Q＝λm计算．
答案：T2 t2－t1
状态
吸热后能的转换
吸热计算式
固态
主要增加分子的平均动能
Q1＝c1m(T2－T1)
固液共存
完全用于增加分子的势能
Q2＝λ·m
液态
大部分增加分子的平均动能
Q3＝c2m(T3－T2)第二章
固体、液体和气体
第二节
晶体的微观结构
第三节
固体新材料
A级 抓基础
1．下列晶体中属于金属晶体的是( )
A．金刚石和氧化钠
B．锗和锡
C．银和氯化钠
D．镍和金
解析：根据晶体的结合类型可知氧化钠和氯化钠是离子晶体；锗、锡和金刚石是原子晶体；银、镍和金是金属晶体．故选D.
答案：D
2．下列说法错误的是( )
A．晶体具有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的
B．有的物质能够生成种类不同的几种晶体，因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构
C．凡各向同性的物质一定是非晶体
D．晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的
解析：晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的，A、B、D正确；各向同性的物质不一定是非晶体，多晶体也具有这样的性质，C错误．
答案：C
3．纳米材料具有许多奇特效应，如( )
A．电光效应
B．量子尺寸效应
C．高硬度
D．表面和界面效应
解析：由纳米材料的良好性能表现知C项正确．
答案：C
4．(多选)下列说法中正确的是( )
A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体
B．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
C．普通玻璃是非晶体
D．一块铁虽然是各向同性的，但它是晶体
解析：一种元素可以生成多种晶体，因为其分子可能排成几种空间点阵结构．玻璃为非晶体，而石英为晶体，所有的金属都为多晶体，故C、D正确．
答案：CD
5．下列关于晶体空间点阵的说法，不正确的是( )
A．构成晶体空间点阵的物质微粒，可以是分子，也可以是原子或离子
B．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒都被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动
C．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息地微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动
D．相同的物质微粒，可以构成不同的空间点阵，也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质
解析：组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子．这些物质微粒也就是分子动理论中所说的分子．显然，组成晶体的物质微粒处在永不停息地无规则的热运动之中，物质微粒之间还存在相互作用，晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，所以选项B的说法错误．
答案：B
B级 提能力
6．(多选)下列新型材料中，可用作半导体材料的有( )
A．高分子合成材料
B．新型无机非金属材料
C．复合材料
D．光电子材料
解析：高分子合成材料有合成橡胶、塑料和化学纤维等：新型无机非金属材料有工业陶瓷、光导纤维、半导体材料；复合材料分为结构复合材料和功能复合材料；光电子材料有光电子半导体材料、光纤和薄膜材料、液晶显示材料等，故B、D正确．
答案：BD
7．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于( )
A．破坏晶体的空间结构，增加分子动能
B．破坏晶体的空间结构，增加分子势能
C．破坏晶体的空间结构，增加分子势能，同时增加分子动能
D．破坏晶体的空间结构，但不增加分子势能和分子动能
解析：晶体有确定的熔点，熔化过程吸收的热量用于破坏晶体的空间结构，因温度不变，所以分子平均动能不变，吸收的热量用于增加分子势能，所以选项B正确．
答案：B
8．下列关于白磷与红磷的说法中，正确的是( )
A．它们是由不同的物质微粒组成的
B．它们有不同的晶体结构
C．它们具有相同的物理性质
D．白磷的燃点比红磷的燃点高
解析：白磷和红磷都是由磷元素构成，故A错；白磷和红磷的微粒排列规律不同，构成了不同的晶体，在物理性质上有较大差别，如白磷的燃点比红磷的燃点低，故B对，C、D错．
答案：B
9．关于石墨和金刚石的区别，下面说法正确的是( )
A．石墨和金刚石是由同种物质微粒组成、空间结构相同的晶体
B．金刚石晶体结构紧密，所以质地坚硬，石墨晶体是层状结构，所以质地松软
C．石墨与金刚石是由不同的物质微粒组成的不同晶体
D．石墨导电而金刚石不导电是由于组成它们的化学元素不同
解析：石墨和金刚石都是由碳原子组成的，但碳原子在空间按不同的规则分布．
答案：B
10．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律．下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征．则构成这些材料的原子的物质表面排列的共同特点是：
(1)_____________________________
_______________________
______________________________________________________.
(2)__
__________________________________________________
______________________________________________________.
解析：本题通过扫描隧道显微镜研究晶体材料的构成规律，尽管不同材料的原子在空间排列情况不同，但原子都是按照一定规律排列的，都具有一定的对称性．
答案：(1)在确定方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列一般不同
(2)原子的排列具有一定的对称性第二章
固体、液体和气体
第九节
饱和蒸汽空气的湿度
A级 抓基础
1．印刷厂里为使纸张好用，主要应控制厂房内的( )
A．绝对湿度
B．相对湿度
C．温度
D．大气压强
解析：为防止印刷厂里纸张受潮，所以要控制好相对湿度．相对湿度大，则受潮快．
答案：B
2．要使水在100
℃以上沸腾，可以采用下列哪种方法( )
A．加大火力
B．延长加热时间
C．在锅上加密封的盖
D．移到高山上去烧
解析：气压增大，水的沸点升高，在高山上，气压低，沸点下降，故D错；而在锅上加密封的盖，锅内气压增大，故C对；加大火力、延长加热时间并不能升高沸点．
答案：C
3．如图所示为水的饱和汽压图象，由图可以知( )
A．饱和汽压与温度无关
B．饱和汽压随温度升高而增大
C．饱和汽压随温度升高而减小
D．未饱和汽的压强一定小于饱和汽的压强
解析：这是水的饱和汽压随温度的变化图线，由图知，水的饱和汽压随温度的升高而增大，因此B正确，A、C项错误；较高的温度条件下的未饱和汽压，可以大于较低温度条件下的饱和汽压，因此D项错误．故正确答案为B.
答案：B
4．我们感到空气很潮湿，这是因为( )
A．空气中所含水蒸气较多
B．气温较低
C．绝对湿度较大
D．空气中的水蒸气离饱和状态较近
解析：我们感到空气很潮湿，是因为空气的相对湿度大，由公式B＝×100%可知，空气中的水蒸气压强比较大，离饱和状态较近，故选D.
答案：D
5．对于动态平衡，下列说法不正确的是( )
A．当气态分子数密度增大到一定程度时就会达到这样的状态
B．在相同时间内从液体里飞出的分子数和回到液体里的分子数相等
C．此时蒸汽的密度不再增大，液体也不再减少
D．蒸发速度不再改变，以一定的速度蒸发至没有液态为止
解析：液体在蒸发时，当相同时间内从液体里飞出的分子数和回到液体里的分子数相等，液体不再减少，蒸气的密度也不再增大，此时液体和气体间达到了平衡，就说达到一个动态平衡，所以A、B、C说法是正确的，D说法是错误的．
答案：D
6.小强新买了一台照相机，拍到如图所示照片，他看到的小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中，他认为是靠水的浮力作用，同班的小明则认为小强的说法不对．事实上小昆虫受到的支持力是由______提供的．小强将照相机带入房间时，发现镜头上蒙上了一层雾，说明室内水蒸气的压强相对室外温度，超过了其对应的______，此时室内湿度相对室外的湿度______100%.
解析：液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫作表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就像你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如．镜头上蒙上了一层雾，说明室内水蒸气的压强相对室外温度超过了其对应的饱和汽压，此时室内湿度相对室外的湿度达到甚至超过100%.
答案：水的表面张力 饱和汽压 达到甚至超过
B级 提能力
7．关于饱和蒸汽，下列说法正确的是( )
A．液面上的蒸汽分子的密度不断增大
B．液面上的蒸汽分子的密度不断减小
C．液面上的蒸汽分子的密度不变
D．液面上没有蒸汽分子
解析：达到饱和蒸汽时，液体与气体之间达到了动态的平衡，即相同的时间内回到水中的分子数等于水面飞出的分子数，液面上蒸汽分子的密度不再改变．
答案：C
8．(多选)将未饱和汽转化成饱和汽，下列方法可行的是( )
A．保持温度不变，减小体积
B．保持温度不变，减小压强
C．保持体积不变，降低温度
D．保持体积不变，减小压强
解析：未饱和汽的密度小于饱和汽的密度，未饱和汽压小于饱和汽压，因气体定律对未饱和汽是近似适用的，保持温度不变，减小体积，可以增大压强，增大饱和汽的密度，则A项正确，B项错误；降低温度，饱和汽压减小，若体积不变，当降低温度时，可使压强减小到降低温度后的饱和汽压，则C、D正确．
答案：ACD
9．一个玻璃瓶中装有半瓶液体，拧紧瓶盖经一段时间后，则( )
A．不再有液体分子飞出液面
B．蒸发停止
C．宏观蒸发仍在进行
D．在相同时间内从液体里飞出去的分子数等于返回液体的分子数，液体和气体达到了动态平衡
解析：经过一段时间，液体和气体之间达到了动态平衡，即从液体中飞出去的分子数和回到液体中的分子数相等，D正确．
答案：D
10．(多选)如图所示的容器，用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，测得水汽的压强为p，体积为V.当保持温度不变时( )
A．上提活塞使汽的体积增为2V时，汽的压强变为p
B．下压活塞使汽的体积减为V时，汽的压强增为2p
C．下压活塞时，汽的质量减少，汽的密度不变
D．下压活塞时，汽的质量和密度都变小
解析：容器中的水汽刚好饱和，表示容器中已没有水．上提活塞使汽的体积变为2V时，容器中的汽变为未饱和汽，它遵循玻意耳定律，压强变为p.下压活塞使汽的体积减为V时，由于温度不变，饱和汽的密度不变，部分汽会凝结成水，汽的压强仍为p，只是汽的质量减小了．综上所述A、C为正确选项．
答案：AC
11．高压锅又叫压力锅，用它可以将被蒸煮的食物加热到100
℃以上，所以食物容易被煮熟．且高压锅煮食物比普通锅煮食物省时间省燃料，尤其做出的米饭香软可口，很受人们欢迎．下表是AS22—5—80高压锅的铭牌，对此下列解释正确的是( )
AS22—5—80
容量
5
L
净重
8.92
kg
锅帽重
89.0
g
气压
2.11
atm
水的温度
121
℃
A.食品受到的压强大而易熟
B．高压锅保温性能好，热量损失少而易熟
C．锅内温度能达到100
℃以上，食品因高温而易熟
D．高压锅的密封性好，减少了水的蒸发而易熟
解析：加热时锅内水温不断升高，水的蒸发不断加快．由于锅是密封的，锅内水面上方的水蒸气就越来越多，锅内水蒸气的压强越来越大，直到将气压阀顶起，锅内的气压不再增大，此时锅内气压一般接近2个大气压，水的沸点此时为121
℃.食物由生变熟是个升温过程，温度越高，熟得越快，高压锅内的食物可以被加热到的温度比普通锅温度高出了约20
℃，所以容易熟．
答案：C
12.住在非洲沙漠中的居民，由于没有电，夏天无法用冰箱保鲜食物，一位物理教师发明了一种沙冷藏箱——罐中罐，它由内罐和外罐组成，外罐由保温材料做成且两罐之间填上潮湿的沙子，如图所示，使用时将食物和饮料放在内罐，罐口盖上湿布，然后放在干燥通风的地方，并经常在两罐间的沙子上洒些水，这样就能起到保鲜的作用．
(1)经常在两罐间洒些水的原因是________________________．
(2)放在干燥通风的地方是为了___________________________．
解析：(1)经常在两罐间洒些水，就能起到保鲜作用，先联系实际，非洲地区比较热，食物和饮料在高温环境中易变质，再考虑水蒸发能吸热，所以洒水的原因应为利用水蒸发吸热降低食物和饮料的温度，以便长期保存．(2)放在干燥通风的地方很自然想到是为了加快水分蒸发从而吸收更多的热，使食物和饮料温度不至于过高，起到保鲜作用．
答案：(1)水蒸发时吸热 (2)加快水的蒸发章末复习课
【知识体系】
答案填写] ①各向异性 ②熔点 ③各向同性 ④碰撞 ⑤p1V1＝p2V2 ⑥原点 ⑦＝ ⑧＝ ⑨动态平衡
主题1 晶体和非晶体
1．利用有无固定熔点判断晶体、非晶体，利用各向异性判断单晶体．
2．从能量转化的观点理解晶体的熔化热和汽化热．
3．晶体具有各向异性的特性，仅是指某些物理性质，并不是所有物理性质都是各向异性的．例如，立方体铜晶体的弹性是各向异性的，但它的导热性和导电性却是各向同性的．
4．同一物质既可以是晶体，又可以是非晶体，如天然的石英是晶体，熔融过的石英(石英玻璃)是非晶体．
5．非晶体的结构是不稳定的，在适当条件下向晶体转化，如把晶体硫加热熔化，并使其温度超过300
℃，然后倒入冷水中急剧冷却，硫就会变成柔软的非晶体，但经过一段时间后，非晶体的硫又变成晶体了．
【典例1】 (多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
解析：金刚石、食盐、水晶都是晶体，玻璃是非晶体，选项A错误；晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的，单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项B、C正确；单晶体的物理学性质是各向异性的，非晶体和多晶体是各向同性的，选项D错误．
答案：BC
针对训练
1．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．可以根据各向异性或各向同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，则该球体一定是单晶体
D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则这块晶体一定是多晶体
解析：判定固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点．多晶体和非晶体都具有各向同性和天然无规则的几何外形，单晶体具有各向异性和天然规则的几何外形．
答案：CD
主题2 液体的微观结构及表面张力
1．液体的结构更接近于固体，具有一定体积、难压缩、易流动、没有一定形状等特点．
2．液体表面层具有收缩趋势，这是液体表面相互吸引力即表面张力的作用结果．
3．表现张力的本质是分子引力，这是因为表面层的分子较稀，距离较大，分子间引力和斥力的合力表现为引力作用的效果．
4．在表面张力作用下，液体表面积有收缩到最小的趋势．
【典例2】 关于液体的表面张力，下列说法中正确的是( )
A．液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力
B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零
C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩
D．表面张力的方向与液面相垂直
解析：液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力，A错；液体的表层分子要比内部稀疏些，分子间的距离较内部分子间距离大，表层分子间表现为引力，B错；液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势，C正确；液体表面张力的方向总是与液面相切，总是跟液面分界线相垂直，D错．
答案：C
针对训练
2．(多选)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．荷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
解析：因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A正确；荷叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故B正确；滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，是液体分子无规则热运动的反映，故C错误；悬浮在水中的花粉做无规则运动是布朗运动，是液体分子无规则热运动的反映，故D错误．
答案：AB
主题3 变质量问题
分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用理想气体状态方程求解．
1．打气问题．
向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题，只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题．
2．抽气问题．
从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程中看作是等温膨胀过程．
3．灌气问题．
将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题．分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．
4．漏气问题．
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用理想气体状态方程求解．如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，可用理想气体状态方程求解．
【典例3】 某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5
L，如图所示，装入6
L的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入300
cm3，1
atm的空气，设整个过程温度保持不变．
(1)要使贮气筒中空气的压强达到4
atm，打气筒应打压几次？
(2)在贮气筒中空气的压强达到4
atm时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？
解析：(1)设每打一次气，贮液筒内增加的压强为p，由玻意耳定律得：1
atm×300
cm3＝1.5×103
cm3×p，p＝0.2
atm，需打气次数n＝＝15.
(2)设停止喷雾时贮液筒内气体体积为V，
由玻意耳定律得：4
atm×1.5
L＝1
atm×V，V＝6
L，
故还剩贮液7.5
L－6
L＝1.5
L.
答案：(1)15 (2)1.5
L
针对训练
3．用打气筒将1
atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积ΔV＝500
cm3，轮胎容积V＝3
L，原来压强p＝1.5
atm.现要使轮胎内压强为p′＝4
atm，用这个打气筒要打气几次(设打气过程中空气的温度不变)( )
A．5次 B．10次
C．15次
D．20次
解析：因为温度不变，可应用玻意耳定律的分态气态方程求解．
pV＋np1ΔV＝p′V，
代入数据得1.5
atm×3
L＋n×1
atm×0.5
L＝4
atm×3
L，
解得n＝15，故答案选C.
