1 物体是由大量分子组成的
主动成长
夯基达标
设某固体物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，此种物质样品的质量为M，体积为V，分子总数为N，阿伏加德罗常数为NA，则下列表示一个分子的质量的表示式中正确的是（ ）
A. B. C. D.
解析：1 mol该物质的质量为μ，且含有NA个分子，所以分子质量为，选项B正确.又由于质量为M的样品中分子总数为N，分子质量又可以表示为，选项C正确.
答案:BC
2.已知水银的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，则水银分子的直径是（ ）
A. B. C. D.
解析：水银的摩尔体积为，水银分子的体积，把分子看成球形，据得水银分子直径.
答案:A
3.只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离（ ）
A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
C.阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积
D.该气体的密度、体积和摩尔质量
解析：设气体的密度、摩尔质量和摩尔体积分别为ρ、M和V，则V=M/ρ，
因为1摩尔气体中的分子数为阿伏加德罗常数N=6.02×1023,因此可以估算出每个气体分子所占的体积v=V/N.【来源：21·世纪·教育·网】
故，知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，就可估算出气体中分子间的平均距离，选B.
答案:B
4.已知油滴质量为0.01 g，油滴在水面上形成油膜面积约为102 m2，由此估算油的密度为（ ）21cnjy.com
A.8×103 kg/m3 B.8×102 kg/m3 C.102 kg/m3 D.104 kg/m3
解析：所给出的4个答案数值相差悬殊，因此适宜用估算法，本例采用单层分子油膜模型，但已知条件不足，未给出油分子大小，可按常识补充这一数据，数据的误差不致影响选择的正确性.2-1-c-n-j-y
按常识，分子直径约为d=10-10 m，按单层分子膜模型，油滴体积为V=dS，故密度为
=10-5×108 kg/m2=103 kg/m2
比较可知，与选项B最接近，故选择B.
答案:B
5.利用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是（ ）
A.一滴油的质量和它的密度 B.一滴油的体积和它的密度
C.一滴油的体积和它散成油膜的最大面积 D.所成油膜的厚度和它的密度
解析：用油膜法估测分子直径时，所用的计算公式是.
答案:C
6.已知金刚石的密度为3.5×103 kg/m3,现有一小块金刚石，其体积是5.7×10-8 m3,则这一小块金刚石含有碳原子个数约是（ ）www.21-cn-jy.com
A.1020个 B.1021个 C.1022个 D.1023个
解析：已知金刚石的密度和体积，可求得金刚石的质量；再利用碳的摩尔质量和金刚石的质量，求得这块金刚石的物质的量；最后，利用阿伏加德罗常数求解.21*cnjy*com
设金刚石的质量为m则
m=ρV=3.5×103×5.7×10-8 kg=1.995×10-4 kg
金刚石的摩尔质量为μ0，物质的量为n，
μ0=1.2×10-2 kg/mol,根据n=m/μ0,得
n==1.66×10-2 mol,根据阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,得
N=1.66×10-2×6.02×1023≈9.995×1022 个.
答案:C
7.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：
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【出处：21教育名师】
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21·cn·jy·com
C.用浅盘装入约2 cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上
D.用公式求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小
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
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
上述实验步骤的合理顺序是____________________________________.
答案:F C B A E D
8.已知空气摩尔质量为2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数为6.02×10-23 mol-1,成年人做一次深呼吸，在标准状态下吸入450 cm3的空气，则做一次深呼吸吸入空气质量为_____ kg，吸入的空气分子数大约________个.（保留两位有效数字）21教育网
解析：已知空气的摩尔体积为22.4×10-3 m3/mol,则吸入空气的质量为×2.9
×10-2kg=5.8×10-4kg,吸入空气的分子数目为×6.02×1023个=1.2×1022个.
答案:5.8×10-4 1.2×1022
9.已知铜的密度为8.9×103 kg/m3,铜的相对原子质量为64，质子和中子质量均为1.67×10-27 kg,则铜块中平均每个铜原子所占的空间体积约为________ m3.【来源：21cnj*y.co*m】
解析：解法1 由题意可知铜的摩尔质量为0.064 kg,可得其摩尔体积
=7.2×10-6 m3
故每个铜原子所占的空间体积为
=1.2×10-29 m3.
解法2 铜原子的核子数为64（电子质量不计），所以铜原子的质量为
m=64×1.67×10-27kg=1.09×10-25kg.
故每立方米的铜原子个数为
=8.17×1028 m-3.
所以每个铜原子所占的空间体积为
m3=1.2×10-29 m3.
点评：解法1是常规解法，也容易理解，但需要记住阿伏加德罗常数（也可由NA=计算出）.解法2中要明确相对原子质量即为核子总数，也可以理解为摩尔质量，掌握了这一点，解决问题就不困难.21·世纪*教育网
答案:1.2×10-29
10.已知水的摩尔质量为18 g/mol,密度为103 kg/m3，赤道周长为4×104 km，若水分子并排环绕赤道一周，则大约须用水多少克？21*cnjy*com
解析：由题意得，单个水分子的体积 m3=3×10-29 m3,则单个水分子的线度大约为 m=3.1×10-10 m,赤道的周长C=4×104 km=4×107 m，所以赤道一周所需分子个数=1.3×1017个，故所需水分子的质量为×18 g=3.9×10-6 g.
答案:3.9×10-6 g
11.将1 cm3的油酸溶于酒精，制成500 cm3的酒精油酸溶液，已知1滴该溶液的体积是,现取1滴该溶液，滴在水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成单分子的油膜层，油膜面积为0.17 m2，由此估算分子直径.21世纪教育网版权所有
解析：先根据油酸的酒精溶液中油酸和溶液的体积比，算出1滴油酸溶液中油酸的体积，再由油膜的面积求出油膜的厚度.21教育名师原创作品
1滴油酸溶液中油酸的体积为
×10-6 m3=5×10-11 m3
水面上形成油膜的厚度为
=2.9×10-10 m
即油酸分子直径约为2.9×10-10 m.
答案:2.9×10-10 m
走近高考
12.（2005江苏高考，4）某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为（ ）【版权所有：21教育】
A. B. C. D.
解析：或，故BC项正确.
答案:BC
13.已知地球半径R=6.4×106 m,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,大气压P0=1.0×105 Pa,空气平均摩尔质量M=2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1，在下列问题的探索中还可查用其他数据.
（1）估算地球周围大气层的空气分子数；
（2）假如把地球大气全部变为液体而分布在地球表面，地球的半径将增加多少？
解析：（1）因为大气压是大气重力产生的，所以大气的总质量为
5.2×1018 kg
地球周围大气层中空气分子总数为
1.0×1044
（2）虽然各种液体的密度不同，但数量级为103 kg/m3,现以水的密度来代替液化空气的密度，液化空气的体积=5.2×1015 m3www-2-1-cnjy-com
设大气变为液体后均匀分布在地球表面，使地球半径增加Δr，则有
考虑到Δr远小于R，忽略Δr的二次项和三次项，可得
=10 m.
答案:（1）1.0×1044个 （2）10 m
14.利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ=0.8×103 kg/m3的某种油，用滴管吸出一滴油滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V=0.5×10-3 cm3，形成的油膜面积为S=0.7 m2，油的摩尔质量M=0.09 kg·mol-1，若把油膜看成是单分子层，每个油分子看成球形，那么：
（1）油分子的直径是多少？
（2）由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数NA是多少？（先列出计算式，再代入数据计算，只要求保留一位有效数字）
解析：（1）油分子的直径为=7.1×10-10 m.
（2）油的摩尔体积为①，每个油分子的体积为V0=②，所以阿伏加德罗常数为③，联立①②③可得④，将题目中的数据代入④式中可得NA=6×1023 mol-1.
答案:（1）7.1×10-10 m （2）6×1023 mol-1
注意：固体和液体的分子都可以看成球形，且每个分子一个挨一个紧密的排列，中间没有空隙.
15.在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液中有液滴50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图7-1-1所示，坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm，求：
图7-1-1
（1）油酸膜的面积是多少？
（2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少？
（3）根据上述数据，估测油酸分子的直径是多少？
解析：（1）求油酸膜的面积时，先数出“整”方格的个数.对剩余小方格的处理方法是：不足半个的舍去，多于半个的算一个.数一下共有59个小方格.面积S=nS0=59×（20×10-3）2 m2=2.4×10-2 m2.2·1·c·n·j·y
（2）由于104 mL中有纯油酸6 mL，则1 mL中有纯油酸=6×10-4 mL，而1 mL上述溶液有50滴，故1滴溶液中含有纯油酸为=1.2×10-5 mL=1.2×10-11 m3.
（3）由知，油酸分子直径=5.0×10-10 m.
估算类问题的求解，结果不要求很准确，但数量级不能错.