答案：C
统揽考情
气体是高考的必考部分，这也说明本章在高考中所占比重比较大．本章习题在新课标高考中多以计算题的形式出现，而且是必考的一类题．考查内容：气体实验定律和理想气体状态方程，还要涉及压强计算和压强的微观表示方法．
真题例析
(2015·课标全国Ⅰ卷)如图所示，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m1＝2.50
kg，横截面积为S1＝80.0
cm2，小活塞的质量为m2＝1.50
kg，横截面积为S2＝40.0
cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l＝40.0
cm，气缸外大气压强为p＝1.00×105
Pa，温度为T＝303
K．初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495
K，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g取10
m/s2，求：
(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；
(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．
解析：(1)大小活塞缓慢下降过程，活塞外表受力情况不变，气缸内压强不变，气缸内气体为等压变化．
初始：V1＝(S1＋S2) T1＝495
K
末状态：V2＝LS2，T2＝？
由盖·吕萨克定律：＝代入数值可得：T2＝330
K.
(2)对大小活塞受力分析则有
m1g＋m2g＋pS1＋p1S2＝pS2＋p1S1，
可得p1＝1.1×105
Pa，
缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，气体体积不变，为等容变化
初状态：p1＝1.1×105
Pa，T2＝330
K，
末状态：p2＝？，T＝303
K，
由查理定律＝，得p2＝1.01×105
Pa.
答案：(1)330
K (2)1.01×105
Pa
针对训练
(2014·课标全国Ⅱ卷)如图，两气缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑．其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气．当大气压为p0，外界和气缸内气体温度均为7
℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸正中间．
(1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；
(2)继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强．
解析：(1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，设气缸A的容积为V0，氮气初始状态的体积为V1，温度为T1，末态体积V2，温度为T2，按题意，气缸B的容积为，由题给数据及盖·吕萨克定律有：＝①
且V1＝V0＋＝V0②
V2＝V0＋＝V0③
由①②③式及所给的数据可得：T2＝320
K．④
(2)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的时，活塞a上方的氮气经历等温过程，设氮气初始状态的体积为V1′，压强为P1′；末态体积为V2′，压强为P2′，由所给数据及玻意耳定律可得
V1′＝V0，p1′＝p0′，V2′＝V0⑤
p1′V1′＝p2′V2′⑥
由⑤⑥式可得：p2′＝p0.
答案：(1)320K (2)p0
1．(2015·课标全国Ⅰ卷)(多选)下列说法正确的是( )
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体
E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
解析：把一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故A错；对于单晶体表现各向异性，故B对；石墨和金刚石是同种元素，就是原子的排列不同而形成的不同晶体，故C对；在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体例如石英，故D对；在熔化过程中温度不变但内能会增加，故E错．
答案：BCD
2．(2015·江苏卷)(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有( )
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
解析：物质熔化过程中，温度不变，可能是吸收热量同时对外做功，即W＝Q，如气体；若物体是晶体，则有：熔化过程中，温度保持不变；温度不变不能说明有固定的熔点，所以A错误；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于液体的表面张力的作用，又因为受到重力作用，所以呈椭圆形，所以B错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同，这就是晶体的各向异性．所以C、D正确．
答案：CD
3．(2015·江苏卷)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1
L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45
L．请通过计算判断该包装袋是否漏气？
解析：将包装袋压缩到压强为2个标准大气压温度不变：
初状态：p1＝1
atm，V1＝1
L
末状态：p1＝2
atm，V2＝？
由玻意耳定律：p1V1＝p2V2，
解得：V2＝0.5
L>0.45
L.
则会漏气．
答案：会漏气
4．(2015·重庆卷)北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结．若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1，压强为p1，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为p0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差．
解析：由题知质量和体积不变得
初状态：p1，T1，末状态：p2＝？，T2
由查理定理：＝，则：p2＝T2，
则压强差：Δp＝p2－p1＝p1－p1＝p1.
答案：p1
5．(2015·课标全国Ⅱ卷)如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l＝10.0
cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0
cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1＝10.0
cm时，将开关K关闭，已知大气压强P0＝75.0
cmHg.
(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；
(2)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度．
解析：(1)以cmHg为压强单位，设A侧空气长度l＝10.0
cm
时压强为p；当两侧水银面的高度差为h1＝10.0
cm
时，空气柱的长度为l1，压强为p1.
由玻意耳定律得：pl＝p1l1，
由力学平衡条件得：p＝p0＋h.
打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱的长度增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至A侧水银高出B侧水银面h1为止．
由力学平衡有p1＝p0－h1，代入数据得l1＝12.0
cm.
(2)当A、B两侧水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2，由玻意耳定律得pl＝p2l2，由力学平衡条件可知p2＝p0.代入数据得l2＝10.4
cm.
设注入的水银柱在管内的长度为Δh，依题意得Δh＝2(l1－l2)＋h1＝13.2
cm.
答案：(1)12.0
cm (2)13.2
cm模块综合检测(一)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)
1．根据下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( )
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水的摩尔质量和水分子的体积
C．水分子的体积和水分子的质量
D．水分子的质量和水的摩尔质量
解析：水的摩尔质量除以水分子的质量等于一摩尔水分子的个数，即阿伏加德罗常数．故D正确．
答案：D
2．关于热现象和热学规律的说法中，正确的是( )
A．第二类永动机违背了能量守恒定律
B．当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大
C．冰融化为同温度的水时，分子势能增加
D．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显
解析：第二类永动机是效率100%的机器，违背了热力学第二定律，故A错误；当物体被拉伸时，间距增加，分子间的斥力减小、引力也减小，故B错误；内能包括分子热运动动能和分子势能，温度是分子热运动平均动能的标志；故冰融化为同温度的水时，吸收热量内能增大而分子的平均动能不变，则分子势能增大，故C正确；悬浮在液体中的固体微粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故D错误．
答案：C
3．关于固体和液体，下述说法中正确的是( )
A．晶体内部的结构具有规则，因而晶体具有各向同性
B．在任何条件下，晶体和非晶体都不可能互相转化
C．液晶的物理性质会随外界因素的影响而发生改变
D．液体表面层的分子势能比液体内部的分子势能小
解析：单晶体各向异性，多晶体各向同性，故A错误；在一定的条件下，晶体和非晶体可能互相转化，故B错误；液体表面层的分子间距较大，表现为引力，故势能比液体内部的分子势能大，故D错误．
答案：C
4．下列关于内能的说法正确的是( )
A．温度高的物体，其内能也一定大
B．物体吸收热量，其内能一定增加
C．一定质量的0
℃的冰熔化成0
℃的水，其内能一定增大
D．物体克服摩擦力做功，其内能一定增大
解析：物体的内能是由物体内所有分子的动能和势能决定的，温度高只能说明分子的平均动能大，不能说明内能大，故A错．物体吸收热量，如果还同时对外做功，其内能不一定增加，故B错．一定质量的0
℃的冰熔化成0
℃的水，要吸收热量，所以内能增大，故C对．物体克服摩擦力做功，同时还对外做功，故内能不一定增大，故D错．
答案：C
5．关于晶体、液晶、液体，下列说法正确的是( )
A．晶体和液晶的性质是完全相同的
B．液晶就是液体，具有液体的所有性质
C．液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态
D．液晶具有液体的流动性，又具有多晶体的各向同性
解析：液晶有液体的流动性与晶体的各向异性，晶体和液晶的性质不是完全相同的，故A错误．液晶有液体的流动性与晶体的各向异性，不具有液体的所有性质，故B错误．液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征，是介于晶体与液体之间的一种中间态，故C正确．液晶有液体的流动性与晶体的各向异性，故D错误．
答案：C
6．有甲、乙、丙、丁四位同学在做“研究气体实验定律实验”，分别得到如下四幅图象(如图所示)．则下列有关他们的说法，不正确的是( )
A．若甲研究的是查理定律，则他作的图象可能是图a
B．若乙研究的是玻意耳定律，则他作的图象是图b
C．若丙研究的是查理定律，则他作的图象可能是图c
D．若丁研究的是盖·吕萨克定律，则他作的图象是图d
解析：查理定律研究的是等容变化，压强与温度成正比，且过坐标原点，故A正确，C错误；玻意耳定律研究的是等温变化，压强与体积成反比，故B正确；盖·吕萨克定律，研究的是等压变化，体积与温度成正比，故D正确．
答案：C
7．分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，分子间( )
A．引力增加，斥力减小
B．引力增加，斥力增加
C．引力减小，斥力减小
D．引力减小，斥力增加
解析：分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，引力与斥力同时增加，但斥力增加的更快，故A、C、D错误，B正确．
答案：B
8．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有( )
A．Q1－Q2＝W2－W1
B．Q1＝Q2
C．W1＝W2
D．Q1>Q2
解析：因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化，ΔU＝0，根据热力学第一定律可知W1－W2＋Q1－Q2＝ΔU＝0，即Q1－Q2＝W2－W1，故A正确．
答案：A
9．如图所示为大量氮气分子在甲、乙两种状态下的速率分布统计规律图，则下列说法正
确的是( )
A．氮气在甲状态下的温度较高
B．甲状态做无规则运动平均速率较大，氮气分子较多
C．乙状态下氮气分子做无规则运动更剧烈
D．某时刻速率为1
000
m/s的分子在下一时刻的速率一定还是1
000
m/s
解析：由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，所以乙状态下温度较高，分子无规则运动的平均速率较大，分子运动更剧烈，故A、D错误，C正确；由于分子运动无规则，故在下一时刻的速率无法确定，故D错误．
答案：C
10．如图所示，竖直的弹簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动．缸壁导热性良好，缸内气体的温度与外界大气温度相同．下列结论中正确的是( )
A．若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些
B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大
C．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将减小
D．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大
解析：外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统的总重量，弹簧的形变量不变．
答案：D
二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
11．2013年6月20日，女航天员王亚平成为中国第一位“太空老师”，在太空中给全国青少年讲解了液体表面张力的作用、微重力环境下物体运动的特点等知识．下列现象中哪些是由于表面张力引起的( )
A．钢针浮在水面上
B．船只浮在水面上
C．飞船中自由漂浮的水滴呈球形
D．布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水
解析：钢针受到水的表面张力作用与重力平衡，钢针浮在水面上，故A正确；船只在水的浮力作用下浮在水面上，与表面张力无关，故B错误；飞船中自由漂浮的水滴在表面张力作用下呈球形，故C正确；由于雨水表面存在表面张力，虽然布伞有孔，但不漏水，与表面张力有关，故D正确．
答案：ACD
12．下列叙述正确的是( )
A．可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
B．相对湿度大绝度湿度一定大
C．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间的相互作用表现为引力
D．第二类永动机是不可能制成的，是因为它违背了热力学第一定律
解析：热力学第二定律指出：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，说明可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，只是会存在其他影响，故A正确；由相对湿度和绝对湿度的定义可知，绝对湿度大，说明空气中水蒸气的实际压强大，而此时水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比不一定大，即相对湿度不一定大，故B错误；由表面张力形成的原因可知，液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间的相互作用表现为引力，故C正确；根据热力学第二定律，热机不可能使从单一热源吸收的热量全部变成有用的功，故第二类永动机违反了热力学第二定律，故D错误．
答案：AC
13．下列说法正确的是( )
A．飞虫停在水面上，是因为液体表面张力的作用
B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性
C．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的
D．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的
解析：飞虫停在水面上是因为液体表面存在张力，故A正确；布朗运动是悬浮微粒的运动，反映了液体分子或气体分子的无规则运动，故B错误；打气时会反弹是因为气体压强的原因，不是分子斥力的作用，故C错误；单晶体的某些物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的，故D正确．
答案：AD
14．下列说法中正确的是( )
A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动
B．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C．液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的
D．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫作空气的相对湿度
解析：PM2.5是固体小颗粒，是分子团，不是分子，所以空气中PM2.5的运动不属于分子热运动，故A错误．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用而形成的，故B正确．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的．故C正确；空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫作空气的相对湿度，故D正确．
答案：BCD
三、非选择题(本大题共6小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
15．(8分)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为X.
(1)用以上字母表示油酸分子的大小d＝________．
(2)从图中数得X＝________．
解析：(1)N滴溶液的总体积为V，一滴溶液的体积为，含有的油酸体积为，形成单分子油膜，面积为Xa2，油膜厚度即分子直径d＝＝.
(2)油膜分子所占有方格的个数，以超过半格算一格，不够半格舍去的原则，对照图示的油酸膜，共有62格．
答案：(1) (2)62(60～65均可)
16．(8分)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105
J，同时气体的内能增加了1.5×105
J．试问：此压缩过程中，气体________(填“吸收”或“放出”)的热量等于________J.
解析：由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，W＝2.0×105
J、ΔU＝1.5×105
J、Q＝ΔU－W＝－5×104
J.
答案：放出 5×104
17．(8分)某热水袋内水的体积约为400
cm3，已知水的摩尔质量为18
g/mol，阿伏加德罗常数为6×1023
mol－1，求它所包含的水分子数目约为多少(计算结果保留两位有效数字)
解析：已知某热水袋内水的体积大约是V＝400
cm3＝4×10－4m3，水的密度为ρ＝1×103
kg/m3，
则热水袋内含有的水分子数目为n＝NA＝1.3×1025个．
答案：1.3×1025个
18.(10分)一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，TA＝300
K，气体从C→A的过程中做功为100
J，同时吸热250
J，已知气体的内能与温度成正比．求：
(1)气体处于C状态时的温度TC；
(2)气体处于C状态时内能EC.
解析：(1)由图知C到A，是等压变化，根据理想气体状态方程：＝，得：TC＝TA＝150
K.
(2)根据热力学第一定律：EA－EC＝Q－W＝150
J
且＝＝，解得：EC＝150
J.
答案：(1)150
K (2)150
J
19.(10分)如图所示，在导热性能良好、开口向上的气缸内，用活塞封闭有一定质量的理想气体，气体的体积V1＝8.0×10－3
m3，温度T1＝400
K．现使外界环境温度缓慢降低至T2，此过程中气体放出热量700
J，内能减少了500
J．不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p0＝1.0×105
Pa，求T2的大小．
解析：设温度降低至T2时，气体的体积为V2，由于活塞的质量不计，则气缸内封闭气体的压强等于大气压．则
外界对气体做功W＝p0(V1－V2)，①
由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q，②
由①②结合解得V2＝6×10－3
m3.
由于封闭气体发生等压变化，则由盖·吕萨克定律得
＝，解得T2＝300
K.
答案：300
K
20.(10分)如图所示，竖直放置的U形玻璃管与容积为V0＝15
cm3的金属球形容器连通，玻璃管左侧横截面积为右侧横截面积的4倍．右侧玻璃管和球形容器中用水银柱封闭一定质量的理想气体．开始时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1＝15
cm，右侧玻璃管内水银柱上方空气柱长h0＝9
cm.现缓慢向左管中加入水银，使两边水银柱达到同一高度，玻璃管和金属球导热良好
(已知大气压p0＝75
cmHg，U形玻璃管的右侧横截面积为S＝1
cm2)．求：
(1)此过程中被封气体内能如何变化？吸热还是放热？
(2)需要加入的水银体积．
解析：(1)气体温度不变，则内能不变；向左管中加入水银时，外界对气体做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，封闭气体要放热．
(2)初态：p1＝p0－ph＝(75－15)
cmHg＝60
cmHg，
V1＝V0＋h0S＝(15＋9×1)
cm3＝24
cm3，
末态：p2＝75
cmHg，
温度不变，根据玻意耳定律：p1V1＝p2V2，
解得：V2＝＝19.2
cm3.
右侧水银柱上升的高度Δh1＝＝4.8
cm，
左侧水银柱上升的高度Δh2＝h1＋Δh1＝19.8
cm，
所以需要加入的水银体积为V＝SΔh1＋4SΔh2＝84
cm3.