答案:（1）2.4×10-2 m2 （2）1.2×10-11 m3
（3）5.0×10-10 m
2 分子的热运动
主动成长
夯基达标
1.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与温度有关
D.向半导体材料中掺入一些其他元素来制造各种元件是利用了固体的扩散现象
解析：布朗运动是悬浮在液体和气体中微粒所做的无规则运动，不能在固体中发生，A、B选项错误；布朗运动和扩散现象都与温度有关，且温度越高，表现越明显，C选项正确；D选项是固体扩散在工艺上的应用.21教育网
答案:CD
2.以下说法中正确的是（ ）
A.布朗运动是较大分子的热运动
B.颗粒越大，受到碰撞的分子数越多，因而布朗运动也越剧烈
C.布朗运动不是分子热运动，因而与温度无关
D.温度越高，布朗运动越剧烈
解析：布朗运动本身不是分子热运动，而是布朗颗粒在分子热运动的背景下发生的无规则运动，选项A错；颗粒大，固然受到碰撞的分子数较多，但其质量也大，且在各个方向上碰撞分子的动量大多抵消，相对起伏（各向不均衡）较小，布朗运动不显著，如果颗粒很大，则观测不到布朗运动，相反，如果颗粒小，虽然与之碰撞的分子数较少，但其质量也小，且各向不均衡性相对较大，布朗运动反而比较剧烈，选项B错；布朗运动本身虽不是分子热运动，但它却是受热运动分子的碰撞而发生的，显然温度愈高，分子热运动愈剧烈，布朗运动也愈剧烈，选项C错，选项D是正确的.2·1·c·n·j·y
答案:D
3.下列关于分子热运动的说法中，正确的是（ ）
A.分子热运动永远不会停止
B.水凝结成冰，分子热运动也就停止
C.热水中分子动能，必定比冷水中分子动能大
D.液体沸腾时，上下翻滚，说明其分子热运动剧烈
解析：本例只有准确把握分子热运动特征，就不难判断，尤其要注意，分子热运动是微观运动.
由分子热运动特征可知，选项A正确；与选项A对照，可知选项B错；冷热是宏观概念，分子动能是微观概念，并不完全对应，选项C错；水翻滚是宏观运动，分子热运动是微观运动，二者不是一回事，选项D错.21世纪教育网版权所有
答案:A
4.当阳光照进室内时，我们常可看到有微小颗粒在光束中飞舞，这些微小颗粒的运动是（ ）
A.空气中杂质分子的热运动 B.尘埃做抛物线运动
C.尘埃做布朗运动 D.非布朗运动
解析：本例应从两方面来思考：一是要了解布朗运动的特征；二是要弄清尘埃运动的原因.
空气中的尘埃如果足够小，也可做布朗运动，但这种尘埃应能稳定悬浮在平静的空气中，肉眼看不见，我们能够看到的飞舞的尘埃，颗粒乃是由杂乱的局部空气对流所致.
答案:D
5.布朗运动说明了分子运动的事实，布朗运动是指（ ）
A.液体分子的运动 B.悬浮在液体中的固体分子的运动
C.固体微粒运动 D.液体分子和固体分子共同的运动
解析：选项B将“固体微粒”理解成了“固体分子”，我们在显微镜下观察到的花粉的运动，是固体微粒的运动，而不是分子的运动，它是由于来自各个方向液体分子的撞击的不平衡而引起的.2-1-c-n-j-y
答案:C
6.如图7-2-2所示是布朗运动小颗粒的位置连线放大图，以小颗粒在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等点，则关于小颗粒在第75 s末的位置，以下叙述中正确的是（ ）【出处：21教育名师】
图7-2-2
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：图中各点的连线不是微粒运动的轨迹，它是为了表明颗粒在做无规则运动过程中所到某些位置的连线，由以上分析，也可能在CD连线以外的位置.【来源：21·世纪·教育·网】
答案:CD
7.花粉在水中做布朗运动的原因是（ ）
A.花粉的分子在做激烈的热运动 B.水分子在做激烈的热运动
C.水分子之间是有空隙的 D.水分子之间有分子作用力
解析：布朗运动的起因是液体分子做无规则运动撞击颗粒的结果，所以花粉颗粒在水中做布朗运动并不能说明花粉的分子在做激烈的热运动，而只是间接说明水分子在做激烈的运动，故选项A错误，选项B正确；颗粒产生布朗运动的直接原因不是分子间有空隙和分子之间有分子作用力，故选项C和D错误.21·cn·jy·com
答案:B
8.下列说法中正确的是（ ）
A.一杯水里放几粒盐，盐粒沉在水下面，逐渐溶解，过一段时间，上面的水也咸了，是由于食盐分子做布朗运动形成的21*cnjy*com
B.把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置四五年，结果金和铅连在一起，并互相渗入，这是由于两种金属分子做布朗运动的结果【来源：21cnj*y.co*m】
C.布朗运动和扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动，同时也说明了分子间是有空隙的
D.压缩气体比压缩固体和液体容易得多，这是因为气体分子间的距离远大于液体和固体分子间距离
解析：布朗运动是固体颗粒的运动而不是分子的运动，A项错，B项错，D项正确.布朗运动和扩散现象都说明分子永不停息地做无规则运动，C项错.【版权所有：21教育】
答案:D
9.关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动,下面说法中正确的是（ ）
A.小颗粒的无规则运动就是分子运动
B.小颗粒的无规则运动就是固体颗粒分子无规则运动反映
C.小颗粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映
D.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动
解析：悬浮在液体中的固体颗粒虽然很小，需要用显微镜来观察，但它并不是固体分子，而是千万个固体分子组成的分子团体，布朗运动是这千万个分子团体的一致行动，不能看作是分子的运动.21cnjy.com
产生布朗运动的原因是固体微粒受到周围液体分子的撞击力，由于液体分子运动的无规则性，固体微粒受到撞击力的合力也是无规则的，因此固体微粒的运动也是无规则的，组成微粒的固体分子既有各自特有的无规则的运动，又有我们通过显微镜看到的分子团体的布朗运动，可见，小颗粒的无规则运动不能证明固体微粒分子做无规则运动，而只能说明液体分子在做无规则运动.21教育名师原创作品
热运动是指分子的无规则运动，由于布朗运动不是分子的运动，所以不能说布朗运动是热运动.
答案:C
10.有A、B两杯水，水中均有微粒在做布朗运动，经显微镜观察后，发现A杯中的布朗运动比B杯中的布朗运动激烈，则下列判断中，正确的是（ ）21*cnjy*com
A.A杯中的水温高于B杯中的水温 B.A杯中的水温等于B杯中的水温
C.A杯中的水温低于B杯中的水温 D.条件不足，无法判断两杯水温的高低
解析：布朗运动的剧烈程度，跟液体的温度和微粒的大小两个因素有关，因此只根据两杯水中悬浮微粒做布朗运动的剧烈程度，并不能判断哪杯水的温度高，选项D对.
答案:D
走近高考
11.如图7-2-3所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开，当抽去玻璃板后所发生的现象，（已知二氧化氮的密度比空气密度大）下列说法正确的是（ ）21·世纪*教育网
图7-2-3
A.当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色
B.二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶中不会出现淡红棕色
C.上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口外显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色
D.由于气体分子在运动着，所以上面的空气会运动到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上下两瓶气体的颜色变得均匀一致www.21-cn-jy.com
解析：因为永不停息的分子运动，所以相互接触的两种物质分子会彼此进入对方，也就是扩散，最终空气和二氧化氮分子均匀混合，整体是淡棕色，只有选项D正确.
答案:D
12.用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒（碳）体积为0.1×10-9 m3，碳的密度是2.25×103 kg/m3，摩尔质量是1.2×10-2 kg/mol，阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1，则该小碳粒所含分子数约为__________（取一位有效数字），所以布朗运动不是分子运动.www-2-1-cnjy-com
解析：设小颗粒边长a，放大600倍后，则其体积为V=（600a）3=0.1×10-9 m3
实际体积为V′=a3=
质量为
含分子数为×6.0×1023个=5×1010 个.
答案:5×1010 个
3 分子间的作用力
主动成长
夯基达标
1.关于分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
①当分子间的距离为r0时，它们之间既没有引力也没有斥力 ②分子间引力和斥力都随它们之间距离的增大而减小 ③分子间的距离大于r0时，分子间只有引力 ④分子力平衡距离r0可以看作与分子直径的大小差不多，其数量级为10-10 m21cnjy.com
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析：分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，当两个分子间距离为r0时，每个分子受另一个分子的引力和斥力的大小相等、方向相反、合力为零，而不是既无引力也无斥力.
从分子力随分子间距离变化的规律可以看出，无论分子引力还是分子斥力，都是随距离r增大而单调的减小，当分子间距离r＞r0时，分子引力和斥力都随距离r增大而减小，但斥力减小得更快一些，所以分子力合力表现为引力，而不是只有引力.
答案:D
2.分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法正确的是（ ）
A.固体分子间的吸引力总是大于排斥力
B.气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力
C.分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小
D.分子间的吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小
解析：分子间同时存在着相互吸引和排斥的力，固体分子间的距离较近，其平均距离就是分子间处于平衡的距离，这时相互作用的引力与斥力大小相等，选项A不对；气体分子间距离很远（大约是平衡时距离的10倍以上），分子间的作用力完全可以忽略，分子除相互碰撞及与器壁发生碰撞以外，都做匀速直线运动，因此它总是充满整个容器，选项B也不对；分子间的引力和斥力都是随着距离的增大而减小的，只是斥力减小得比引力减小更快，选项C正确而选项D错误.www.21-cn-jy.com
答案:C
3.在使两个分子间的距离由很远（r0＞10-9 m）变到很难再靠近的过程中，分子间的作用力大小将（ ）【出处：21教育名师】
A.先减小后增大 B.先增大后减小
C.先增大后减小再增大 D.先增大后增大再减小
解析：分子间斥力和引力同时存在，都随r增大而减小，但斥力减小得更快，当分子间的距离r=r0时，分子力为零；在r＞r0的情况下，分子力表现为引力，随分子间距离r的减小，分子力增大.随分子间距离r减小，这种表现为引力的分子力又将逐渐减小，直至当r=r0时，分子力为零.随分子间距离r再减小，r＜r0，表现为斥力的分子力随分子间距离r的减小而急剧增大.所以整个过程中分子力先增大后减小再增大.