答案：(1)此过程中被封气体内能不变，是放热
(2)84
cm3第一章
分子动理论
第六节
气体分子运动的统计规律
A级 抓基础
1．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是( )
A．气体分子运动的平均速率与温度有关
B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多、两头少”
C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D．气体分子的平均速度随温度升高而增大
解析：气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多，两头少”的统计规律，A对，B错；分子运动无规则，而且牛顿定律是宏观定律，不能用它来求微观的分子运动速率，C错；大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错．
答案：A
2．(多选)在研究热现象时，我们采用统计方法，这是因为( )
A．每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的
B．个别分子的运动不具有规律性
C．在一定温度下，大量分子的速率分布是确定的
D．在一定温度下，大量分子的速率分布也随时间而变化
解析：大量分子运动的速率分布是有规律的，可以用统计方法，而个别分子的运动速率瞬息万变，没有规律．故B、C选项正确．
答案：BC
3．哪个科学家第一次提出了气体分子按速率分布的规律( )
A．牛顿
B．布朗
C．麦克斯韦
D．伽耳顿
答案：C
4．(多选)对于气体分子在某个方向的运动描述，正确的是( )
A．在某些方向上多，在某些方向上少
B．分子在某个方向上的运动是由分子的受力决定的
C．分子的运动方向具有随机性，对大量分子而言朝各个方向运动的机会相等
D．分子的运动方向随时改变
解析：分子的运动方向由初速度和分子碰撞的合外力共同决定，大量分子的运动具有统计规律．
答案：CD
5．(多选)对于气体分子热运动服从统计规律的正确理解是( )
A．大量无序运动的气体分子组成的系统在总体上所呈现的规律性，称为统计规律
B．统计规律对所含分子数极少的系统仍然适用
C．统计规律可以由数学方法推导出来
D．对某些量进行统计平均时，分子数越多，出现的涨落现象越明显
解析：统计规律是对大量偶然事件而言的整体规律，对于少量的个别的偶然事件是没有意义的．个别的、少量的气体分子的运动规律是不可预知的，对于大量的气体分子的运动呈现出“中间多，两头少”的统计规律，所以选项A、D正确．
答案：AD
B级 提能力
6．1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比．下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是( )
解析：由于大量分子的速率按“中间多、两头少”的规律分布，故只有D正确．
答案：D
7．下列对气体分子运动的特点及解释错误的是( )
A．气体很容易被压缩，说明气体分子的间距较大，气体分子间的作用十分微弱
B．大量气体分子永不停息地做无规则运动，分子间不断地发生碰撞，而且碰撞频繁
C．由于大量分子做无规则的热运动，在某一时刻向任一方向运动的分子都有，故分子沿各个方向运动的机会是不均等的
D．大量分子做无规则热运动，速率有大也有小，但分子的速率却按照一定的规律分布
解析：气体分子间距一般都大于10r0，分子间的作用力十分微弱，A正确；大量气体分子在做永不停息地无规则的热运动，且分子间碰撞频繁，B正确；分子沿各个方向无规则热运动的机会是均等的，C错；分子热运动的速率按“中间多，两头少”的规律分布，D正确．
答案：C
8.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ，TⅡ，TⅢ，则( )
A．TⅠ>TⅡ>TⅢ
B．TⅢ>TⅡ>TⅠ
C．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ
D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ
解析：温度是气体分子平均动能的标志．由图象可以看出，大量分子的平均速率：vⅢ>vⅡ>vⅠ，因为是同种气体，则EkⅢ>EkⅡ>EkⅠ，所以B正确，A、C、D错误．
答案：B
9．(多选)气体分子永不停息地做无规则运动，同一时刻有向不同方向运动的分子，其速率也有大有小，下表是氧气分别在0
℃和100
℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由表得出下列结论正确的是( )
按速率大小划分的区间/(m·s－1)
各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%
0
℃
100
℃
100以下
1.4
0.7
100～200
8.1
5.4
200～300
17.0
11.9
300～400
21.4
17.4
400～500
20.4
18.6
500～600
15.1
16.7
600～700
9.2
12.9
700～800
4.5
7.9
800～900
2.0
4.6
900以上
0.9
3.9
A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的，每个速率区间的分子数大致相同
B．大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小
C．随着温度升高，气体分子的平均速率增大
D．气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化
解析：由表格可以看出在0
℃和100
℃两种温度下，分子速率在200
～700
m/s之间的分子数的比例较大，由此可得出A错误，B正确；再比较0
℃和100
℃两种温度下分子速率较大的区间，100
℃的分子数所占比例较大，而分子速率较小的区间，100
℃的分子数所占比例较小．故100
℃的气体分子平均速率高于0
℃的气体分子平均速率，故C正确．
答案：BC
10．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图所示，则T1________(填“大于”或“小于”)T2.
解析：温度升高时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子的速率较大的分子占总分子数比例较大；所以T1
答案：平均动能 小于第一章
分子动理论
第三节
分子的热运动
A级 抓基础
1．(多选)下列四种现象中，属于扩散现象的有( )
A．雨后的天空中悬浮着很多的小水滴
B．海绵吸水
C．在一杯开水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸
D．把一块煤贴在白墙上，几年后铲下煤后发现墙中有煤
解析：扩散现象是指两种不同的分子互相进入对方的现象，它是分子无规则运动引起的．天空中的小水滴不是分子，小水滴也是由大量水分子组成的，这里小水滴悬浮于空气中并非分子运动所为，故A项不对；同样海绵吸水也不是分子运动的结果，海绵吸水是一种毛细现象，故B项也不对；而整杯水变咸是盐分子进入到水分子之间所致，墙中有煤也是煤分子进入的结果，故C、D项正确．
答案：CD
2．以下关于扩散现象的说法正确的是( )
A．扩散只能发生在固体之间
B．扩散只能发生在液体之间
C．扩散只能发生在气体之间
D．扩散可以发生在任何物体之间
解析：由于组成物质的分子做不停息的无规则运动，物质与物质之间总会存在彼此进入对方的现象，即扩散．扩散发生在固体、液体和气体之间，故D正确．
答案：D
3．(多选)如图所示是布朗运动小颗粒的位置连线放大图，从小颗粒在A点开始计时，每隔30
s记下小颗粒的位置，得到B、C、D、E、F、G、I等点，则小颗粒在第75
s末时的位置，以下叙述中正确的是( )
A．一定在CD连线的中点
B．一定不在CD连线的中点
C．可能在CD连线上，但不一定在CD连线中点
D．可能在CD连线以外的某些点上
解析：布朗运动是无规则的运动，每隔30
s记下颗粒的一个位置，其连线不是运动轨迹，其实在这30
s内运动也是杂乱无章的，不是沿直线运动的．在75
s末小颗粒可能在CD连线上，也可能在CD的中点，也可能在CD连线外的任一位置，故选项C、D正确．
答案：CD
4．关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确的是( )
A．布朗运动和扩散现象都可以在气体、液体、固体中发生
B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D．布朗运动和扩散现象都是永不停息的
解析：布朗运动不能在固体中发生，扩散现象可以在固体中发生，选项A错误；布朗运动不是分子的热运动，而扩散现象是分子的运动，选项B错误；布朗运动是永不停息的，而扩散现象当达到动态平衡后就会停止，选项D错误；布朗运动和扩散现象的相同点是温度越高越明显，选项C正确．
答案：C
5．在较暗的房间里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动( )
A．是布朗运动
B．是微粒分子的运动
C．是自由落体运动
D．是由气流和重力引起的运动
解析：这些能用肉眼看见的颗粒是比较大的，故不是布朗运动，因为颗粒的质量比较小，这些颗粒的运动是气流和重力作用引起的．
答案：D
B级 提能力
6．(多选)下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是( )
A．秋风吹拂，树叶纷纷落下
B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味
C．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡
D．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，而我们喝汤时却尝到了胡椒的味道
解析：树叶、黑烟(颗粒)都是由若干分子组成的固体微粒，它们的运动都不是分子运动，A、C错误，B、D正确．
答案：BD
7．(多选)下列关于布朗运动、扩散现象和对流的说法正确的是( )
A．布朗运动、扩散现象和对流在月球表面都能进行
B．布朗运动、扩散现象和对流在宇宙飞船里都能进行
C．布朗运动、扩散现象在月球表面能够进行，而对流则不能进行
D．布朗运动、扩散现象在宇宙飞船里能够进行，而对流不能进行
解析：布朗运动、扩散都是分子无规则运动的结果，不需要附加外界的条件．而对流则需要在有重力作用的条件下才能进行．因此，布朗运动、扩散和对流在月球表面都能进行，只不过对流在月球表面进行得慢罢了．宇宙飞船里处于完全失重状态，所以对流不能进行．
答案：AD
8．(多选)根据所学物理知识，判断以下说法正确的是( )
A．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫作热运动
B．酒香不怕巷子深与分子热运动有关
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
D．布朗运动是悬浮在水中的花粉颗粒的运动
解析：热运动指的是分子的无规则运动，布朗运动不是分子的热运动，A错误；酒香不怕巷子深说明酒精分子在运动，故和分子热运动有关，B正确；布朗运动是悬浮在水中的固体小颗粒的运动，C错误，D正确．
答案：BD
9．如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是( )
A．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的相互吸引
B．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动
C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中
解析：属扩散现象，是由于两种不同物质分子运动引起的，不是分子间的相互吸引，B对，A错；布朗运动是颗粒的运动而不是分子运动，故C、D错．
答案：B
10．(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是( )
A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒
B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动
C．越小的炭粒，运动越明显
D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的
解析：在光学显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A错；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显，故B、C正确，D显然是错误的．
答案：BC第一章
分子动理论
第二节
测量分子的大小
A级 抓基础
1．采用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是( )
A．1滴油酸的质量和它的密度
B．1滴油酸的体积和它的密度
C．1滴油酸的体积和它散成油膜稳定时的面积
D．所散成的油膜的厚度和它的密度
解析：油膜法估测分子直径的原理为：D＝，只需测量1滴油酸的体积和它散成油膜稳定时的面积(单分子油膜的面积)，则C正确．
答案：C
2．下列说法不是用油膜法粗测分子直径实验依据的是( )
A．将油膜看成单分子油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．考虑了各油酸分子间的间隙
D．将油膜分子看成球形
解析：该实验的原理就是将油酸分子视为球形，且认为是一个一个紧挨着单层分布，即不考虑分子间的间隙．即C不正确．
答案：C
3．某种油剂的密度为8×102
kg/m3，取这种油剂0.8
g滴在水面上，最后形成油膜的最大面积约为( )
A．10－10
m2
B．104
m2
C．1010
m2
D．104
m2
解析：由D＝，得S＝＝＝m2＝
104
m2.
答案：B
4．“用油膜法估测分子的大小”的实验利用油酸在水面上形成一单分子层的油膜，估测分子大小．实验步骤如下：
①将5
mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为N
mL.
②用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中，记下当杯中溶液到达1
mL时的总滴数n.
③在边长约40
cm的浅盘里倒入自来水，深约2
cm，将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上．
④用滴管往盘中水面上滴一滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜．
⑤将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形成稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
⑥取下玻璃板放在方格子上．量出该单分子层油酸膜的面积S
cm2.
在估算油酸分子大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子的半径r＝________．
解析：由①得油酸酒精溶液中的油酸浓度为；由②得1滴油酸酒精溶液中的油酸含量为V＝·
mL；弄清③④⑤⑥各步骤的意义，得：油酸分子的半径r＝＝＝
cm.
答案：
cm
B级 提能力
5．(多选)某同学在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于( )
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1
mol的溶液的滴数多记了10滴
解析：油酸分子直径D＝计算结果明显偏大，可能是V取大了或S取小了，油酸未完全散开，所测S偏小，D偏大，A正确；油酸中含有大量的酒精，不影响结果，B错；若计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，使S变小，D变大，C正确；若求每滴体积时，1
mL的溶液的滴数多记了10滴，使V变小，D变小，D不正确．
答案：AC
6．为保护环境和生态平衡，在生产活动中严禁污染水源．在某一水库中，一艘快艇在水面上匀速行驶，速度为8
m/s.油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油处共用1.5分钟．漏出的油在水面上形成宽约100
m的长方形油层，漏出油的体积为1.44×10－3
m3，则该油层的厚度约为分子直径的________倍(油分子的直径约为10－10
m)．
解析：油层长度L＝vt＝8×90
m＝720
m
油层厚度D＝m＝2×10－8
m
则倍数n＝＝200倍．
答案：200
7．当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，油酸分子就立在水面上，形成单分子层油膜，现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个装有约2
cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒．现用滴管从量筒中取V体积的油酸酒精溶液，让其自由滴出，全部滴完共为N滴．
(1)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)．则油膜面积为________．
(2)写出估算油酸分子直径的表达式________．
解析：
(1)根据图可得8S.
(2)油酸的体积为V0＝V，油酸分子直径的表达式D＝＝.
答案：(1)8S (2)D＝第二章
固体、液体和气体
第四节
液体的性质
液晶
第五节
液体的表面张力
A级 抓基础
1．下列属于液晶分子示意图的是( )
解析：液晶排列有序，表现各向异性，所以选项中属于液晶分子示意图的是A.
答案：A
2．(多选)下列关于液体的微观结构说法正确的是( )
A．液体分子的排列更接近于固体
B．液体分子的排列更接近于气体
C．液体表现出各向异性
D．液体分子没有长期固定的平衡位置
解析：液体分子排列接近于固体，但液体分子没有长期固定的平衡位置．
答案：AD
3．关于液晶，下列说法中正确的有( )
A．液晶是一种晶体
B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C．液晶的光学性质随温度的变化而变化
D．液晶的光学性质不随外加电压的变化而变化
解析：液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质；温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质．
答案：C
4．我们在河边会发现有些小昆虫能静止于水面上，这是因为( )
A．小昆虫的重力可忽略
B．小昆虫的重力与浮力平衡
C．小昆虫的重力与表面张力平衡
D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对小昆虫产生一个向上的支持力，小昆虫的重力和支持力平衡
解析：小昆虫静止在水面上是因为小昆虫所受的合外力为零；表面张力不是作用于小昆虫上的力，而是作用于液体表面层中的力．
答案：D
5．液晶在目前最主要的应用方向是在________方面的应用．这方面的应用是利用了液晶的多种________效应．笔记本电脑的彩色显示器也是液晶显示器．在某些液晶中掺入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而________，从而表现出光学________．某些物质在水溶液中能够形成________液晶，而这正是________的主要构成部分．液晶已经成为物理科学与生命科学的一个重要结合点．
答案：显示器 光学 定向排列 各向异性 薄片状 生物薄膜
B级 提能力
6．关于液晶的下列说法中正确的是( )
A．液晶是液体和晶体的混合物
B．液晶分子在特定方向排列比较整齐
C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光
D．所有物质在一定条件下都能成为液晶
解析：液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱；液晶本身不能发光；有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态，有些物质溶解在适当的溶剂中，在一定的浓度范围内具有液晶态，不是所有物质都具有液晶态．所以选项A、C、D错，选项B正确．
答案：B
7．(多选)液体和固体接触时，附着层表面具有缩小的趋势是因为( )
A．附着层里液体分子比液体内部分子稀疏
B．附着层里液体分子相互作用表现为引力
C．附着层里液体分子相互作用表现为斥力
D．固体分子对附着层里液体分子的引力比液体分子之间的引力强
解析：液体表面分子比较稀疏，分子间的距离大于平衡距离r0，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势．
答案：AB
8．缝衣针能静止于水面上，是因为( )
A．针的重力可忽略
B．针的重力与浮力平衡
C．针的重力与表面张力平衡
D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生一个向上的支持力
解析：针静止在水面上是因针受到的合外力为零，表面张力不是作用于针上的力，而是产生于液体表面上的力，D项正确．
答案：D
9．在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸入液体中，此时天平平衡，如图所示，现将左端液体下移使铁丝刚刚露出液面，则
( )
A．天平仍然平衡
B．由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡被破坏，左端下降
C．由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降
D．以上说法都不对
解析：铁丝在刚离开液面时，和液面之间形成一层膜，膜中分子密度小，分子稀疏，分子力表现为引力，对铁丝产生向下的拉力作用，使天平左端下降，C正确．
答案：C
10．(多选)下列现象中，哪些是液体的表面张力所造成的( )
A．两滴水银相接触，立即会合并到一起
B．熔化的蜡从燃烧的蜡烛上流下来，冷却后呈球形
C．用熔化的玻璃制成各种玻璃器皿
D．水珠在荷叶上呈球形
解析：用熔化的玻璃制成各种器皿，跟各种模型有关，并非表面张力造成的，故本题选A、B、D.