答案:C
4.下面证明分子间存在引力和斥力的实验中，哪个是错误的（ ）
A.两块铅块压紧以后能连成一块，说明存在引力
B.固体、液体很难压缩，说明存在斥力
C.碎玻璃不能再拼成一整块，说明分子间存在斥力
D.用粉笔在黑板上写字时留下字迹，说明分子间存在引力
解析：两块铅压紧后连成一块，用粉笔在黑板上写字说明分子间存在引力，而固体、液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，因此选项A、B、D说法都是符合事实的，碎玻璃再拼在一起，分子间距离比10r0大得多，不能达到分子引力和斥力发生作用的范围，或者说分子间作用力非常微弱，所以两块玻璃很难拼成一块.2-1-c-n-j-y
答案:C
5.下列说法中正确的是（ ）
A.用手捏面包，面包的体积缩小了，证明分子间有间隙
B.煤堆在墙角时间长了，墙内部也变黑了，证明分子永不停息地运动
C.打开香水瓶后，很远的地方能闻到香味，说明分子在不停地运动
D.封闭在容器中的液体很难被压缩，证明分子间有斥力
解析：用手捏面包，面包易被压缩，是因为面包内有空腔，并非分子间距所致，“空腔”是个宏观的“体积”，分子间距是微观量，无法直接测量，选项A错；两个物体相互接触时，由于扩散现象，会使分子彼此进入对方物体中，选项B对；分子在永不停息地做无规则运动，选项C对；液体很难被压缩，说明分子间有斥力，选项D正确.【来源：21·世纪·教育·网】
答案:BCD
6.通常把萝卜腌成咸菜需要几十天，而把萝卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需几分钟，造成这种判别的主要原因是（ ）21教育名师原创作品
A.盐的分子很小，容易进入萝卜中 B.盐分子有相互作用的斥力
C.萝卜分子间有空隙，易扩散 D.炒菜时温度高，分子热运动激烈
解析：萝卜变成咸的原因是盐分子扩散到萝卜中去，温度越高，分子运动越激烈，扩散现象越显著，萝卜变咸也就越快.21*cnjy*com
答案:D
7.下列现象能说明分子之间有相互作用力的是（ ）
A.一般固体难于拉伸，说明分子间有引力
B.一般液体易于流动变成小液滴，说明液体分子间有斥力
C.用气筒给自行车胎打气，越打越费力，说明压缩后的气体分子间有斥力
D.高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力
解析：固体难于拉伸，是分子间引力的表现，故选项A对；选项B中液体的流动性不能用引力、斥力来说明，它的原因是化学键的作用；选项C中应将“压缩后”去掉，因为气体分子即使不压缩时也有斥力，只不过较小而已，选项D中说明钢分子间有空隙，油从筒中溢出，是外力作用的结果，而不是钢分子对油分子的斥力.2·1·c·n·j·y
答案:A
8.关于分子力，下列说法正确的是（ ）
A.分子间同时存在斥力和引力
B.分子间距离等于平衡距离时，引力和斥力都为零
C.分子间引力和斥力随距离变化的情况相同
D.分子间有时引力大于斥力，有时引力小于斥力
解析：分子间的引力和斥力同时存在；当分子间的距离等于平衡位置距离时，引力和斥力相等，且均不为零；当分子间的距离小于平衡位置距离时，减小分子间距离，则引力和斥力都增大，且斥力比引力增大得更快，表现为斥力；当分子间的距离大于平衡位置距离时，增大分子间距离，则引力和斥力都减小，且斥力比引力减小得更快，表现为引力.综上可知，应选择AD.21世纪教育网版权所有
答案:AD
9.最近几年出现了许多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等.摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转，同时加上很大的压力（约每平方厘米加几千到几万牛顿的力），瞬间就焊接成一个整体了.试用所学知识分析摩擦焊接的原理.【版权所有：21教育】
解析：利用分子力使物体结合在一起，要向分子间距方面考虑，拉伸和压缩物体，要优先考虑分子力.
摩擦焊接是利用分子引力的作用.当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力，就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近r0，从而使两个接触面焊接在一起，靠分子力的作用使这两个焊件成为一个整体.www-2-1-cnjy-com
10.晒干的衣服穿在身上很舒服，当衣服湿了的时候，会粘在身上，这是为什么？
解析：干衣服穿在身上很舒服，是因为衣服与皮肤之间凸凹不平，不能使较多的分子接近到10-10 m的数量级，分子力无法起作用（短程力），因此衣服不会粘在身上，所以感觉很舒服，当衣服湿了以后，由于水的流动性，会填补凸凹不平的空隙，使之有较多的部分与皮肤间的距离接近10-10 m的数量级，分子力表现为引力，使衣服粘在身上，感觉很不舒服.
11.把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面如图7-3-3，如果你想使玻璃板离开水面，用手向上拉橡皮筋，拉动玻璃板的力是否大于玻璃板受的重力？动手试一试，并解释为什么？21*cnjy*com
图7-3-3
解析：拉力会大于玻璃板的重力，玻璃离开水面时水层会发生断裂，由于水分子之间存在引力，外力要克服这些分子引力，造成外界拉力大于玻璃板的重力.
我们在实际操作实验时可以发现：玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂.21·cn·jy·com
走近高考
12.(2004广东高考，2)下列说法哪些是正确的（ ）
A.水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
B.气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
C.两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现21·世纪*教育网
D.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
解析：本题考查分子间作用力的有关知识.液体体积很难压缩，说明分子间存在斥力，固体很难被拉断，说明分子间存在引力，故选项A，D正确；气体容易充满容器是分子热运动的结果，抽成真空的马德堡半球很难分开是大气压强作用的结果，故选项B，C错误.
答案:AD
13.(2005北京春季高考)以下关于分子力的说法，正确的是（ ）
A.分子间既存在引力也存在斥力 B.液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力
C.气体分子之间总没有分子力的作用 D.扩散现象表明分子间不存在引力
解析：依据分子动理论可以明显判断B、D项错.气体分子之间可发生碰撞，产生相互作用力，故C项错.A项符合分子动理论的基本规律.【来源：21cnj*y.co*m】
答案:A
14.分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法正确的是（ ）
A.固体分子间的吸引力总是大于排斥力
B.气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力
C.分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小
D.分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小
解析：物体分子之间同时存在分子斥力和引力，这两个力都随着分子间距的增大而减小，因此选项C对，D错.固体分子在一般情况下分子引力与斥力平衡，选项A错.气体充满容器是由气体分子热运动所致，B错.21教育网
答案:C
4 温度和温标
主动成长
夯基达标
1.达到热平衡的两个物体，其（ ）
A.内能相同 B.体积相同 C.温度相同 D.热量相同
解析：处于“热平衡”的两个物体的共同特征是温度相同.
答案:C
2.一瓶氧气放入冷水中，经过较长时间后，氧气和水的哪个物理量相同（ ）
A.热量 B.摄氏温度 C.机械能 D.热力学温度
解析：因为长时间后，两者具有相同的温度，即达到了热平衡状态，而不管摄氏温度或者是热力学温度都相同.
答案:BD
3.气体的温度升高了30℃，在热力学温标中，温度升高是（ ）
A.30 K B.91 K C.243 K D.303 K
解析：由于热力学温度1 K与摄氏温度下℃大小是相等的，只是两种温标的零点不同.
答案:A
4.关于热力学温标的正确说法是（ ）
A.热力学温标是一种更为科学的温标
B.热力学温标的零度为-273.15℃，叫绝对零度
C.气体温度趋近于绝对零度时其体积为零
D.在绝对零度附近气体已液化，所以它的压强不会为零
解析：热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程中，使方程更简单，更科学，故A对；B是热力学温标的常识，正确；气体趋近于绝对零度时，已液化，但有体积，故其压强不为零，C错，D对.21教育网
答案:ABD
5.关于热力学温度下列说法中正确的是（ ）
A.摄氏温标下的-33℃相当于热力学温标下的240 K
B.温度变化1℃，也就是温度变化1 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：本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系.由T=t+273 K知：选项A正确；D中初态热力学温度为273 K+t,末态为273 K+2t，温度化t K，故选项D错；对于摄氏温度可取负值的范围为0—-273 K,因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故选项C错.