答案：ABD
11．两个完全相同的空心玻璃球壳，其中一个盛有一半体积的水，另一个盛有一半体积的水银，将它们封闭起来用航天飞机送到绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，在如图所示的四个图中(图中箭头指向地球中心，阴影部分为水或水银)：
(1)水在玻璃球壳中分布的情况，可能是________图．
(2)水银在玻璃球壳中分布的情况，可能是________图．说明理由．
解析：①绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，球壳和其中的水、水银均处于完全失重状态．②水浸润玻璃，附着层有扩大的趋势；水银不浸润玻璃，附着层有收缩的趋势．③水和水银跟气体(空气或其他气体)接触的表面层都有收缩(使表面积最小)的趋势．
答案：(1)C (2)B 理由见解析第一章
分子动理论
第四节
分子间的相互作用力
A级 抓基础
1．酒精和水混合后体积减小表明( )
A．分子间有相互作用力
B．分子间有间隙
C．分子永不停息地运动
D．分子是微小的
解析：酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小；故本现象说明分子间是有空隙的．
答案：B
2．(多选)下列事例能说明分子间有相互作用力的是( )
A．金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂
B．拉断一根钢绳需要用一定的外力
C．食盐能溶于水而石蜡却不溶于水
D．液体一般很难压缩
解析：金属块锻打后能改变形状而不断裂，说明分子间有引力；拉断钢绳需要一定外力，也说明分子间有引力；而液体难压缩说明分子间存在斥力，液体分子间距较小，压缩时分子斥力很大，一般很难压缩；食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的，与分子间的相互作用无关．
答案：ABD
3．分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则( )
A．F引和F斥是同时存在的
B．F引总是大于F斥，其合力总表现为引力
C．分子间的距离越小，F引越小，F斥越大
D．分子间的距离越小，F引越大，F斥越小
解析：分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力随分子间距离的变化而变化得更快一些．当rr0时，合力表现为引力，合力的大小随分子间距离的增大表现为先增大后减小．正确选项是A.
答案：A
4．“破镜难圆”的原因是( )
A．玻璃分子间的斥力比引力大
B．玻璃分子间不存在分子力的作用
C．一块玻璃内部分子间的引力大于斥力；而两块碎玻璃片之间，分子引力和斥力大小相等，合力为零
D．两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零
解析：破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起．
答案：
D
5．如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则( )
A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为
10－15
m
B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为
10－10
m
C．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为
10－10
m
D．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为
10－15
m
解析：e表示引力的线与表示斥力的线的交点，横坐标表示分子间距r0，r0大约为10－10
m，由分子力特点可知当r>r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力；当r答案：C
B级 提能力
6．下列现象可以说明分子间有引力的是( )
A．用粉笔写字在黑板上留下字迹
B．两个带异种电荷的小球相互吸引
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小的纸屑
D．磁体吸引附近的小铁钉
解析：毛皮摩擦的橡胶棒能吸引轻小的纸屑及两带电小球相吸是静电力的作用，磁铁吸引小铁钉的力是磁场力，二者跟分子力是不同性质的力，故B、C、D错；粉笔字留在黑板上是由于粉笔的分子与黑板的分子存在引力的结果，故A正确．
答案：A
7．两个分子从远处(r>10－9
m)以相等的初速度v相向运动，在靠近到距离最小的过程中，其动能的变化情况为( )
A．一直增加
B．一直减小
C．先减小后增加
D．先增加后减小
解析：从r>10－9
m到r0时，分子间作用力表现为引力，随距离的减小，分子力做正功，分子动能增加；当分子间距离由r0减小时，分子间作用力表现为斥力，随距离减小，分子间作用力做负功，分子动能减小，D正确，A、B、C错误．
答案：D
8.(多选)如图所示，把一块干净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中( )
A．测力计示数始终等于玻璃板的重力
B．测力计示数会出现大于玻璃板重力的情况
C．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力
D．因为拉起时还需要克服水分子对玻璃板分子的吸引力，所以拉力大于玻璃板的重力
解析：玻璃板被拉起时，受到水分子的引力作用，故拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，所以B、D正确．
答案：BD
9．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠．这一物理过程中，水分子间的( )
A．引力消失，斥力增大
B．斥力消失，引力增大
C．引力斥力都减小
D．引力斥力都增大
解析：水由气态凝结成液态的水，分子间距离变小．而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故D正确．
答案：D
10.甲分子固定于坐标原点O，乙分子从远处静止释放，在分子力作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是(
)
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点
解析：a点分子力微弱，c点处分子间的作用力为零，乙分子的加速度为零．从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加，从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功．由于到d点分子的速度为零，因分子引力做的功与分子斥力做的功相等，即cd·Lcd＝ac·Lac，所以Fd>Fb，故乙分子在d点加速度最大，正确选项为D.
答案：D第三章
热力学基础
第二节
热力学第一定律
第三节
能量守恒定律
A级 抓基础
1.固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的理想气体，气体分子之间的相互作用可以忽略．假设气缸的导热性能很好，环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示．则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是( )
A．气体对外界做功，气体内能减小
B．气体对外界做功，气体内能不变
C．外界对气体做功，气体内能不变
D．气体向外界放热，气体内能不变
解析：用力F缓慢拉活塞时，气体膨胀，对外做功，但由于气缸的导热性能很好，环境温度又不变，气缸会从外界吸收热量而保持与环境温度相同，因而气体的内能不变，故B选项正确．
答案：B
2．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将( )
A．降低
B．升高
C．不变
D．无法确定
解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加．
答案：B
3.如图所示是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800
J，同时气体向外界放热200
J，缸内气体的( )
A．温度升高，内能增加600
J
B．温度升高，内能减少200
J
C．温度降低，内能增加600
J
D．温度降低，内能减少200
J
解析：对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800
J＋(－200
J)＝600
J，ΔU为正表示内能增加了600
J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确．
答案：A
4．对于一个大气压下100
℃的水变成100
℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是( )
A．水的内能增加，对外界做功，一定是吸热
B．水的内能不变，对外界做功，从外界吸热
C．水的内能减少，对外界不做功，向外界放热
D．水的内能增加，对外界做功，向外界放热
解析：水变成水蒸气的过程是吸热的过程，又因气体膨胀对外界做功，分子间距增大，分子势能增加，由此判断可知A对．
答案：A
5．如图所示，A、B是两个完全相同的铁球，A放在绝热板上，B用绝热绳悬挂，现只让它们吸收热量，当它们升高相同的温度时，它们所吸收的热量分别为QA、QB，则( )
A．QA＝QB
B．QAC．QA>QB
D．无法确定QA、QB的大小
解析：A、B升高相同的温度，根据Q＝cmΔt可知，升温需要的能量是相同的．由于受热膨胀，A的重心升高，重力势能增加，吸热QA一部分用于升温，一部分用于增加重力势能ΔEp，即QA＝Q＋ΔEp；B的重心降低，重力势能减小，吸热QB和减少的重力势能ΔEp共同用于升温，即Q＝QB＋ΔEp，显然QA＞QB，故C选项正确．
答案：C
6．如图所示，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＝1.0×105
Pa，吸收的热量Q＝7.0×102
J，求此过程中气体内能的增量．
解析：等压变化，＝，对外做的功W＝p(VB－VA)，根据热力学第一定律ΔU＝Q－W，解得ΔU＝5.0×102
J.
答案：5.0×102
J
B级 提能力
7．某地出租车常以天然气作为燃料．加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( )
A．压强增大，内能减小
B．吸收热量，内能增大
C．压强减小，分子平均动能增大
D．对外做功，分子平均动能减小
解析：温度是分子平均动能的宏观标志，故天然气的温度升高过程中，分子平均动能增大，又天然气可视为理想气体，不需要考虑分子势能，而气体质量不变，气罐内天然气分子数不变，所以气体分子总动能增大，故内能增大，A、D项错；由热力学第一定律可知，气体体积不变，内能增大，则一定从外界吸收热量，B项对；天然气体积不变，随温度升高，气体压强增大，C项错．
答案：B
8．(多选)如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)．初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是( )
A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小
C．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气
D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小
解析：温度是分子平均动能的标志，A错；松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氢气对氧气做功，由于隔板导热，最终温度相同，系统与外界无热交换，最终温度等于初始温度，B错，C、D正确．
答案：CD
9．分别以p、V、T表示气体的压强、体积、温度，一定质量的理想气体，其初始状态表示为(p0、V0、T0)．若分别经历如下两种变化过程：①从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中，温度保持不变(T1＝T0)；②从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中，既不吸热，也不放热．在上述两种变化过程中，如果V1＝V2>V0，则( )
A．p1>p2，T1>T2
B．p1>p2，T1C．p1D．p1T2
解析：过程①是等温膨胀，遵守玻意耳定律，过程②是绝热膨胀，系统对外做功，内能减少，温度降低，遵循理想气体状态方程，故A正确．
答案：A
10.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降的过程中，筒内空气体积减小，空气一定( )
A．从外界吸热
B．内能增大
C．向外界放热
D．内能减少
解析：本题考查气体性质和热力学第一定律，由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项B、D均错．热力学第一定律公式ΔU＝W十Q，因为在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中W取正号，ΔU＝0，所以Q为负，即气体向外放热，故选项A错，C对．
答案：C
11.如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热Q，气体的内能增加为ΔU，则( )
A．ΔU＝Q
B．ΔUC．ΔU>Q
D．无法比较
解析：解题的关键是弄清参与转化和转移的各种能量哪些增、哪些减．A、B两部分气体开始的合重心在中线以下，混合均匀后，合重心在中线上，所以系统的重力势能增大，根据能量守恒定律可得，吸收的热量应等于增加的重力势能与增加的内能之和，即Q＝ΔEp＋ΔU，显然，Q>ΔU.
答案：B
12．在一个标准大气压下，水在沸腾时，1
g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043
cm3变为1
676
cm3.已知水的汽化热为2
263.8
J/g.求：
(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；
(2)气体吸收的热量Q；
(3)气体增加的内能ΔU.
解析：取1
g水为研究系统，1
g沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有ΔU(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功：W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1
676－1.043)×10－6
J＝169.7
J.
(2)气体吸热：Q＝mL＝1×2
263.8
J＝2
263.8
J.
(3)根据热力学第一定律：
ΔU＝Q＋W＝2
263.8
J＋(－169.7)J＝2
094.1
J.
答案：(1)169.7
J (2)2
263.8
J (3)2
094.1
J第三章
热力学基础
第四节
热力学第二定律
A级 抓基础
1．下列说法中，正确的是( )
A．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性
B．热量不可能由低温物体传给高温物体
C．气体的扩散过程具有方向性
D．一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性
解析：热力学第二定律反映的所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A、D错；热量不是不能从低温物体传给高温物体，关键是能否还产生其他影响，B错；气体扩散过程具有方向性，C对．
答案：C
2．热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程( )
A．有的只遵守热力学第一定律
B．有的只遵守热力学第二定律
C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律
D．所有的都遵守热力学第一、第二定律
解析：热力学第一、第二定律是热力学的基本定律对所有涉及热现象的宏观过程都成立．故选项D正确，A、B、C错误．
答案：D
3．(多选)下列关于热机的说法中，正确的是( )
A．热机是把内能转化成机械能的装置
B．热机是把机械能转化为内能的装置
C．只要对内燃机不断进行革新，它可以把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能
D．即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不可能把内能全部转化为机械能
解析：由热机的定义可知A正确，B错误．内燃机工作时内能的损失有多种途径，所以内燃机不可能把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能，故D正确，C错误．
答案：AD
4．下列说法正确的是( )
A．热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性
B．电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成相同大小的电流
C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功
D．冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律
解析：热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性，故A错；功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的，故B错；冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有违背热力学第二定律．
答案：C
5．下列说法正确的是( )
A．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
B．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
C．电流的能不可能全部转化为内能
D．热量不可能从低温物体传到高温物体
解析：由ΔU＝W＋Q可知，A错误；第二类永动机违背了热力学第二定律，所以制造不出来，B正确；电流通过电阻做功电能可以全部转化为内能，C错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体，D错误．
答案：B
6．如图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )
A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律
B．气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律
C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律
D．以上三种说法都不对
解析：热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．本题中如果没有外界的帮助，比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可能从外界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律．
答案：C
B级 提能力
7．(多选)下列关于熵的观点中正确的是( )
A．熵越大，系统的无序度越大
B．对于一个不可逆绝热过程，其熵总不会减小
C．气体向真空扩散时，熵值减小
D．自然过程中熵总是增加的，是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多
解析：熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，其无序度越大，选项A正确；一个不可逆绝热过程，其宏观状态对应微观态数目增大，其熵会增加，不会减小，选项B正确；气体向真空中扩散，无序度增大，熵值增大，选项C错误；自然过程中，无序程度较大的宏观态出现的概率大，因而通向无序的渠道多，选项D正确．
答案：ABD
8．(多选)倒一杯热水，然后加入适当的糖后，糖会全部溶于水中，但一段时间后又观察到杯子底部有糖结晶，关于这个过程下列叙述正确的是( )
A．溶解过程是自发的，结晶过程也是自发的，因此热力学第二定律是错误的
B．溶解过程是有序向无序转变的过程
C．结晶过程是有序向无序转变的过程
D．结晶过程不是自发的，因为有外界的影响
解析：若系统是封闭的，则不会出现结晶的过程，结晶是由于水分的蒸发和温度的降低，是外界因素的影响．
答案：BD
9．(多选)用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象．关于这一现象，正确的说法是( )
A．这一实验过程不违反热力学第二定律
B．在实验过程中，热水一定降温、冷水一定升温
C．在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能
D．在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能
答案：AB
10．(多选)下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( )
A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开
B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开
C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会将内能自发地转化为机械能而动起来
D．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%
解析：热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律，A不属于热现象，A错；由热力学第二定律可知B、C、D正确．
答案：BCD
11．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A．温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，压强一定增大
B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大
C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大
D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小
解析：对于一定质量的理想气体温度升高，但如果气体体积增大，压强不一定增大，A错；体积减小，单位体积内的分子数增多，但如果对外放热，气体的内能可能减小，B错；孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，D错．
答案：C
12．(多选)下列关于晶体熔化的说法中正确的是( )
A．在晶体熔化的过程中，温度不变，分子热运动的平均速率不变，则无序程度不变
B．晶体熔化时，由分子的平衡位置在空间较为规则排列，变为分子的平衡位置较为无序排列，则无序度增大
C．在晶体熔化的过程中，熵将保持不变
D．在晶体熔化的过程中，熵将增加
解析：在晶体熔化的过程中，分子的平衡位置由较有规则变为无规则，无序度增大，熵将增加，故B、D对．
答案：BD
13．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图乙所示)，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是( )
A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B．自由膨胀前后，气体的压强不变
C．自由膨胀前后，气体的温度不变
D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分
解析：由分子动理论知，气体分子的热运动是永不停息地做无规则运动，故选项A错误；由能量守恒定律知，气体膨胀前后内能不变，又因一定质量理想气体的内能只与温度有关，所以气体的温度不变，故选项C正确；由＝常量，所以气体压强变小，故选项B错误；由热力学第二定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界影响的情况下，容器中的气体不能自发地全部回到容器的A部分，故选项D错误．
答案：C第二章
固体、液体和气体
第八节
气体实验定律(Ⅱ)
A级 抓基础
1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )
A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍
B．气体的热力学温度升高到原来的二倍
C．气体的摄氏温度降为原来的
D．气体的热力学温度降为原来的
解析：由查理定律知，压强增大到原来的二倍，则气体的热力学温度升高为原来的二倍，而摄氏温度不是升高为原来的二倍，则B正确．
答案：B
2．(多选)一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了，若气体原来温度是27
℃，则温度的变化是( )
A．升高到
450
K
B．升高了
150
℃
C．升高到
40.5
℃
D．升高了450
℃
解析：由＝
得＝，则T2＝450
K
Δt＝450－300＝150(℃)．
答案：AB
3．一定质量的理想气体被一绝热气缸的活塞封在气缸内，气体的压强为p0，如果外界突然用力压活塞，使气体的体积缩小为原来的一半，则此时压强的大小为( )
A．p＜2p0
B．p＝2p0
C．p＞2p0
D．各种可能均有，无法判断
解析：外界突然用力压活塞，使气体的体积瞬间减小，表明该过程中气体和外界没有热变换，所以气体的内能将会变大，相应气体的温度会升高，若温度不变时，p＝2p0，因为温度变高，压强增大，则p＞2p0，故选项C正确．
答案：C
4．(多选)一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V T图上的表示如图所示，则( )
A．在过程AC中，气体的压强不断变大
B．在过程CB中，气体的压强不断变小
C．在状态A时，气体的压强最大
D．在状态B时，气体的压强最大
解析：气体在过程AC中发生等温变化，由pV＝C可知，体积减小，压强增大，故A正确．在CB变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由＝C可知，温度升高，压强增大，故B错误．综上所述，在ACB过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，故C错误，D正确．
答案：AD
5．如图为0.3
mol的某种气体的压强和温度关系的p t图线，p0表示1个标准大气压，则在状态B时气体的体积为( )
A．5.6
L B．3.2
L C．1.2
L D．8.4
L
解析：此气体在0
℃时，压强为标准大气压，所以它的体积应为22.4×0.3
L＝6.72
L．根据图线所示，从p0到A状态，气体是等容变化，A状态的体积为6.72
L，温度为(127＋273)K＝400
K．从A状态到B状态为等压变化，B状态的温度为(227＋273)K＝500
K，根据盖·吕萨克定律＝，得VB＝＝
L＝8.4
L.