答案:AB
6.人们总是根据物质某种与__________有关的性质来制作温度计的，例如“电阻温度计”就是利用金属的电阻会随___________的升高而变化制成的.铂电阻温度计是目前最__________的温度计，读数可以精确到__________.21世纪教育网版权所有
答案：温度 温度 精确 10-4℃
7.甲、乙两物体接触时，甲向乙传递热量的原因是（ ）
A.甲的质量比乙大 B.甲的比热比乙大
C.甲的热量比乙大 D.甲的温度比乙高
解析：热传递发生的本质是热量从高温物体传到低温物体，产生原因是两物体温度不同，一瓶热水比一盆冷水内能（热量）小，两者接触时，热水向冷水传递热量，可见决定热量传递方向的也不是比热和热量的大小.21cnjy.com
答案:D
8.下列与温度有关的叙述中正确的是（ ）
A.在扩散现象中，温度越高，扩散进行得越快 B.布朗运动随着温度的降低而越加剧烈
C.分子的无规则运动与温度无关 D.温度越高，分子的无规则运动就越激烈
解析：扩散现象与布朗运动都与温度有关，并且温度越高越剧烈.布朗运动发生时，温度越高越剧烈，说明温度越高，分子无规则运动越激烈，故正确答案为A、D.
答案:AD
9.“在测定某金属块的比热容时，先把质量已知的金属块放在沸水中加热.经过一段时间后把它迅速放进质量、温度均已知的水中，并用温度计测量水的温度.当水温不再上升时，这就是金属块与水的共同温度.根据实验数据就可以计算出金属块的比热容.”
以上叙述中，哪些地方涉及到了“平衡态”和“热平衡”的概念.
解析：“平衡态”是指一个系统内部各状态参量达到稳定平衡，而“热平衡”是指几个系统在热交换时，彼此温度相等.加热前的金属块和水看做两个系统.www.21-cn-jy.com
答案:未加热前的金属块和沸水，以及加热后的金属块和水都处于平衡；金属块加热至水温不再上升，此时，金属块与水达到热平衡.21·cn·jy·com
走近高考
10.摄氏温标：在1954年以前，标准温度的间隔是用两个定点确定的.它们是水在标准大气压下的沸点（汽化点）和冰在标准大气压下与空气饱和的水相平衡时的熔点（冰点）.摄氏温标（以前称为百分温标）是由瑞典天文学家A·摄尔修斯设计的.如右图所示，以冰点定作0℃，汽化点定作100℃，因此，在这两个固定点之间共为100℃，即一百等份，每等份代表1度，用1℃表示，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度.摄氏温标用度作单位，常用t表示.2·1·c·n·j·y
图7-4-1
热力学温标由英国科学家威廉·汤姆逊（开尔文）创立，把-273℃作为零度的温标，叫做热力学温标（或绝对温标）.热力学温标用K表示单位，常用T表示.试回答：
（1）热力学温标与摄氏温标之间的关系为：____________.
（2）如果可以粗略地取-273℃为绝对零度.在一标准大气压下，冰的熔点为_________℃，即为_________K，水的沸点是____________℃，即____________K.【来源：21·世纪·教育·网】
（3）如果物体的温度升高1℃，那么，物体的温度将升高____________K.
解析：（1）摄氏温标冰点温度为0℃,汽化点温度作为100℃，且用t表示；而热力学温标是把-273.15℃作为零开尔文的.用T表示，所以热力学温标与摄氏温标之间的关系为T=t+273.15 K.21·世纪*教育网
（2）如果取-273℃为绝对零度，则T与t关系为T=t+273 K.显然，在一标准大气压下，冰的熔点为0℃,即为273 K；水的沸点是100℃,即为373 K.www-2-1-cnjy-com
（3）因T=t+273.15 K所以当t由1℃增加到2℃时，T就由1+273?15 K=274?15 K增加到2+273?15 K=275?15 K，显然物体的温度升高1℃，温度升高1 K.
答案:（1）T=t+273?15 K （2）0 273 100 373 （3）1
5 内能
主动成长
夯基达标
1.下列对物体内能的说法中，正确的有（ ）
A.0℃的水比0℃的冰的内能大 B.物体运动的速度越大，则内能越大
C.水分子的内能比冰分子的内能大 D.100 g 0℃的冰比100 g 0℃的水的内能小
解析：内能与分子个数有关，因不知道0℃的水与0℃的冰的质量哪一个大，所以无法比较其内能，选项A错.物体整体运动的动能属于机械能，与内能无关，选项B错.内能也是统计概念，只对大量分子有意义，是对物体而言的，一个分子没有内能，选项C错.冰熔化成水中吸收热量，内能增加，所以选项D正确.2·1·c·n·j·y
答案:D
2.关于分子的动能，下列说法中正确的是（ ）
A.物体运动速度大，物体内分子的动能一定大
B.物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大
C.物体的温度降低，物体内大量分子的平均动能一定减小
D.物体内分子的平均动能与物体做机械运动的速度大小无关
解析：分子的动能与机械运动的速度无关；温度升高，分子的平均动能一定增加，但对单个分子来讲，其动能可能增加也可能减小.21·世纪*教育网
答案:CD
3.氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是（ ）
A.氧气的内能较大 B.氢气的内能较大
C.两者的内能相等 D.氢气分子的平均速率较大
解析：氢气和氧气的温度相同，分子的平均动能相同，由于氧分子质量比氢分子质量大，所以氢分子的平均速度更大.又因为两种气体的总质量相等，氢分子质量比氧分子质量小，所以氢分子数大于氧分子数，氢气的分子动能总和大于氧气的分子动能总和，由于不计分子势能，所以氢气的内能更大.2-1-c-n-j-y
答案:BD
4.关于温度的概念，下列说法正确的是（ ）
A.某物体的温度为0℃，则其中每个分子的温度都为0℃
B.温度是物体分子热运动平均速率的标志
C.温度是物体分子热运动平均动能的标志
D.温度可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等
解析：温度是大量分子热运动平均动能的量度，对单个分子无意义，所以选项A、B错误，选项C正确.不能说温度从高温物体传递到低温物体，而是热量从高温物体传递到低温物体.选项D错误.【版权所有：21教育】
答案:C
5.关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A.当分子间显示斥力时，距离越小，分子势能越小
B.当分子间显示引力时，距离越大，分子势能越大
C.体积相同的同种物质，它们的内能一定相同
D.质量、体积、温度均相同的同种物质，它们的内能一定相同
解析：当分子是斥力时，距离变小，需克服分子做功，分子势能增加，A错；当分子力是引力时，距离变大，需克服分子力做功，分子势能增加，B正确；质量、温度、体积相同的同种物质，存在状态也一致，内能相同，故D对，C错.21*cnjy*com
答案:BD
6.下列说法正确的是（ ）
A.分子间距离为r0时没有作用力，大于r0时只有引力，小于r0时只有斥力
B.分子间距离变大，分子势能可能变大，也可能变小
C.设两个分子相距无穷远时势能为零，则分子间距变小时，分子势能一直减小，故分子势能在任何距离上都为负值www.21-cn-jy.com
D.物体的内能仅由温度和体积决定
解析：分子在相互作用的距离内都是既有引力，又有斥力，故A错；分子间距离r＞r0时，距离增大，克服分子力做功，分子势能变大，r＜r0时，距离增大，分子力做正功，分子势能减小，故B对；当分子间距离减小时，在r＞r0范围内，分子力做正功，分子势能减小，当r＞r0时，克服分子做功，分子势能增加，故C错；物体的内能与物质的量、温度、体积都有关，D错.21*cnjy*com
答案:B
7.关于机械能和内能，下列说法中正确的是（ ）
A.机械能大的物体，其内能一定很大
B.物体的机械能损失时，内能却可以增加
C.物体的内能损失时，机械能必然减小
D.物体的内能为零时，机械能可以不为零
解析：内能和机械能是两种不同形式的能，对同一物体，不考虑形变时，机械能由其宏观速度和相对地面的高度决定，内能则与其内部分子无规则运动及其聚集状态有关，它跟物体整体的宏观速度和高度无直接联系.21教育名师原创作品
答案:B
8.质量相同的铁块和铜块，它们的温度相同，下列说法正确的是（ ）
A.铁块和铜块内所有分子热运动的速度都相同 B.铁块和铜块内分子的平均速率相同
C.铁块和铜块内分子的平均动能相同 D.铁块和铜块内分子动能的总和相同
解析：温度相同，两金属块的分子平均动能相同，并不是所有分子的速率都相同，即使在同一金属块中也是如此，选项A错；由于铁块分子的质量比铜块中分子的质量小，而它们的平均动能相等，所以铁块中分子的平均速率要比铜块中分子的平均速率大，所以选项B错；选项C对；铁块中的分子数比铜块中的分子数多，而它们分子的平均动能相同，所以铁块分子的动能的总和大于铜块中分子动能的总和，选项D错.【出处：21教育名师】
温度是物体分子平均动能的标志，温度相同，物体中分子平均动能相同，而动能既跟速率有关（Ek∝v2），又与质量有关（Ek∝m），因此，决定平均速率的因素不仅是温度，还有分子的质量，而决定平均动能的因素只有温度.
答案:C
9.对于同一物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A.温度升高时，内能一定增大 B.温度不变时，内能一定不变
C.体积增大时，内能一定增大 D.体积增大时，内能可能不变
解析：同一物体所含物质的量不变，物体的内能在宏观上取决于物体的温度，物体的体积和物体所处的状态，只有一个因素的变化情况不能确定它的内能变化情况，温度升高时物体内分子热运动的平均动能要增大，但分子势能可能会由于体积的变化而减小.所以选项A错.温度不变时，分子平均动能不变，但可能由于物体的体积发生改变或由于状态发生变化而使内能发生变化，所以选项B错.体积增大分子势能可能增大，也可能减小，并且温度也有可能发生变化，因此不能确定物体的内能是否变化，怎样变化，所以选项C错，D对.
答案:D
10.一个铜块和铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换热量，那么（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块放出的总热量等于铁块吸收的总热量
B.在两者达到热平衡以前的任一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量
C.达到热平衡时，铜块的温度
D.达到热平衡时，两者的温度相等
解析：热量是热传递过程中物体内能变化的量度，在只有热传递的过程中，没有做功，物体吸收多少热量，它的内能就增加多少；反之，物体的内能减少多少，物体就放出多少热量，根据热传递过程中的能量守恒定律，可知选项A正确，B不正确.温度标志着热传递的方向，两个物体有热接触时，热量总是从温度较高的物体传向温度较低的物体，一直到两个物体的温度相同，达到热平衡，因此选项D正确，设达到热平衡时的温度为T，铜块放出热量的计算式为Q放=c铜m（T1-T），铁块吸收热量的计算式为Q吸=c铁m(T-T2)，因为Q吸=Q放，所以联立解得，因此选项C是错误的，只有在参加热传递的两个物体是同种物质的物体，且质量相等的特殊条件下才能成立.
答案:AD
11.如图7-5-3，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，则（ ）21cnjy.com
图7-5-3
A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少
D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加
解析：乙分子由a→b→c过程中，始终做加速运动，到达c点时速度最大，在a到b到c的过程中，引力做正功，分子势能一直减少.从c到d过程中，斥力做负功，分子势能增加.
答案:BC
12.重1 000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40℃，气锤至少应落下多少次？（设气锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度）［取g=10 m/s2,铁的比热c=0.46 J/(g·℃）］21世纪教育网版权所有
解析：由机械能守恒得气锤下落到刚撞击铁块时刻的动能
Ek=mgh=103×10×2.5 J=2.5×104 J
由动能定理得，气锤撞击铁块所做的功为
W=Ek-0=2.5×104 J
使铁块温度升高40℃所需的热量
Q=cmΔt=0.46×200×103×40 J=3.678×106 J
设气锤应下落n次，才能使铁块温度升高40℃，则由能的转化和守恒定律得
n·Wη=Q
所以，244.7 次
答案:约245次
走近高考
13.(2005江苏高考，7)下列关于分子力和分子势能的说法中，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：当分子间距离r=r0时，引力与斥力等大，分子力表现为零，当r＜r0时分子力表现为斥力，当r减小时，分子力增大，分子势能增大，选项D错，C正确；分子力表现为引力时，随分子间距离的增大，分子力可能增大，也可能减少，而分子势能一定增大，可见选项A、B均错.21教育网
答案:C
14.(2004江苏高考，18)关于分子的热运动，下列说法中正确的是（ ）
A.当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
B.当温度降低时，物体内每一个分子热运动的速率一定都减小
C.当温度升高时，物体内分子热运动的平均动能必定增大
D.当温度降低时，物体内分子热运动的平均动能也可能增大
解析：温度是物体内分子热运动的平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大，每一个分子热运动的速率不一定增大.故选项C正确.21·cn·jy·com
答案:C
15.(2004全国高考卷Ⅲ,18)分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零.设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直至它们之间的距离最小.在此过程中，a、b之间的势能（ ）www-2-1-cnjy-com
A.先减少，后增大，最后小于零 B.先减小，后增大，最后大于零
C.先增大，后减小，最后小于零 D.先增大，后减小，最后大于零
解析：本题考查分子力做功与分子势能的关系.当b分子以某一初速度从无穷远向a运动，在r＞r0时，分子间表现为引力，分子力做正功，分子势能减少，当r＜r0时，分子间表现为斥力，做负功，分子势能增加.由于开始时Ep+Ek＞0.故分子动能为零时（即a、b相距最近时），分子势能大于零，选项B正确.【来源：21cnj*y.co*m】
答案:B
1 固体
主动成长
夯基达标
1.关于晶体的下列说法中正确的是（ ）
A.凡是晶体，都有规则的几何形状 B.凡是晶体，物理性质都表现为各向异性
C.凡是晶体都有一定的熔点 D.冰是晶体
解析：晶体具有规则的几何形状、各向异性和一定的熔点等性质.但晶体又分为单晶体和多晶体.由于多晶体是由许多小的晶体杂乱无章地排列在一起组成的，使得多晶体不再具有规则的几何外形，而且也看不出各向异性的特点，冰是晶体.2·1·c·n·j·y
答案:CD
2.某个固体没有明显的熔点，那么它（ ）
A.一定是晶体 B.一定是非晶体 C.一定是多晶体 D.不一定是非晶体
解析：只有晶体（无论单晶体或多晶体）才有一定的熔点.
答案:B
3.关于晶体与非晶体，正确的说法是（ ）
A.晶体能溶于水，而非晶体不能溶于水
B.晶体内部的物质微粒是规则排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的
C.晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒在不停地运动
D.在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，不相等的是非晶体
解析：根据晶体与非晶体的宏观性质及微观结构的差别可知选B.
答案:B
4.以下说法中正确的是（ ）
A.任何一种物质，不是晶体就是非晶体，不可能既会形成晶体又会形成非晶体
B.有些物质，在不同条件下可以形成晶体，也可以形成非晶体
C.有些物质能生成几种不同的晶体，其物理性质有很大的差异
D.多晶体没有一定规则的外形，其物理性质又是各向同性，所以不是晶体
解析：一切物质都能以晶体和非晶体两种形态存在,由于物质微观结构排列不同,有些物质能生成几种不同晶体.21教育网
答案:BC
5.某个固体在不同方向上的物理性质是不同的，那么它 （ ）
A.一定是单晶体 B.一定是非晶体 C.一定是多晶体 D.不一定是非晶体
解析：根据只有多晶体在不同方向上具有相同的物理性质判断.
答案:A
6.关于晶体和非晶体的几种说法中，正确的是（ ）
A.不具有规则几何形状的物体一定不是晶体
B.晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性
C.若物体表现为各向同性，它就一定是非晶体
D.晶体有一定的熔解温度，非晶体没有一定的熔解温度
解析：考查晶体、非晶体、多晶体和单晶体的特点及区别，单晶体物理性质表现各向异性，多晶体物理性质表现各向同性，单晶体具有天然规则外形，多晶体没有规则外形；多晶体与非晶体的区别在于多晶体有固定熔点.21cnjy.com
答案:BD
7.云母薄片和玻璃片分别涂一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触云母片及玻璃片的反面，石蜡熔化，如图9-1-3所示，那么（ ）21·cn·jy·com
图9-1-3
A.熔化的石蜡呈圆形的是玻璃片 B.熔化的石蜡呈圆形的是云母片
C.实验说明玻璃片各向同性是非晶体 D.实验说明云母各向同性是晶体
解析：玻璃是非晶体，表现各向同性，其各个方向的传热能力相同，因此熔化的石蜡呈圆形；云母片是晶体，表现各向异性，不同方向传热能力不同，所以熔化的石蜡呈椭圆形.
答案:A
走近高考
8.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）
A.晶体可以变为非晶体；反之，非晶体也可以转变为晶体，只要满足一些特定条件
B.同种物质可以生成不同的晶体，它们的物理性质不同，但化学性质相同
C.具有各向同性的物体，可以断定它不是单晶体
D.具有特定熔点的物体，可以断定它是单晶体
解析：物质微粒的晶体结构（空间点阵），在一定的条件下可以被瓦解，晶体变成非晶体；反之，许多非晶体在一定条件下可以转化为晶体，也就是说，一切物质都能以晶体和非晶体两种形态存在；某些物质还能以不同的晶体结构，形成具有不同物理性质的不同晶体，单晶体具有各向异性和特定熔点，而多晶体也具有确定熔点，所以D错.www.21-cn-jy.com
答案:ABCD
9.下面关于晶体和非晶体的说法，不正确的是（ ）
A.橡胶制成有规则的几何形状，就是晶体 B.石英晶体打碎后就变成了非晶体
C.形状不规则的金属块是非晶体 D.所有晶体都具有各向异性
解析：判断物质是晶体还是非晶体主要从物质的性质出发，多晶体不具有各向异性.
答案:ABCD
10.(2004上海高考，11)如图9-1-4利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图像，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图像，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在物质表面排列的共同特点有：21世纪教育网版权所有
图9-1-4
（1）________________________________________________________________________；
（2）________________________________________________________________________.
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规律一般不同
（2）原子排列具有一定对称性等
2 液体
主动成长
夯基达标
1.关于液体和固体，以下说法正确的是（ ）
A.液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强
B.液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的
C.液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置
D.液体的扩散比固体的扩散快
解析：根据液体和固体在微观结构上的相似和相异性可作出判断.
答案:BCD
2.下列说法正确的是（ ）
A.液晶态是介于固态和液态之间的中间态 B.液晶具有流动性
C.液晶表现出各向同性 D.液晶表现出各向异性
解析：物质一方面像液体那样具有流动性，另一方面又像晶体那样，分子在特定方向上排列比较整齐，具有各向异性，把这种介于晶体和液体之间的状态的物质叫做液晶.