答案：D
6．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V＝355
mL.假设在室温(17
℃)罐内装有0.9V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1
atm.若易拉罐承受的压强为1.2
atm，则保存温度不能超过多少？
解析：取CO2气体为研究对象，则：
初态：p1＝1
atm，T1＝(273＋17)
K＝290
K.
末态：p2＝1.2
atm，T2＝未知量．
气体发生等容变化，由查理定律＝得：
T2＝T1＝K＝348
K，
t＝(348－273)
℃＝75
℃.
答案：75
℃
B级 提能力
7．一个密封的钢管内装有空气，在温度为20
℃时，压强为1
atm，若温度上升到80
℃，管内空气的压强约为( )
A．4
atm
B.
atm
C．1.2
atm
D.
atm
解析：由＝得：＝，p2≈1.2
atm.
答案：C
8．(多选)如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则( )
A．弯管左管内、外水银面的高度差为h
B．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大
C．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升
D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升
解析：被封闭气体的压强按右边计算为p＝p0＋ph，按左边算也为p＝p0＋ph，故左管内、外水银面的高度差为h，A正确；气体的压强不变，温度不变，故体积不变，B、C均错；压强不变，温度升高，体积增大，右管中水银柱沿管壁上升，D正确．
答案：AD
9．(多选)如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是( )
A．环境温度升高
B．大气压强升高
C．沿管壁向右管内加水银
D．U形玻璃管自由下落
解析：对左管被封气体：p＝p0＋ph，由＝k，可知当温度T升高，大气压p0不变时，h增加，故A正确；大气压升高，h减小，B错；向右管加水银时，由温度T不变，p0不变，
V变小，p增大，即h变大，C正确；U形管自由下落，水银完全失重，气体体积增加，h变大，D正确．
答案：ACD
10．如图所示，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，横截面积为5×10－3
m2，一定质量的气体被质量为2.0
kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为________
Pa(大气压强取1.01×105
Pa，g取10
m/s2)．若从初温27
℃开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.50
m缓慢地变为0.51
m，则此时气体的温度为________
℃.
解析：p1＝＝＝
Pa＝0.04×105
Pa，
所以p＝p1＋p0＝0.04×105
Pa＋1.01×105
Pa＝1.05×105
Pa，由盖·吕萨克定律得＝，
即＝，所以t＝33
℃.
答案：1.05×105 33
11．如图所示，一端开口的钢制圆筒，在开口端上面放一活塞．活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计，现将其开口端向下，竖直缓慢地放入7
℃的水中，在筒底与水面相平时，恰好静止在水中，这时筒内气柱长为14
cm，当水温升高到27
℃时，钢筒露出水面的高度为多少(筒的厚度不计)
解析：设筒底露出水面的高度为h.
当t1＝7
℃时，H1＝14
cm，当t2＝27
℃时，H2＝(14＋h)cm，由等压变化规律＝，得＝，
解得h＝1
cm，也就是钢筒露出水面的高度为1
cm.
答案：1
cm
12．如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40
cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内．在气缸内距缸底60
cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105
Pa，为大气压强)，温度为300
K．现缓慢加热气缸内气体，当温度为330
K，活塞恰好离开a、b；当温度为360
K时，活塞上升了4
cm.g取10
m/s2求：
(1)活塞的质量；
(2)物体A的体积．
解析：(1)设物体A的体积为ΔV.
T1＝300
K，p1＝1.0×105
Pa，V1＝60×40－ΔV，
T2＝330
K，p2＝Pa，V2＝V1，
T3＝360
K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV，
由状态1到状态2为等容过程＝，
代入数据得m＝4
kg.
(2)由状态2到状态3为等压过程＝，
代入数据得ΔV＝640
cm3.
答案：(1)4
kg (2)640
cm3第二章
固体、液体和气体
第七节
气体实验定律（Ⅰ）
A级 抓基础
1．一定质量的气体，压强为3
atm，保持温度不变，压强减小了2
atm，体积变化了4
L，则该气体原来的体积为( )
A.
L B．2
L C.
L D．3
L
解析：设原来的体积为V1，则3V1＝(3－2)(V1＋4)，
得V1＝2
L.
答案：B
2．(多选)如图所示，一定质量的气体等温线上两点的压强、体积和温度如图所示，下列表达式正确的是( )
A．p1V1＝p2V2
B．p1V2＝p2V1
C．T1＝T2
D．T1＞T2
解析：一定质量的气体等温变化过程中，压强跟体积成反比，由两状态对应的压强(p1和p2)和体积(V2和V1)可知A错误，B正确，同一等温线上各状态温度是相等的，C正确，D错误．
答案：BC
3．(多选)一定质量的气体在发生等温变化时，下列物理量发生变化的是( )
A．气体的压强
B．单位体积内的分子数
C．分子的平均速率
D．分子的总数
解析：一定质量的气体在发生等温变化时，p和V都要发生变化，体积V发生变化单位体积内的分子数改变，A、B正确；温度不变，分子的平均动能不变，分子的平均速率不发生变化，C错误；质量一定，分子的总数不变，D错误．
答案：AB
4．(多选)一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则( )
A．气体分子的平均动能增大
B．气体的密度变为原来的2倍
C．气体的体积变为原来的一半
D．气体的分子总数变为原来的2倍
解析：温度是分子平均动能的标志，由于温度不变．故分子的平均动能不变，据玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，
解得：V2＝V1，ρ1＝，ρ2＝，
可得：ρ1＝ρ2，即ρ2＝2ρ1，故B、C正确．
答案：BC
5．(多选)如图所示，是一定质量气体状态变化的p
?V图象，则下列说法正确的是( )
A．气体做的是等温变化
B．气体的压强从A至B一直减小
C．气体的体积从A到B一直增大
D．气体的三个状态参量一直都在变
解析：一定质量的气体的等温过程的p V图象即等温曲线是双曲线，显然图中所示AB图线不是等温线，AB过程不是等温变化，A选项不正确．从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积V在不断增大，则B、C选项正确．又该过程不是等温过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，D选项正确．
答案：BCD
6．粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12
cm，一个潜水员手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管中2
cm，求潜水员潜入水中的深度(取水面上大气压强p0＝1.0×105
Pa，g取10
m/s2)．
解析：设潜水员潜入水下的深度为h，玻璃管的横截面积为S，管内气体的初状态：p0，12S，末状态：p0＋ρgh，10S.
由玻意耳定律，得p0·12S＝(p0＋ρgh)·10S，得h＝＝2
m.
答案：2
m
B级 提能力
7．(多选)在室内，将装有5
atm的6
L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1
atm)( )
A．5
atm，3
L
B．1
atm，24
L
C．5
atm，4.8
L
D．1
atm，30
L
解析：当气体从阀门逸出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1
atm时，得V2＝30
L，逸出气体30
L－6
L＝24
L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8
L，所以逸出的气体相当于5
atm下的4.8
L气体，C正确．
答案：BC
8．如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( )
解析：活塞上方液体缓慢流出的过程中，外界的温度保持不变，属于等温变化，D正确．
答案：D
9.(多选)如图所示，玻璃管A和B同样粗细，A的上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h，若将B管慢慢地提起，则( )
A．A管内空气柱将变长
B．A管内空气柱将变短
C．两管内水银柱高度差将增大
D．两管内水银柱高度差将减小
解析：将B管慢慢提起，可以认为气体温度不变，在气体的压强增大时，A管内气柱将变短，而pA＝p0＋ph，所以高度差增大．
答案：BC
10．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看成理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0、体积为多少的空气( )
A.V
B.V
C.V
D.V
解析：设将要充入的气体的体积为V′，据玻意耳定律有p0(V＋V′)＝pV，解得V′＝V，故选C.
答案：C
11.如图为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h，瓶内密封空气体积为V，设水的密度为ρ，大气压强为p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV至少为多少(设瓶内弯曲管的体积不计，压水前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)
解析：压水前：p1＝p0，V1＝V，
压水后水刚流出时：p2＝p0＋ρgh，
V2＝V－ΔV，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2，
即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)，解得ΔV＝.
答案：
12．农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示．A的容积为7.5
L，装入药液后，药液上方空气的压强为105
Pa，体积为1.5
L，关闭阀门K，用打气筒B每次打进105
Pa的空气250
cm3.则：
(1)要使药液上方气体的压强为4×105
Pa，打气筒活塞应打几次？
(2)当A中有4×105
Pa的空气后，打开阀门K可喷射药液，直到不能喷射时，A容器剩余多少体积的药液？
解析：(1)以V总、V分别表示A的总容积和打气前药液上方空气的体积，p0表示打气前A容器内药液上方的气体压强，V0表示每次打入的压强为p0的空气体积，p1表示打n次后A容器内药液上方的气体压强，以A中原有空气和n次打入A中的全部气体作为研究对象，由玻意耳定律，可得p0(V＋nV0)＝p1V，
所以n＝＝＝18(次)．
(2)打开阀门K，直到药液不能喷射，忽略喷管中药液产生的压强，则A容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A容器内的气体作为研究对象，由玻意耳定律，可得p1V＝p0V′.
所以药液不能喷射时A容器内的气体体积：
V′＝V＝×1.5
L＝6
L，则A容器内剩余药液的体积：V剩＝V总－V′＝7.5
L－6
L＝1.5
L.
答案：(1)18次 (2)1.5
L章末复习课
【知识体系】
答案填写] ①内能 ②ΔU＝W ③内能 ④等效 ⑤ΔU＝Q＋W ⑥能量守恒定律 ⑦自发地 ⑧单一热源 ⑨增大 ⑩无序程度 热力学第二定律
主题1 热力学第一定律
1．热力学第一定律．
ΔU＝W＋Q.正确理解公式的意义及符号含义是解决本类问题的关键．
(1)外界对物体做功，W>0；物体对外做功，W<0.
(2)物体从外界吸热，Q>0；物体放出热量，Q<0.
(3)ΔU>0，物体的内能增加；ΔU<0，物体的内能减少．
分析题干，确定内能改变的方式(W，Q)→判断W，Q的符号→代入公式ΔU＝W＋Q→得出结论
2．做功、热传递与内能变化的关系．
(1)存在温度差是发生热传递的必要条件，热量是物体热传递过程中物体内能的改变量，热量与物体内能的多少、温度的高低无关．
(2)机械能是描述物体机械运动状态的量，而内能是描述物体内部状态的量．两者没有直接关系，但可以相互转化．
(3)理想气体其内能仅与温度有关，体积变大，气体对外做功；体积减小，外界对气体做功．做功的多少可以根据公式W＝P·ΔV进行计算．
【典例1】 某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么下列说法正确的是( )
A．外界对胎内气体做功，气体内能减小
B．外界对胎内气体做功，气体内能增大
C．胎内气体对外界做功，内能减小
D．胎内气体对外界做功，内能增大
解析：对车胎内的理想气体分析知，因为是理想气体，分子势能认为是0，内能只看分子动能；中午温度升高，分子平均动能增大，故内能增大，体积增大，胎内气体对外做功，故选D.
答案：D
针对训练
1．(多选)如图所示，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．气缸壁和隔板均绝热．初始时隔板静止，左右两边气体温度相等．现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源．当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比( )
A．右边气体温度升高，左边气体温度不变
B．左右两边气体温度都升高
C．左边气体压强增大
D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
解析：当电热丝通电后，右边的气体温度升高，气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，根据热力学第一定律，内能增加，气体的温度升高．根据气体实验定律左边的气体压强增大，B、C正确．右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功，D错．
答案：BC
主题2 热力学第二定律
1．热力学第二定律的两种表述．
(1)热传导具有方向性：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体．
(2)机械能与内能转化的方向性：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不产生其他影响．
2．热力学第二定律的微观解释．
一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，即在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少．
应用时应注意把握“方向性”和“熵增加原理”来正确分析和判定．
第一类“永动机”：是指设想中的既不消耗能量又能源源不断地对外做功的机器．它违背了能量转化和守恒定律，因此，不可能实现．
第二类“永动机”：是指设想中的效率达到100%的热机．第二类永动机虽没有违背能量转化和守恒定律，但违背了热力学第二定律，因此也是不可能实现的．
3．分析问题的方法．
(1)掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学第二定律是对宏观自然过程进行方向的说明．凡是对这种宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述．本章对热力学第二定律的表述很多，但这些不同形式的表述都是等价的．
(2)自然过程：自然过程是指没有外来干扰自然进行的过程．
(3)热传导具有方向性：两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体．要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化．
(4)气体的扩散现象具有方向性：两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体绝不会自发地分开，成为两种不同的气体．
(5)机械能和内能的转化过程具有方向性：物体在水平面上运动，因摩擦而逐渐停止下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，自发地在地面上重新运动起来．
(6)气体向真空膨胀具有方向性：气体可自发地向真空容器膨胀，但绝不可能出现气体自发地从容器中流出，容器内变为真空．
【典例2】 (多选)下列说法中正确的是( )
A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
B．热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体
C．机械功可以全部转化为热量，但热量不可能全部转化为机械功
D．机械功可以全部转化为热量，热量也可以全部转化为机械功
解析：由热传递产生的条件可知热量能够自发地从高温物体传到低温物体，当外界对系统做功时，可以使系统从低温物体吸收热量传到高温物体，但不是自发的，所以A错误，B正确；运动物体克服摩擦力做功，最终停止，这个过程机械功全转化为热量．在温度不变的膨胀过程中，系统吸热全用于对外做功，所以C错误，D正确．
答案：BD
针对训练
2．(多选)下面关于热力学第二定律微观意义的说法中正确的是( )
A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律
B．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行
C．有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行
D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
解析：系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化，从微观角度看，热力学第二定律是一个统计规律，所以A对；热力学第二定律的微观意义是“一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”，所以B、C均错；D项是在引入熵之后对热力学第二定律微观意义的描述，D对．
答案：AD
统揽考情
本章考查多以选择题的形式出现，主要考查热力学第一定律，改变内能的途径：做功和热传递，并结合理想气体状态方程进行考查．对热力学第二定律主要以一个选项的形式出现，主要是热力学第二定律的两种表述及其微观意义．
真题例析
(2014·课标全国Ⅰ卷)(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p
T图象如图所示，下列判断正确的是( )
A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界气体所做的功等于气体所放的热
D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小
E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
解析：在ab段体积不变则W＝0，但温度升高物体内能增大即ΔU>0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，则吸热，故A正确．过程bc中温度不变则内能不变即ΔU＝0，但体积增大，气体对外做功W<0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q>0，故吸热，则B错．过程ca中温度减小即ΔU<0，体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，两者不会相等，放出的热量多，故C错．a、b和c三个状态中，状态a的温度最小，故分子的平均动能最小，则D正确．b和c两个状态中温度相同分子平均动能相等，但体积增大分子密集程度变小造成撞击次数减小，故E正确．
答案：ADE
针对训练
(多选)关于一定量的气体，下列说法正确的是( )
A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和
B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加
E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高
解析：气体的分子间距很大，故气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和，A正确；温度越高，分子的热运动越剧烈，温度降低，分子的热运动剧烈程度降低，B正确；在完全失重的情况下，气体分子仍在做无规则运动，对容器壁的压强一定不为零，C错误；气体从外界吸收热量的同时，有可能对外做功，其内能不一定增加，D错误；由理想气体状态方程＝k可知，等压膨胀过程中的温度一定升高，E正确．
答案：ABE
1．如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac则( )
A．Tb>Tc，Qab>Qac
B．Tb>Tc，QabC．Tb＝Tc，Qab>Qac
D．Tb＝Tc，Qab解析：由理想气体状态方程在bc两点：＝，则Tb＝Tc，过程ab和过程ac内能的增量相同且ΔU>0.过程ab体积增大则对外做功，即W<0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，则吸收的热量Qab＝ΔU＋|W|，过程ac体积不变W＝0，则ΔU＝Qac，则C正确．
答案：C
2．某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时( )
A．室内空气的压强比室外的小
B．室内空气分子的平均动能比室外的大
C．室内空气的密度比室外的大
D．室内空气对室外空气做了负功
解析：由于房间是未密封的，它与外界是相通的，故室内的空气压强与室外的空气压强相等，A错误；由于室内的空气温度高于室外的空气温度，而温度是分子平均动能的标志，故室内空气分子的平均动能比室外的大，B正确；室内空气的密度小于室外空气的密度，C错误；室内的空气会向室外膨胀，所以室内的空气对室外空气做正功，D错误．
答案：B
3．(多选)如图为某同学设计的喷水装置，内部装有2
L水，上部密封1
atm的空气0.5
L，保持阀门关闭，再充入1
atm的空气0.1
L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的有( )
A．充气后，密封气体压强增加
B．充气后，密封气体的分子平均动能增加
C．打开阀门后，密封气体对外界做正功
D．打开阀门后，不再充气也能把水喷光
答案：AC
4．如图，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体．当环境温度升高时，缸内气体( )
A．内能增加
B．对外做功
C．压强增大
D．分子间的引力和斥力都增大
解析：对活塞：p＝p0＋，知压强不变；由等压变化规律：温度升高体积增大，体积增大则对外做功；导热良好则温度不变，内能便不变；对理想气体不考虑分子间的相互作用力．故选B.
答案：B
5．压缩过程中，两个阀门均关闭．若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104
J，则该气体的分子平均动能________(填“增加”“减少”或“不变”)，活塞对该气体所做的功________(填“大于”“小于”或“等于”)3.4×104
J.
解析：无热交换即Q＝0，内能增加了3.4×104
J，由热力学第一定律知外界对气体做功：ΔU＝W.对理想气体不考虑分子势能，内能增加则分子平均动能增加．
答案：增加 等于第三章
热力学基础
第一节
内能功热量
A级 抓基础
1．下列哪个实例说明做功改变了系统的内能( )
A．热水袋取暖
B．用双手摩擦给手取暖
C．把手放在火炉旁取暖
D．用嘴对手呵气给手取暖
解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能，选项B正确．
答案：B
2．关于温度、热量、功、内能，以下说法正确的是( )
A．同一物体温度高时，含有的热量多
B．物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越高
C．外界对系统做功W，内能必定增加W
D．热量总是从温度高的物体传给温度低的物体
解析：不能说物体含有多少热量，A、B错；在热传递过程中，热量从温度高的物体传给温度低的物体，D对；只有在绝热过程中ΔU＝W，C错．
答案：D
3．日常生活中谈到“热”，具有不同的含义，它可以表示物理学中的热量、温度、内能等，以下叙述中哪个“热”是用来表示物理学上的内能( )
A．今天的天气很热
B．摩擦生热
C．物体放热温度降低
D．今年出现足球热
解析：选项A中的“热”表示温度，B中的“热”表示内能，C中的表示热量，D中的没有物理含义．
答案：B
4．关于系统内能的下列说法正确的是( )
A．物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能
B．一个物体当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化
C．外界对系统做了多少功W，系统的内能就增加多少，即ΔU＝W
D．系统从外界吸收了多少热量Q，系统的内能就增加了多少，即ΔU＝Q
解析：在分子动理论中，我们把物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和定义为物体的内能，故选项A正确．物体的内能与机械能是两个不同的物理概念，两者没有任何关系．如物体的速度增加了，机械能可能增加；但如果物体的温度不变，物体的内能可能不变，故选项B错误．只有当系统与外界绝热时，外界对系统做的功才等于系统内能的增量，同理，只有在单纯的热传递过程中，系统吸收(或放出)的热量才等于系统内能的增量，故C、D两项错误．
答案：A
5．关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有( )
A．热水的内能比冷水的内能多
B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大
C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等
D．热量是热传递过程中内能转移量的量度
解析：物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不只由温度决定，故选项A、B错误．在自发的热传递过程中，热量是由高温物体传给低温物体，而内能大的物体不一定温度高，在热传递过程中完全有可能内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，故选项C错误．关于热量的论述，选项D正确．
答案：D
6．一个飞行速度是500
m/s的子弹，当它射入物体时，产生热量的一半被子弹吸收，则子弹升高的温度是________子弹是铜质的，铜的比热是390
J/(kg·℃)]．
解析：设子弹升高的温度为Δt，则cmΔt＝mv2×，Δt＝＝
℃＝160
℃.此过程中子弹动能的减少的一半被子弹吸收，转化为子弹的内能．
答案：160
℃
B级 提能力
7.如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低．三句话正确的顺序是( )
A．甲乙丙
B．乙丙甲
C．丙甲乙
D．乙甲丙
解析：根据题意因果顺序的进程为：空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起的原因是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致．
答案：B
8．金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关．在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是( )
A．筒外空气流向筒内
B．筒内空气流向筒外
C．筒内外有空气交换，处于动平衡态，筒内空气质量不变
D．筒内外无空气交换
解析：因高压空气急剧外溢时，气体来不及充分与外界发生热交换，可近似看成绝热膨胀过程，气体对外做功，内能减少，所以关闭开关时，筒内气体温度较外界偏低，再经过较长时间后，筒内外气体温度相同．对筒内剩余气体分析，属等容升温过程，压强要升高，大于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外．
答案：B
9．(多选)对于热量、功和内能三者的说法正确的是( )
A．三者单位相同，物理意义相同
B．热量和功是内能的量度
C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定
D．系统内能增加了200
J，可能是外界采用绝热方式对系统做功
200
J，也可能是外界单纯地对系统传热200
J
解析：热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A错；热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C对，B错；对一个绝热过程ΔU＝W＝200
J，对一个单纯热传递过程ΔU＝Q＝200
J，D对．
答案：CD
10．(多选)如图所示为焦耳实验装置简图，用绝热良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是( )
A．这个装置可测定热功当量
B．做功增加了水的热量
C．做功增加了水的内能
D．功和热量是完全等价的，无区别
解析：可通过重力做功与水温升高吸收的热量，测定热功当量，做功增加了水的内能，而热量只是热传递过程中内能改变的量度，所以功与热量是不同的．故选A、C.
答案：AC
11.如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强增大，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
解析：向下压活塞，对气体做功，气体的内能增加，温度升高，对活塞受力分析可得出气体的压强增大，故C选项正确．
答案：C
12.某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的______，温度______，体积________．
(2)若只对一定质量的理想气体做1
500
J的功，可使其温度升高5
K．若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5
K，那么气体吸收________
J的热量．如果对该气体做了2
000
J的功，使其温度升高了5
K，表明在该过程中，气体还____________(填“吸收”或“放出”)热量____________J.
解析：(1)烧瓶和烧瓶内的气体要从热水杯中吸收水的热量，温度升高，体积增大．
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的．
答案：(1)热量 升高 增大 (2)1
500 放出 500第一章
分子动理论
第五节
物体的内能
A级 抓基础
1．下列物理量与物体的内能无关的是( )
A．物体的温度
B．物体的体积
C．质量
D．物体的运动速度
解析：物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关与物体的运动状态无关，所以D选项符合题意．
答案：D
2．(多选)质量相等的氢气和氧气温度相同，若不考虑分子间的势能，则( )
A．氢气的内能较大
B．氧气的内能较大
C．两者的内能相等
D．氢气和氧气分子的平均动能相等
解析：因为氢的摩尔质量小，故同质量的氢气和氧气，氢气的分子数多，内能大．
答案：AD
3．下列有关“温度”的概念的说法中正确的是( )
A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度
B．温度是分子平均动能的标志
C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高
D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大
解析：温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错而B对；温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加．
答案：B
4．一块10
℃的铁和一块10
℃的铝相比，以下说法正确的是( )
A．铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等
B．铁的每个分子动能与铝的每个分子的动能相等
C．铁的分子平均速率与铝的分子平均速率相等
D．以上说法均不正确
解析：两物体的温度相等时，说明它们的分子平均动能相等，因为温度是分子运动平均动能的标志，由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目相等，分子动能才相等，故A错；分子平均动能相等，但对每个分子而言，它运动的速率是变化的，且每个分子的速率都是不同的，所以每个分子的动能相等的说法不正确，故B错；虽然分子的平均动能相等，但铁分子、铝分子质量不等，因此分子平均速率不等，M铝＜M铁，铝＞铁，所以C错．
答案：D
5．下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
解析：当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力减小，分子力做负功，分子势能增大，所以A、B不正确；当分子力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，所以C正确，D不正确．
答案：C
6．下列关于物体内能的说法正确的是( )
A．同一个物体，运动时比静止时的内能大
B．1
kg
0
℃的水的内能比1
kg
0
℃的冰的内能大
C．静止的物体的分子平均动能为零
D．物体被举得越高，其分子势能越大
解析：物体的内能与其宏观运动状态无关，A错误；1
kg
0
℃的水变成1
kg
0
℃的冰要放出热量，故1
kg
0
℃的水的内能大，B对；静止的物体的动能为零，但分子在永不停息地运动，其分子平均动能不为零，同理被举高的物体，势能增加，但其体积不变，分子势能不变，故C、D错．
答案：B
B级 提能力
7．下列关于物体的温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．物体的内能越大，所含热量越多
C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大
D．物体的温度不变，其内能就不变
解析：分子热运动的平均动能与温度有关，温度越高，分子热运动的平均动能越大，内能由物体的质量、温度和体积共同决定，并且内能是状态量，而热量是过程量，它表示由于热传递而引起的内能变化过程中转移的能量．
答案：C
8．一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则( )
A．因气体温度与机械运动速度无关，故容器内气体温度不变
B．因容器是绝热的，故容器中气体内能不变
C．因容器突然停止运动，气体分子运动速度亦随之减小，故容器中气体温度降低
D．容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，容器中气体温度将升高
解析：容器里的分子除做无规则的热运动外，还随容器做机械运动，当容器停止机械运动时，气体分子由于惯性与器壁或分子间碰撞，使热运动加剧，气体的温度升高，故D选项正确．
答案：D
9．对于物体的“热胀冷缩”现象下列说法正确的是( )
A．物体受热后温度升高，分子的平均动能增大；降低温度后，分子的平均动能减小
B．受热后物体膨胀，体积增大，分子势能增大，收缩后，体积减小，分子势能减小，分子的平均动能不会改变
C．受热膨胀，温度升高，分子平均动能增大；体积增大，分子势能也增大．遇冷收缩，温度降低，分子平均动能减小；体积减小；分子势能也减小
D．受热膨胀，分子平均动能增大，分子势能也增大；遇冷收缩，分子平均动能减小，但分子势能增大
解析：温度升高，分子平均动能增加，反之，温度降低，分子平均动能减小，而体积与分子势能间关系复杂，因而选A.
答案：A
10．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是( )
解析：当rr0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能Ep增大；当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小．故选项B正确．
答案：B第三章
热力学基础
第五节
能源与可持续发展
第六节研究性学习—能源的开发利用与环境保护
A级 抓基础
1．某城市人口密度大，汽车等交通工具向对流层大量排放碳氢化合物、氮氧化合物等有害物质，最有可能发生的是( )
A．酸雨
B．臭氧层空洞
C．光化学烟雾
D．温室效应
解析：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生二次污染物质——化学烟雾，故选C.
答案：C
2.“能源分类的相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分能源的是( )
A．煤炭、石油、天然气
B．水能、生物质能、天然气
C．太阳能、风能、生物质能
D．地热能、海洋能、核能
答案：C
3．下列供热方式最有利于环境保护的是( )
A．用煤做燃料供热
B．用石油做燃料供热
C．用天然气或煤气做燃料供热
D．用太阳能灶供热
解析：煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能．但由于这些燃料中含有杂质以及燃烧不充分，使得废气中所含粉尘、一氧化碳、二氧化硫等物质污染了大气．而太阳能是一种无污染的能源，应大力推广．
答案：D
4．酸雨对植物的正常生长影响很大，为了减少酸雨的影响，应采取的措施是( )
①少用煤作燃料 ②燃料脱硫 ③在已经酸化的土壤中加石灰 ④多种植美人蕉、银杏等植物 ⑤开发新能源
⑥多种植法国梧桐、柠檬等植物
A．①②④⑤
B．①②⑤⑥
C．①②③④⑤
D．①②③⑤⑥
解析：酸雨主要是由煤、石油等燃料尤其是煤燃烧所释放的SO2和氮氧化物在降水过程中溶入雨水形成的．因而为减少酸雨的影响，少用煤和燃料脱硫是有效的方法；开发新能源也是减少煤使用量的方法；另外美人蕉和银杏对SO2有较强的吸收能力，所以①②④⑤正确，应选A.
答案：A
5．CO2气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加，能使地表温度因受太阳辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样．因此，大气中CO2浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖．
(1)这种大气中以CO2为主的气体产生的效应称为( )
A．光热效应
B．光电效应
C．光气效应
D．温室效应
(2)导致大气中CO2浓度增加的主要原因是( )
A．大量植物和生物物种灭绝
B．大量燃料如石油、煤炭、天然气等的燃烧
C．人口剧增，呼出的二氧化碳增多
D．自然因素破坏了地球环境生态平衡
解析：大气中CO2浓度的增加，导致了温室效应；为了缓解这种局面，一方面要尽量少使用煤、石油等常规能源，另一方面要开发利用新能源，并植树造林，改善环境．
答案：(1)D (2)B
B级 提能力
6．柴油机使柴油燃料在它的气缸中燃烧，产生高温高压的气体，燃料的化学能转化为气体的内能，高温高压的气体推动活塞做功，气体的内能又转化为柴油机的机械能．燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能．是否节能是衡量机器性能好坏的重要指标．有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感觉一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油机是否节能，真是“行家伸伸手，就知有没有”，关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，你认为正确的是( )
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关
D．以上说法均不正确
解析：气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油燃料在它的气缸中燃烧，产生高温高压的气体，是一个高温热源；而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源．根据能量守恒，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能，燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低．故B正确．
答案：B
7．(多选)煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境．最近，某企业利用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”．下列有关说法中正确的是( )
A．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化
B．煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化
C．该技术实现了煤的清洁利用
D．该技术实现了煤的高效利用
解析：煤粉加压气化制备合成气中既有物理变化，又有化学变化，A正确；该技术使煤得以良好利用又环保，C、D正确．
答案：ACD
8．(多选)太阳能、风能是清洁的新能源，为了环保，我们要减少使用像煤炭这样的常规能源而大力开发新能源．划分下列能源的类别正确的是( )
A．石油、地热能、天然气属于新能源
B．地热能、核能、风能属于新能源
C．石油、天然气、煤属于常规能源
D．太阳能、风能、电能属于一次能源
解析：新能源是指人类发展历史过程中从前未曾使用过，而当今时代被开发利用的能源；常规能源是指一直被人类生产生活所使用的能源．故B、C正确，A错误．一次能源指自然形成未经加工，二次能源是指由一次能源经加工转化而来，如电能，故D项错．
答案：BC
9．温室效应严重威胁着人类生态环境的安全，为了减少温室效应造成的负面影响，有的科学家受到了啤酒在较高压强下能够溶解大量的二氧化碳的启发，设想了一个办法：可以用压缩机将二氧化碳送入深海底，永久储存起来．海底深处压强很大，温度很低，海底深水肯定能够溶解大量的二氧化碳，这样就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的“家”，从而避免温室效应．在将二氧化碳送入深海底的过程中，以下说法错误的是( )
A．压缩机对二氧化碳做功，能够使其内能增大
B．二氧化碳与海水间的热传递能够使其内能减少
C．二氧化碳分子平均动能会减少
D．每一个二氧化碳分子的动能都会减少
解析：压缩机压缩气体对气体做功，气体温度升高，内能增大，A对．二氧化碳压入海底时比海水温度高，因此将热量传递给海水而内能减小，B对．二氧化碳温度降低，分子平均动能减小，但不是每个分子的动能都减小，C对，D错．
答案：D
10．某地强风速度为14
m/s，设空气密度为ρ＝1.3
kg/m3，通过横截面积为400
m2的风全部使风力发电机转动，其动能有20%转化为电能，则发电的功率为多大(取两位有效数字)
解析：设在t时间强风作用于发电机，发电机获得的动能
Ek＝mv2，
发电的功率P＝η＝ηmv2/t＝ηρSvtv2/t＝ηρSv3＝0.2×0.5×1.3×400×143
W≈1.4×105
W.