答案:ABD
3.关于液体的表面，下列说法正确的是（ ）
A.液体的表面有收缩到具有最小表面积的趋势
B.液体表面层里的分子比液体内部的分子稠密，也就是表面层里的分子排得较紧密，这是表面张力作用的结果
C.液体表面层里的分子比液体内部的分子稀疏，也就是表面层里的分子间距离比液体内部分子间距离大些；所以，表面层里分子间的相互作用表现为引力，这是表面张力存在的原因
D.液体表面各部分之间的吸引力就是表面张力，表面张力使液面具有收缩的趋势，所以表面张力的方向垂直于液面指向液体的内部21·cn·jy·com
解析：（1）液体内部分子间的平均距离等于分子间的平衡距离（r0），内部分子间同时存在的引力和斥力相等，合力为零.21·世纪*教育网
（2）液体表面层里的分子间平均距离比内部分子间的平衡距离（r0）大，分子间同时存在的引力比斥力大，合力表现为引力；所以，液体的表面均呈现表面张力现象.
（3）表面张力是液体表面各部分之间的吸引力，方向与液面相切.
答案:AC
4.下列说法正确的是（ ）
A.水和酒精混合后总体积变小了是由于水分子之间的作用力对酒精分子之间的作用使它们间的距离变小的缘故
B.船能浮水面上是由于水的表面张力的合力与船的重力平衡的缘故
C.钢针能浮在水面上是由于水的表面张力的合力与钢针的重力平衡的缘故
D.在水平玻璃板上，散落的水银呈球形或椭球形是由于水银的表面张力使之收缩的缘故
解析：水和酒精混合总体积减小是因为水和酒精分子彼此进入到对方空隙中的原因；船能浮在水面上是因为浮力和重力平衡的缘故；散落在不平玻璃板上的水银呈球形或椭球形是水银对玻璃不浸润的缘故，所以选项A、B、D均错，正确答案为C.2·1·c·n·j·y
答案:C
5.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：首先从题设中看出液体对固体来说是不浸润的，而后再对附着层液体分子的作用进行研究.在出现不浸润现象时，在附着层里出现了与表面张力相似的收缩力，即引力.并且附着层里分子的分布，虽比起表面层要密一些，但比起液体内部还是要稀疏，所以附着层分子受引力比液体内部分子受引力要大些.21教育网
答案:BD
6.液体与固体接触时，接触处的液体薄层叫附着层，关于附着层的下列说法，正确的是（ ）
A.附着层里液体分子间距离与液体表面层里分子间的距离一样，都比液体内部分子间距离大，所以附着层也都具有收缩的趋势2-1-c-n-j-y
B.附着层里的液体分子，不仅受液体内部分子作用，同时还受固体分子的作用，所以附着层时的液体分子总比内部液体分子稠密，附着层里液体分子间的分子力表现为斥力，附着层总是具有扩张的趋势21cnjy.com
C.同种液体与不同固体接触时，形成的附着层，有的可能具有收缩趋势，也有的可能具有扩张趋势
D.不同液体与同种固体接触时，形成的附着层有的可能具有收缩趋势，也有的可能具有扩张趋势
解析：通过仔细阅读四个选择项，运用分子动理论，认真思考，分析比较，判断可得，选项C、D正确.
答案:CD
7.在图9-2-2中分别画出细玻璃管中水银柱和水柱上下表面的形状.
图9-2-2
解析：水对玻璃是浸润物体，而水银对玻璃不浸润，画的时候要注意虚线表示的是液面.
答案:如图8所示
图8
8.分别画出图9-2-3插入水槽和水银槽中的细玻璃管中液柱的大概位置.
图9-2-3
解析：水银对玻璃是不浸润的，而水对玻璃是浸润的.
答案:如图9所示
图9
走近高考
9.关于液晶的分子排列，下列说法正确的是（ ）
A.液晶分子在特定方向排列整齐
B.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列变化
C.液晶分子的排列整齐而且稳定
D.液晶的物理性质稳定
解析：液晶是由固态向液态转化的中间态液体，所以无论从宏观还是从微观而言，都具有液体和晶体的某些相关属性.21世纪教育网版权所有
答案:AB
10.关于液体的微观结构，下列说法正确的是（ ）
A.液体分子间的距离接近固体，相互作用力较强，但又不像固体中那样强
B.与固体类似的是液体分子热运动表现为在平衡位置附近振动
C.与固体不同的是没有长期固定的平衡位置
D.液体分子只在暂时的、杂乱无章的、较小区域内做有规则地排列
解析：结合液体的微观结构和宏观性质分析得A、B、C、D都正确.
答案:ABCD
11.将涂有少量油的缝衣针轻轻地放于水面上，缝衣针可漂浮在水面上，试解释这一现象.
解析：水对涂有油的缝衣针是不浸润的，因而水与缝衣针接触的表面层具有收缩趋势.随着水与缝衣针接触面积的增大，使得缝衣针附近的水面呈弯月状，缝衣针在水面的接触处，要受到弯曲水面的表面张力f的作用.受力情况如图10所示，由于表面张力f的竖直分力可与缝衣针的重力保持平衡，所以缝衣针可漂浮在水面上.www.21-cn-jy.com
图10
12.某同学将一直玻璃毛细管插入水中，发现管中水面上升的高度（H）较大（如图9-2-4a），于是他用同样的玻璃毛细管做成一个弯管，将长臂插入水中，使弯管顶部到水面的高度H′＜H(如图9-2-4b所示)，他认为将有水不断地从短臂管中流出，你说对吗？为什么？
图9-2-4
解析：由于管子的内径相同，又H＞H′,故水一定能沿弯管的长臂上升，经过顶部，充满整个弯管，但肯定不会从短臂管口流出.【来源：21·世纪·教育·网】
从题图A可以看出，毛细管中被“拉起”的水柱重力为G=SHρg（S为毛细管内截面积，ρ为水的密度）；显然，该水柱受到竖直向上的“拉力”F=G，实际上所说的“拉力”是表面张力F=2πrσ(r为内径，σ是表面张力系数).www-2-1-cnjy-com
在题图B中，短臂管中水柱长为h＜H′＜H,在短臂管口处该水柱受到的向上的“拉力”F′只要等于Shρg，水就不会流出，由于F＞F′，所以该同学的想法是不会实现的.
3 饱和汽与饱和汽压
主动成长
夯基达标
1.饱和气压与液体的种类____________（选填“有关”或“无关”）.
解析：实验表明，在相同温度下，不同液体的饱和汽压一般是不同的，挥发性大的液体，饱和汽压大，例如20 ℃时，乙醚的饱和汽压为5.87×104 Pa，水为2.34×103 Pa.水银的饱和汽压很小，20 ℃时仅为1.60×10-1 Pa.21世纪教育网版权所有
答案:有关
2.饱和气压与温度____________，温度越高，气体的饱和气压____________.
解析：由于温度是分子平均动能的量度，当温度升高时，液体分子所具有的动能增加，单位时间内从液面飞出的分子数越多，故饱和汽压就越高.2·1·c·n·j·y
答案:有关 越高
3.空气的相对湿度公式为________________________.
解析：影响蒸发快慢对人干爽和潮湿感受的因素有两个：空气中的蒸气压强和同一温度下水的饱和汽压，故有：相对湿度=.21·世纪*教育网
答案:相对湿度=
4.在实验室中常见的湿度计为____________，它的主要部分为____________.
解析：干湿泡湿度计的主要结构为两个相同的温度计，其中一支的玻璃感温泡由纱布包着浸在水中，由于蒸发吸热使其温度示数小于另外一支在空气中的温度计，根据两支温度计的读数，再根据支架上的表格即可得到相对温度.www-2-1-cnjy-com
答案:干湿泡温度计 两支结构相同的温度计
5.以前人们常用的湿度计为____________.
解析：由于动物的毛发脱脂后，其长度会跟空气相对湿度成正比，根据其长短的变化就可得到相对湿度.
答案:毛发湿度计
6.饱和汽的密度随温度的升高而____________.
解析：饱和汽的密度要随温度变化而改变.由于温度升高，液体分子平均动能增大，单位时间内从液体飞出的分子数增多，原来的动态平衡要被破坏，液体就要继续蒸发，饱和汽的密度继续增大，直到达到新的动态平衡为止.21教育网
答案:增大
7.把约80℃的热水倒入与抽气筒相连的瓶内，拉动抽气筒向外抽气，如图9-3-1所示，观察到的现象和说明的问题是（ ）21cnjy.com
图9-3-1
A.水不发生变化，不能说明任何问题 B.水沸腾了，说明水的沸点低了
C.水未发生变化，说明气压低水的沸点高 D.水沸腾了，说明气压越低，水的沸点越低
解析：抽气一段时间后，水沸腾了，说明气压低了，水的沸点降低了.