答案：1.4×105
W第一章
分子动理论
第一节
物体是由大量分子组成的
A级 抓基础
1．若已知阿伏加德罗常数，只要再知道下列哪一组物理量，就可以估算出铜分子质量( )
A．铜的质量和体积
B．铜的密度和体积
C．铜的摩尔体积和密度
D．铜的摩尔体积和质量
解析：固体、液体分子质量为m0＝＝，则C正确；A中根据铜的质量和体积，能求出铜的密度，不能求得铜分子质量，故A错误；根据铜的密度和体积，能求出铜的质量，但不能求得铜的分子数，也就求不出铜分子质量，故B错误；根据铜的摩尔体积和质量，不能求得铜的分子数，也就求不出铜分子质量，故D错误．
答案：C
2．阿伏加德罗常数所表示的是( )
A．1
g物质内所含的分子数
B．1
kg物质内所含的分子数
C．单位体积的物质内所含的分子数
D．1
mol任何物质内所含的分子数
解析：1
mol任何物质所含的分子数均为6.02×1023个，这一数值称为阿伏加德罗常数，因此，A、B、C错误，D正确．
答案：D
3．一滴水的体积大约是6.0×10－6
cm3，这滴水里含有的分子数大约是( )
A．3.6×1018个
B．3.6×1017个
C．2.0×1017个
D．2.7×1013个
解析：由m＝ρV得水滴的质量，由于水的摩尔质量已知，故可得一滴水所含分子数，所以水分子个数n＝NA·＝＝2.0×1017(个)，故选C.
答案：C
4．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B．2
g氢气所含原子数目为NA
C．在常温常压下，11.2
L氮气所含的原子数目为NA
D．17
g氨气所含电子数目为10NA
解析：由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下，同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A错；2
g氢气所含原子数目为2NA，B错；只有在标准状况下，11.2
L氮气所含的原子数目才为NA，而常温常压下，原子数目不能确定，C错；17
g氨气即1
mol氨气，其所含电子数目为(7＋3)NA，即10NA，D正确．
答案：D
5．1
cm3的水中和标准状态下1
cm3的水蒸气中各有多少个水分子？在上述两种状态下，相邻两个水分子之间的距离各是多少？
解析：1
cm3水中水分子的个数为
N＝NA＝＝3.3×1022(个)；
1
cm3水蒸气中的分子个数为
N′＝NA＝＝2.7×1019(个)．
设相邻两水分子间距离为d，视水分子为球形，则每个水分子的体积V0＝.
即d＝＝
m＝3.9×10－10
m，
1
cm3的水蒸气分子间的距离为d′，视水蒸气分子所占据的空间为正方体，则有
d′＝
＝
m＝3.3×10－9
m.
答案：见解析
B级 提能力
6．若以M表示水的摩尔质量，Vm表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、V分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式，其中正确的是( )
①NA＝ ②ρ＝ ③m＝ ④V＝
A．①和②
B．①和③
C．③和④
D．①和④
解析：对于气体，宏观量M、Vm、ρ之间的关系式仍适用，有M＝ρVm.根据宏观量与微观量之间的关系式可得m＝，所以③式正确．NA＝＝，所以①式正确．而对于气体分子来说，由于其两邻近分子间距离太大，V＝求出的是相邻两分子间的平均距离，而不是单个气体分子的体积(其体积远小于该值)，所以④式不正确．而②式是将④式代入①式得出的，也是不正确的．故B选项正确．
答案：B
7．(多选)已知某气体的摩尔体积为22.4
L/mol，摩尔质量为18
g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023
mol－1，由以上数据可以估算出这种气体( )
A．每个分子的质量
B．每个分子的体积
C．每个分子占据的空间
D．分子的直径
解析：实际上气体分子之间的距离远比分子本身的直径大得多，即气体分子之间有很大空隙，故不能根据V′＝计算分子体积，这样算得的应是该气体每个分子所占据的空间，故C正确；可认为每个分子平均占据了一个小立方体空间，即为相邻分子之间的平均距离，D错误；每个分子的质量显然可由m′＝估算，A正确．
答案：AC
8．已知水银的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则水银分子的直径是( )
A.
B.
C.
D.
解析：1
mol水银的体积V＝，1个水银分子的体积V0＝＝，把水银分子看成球体，则V0＝πd3，所以d＝.把水银分子看成立方体，则V0＝d3，所以d＝，故正确答案为A.
答案：A
9．某教室的空间体积约为120
m3，试计算在标准状况下，教室里空气分子数．已知：阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023
mol－1，标准状况下摩尔体积V0＝22.4×10－3
m3(计算保留一位有效数字)．
解析：设空气摩尔数为n，则n＝，设气体分子数为N，则N＝nNA，代入数据联立求解得：N＝3×1027个．
答案：3×1027个
10．在冬天，很多人用热水袋取暖．现有一中号热水袋，容积为1
000
cm3，正常使用时，装水量为80%，请估算该热水袋中水分子的数目约为多少个(计算结果保留1位有效数字，已知1
mol水的质量为18
g，水的密度取1.0×103
kg/m3，阿伏加德罗常数取6×1023
mol－1)
解析：热水袋内水的物质的量为n＝＝
热水袋内水分子数为N＝n·NA，代入数值得N＝3×1025个．
答案：3×1025个第二章
固体、液体和气体
第六节
气体状态参量
A级 抓基础
1．关于热力学温度，下列说法中正确的是( )
A．热力学温度240
K对应摄氏温度－33
℃
B．温度变化1
℃，也就是温度变化274
K
C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值
D．温度由t升至2t，对应的热力学温度升高了273
K＋t
解析：温度变化1
℃，也就是温度变化1
K，故B项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为－273
℃～0，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C错；初态热力学温度为273
K＋t，末态为273
K＋2t，温度升高了t，故D错．
答案：A
2．下列关于热力学温度说法中，不正确的是( )
A．热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的
B．热力学温度的零度等于－273.15
℃
C．热力学温度的零度是不可能达到的
D．气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零
解析：热力学温度的0
K是摄氏温度的－273.15
℃，因此B正确；每升高(或降低)1
K等价于升高(或降低)1
℃，故A正确；热力学温度的零度只能无限接近，却不可能达到，且趋近绝对零度时，气体液化或凝固，但有体积，故C正确，D错误．
答案：D
3．关于气体的体积，下列说法正确的是( )
A．气体的体积与气体的质量成正比
B．气体的体积与气体的密度成正比
C．气体的体积就是所有分子体积的总和
D．气体的体积与气体的质量、密度和分子体积无关，只决定于容器的容积
解析：气体分子之间的距离比较大，分子间的相互作用力十分微弱，所以气体很容易扩散，给它多大空间，就能达到多大空间．气体的体积就是指气体分子所能达到的空间，也就是气体所充满的容器的容积．
答案：D
4．封闭在容器中的气体的压强( )
A．是由气体重力产生的
B．是由气体分子间相互作用(引力和斥力)产生的
C．是由大量分子频繁碰撞器壁产生的
D．当充满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零
解析：大气压强是由空气重力产生的，容器中气体压强是由大量分子频繁碰撞器壁产生的，A、B错，C对．当容器自由下落时，气体分子的频繁碰撞没有变化，压强不变，D错．
答案：C
5．某同学觉得一只气球体积比较小，于是他用打气筒给气球继续充气．据有关资料介绍，随着气球体积的增大，气球膜的张力所产生的压强逐渐减小，假设充气过程气球内部气体的温度保持不变，且外界大气压强也不变，则充气气球内部气体( )
A．压强增大 B．单位体积内分子增多
C．单位体积内分子数减少
D．分子的平均动能增大
解析：随着气球体积的增大，气球膜的张力所产生的压强逐渐减小，充气气球内部气体的压强减小，故选项A是错误的．温度不变，分子平均动能不变，压强减小，所以单位体积内分子数减少，故选项B、D是错误的，选项C是正确的．
答案：C
6．在冬季，剩有半瓶热水的暖瓶经过一个夜晚后，瓶口的软木塞不易拔出，出现这种现象的主要原因是( )
A．软木塞受潮膨胀
B．瓶口因温度降低而收缩变小
C．白天气温升高，大气压强变大
D．瓶内气体因温度降低而压强减小
解析：瓶内气体压强小于外界大气压强，故软木塞不易拔出，D正确．
答案：D
7．(1)布朗运动是大量液体分子对悬浮微粒撞击的______引起的，是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果．布朗运动的激烈程度与________和________有关．
(2)如图所示，在注射器中封有一定质量的气体，缓慢推动活塞使气体的体积减小，并保持气体温度不变，则管内气体的压强________(填“增大”“减小”或“不变”)，按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：_______________________________
_____________________________________________________.
解析：本题考查布朗运动和气体分子热运动的微观解释．掌握布朗运动的特点和玻意耳定律的微观解释，解题就非常简单．气体温度不变，分子平均动能不变，体积减小，分子的密集程度增大，所以压强增大．
答案：(1)不平衡 微粒大小质量 液体的温度 (2)增大 分子的平均动能不变，分子的密集程度增大
B级 提能力
8．下表是某地1～7月份气温与气压的对照表，则7月份与1月份相比( )
月份
1
2
3
4
5
6
7
平均最高气温/℃
1.4
3.9
10.7
19.6
26.7
30.2
30.8
平均大气压/×105
Pa
1.021
1.019
1.014
1.008
1.003
0.998
4
0.996
0
A.空气分子无规则热运动的情况几乎不变
B．空气分子无规则热运动减弱了
C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了
D．单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了
解析：由表知，平均气温越高，平均气压越小，而温度越高，分子无规则运动应加剧，故A、B错；由气体压强的决定因素知，压强减小的原因是单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，故选D.
答案：D
9．如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封有一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，则(大气压强为p0)( )
A．封闭气体的压强p＝p0＋
B．封闭气体的压强p＝p0＋
C．封闭气体的压强p＝p0－
D．封闭气体的压强p＝
解析：以缸套为研究对象，如图所示，根据平衡条件有：Mg＋pS＝p0S，pS＝p0S－Mg，所以p＝p0－，C正确．
答案：C
10．如图所示，竖直放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a长为10
cm，水银柱b两个液面间的高度差为5
cm，大气压强为75
cmHg，求空气柱A、B产生的压强．
解析：设管的横截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向下的压力为(pA＋h1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(pA＋h1)S＝p0S，
所以pA＝p0－h1＝(75－10)
cmHg＝65
cmHg.
再选b的左下端面为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于pB，则(pB＋h2)S＝pAS，所以pB＝pA－h2＝(65－5)
cmHg＝60
cmHg.
答案：65
cmHg 60
cmHg
11．如图所示，质量为m1的内壁光滑的玻璃管，横截面积为S，管内装有质量为m2的水银．管外壁与斜面的动摩擦因数为μ＝，斜面倾角为θ＝30°.当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，被封闭的气体压强为多少(设大气压强为p0)
解析：对玻璃管和水银柱的整体，受到重力、斜面的支持力和摩擦力，据牛顿第二定律F＝ma有：
(m1＋m2)gsin
θ－μ(m1＋m2)gcos
θ＝(m1＋m2)a，①
对玻璃管中的水银柱，受到自身重力、玻璃管的支持力、大气压力和密封气体对它的压力，据牛顿第二定律F＝ma有：p0S＋m2gsin
θ－pS＝m2a，②
联立①②两式代入数据可得：p＝p0＋.
答案：p0＋章末复习课
【知识体系】
答案填写] ①10－10
m ②6.02×1023
mol－1 ③＝ ④高 ⑤合力 ⑥零 ⑦斥力 ⑧引力 ⑨平均动能 ⑩总和
主题1 分子微观量的估算
阿伏加德罗常数NA是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁，在已知宏观量的基础上往往可借助NA计算出某些微观物理量，有关计算主要有：
1．已知物质的摩尔质量M，借助于阿伏加德罗常数NA，可以求得这种物质的分子质量m0＝.
2．已知物质的摩尔体积Vm借助于阿伏加德罗常数NA，可以计算出这种物质的一个分子所占据的体积V0＝.
3．若物体是固体或液体，可把分子视为紧密排列的球形分小，可估算出分子直径d＝.
4．依据求得的一个分子占据的体积V0，可估算分子间距，此时把每个分子占据的空间看成一个小立方体模型，所以分子间距d＝，这对气体、固体、液体均适用．
5．已知物体的体积V和摩尔体积Vm，求物体的分子数N，则N＝NA.
【典例1】 一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，已知气泡内气体的密度为1.29
kg/m3，平均摩尔质量为0.029
kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023
mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10
m．若气泡内的气体能完全变为液体，请估算变为液体后液体体积与原来气体体积的比值(结果保留一位有效数字)．
解析：设气体体积为V0，液体体积为V1，
气体分子数n＝NA，V1＝n(或V1＝nd3)，
则＝πd3NA，
解得＝1×10－4(9×10－5～2×10－4都算对)．
答案：1×10－4(9×10－5～2×10－4都算对)
针对训练
1．目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500
mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3
kg/mol.按标准状况计算，NA＝6.0×1023
mol－1，试估算：
(1)空气分子的平均质量是多少？
(2)一瓶纯净空气的质量是多少？
(3)一瓶中约有多少个气体分子？
解析：(1)m＝＝kg＝4.8×10－26kg.
(2)m空＝ρV瓶＝＝kg＝
6．5×10－4kg.