答案:BD
8.某日白天的气温是20℃，空气中水蒸气的压强是1.1×104 Pa；夜间，空气中水蒸气的压强不变，气温降到10℃.白天水蒸气饱和气压2.3×103 Pa，夜间水蒸气饱和气压1.2×103 Pa，则我们感觉到的潮湿与干爽情况是 （ ）21·cn·jy·com
A.夜间干爽 B.白天潮湿 C.白天干爽 D.夜间潮湿
解析：人体对干爽与潮湿的感受决定于相对湿度.白天与夜间空气中水蒸汽的实际压强几乎不变，白天饱和汽压大于晚上，身体表面水分蒸发白天比晚上快，因而白天感觉干爽，晚上感觉潮湿.www.21-cn-jy.com
答案:CD
走近高考
9.室内空气的温度是25℃，空气的相对湿度是65%，问空气的绝对湿度等于多少？已知25℃时水的饱和气压为3.167×103 Pa.【来源：21·世纪·教育·网】
解析：由大家所学的知识可以知道，空气的绝对湿度=水蒸气的实际压强，而相对湿度=，故而绝对湿度=相对湿度×同温下水的饱和汽压.即绝对湿度=60%×3.167×103 Pa=2.05×103 Pa.2-1-c-n-j-y
答案:2.05×103 Pa
10.假设夏天的某一日的气温为30℃，空气的相对湿度为80%，天气预报讲气温要下降10%，请你预测一下，明天是否会下雨.21*cnjy*com
解析：根据空气的相对湿度公式可以先求出水蒸气的实际压强，当气温下降后，再利用相对湿度试看水蒸气是否饱和，水蒸气达到饱和后，多余的水只能以雨的形式降下.
答案:会
4 物态变化中的能量交换
主动成长
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1.水的凝固点是0℃，如果把0℃的冰放到0℃的房间里，则（ ）
A.冰一定会熔化 B.冰一定不会熔化
C.冰可能熔化，也可能不熔化 D.冰将全部熔化
解析：冰是晶体，它的熔化需满足两个条件，温度达到熔点0℃，还要继续吸收热量.0℃的冰不能从0℃的环境里吸收热量，不能熔化.21世纪教育网版权所有
答案:B
2.在如图9-4-2所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是（ ）
图9-4-2
解析：首先分清晶体与非晶体的图象.晶体凝固时有确定的凝固温度，非晶体没有确定的凝固温度，故A、B图象是非晶体的图象；再次分清熔化是固体→液体，达到熔点前是吸收热量.温度升高的，而凝固过程则恰好相反，故C对.21教育网
答案:C
3.100℃的水完全变成100℃的水蒸气的过程中（ ）
A.水分子的平均动能增加 B.水分子的势能增加
C.水所增加的内能小于所吸收的热量 D.水所增加的内能等于所吸收的热量
解析：温度不变水分子的平均动能不变，故A错.吸收热量使水分子的势能增加.故B正确.吸收的热量一部分增加水的内能，另一部分克服外界气体做功，故C正确，D错误.
答案:BC
4.冰的融化热λ=3.4×105 J/kg，它表示______________________________________________.21cnjy.com
答案：每千克冰熔化需要3.4×105 J的能量.
5.利用等质量的0℃的冰冷却食品通常比用0℃的水效果好的原因是：__________________.
解析：由于0℃的冰熔化时要吸热、温度保持不变，直到所有的冰完全都变成0℃的水；再吸热温度才升高，所以用等质量0℃的冰比0℃的水冷却食品效果好.
答案:0℃的冰熔化成0℃的水还要吸收大量的热量.
6.在压强为1.01×105 Pa时，使20℃的10 kg水全部汽化，需要吸收的热量是多少？
解析：查表知在压强为1.01×105 Pa时，水在达到沸点时的汽化热为2 260 kJ/kg.要使20℃的水汽化，应先使水温度上升为100℃，则需吸收的热量总共为www.21-cn-jy.com
Q=cmΔt+m·L
=4.2×103×10×(100-20)J+10×2 260×103 J
=2.6×107 J
答案:2.6×107 J
7.如图9-4-3所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能的转化情况（分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明）.2·1·c·n·j·y
图9-4-3
解析：（1）熔化前，晶体从外界吸收能量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，也有小部分能量用来增加微粒的势能.
（2）熔化时，当温度升高到熔点时，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化.继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全消耗在破坏点阵结构所需的能量上，即用来增加微粒的势能，所以温度保持在熔点不变.21·cn·jy·com
（3）熔化后，晶体变成液体，点阵结构已破坏，继续加热，微粒的平均动能又得到增加，因此温度升高，同时微粒的势能也有所增加，相互间的距离增大，出现液体的热膨胀现象.
答案:见解析
走近高考
8.火箭在大气中飞行时，它的头部跟空气摩擦发热，温度可达几千摄氏度，在火箭上涂一层特殊材料，这种材料在高温下熔化并且汽化，能起到防止烧坏火箭头部的作用，这是因为（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A.熔化和汽化都放热 B.熔化和汽化都吸热
C.熔化吸热，汽化放热 D.熔化放热，汽化吸热
解析：物质在熔化和汽化过程中都是吸收热量的.
答案:B
9.绝热容器里盛有少量温度是0℃的水，从容器里迅速往外抽气的时候，部分水急剧地蒸发，而其余的水都结成0℃的冰，则结成冰的质量是原有水质量的多少？已知0℃时水的汽化热L=2.49×106 J/kg，冰的熔化热λ=3.34×105 J/kg.21·世纪*教育网
解析：水蒸发时需要的汽化热，题中条件下，这些热量只能由其余的水结成冰所减少的内能所提供.
设蒸发的水的质量是m1，结成冰的质量是m2.
蒸发所需吸收的热量 Q1=m1L，
水结成冰所放出热量 Q2=m2λ.
由于容器与外界不发生热交换，由Q1=Q2，即m1L=m2λ，
即 .
所以结成冰的质量与原有水质量之比：
即 m冰=88%m水.
答案:88%
10.0℃的冰和100℃的水蒸气混合后.
（1）若冰刚好全部熔化，冰水和水蒸气的质量比是多少？
（2）若得到50℃的水，冰和水蒸气的质量比是多少？
（已知水在100℃的汽化热是L=2.25×106 J/kg.冰的熔化热是λ=3.34×105 J/kg）
解析：（1）设冰的质量为m1，水的质量为m2，则有
m1·λ=m2·L+c·m2·Δt
所以≈8.
（2）同（1）可得方程式如下：
m1·λ+m1·c·Δt′=m2·L+c·m2·Δt′
即≈4.5
答案:（1）8 （2）4.5
1 气体的等温变化
主动成长
夯基达标
1.在一个上下温度相同的水池中，一个小空气泡缓慢向上浮起时，下列对气泡内气体分子的描述正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A.气体分子的平均速率不变 B.气体分子数密度增加
C.气体分子数密度不变 D.气体分子无规则运动加剧
解析：温度不变，由于压强减小，故体积增大.
答案:A
2.一定质量的气体，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.气体分子的密度变为原来的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：气体分子平均动能为，由于温度T不变，故不变，据玻意耳定律得，即ρ2=2ρ1，故B、C正确.
答案:BC
3.一只轮胎容积为10 L，内装1.5 atm的空气，现用打气筒给它打气.已知气筒的容积为V=1 L，要使胎内气体压强达到2.5 atm，应至少打多少次气（设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变）（ ）www.21-cn-jy.com
A.8次 B.10次 C.12次 D.15次
解析：本题中，胎内气体质量发生变化，似乎不能直接应用气体实验定律，但由于假设气体温度不变，故可将打气前后胎内气体体积分别折合成大气压下气体体积，求出两种情况下体积之差，便可得到结果，这样便将一个变质量问题化为两个等质量问题.
打气前p1V=p0V′，打气后p2V=p0V″因而ΔV=V″-V′=，打气次数
=10（次）.
答案:B
4.一容器体积为V，其内气体压强为 P0.现用活塞式抽气机抽气，活塞筒的有效抽气容积为v=0.1 V,欲使容器内气体压强降为原来的百分之一，问至少要抽的次数是（设抽气过程中气体的温度不变）（ ）2·1·c·n·j·y
A.12次 B.24次 C.36次 D.48次
解析：本题可直接应用玻意耳定律，同时应用数学归纳法可得到一个几何级数.设抽气一次后，气体压强降为p1，则有p0V=p1（V+v），，同理可得，抽气两次后，气体的压强为，以此类推，故得
≈48.3次.
答案:D
5.图8-1-4中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，t为摄氏温度，各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是（ ）www-2-1-cnjy-com
图8-1-4
解析：A图中图线平行于纵轴，显然T不变，是等温变化，B中由图看出pV=恒量，是等温变化，C图中也可看出来pV=恒量，因而选项ABC都对.21cnjy.com
答案:ABC
6.大气压强p0=1.0×105帕，某容器容积为20升，装有压强为20×105帕的理想气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器中剩下的气体质量与原来质量之比为（ ）2-1-c-n-j-y
A.1∶19 B.1∶20 C.2∶39 D.1∶18
解析：容器内气体是20×105帕，打开开关，它完全释放在1.0×105帕压强下，体积为20×20升，剩在容器里的只有20升，即剩下20∶400=1∶20,因而选项B正确.