(3)分子数N＝nNA＝·NA＝
＝1.3×1022(个)．
答案：(1)4.8×10－26kg (2)6.5×10－4kg
(3)1.3×1022个
主题2 分子的热运动
1．分子的热运动．
分子的运动是不规则的，受温度影响．温度越高，运动越剧烈．大量分子运动受统计规律支配．
2．扩散现象．
(1)两种物质由于接触而产生的物质迁移现象即为扩散现象，它的原因是分子的无规则运动，扩散现象是分子运动的具体体现．
(2)扩散现象的特点：①从浓度高处向浓度低处扩散；②扩散快慢除与此物质的状态有关外，还与温度有关．
3．布朗运动．
(1)尽管布朗运动本身并不是分子运动，但由于它的形成原因是分子的撞击，所以它能反映分子的运动特征，这就是布朗运动的意义所在．
(2)布朗运动的实质：①布朗运动永不停息，说明分子的运动是永不停息的．②布朗运动路线的无规则，说明分子的运动是无规则的．③温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈，说明分子无规则运动的剧烈程度也与温度有关．
【典例2】 气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外( )
A．气体分子可以做布朗运动
B．气体分子的动能都一样大
C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动
D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大
解析：气体能充满密闭容器的原因是：气体分子间的距离大于10－10
m，相互作用力十分微弱，气体分子做无规则的自由运动，C正确；布朗运动研究的是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，而不是气体分子的运动，A错误；由于气体分子的运动及相互的碰撞，会使分子间的距离和速率都时刻发生变化，所以B、D均错误．
答案：C
针对训练
2．(多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是( )
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈
C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的
D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
解析：布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而不是液体分子，故A选项错误；布朗运动的影响因素是温度和颗粒大小，温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显，故B选项正确；布朗运动是由于固体小颗粒受液体分子的碰撞作用不平衡而引起的，而不是由液体各部分的温度不同而引起的，故C选项错误，D选项正确．
答案：BD
主题3 分子力与分子势能的关系
1．分子力．
(1)分子间的作用力属于短程力，其作用力只存在相近的两分子之间．分子间的距离为平衡位置时，分子间仍有引力和斥力，但是两者合力为0.当分子间距大于平衡位置距离时表现为引力，当分子间距小于平衡位置距离时表现为斥力．
(2)当距离超过10倍的平衡位置时，不存在分子力即引力和斥力都为0.所以理想气体分子间距大，超过平衡位置距离的10倍，所以理想气体不考虑分子力的作用．
2．分子力做功和分子势能．
(1)当分子力与分子速度同向时分子力做正功，动能增大，分子势能减小；当分子力与速度反向时分子力做负功，动能减小，分子势能增大．所以一分子向另一固定不动的分子靠近时，分子间距开始大于平衡间距后小于平衡位置间距，则分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，平衡位置时分子势能最小．
(2)图象．
【典例3】 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则( )
A．乙分子在b处势能最小，且势能为负值
B．乙分子在c处势能最小，且势能为负值
C．乙分子在d处势能一定为正值
D．乙分子在d处势能一定小于在a处势能
解析：由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小为负值．由于惯性，到达c点后乙分子继续向甲分子靠近，由于分子力为斥力，故乙分子做减速运动，直到速度减为零，设到达d点后返回，故乙分子运动范围在ad之间．在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加．
答案：B
针对训练
3.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从A处由静止释放，下图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )
解析：速度方向始终不变，A错误；加速度与力成正比，方向相同，故B正确；乙分子势能不可能增大到正值，故C错误；乙分子动能不可能为负值，故D错误．
答案：B
统揽考情
对分子力和分子势能的考查是高考的一个小热点问题，分子势能和分子力之间存在着一定的联系，两者都与分子间的距离存在一定的关系，但对学生处理来说却容易出现混淆．另外分子动理论也是常考的一种题型，考题一般以选择题的形式出现，在高考中基本每年都会涉及该部分内容．
真题例析
(2013·课标全国Ⅰ卷)(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是( )
A．分子力先增大，后一直减小
B．分子力先做正功，后做负功
C．分子动能先增大，后减小
D．分子势能先增大，后减小
E．分子势能和动能之和不变
解析：由分子力随分子间距离变化关系分析知，分子力先增大，然后减小，再增大，A选项错误；分子从相距很远处开始运动，则r>r0时合力为引力，分子力做正功，分子动能大．r答案：BCE
针对训练
一定质量的理想气体在升温过程中
( )
A．分子平均势能减小
B．每个分子速率都增大
C．分子平均动能增大
D．分子间作用力先增大后减小
解析：对于理想气体分子间距比较大，超过了分子力的作用范围，进而分子势能认为是0，故A、D错误；温度升高分子平均动能增大，对单个分子的运动是无规则的，有的增大，也有的会减小，故B错误，C对．
答案：C
1．(2015·山东卷)(多选)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是( )
A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动
C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速
D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
解析：由分子动理论知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得碳粒做布朗运动；由于布朗运动的剧烈程度和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会越明显，则混合均匀的程度进行的更快，故选B、C.
答案：BC
2．(多选)以下说法正确的是( )
A．气体的温度越高，分子的平均动能越大
B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的
C．对物体做功不可能使物体的温度升高
D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关
解析：温度是大量分子平均动能的标志，气体分子温度越高，说明分子的平均动能越大；但并不能说明所有分子的运动速率都很高，仍有一部分分子的运动速率是比较小的，所以A、B选项正确；做功和热传递均可以改变物体的内能，一般情况下对物体做功是可以使物体温度升高的，C选项错误；只有理想气体的内能才只与温度有关，对于实际气体内能与温度和体积有关，不能单纯从温度上来判断，D选项错误．
答案：AB
3．(2014·北京卷)下列说法中正确的是( )
A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大
B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大
C．物体温度降低，其内能一定增大
D．物体温度不变，其内能一定不变
解析：物体温度是分子平均动能的标志，温度高分子平均动能大，但内能不一定大，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
4．下列说法中正确的是( )
A．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而减小
C．10个分子的动能和分子势能的总和就是这10个分子的内能
D．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以求出该物质分子的质量
解析：气体分子之间的距离很大，分子力为引力，基本为零，气体很容易充满容器，是由于分子热运动的结果，故A错误；当分子力表现为引力时，分子间距离增大时分子力做负功；分子势能随分子间距离的增大而增大，故B错误；物体的内能是构成物体的所有分子的无规则热运动的动能和分子势能的代数和，具有统计意义，对单个或几个分子无意义，故C错误；已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，可以由m＝可求出该物质分子的质量，故D正确．
答案：D
5．(2015·海南卷)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．
解析：设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生，mg＝p0S，即：m＝.分子数n＝＝＝.
假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V，a＝，而V＝4πR2h，所以a＝
.
答案： 模块综合检测(二)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)
1．假如全世界60亿人同时数1
g水的分子个数，每人每小时可以数5
000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023
mol－1)( )
A．10年
B．1
000年
C．10万年
D．1
000万年
解析：1
g水所含水分子的个数为×6×1023个，要数完其水分子个数所需时间为t＝年≈1×105年．选项C正确．
答案：C
2．已知阿伏加德罗常数为NA、油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，则一个油酸分子的质量可表示为( )
A.
B.
C.
D.
解析：分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有：m＝，故A正确，B错误；由于油酸分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏加德罗常数，则有＝，故C、D错误．
答案：A
3．下列说法中正确的是( )
A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．由水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出阿伏加德罗常数
C．布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈
D．分子间的作用力随分子间距离的增大而减小
解析：液体表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，故A错误．由水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出1
mol水的分子数，即可求得阿伏加德罗常数，故B正确．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，是由于颗粒周围液体分子撞击引起的，所以布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，布朗运动表明颗粒越小，运动越剧烈，间接表明液体分子运动越剧烈，故C错误．分子间的作用力是引力时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，故D错误．
答案：B
4．下列关于湿度的说法中正确的是( )
A．不同温度下，水的绝对湿度不同，而相对湿度相同
B．在绝对湿度不变而降低温度时，相对湿度减小
C．相对湿度越小，人感觉越舒服
D．相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度
解析：不同温度下，水的绝对湿度可以相同，A错；降低温度，水的饱和汽压减小，绝对湿度不变的条件下，相对湿度增大，B错；相对湿度越小表示空气越干燥，相对湿度越大，表示空气越潮湿，太干燥或太潮湿，人都会感觉不舒服，C错；相对湿度是空气中水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比，所以它反映了水蒸气含量接近饱和的程度，D对．
答案：D
5．下列说法正确的是( )
A．一个固体球，若沿各条直径方向上的导电性能不同，则该球为多晶体
B．一块固体，若是各个方向导热性能相同，则这个固体一定是非晶体
C．一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体
D．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体
解析：只有晶体才有固定熔点，只有单晶体才具有各向异性，A错，C对；多晶体和非晶体都具有各向同性，B错；黄金是晶体，切割后分子结构不变，仍然是晶体，D错．
答案：C
6．下列说法中不正确的是( )
A．给轮胎打气的过程中，轮胎内气体内能不断增大
B．洒水车在不断洒水的过程中，轮胎内气体的内能不断增大
C．太阳下暴晒的轮胎爆破，轮胎内气体内能减小
D．拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，说明火罐内气体内能减小
解析：给轮胎打气的过程中，轮胎内气体质量增加，体积几乎不变，压强增加，温度升高，内能增加，选项A正确；洒水车内水逐渐减少，轮胎内气体压强逐渐减小，体积增大，对外做功，气体内能减小，选项B错误；轮胎爆破的过程中，气体膨胀对外做功，内能减小，选项C正确；火罐内气体温度逐渐降低时，内能减小，选项D正确．
答案：B
7．以下说法正确的是( )
A．液体的饱和汽压随温度升高而降低
B．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
C．在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大
D．液面上部的蒸汽达到饱和时，液体不再蒸发，没有液体分子从液面飞出
解析：液体的饱和汽压随温度的升高而升高，故A错误；当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，故B错误；在绝对湿度一定的情况下，气温降低时饱和汽压减小，则相对湿度将增大，故C正确；液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，故D错误．
答案：C
8．如图所示，为一定质量的理想气体的p
图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是( )
A．TA>TB＝TC
B．TA>TB>TC
C．TA＝TB>TC
D．TA解析：由题图可知A→B为等容变化，根据查理定律，pA>pB，TA>TB.由B→C为等温变化，即TB＝TC.所以TA>TB＝TC，选项A正确．
答案：A
9．把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)( )
A．物体的动能增大，分子的平均动能也增大
B．物体的重力势能减小，分子势能却增大
C．物体的机械能增大
D．物体的内能保持不变
解析：物体下落过程，不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变，因此，选项A、B、C是错误的．
答案：D
10.用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示．A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则当两部分气体处于热平衡时( )
A．内能相等
B．分子的平均动能相等
C．分子的平均速率相等
D．分子数相等
解析：两种理想气体处于热平衡时，温度相同，所以分子的平均动能相同，但气体种类不同，其分子质量不同，所以分子的平均速率不同，故B正确，C错误；两种气体的质量相同，而摩尔质量不同，所以分子数不同，故D错误；两种气体的分子平均动能相同，但分子个数不同，故内能也不相同，A错误．
答案：B
二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
11．较大的颗粒不做布朗运动，是由于( )
A．液体分子不一定与颗粒相撞
B．各个方向的液体(或气体)分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡
C．颗粒质量大，不易改变运动状态
D．颗粒本身的热运动缓慢
解析：较大的颗粒受更多的液体(或气体)分子的来自各方向的撞击，使颗粒趋于平衡，而且较大的颗粒质量大、惯性大，在相同撞击力作用下产生的加速度小，运动状态难以改变，所以选B、C.
答案：BC
12．下列说法正确的是( )
A．空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度就越大
B．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点
C．水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的
D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
解析：空气中水蒸气压强越小时，空气的相对湿度越大，故A错误．单晶体和多晶体都具有固定的熔点，故B错误．水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，故C正确．当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，故D正确．
答案：CD
13．下列说法中正确的是( )
A．扩散现象发生在固体、液体和气体中
B．从微观角度看气体的压强大小由分子的平均动能决定
C．在一定温度下，某种液体的饱和汽压是一定的
D．某种气体在温度升高的过程中对外放出热量是可能的
解析：扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象，速率与物质的浓度梯度成正比，可以发生在固体、液体和气体中，故A正确；从微观角度看气体的压强大小由分子热运动的平均动能和分子的数密度共同决定，故B错误；饱和汽压由液体的种类和温度决定，在一定温度下，某种液体的饱和汽压是一定的，故C正确；某种气体在温度升高的过程中可能对外界做功，根据热力学第一定律，其对外放出热量是可能的，故D正确．
答案：ACD
14.一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图所示的p
V图上，气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是( )
A．由a状态至b状态的过程中，气体放出热量，内能不变
B．由b状态至c状态的过程中，气体对外做功，内能增加，平均每个气体分子在单位时间内与器壁碰撞的次数不变
C．c状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大
D．b状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子平均动能相等
解析：由a到b的过程是等温过程，所以内能不发生变化，气体体积减小，所以外界对气体做功，放出热量，分子平均距离减小，分子平均动能不变，A、D正确；由b到c的过程是等压过程，体积增大，温度升高，内能增加，所以气体对外界做功，应该吸收热量，因为压强不变，且气体分子热运动的平均动能增大，碰撞次数减少，B错误；由c到a的过程是等容过程，压强减小，温度降低，所以分子平均距离不变，分子平均动能减小，C错误．
答案：AD
三、非选择题(本大题共6小题，共54分．把答案填在题中的横线上或按照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
15.(7分)如图所示，一导热性良好的气缸竖直放置于恒温的环境中，气缸内有一质量不可忽略的水平活塞，将一定质量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气缸不漏气，整个装置处于平衡状态．活塞上放置一广口瓶，瓶中盛有一定量的酒精，经过一段较长时间后，与原来相比较，气体的压强________(填“减小”“不变”或“增大”)，气体________(填“吸热”或“放热”)．
解析：由于酒精蒸发，所以质量变小，气体的压强为p＝＋p0，气体的压强减小．因为气缸为导热气缸，所以气体的变化为等温变化，因为压强减小，体积增大，温度不变，所以要吸热．
答案：减小 吸热
16．(9分)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24
kJ的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5
kJ的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小________kJ，空气________(填“吸收”或“放出”)的总能量为________kJ.
解析：将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，气体内能保持不变；外界做了24
kJ的功，空气放出24
kJ能量，气瓶缓慢地潜入海底的过程中，放出了5
kJ的热量，所以在上述两个过程中，空气的内能共减小5
kJ，空气放出的总能量为24
kJ＋5
kJ＝29
kJ.
答案：5 放出 29
17．(8分)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学的实验步骤如下：
A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S.
B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．
C．用浅盘装入约2
cm深的水．
D．用公式D＝，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小．
E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.
上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整，请指出：
(1)____________________________________________________．
(2)__________________________________________________．
上述实验步骤的合理顺序是____________．
解析：(1)C步骤中，要将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上．
(2)实验时，还需要增加步骤F：用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数n与量筒中增加的溶液体积V0.
合理的步骤：CFBAED
答案：见解析
18．(8分)已知金刚石密度为3.5×103
kg/m3
，体积为4×10－8
m3的一小块金刚石中含有多少碳原子？并估算碳原子的直径(取两位有效数字)．
解析：这一小块金刚石的质量
m＝ρV＝3.5×103×4×10－8
kg＝1.4×10－4kg，
这一小块金刚石的物质的量
n＝＝＝×10－2mol，
所含碳分子的个数N＝n×6.02×1023＝×10－2×6.02×1023个＝7×1021个，
一个碳原子的体积为
V′＝＝
m3＝×10－29m3，
碳原子的直径d＝2r＝2
＝2
m≈2.2×
10－10m.
答案：7.0×1021个 2.2×10－10m
19．(10分)如图所示，一定质量的气体从状态A经B、C、D再回到A.已知气体在状态A时的体积是1
L.
(1)AB、BC、CD、DA是什么过程？
(2)在状态B、C、D时的体积各为多少？
(3)画出上述变化过程的p V图象．
解析：(1)A→B为等容过程，压强随温度升高而增大．
B→C为等压过程，体积随温度升高而增大．
C→D为等温变化，体积随压强减小而增大．
D→A为等压变化，体积随温度降低而减小．
(2)由题意知VB＝VA＝1
L，
因为＝，
故VC＝·VB＝×1
L＝2
L，
由pCVC＝pDVD得
VD＝·VC＝×2
L＝6
L.
(3)根据以上数据，题中四个过程的p
V图象如图所示．
答案：(1)等容过程、等压过程、等温过程、等压过程
(2)1
L 2
L 6
L (3)见解析
20．(12分)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l1＝25.0
cm的空气柱，中间有一段长l2＝25.0
cm的水银柱，上部空气柱的长度l3＝40.0
cm.已知大气压强为p0＝75.0
cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l′1＝20.0
cm.
假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．
解析：以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1＝p0＋l2，
设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得p1l1＝p′1l′1，
如图，设活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气柱的长度为l′3＝l3＋l1－l′1－Δl，
设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′，
则p3′＝p1′－l2，
由玻意耳定律得
p0l3＝p3′l3′，
联立以上各式，
代入数据解得Δl＝15.0
cm.
答案：15.0
cm