答案:B
7.如图8-1-5所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（ ）21·世纪*教育网
图8-1-5
A.h2变长 B.h2变短 C.h1上升 D.h1下降
解析：内部气体压强为p0+h2或表示为p0+h1,由于h1不变因此h2也不变，而P0增大即内部气体压强增大，因而体积减小，因而h1下降只有选项D正确.21*cnjy*com
答案:D
8.如图8-1-6所示，一汽缸竖直倒放，汽缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的理想气体封在汽缸内，活塞与缸壁无摩擦，气体处于平衡状态.现保持温度不变把汽缸稍微倾斜一点，在达到平衡后，与原来相比，则（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
图8-1-6
A.气体的压强变大 B.气体的压强变小
C.气体的体积变大 D.气体的体积变小
解析：以活塞为研究对象，分析倾斜前后活塞的受力情况，根据物体平衡条件F合=0，求出压强p1、p2进行比较（如图1）【出处：21教育名师】
倾斜前：p1S+Mg-p0S=0，p1=p0-，倾斜后，在竖直方向上，p2Scosθ+Mg-p0Scosθ=0，p2=p0-【版权所有：21教育】
图1
∴p2＞p1，又由温度不变，p1V1=p2V2可得V1＞V2.
答案:AD
9.如图8-1-7所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是（ ）
图8-1-7
A.从等温线可以看出，一定质量的气体发生等温变化时，其压强与体积成反比
B.一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的
C.由图可知T1＞T2
D.由图可知T1＜T2
解析：根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对.气体的温度越高时，等温图线的位置就越高，所以C错，D对.21教育网
答案:ABD
10.如图8-1-8所示，一定质量气体放在体积为V0的容器中，有一光滑的活塞C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积为A室的两倍，A室容器上连有一U形管（U形管内气体体积忽略不计）两边水银柱高度差为76 cm，在B室容器上接有阀门K可与大气相同，（外界大气压强76 cm汞柱）求：将阀门K打开后，A室的体积变成多少？
图8-1-8
解析：由题设条件可判断，打开K后，A室空气做等温变化，遵循玻意耳定律，运用其解决即可.
由题知，打开K前，B室体积等于A室体积的两倍，故此时A室体积为，A室中气体压强p1=p0+h水银柱=2h水银柱.21·cn·jy·com
打开K后，活塞右压强变为p0，故A室中气体做等温膨胀，稳定后压强变为p0，设此时A室体积为V2，由玻意耳定律有p0V2=（p0+h）V1.【来源：21·世纪·教育·网】
∵p0=h,∴V2=2V1=.
答案:
走近高考
11.(2006上海高考，9)如图8-1-9所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为（已知大气压强为P0）21教育名师原创作品
图8-1-9
A.P0-ρg（h1+h2-h3） B.P0-ρg（h1+h3）
C.P0-ρg（h1+h3-h2） D.P0-ρg（h1+h2）
解析：由图中液面的高度关系可知，P0=P2+ρgh3和P2=P1+ρgh1,由此解得P1=P0-ρg(h1+h3)
答案:B
12.(2005上海高考，18)一同学用图8-1-10装置研究一定质量气体的压强与体积的关系，实验过程中温度保持不变，最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水，当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两管中的水银面出现高度差，实验的部分数据记录在下表.
图8-1-10
气体体积V（mL）
800
674
600
531
500
水银面高度差h(cm)
0
14.0
25.0
38.0
45.0
（1）根据表中数据，在图8-1-11中画出该实验的h-1/V关系图线.
图8-1-11
(2)实验时，大气压强p0=_____________ cmHg.
答案: （1）如图2所示
图2?
（2）75.0 cmHg(7.45 cmHg—75.5 cmHg)
2 气体的等容变化和等压变化
主动成长
夯基达标
1.对于一定质量的气体，以下说法正确的是（ ）
A.气体作等容变化时，气体的压强和温度成正比
B.气体作等容变化时，温度升高1℃，增加的压强是原来压强的1/273
C.气体作等容变化时，气体压强的变化量与温度的变化量成正比
D.由查理定律可知，等容变化中，气体温度从t1升高到t2时，气体压强由p1增加到p2，且p2=p1［1+（t2-t1）/273］【来源：21·世纪·教育·网】
解析：定质量的等容变化，气体的压强是跟热力学温度成正比，跟摄氏温度不是正比关系，答案A错；根据公式pt=p0（1+t/273），其中p0是0 ℃时的压强，B答案也错；气体压强的变化量，总是跟变化的温度成正比，无论是摄氏温度还是热力学温度，C答案正确；根据公式pt=p0（1+t/273），判断D答案错误.www.21-cn-jy.com
答案:C
2.粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图8-2-9所示.已知两部分气体A和B的体积关系是Vb=3Va,将玻璃管温度均升高相同温度的过程中,水银将（ ）21*cnjy*com
图8-2-9
A.向A端移动 B.向B端移动 C.始终不动 D.以上三种情况都有可能
解析：由于两边气体初状态的温度和压强相同，所以升温后，增加的压强也相同，因此，水银不移动.
答案:C
3.高空实验火箭起飞前,仪器舱内气体的压强p0=1 atm,温度t0=27℃,在火箭竖直向上飞行的过程中,加速度的大小等于重力加速度g,仪器舱内水银气压计的示数为p=0.6 p0,已知仪器舱是密封的,那么,这段过程中舱内温度是（ ）
A.16.2℃ B.32.4℃ C.360 K D.180 K
解析：以密封舱内气体为研究对象，知压强p1=p0，温度T1=300 K；加速上升过程中，气体压强为p2=2p=1.2p0.根据查理定律得：p0/300=1.2p0/T,解得T=360 K.
答案:C
4.一定质量的气体作等容变化时,其p—t图象如图8-2-10所示,若保持气体质量不变,而改变容器的容积,再让气体作等容变化,则其等容线与原来相比,下列可能正确的是（ ）
图8-2-10
A.等容线与p轴之间夹角变小 B.等容线与p轴之间夹角变大
C.等容线与p轴交点的位置不变 D.等容线与p轴交点的位置一定改变
解析：对于定质量的等容变化的图线，总是要经过-273 ℃的点，因此，C答案正确；由于题目没有给定体积变化的关系，所以A、B答案都有可能.21世纪教育网版权所有
答案:ABC
5.甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲＜p乙，则（ ）
A.甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
解析：由于两容器中的气体质量相等，体积相等，可利用查理定律求解，即，由于p甲＜p乙，故T甲＜T乙，选项A错，B对；温度是分子平均动能的标志，故选项C对，D错.
答案:BC
6.一个密闭的绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成A、B两部分空间，在A、B两部分空间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定，A部分气体的体积大于B部分气体的体积，温度相同，如图8-2-11所示，若拔出销钉后，达到平衡时，A、B两部分气体的体积VA与VB的大小，有（ ）
图8-2-11
A.VA＞VB B.VA=VB C.VA＜VB D.条件不足，不能确定
解析：对气体压强大小决定因素的理解和物理过程、物理情境的分析是正确解本题的关键.
初态两气体质量相同，VA＞VB，因此气体分子密度不同，ρA＜ρB,又因为温度相同，根据气体压强的决定因素可知pA＜pB.当活塞销钉拿掉，因为pA＜pB，所以活塞向A气体方向移动，活塞对A气体做功，B气体对活塞做功，导致A气体密度增加，温度升高，而B气体密度减小，温度降低，直至pA′=pB′,此时TA′＞TB′.又因为最终两边气体压强相等活塞才能静止，而两边气体质量相等，A气体温度高于B气体温度，两边压强要想相等，只有A气体密度小于B气体密度，故最终一定是VA′＞VB′，选项A正确.21·cn·jy·com
答案:A
7.一个开着窗户的房间，温度为7℃时室内空气质量为m千克，当温度升高到27℃时，室内空气的质量为_________千克.2-1-c-n-j-y
解析：应用盖·吕萨克定律，以跑到室外气体与室内气体整体为研究对象，设原来体积为V1，温度升高后体积为V2，已知T1=280 K，T2=300 K，根据盖·吕萨克定律：V1/T1=V2/T2得
因温度升高后留在室内的气体体积仍为V1，占总体积的比例为
所以
答案:
8.一圆筒形汽缸静置于地面上，如图8-2-12所示.汽缸的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，汽缸内的横截面积为S，大气压强为p0，平衡时汽缸的容积为V.现用手握住手柄缓慢向上提，设汽缸足够长，在整个上提过程中气体温度保持不变，并不计汽缸内气体的质量及活塞与汽缸壁间的摩擦，求将汽缸刚提离地面时活塞上升的距离.21教育网
图8-2-12
解析：设开始状态汽缸内气体的压强为p1，汽缸刚要离开地面时缸内气体压强为p2，体积为V2，开始时，活塞受到重力mg、大气压力p0S和缸内气体的压力p1S而达到平衡，根据平衡条件得：p1S=p0S+mg21cnjy.com
∴p1=p0+mg/S
当汽缸刚要离开地面时，汽缸体受到重力Mg、外面大气压力p0S和缸内气体压强的压力p2S作用而平衡.
则p2S+Mg=p0S
∴p2=p0-Mg/S
由于初、末状态的变化过程中，缸内气体的质量和温度都保持不变，遵守玻意耳定律.根据玻意耳定律有：p1V=p2V2
即（p0+mg/S）V=（p0-Mg/S）V2
∴
活塞上升的距离为
答案:
9.如图8-2-13所示，圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上，汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气.汽缸质量为M=10 kg，缸壁厚度不计，活塞质量m=5.0 kg，其横截面积S=50 cm2，与缸壁摩擦不计.在缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面接触并对地面无压力.现设法使缸内气体温度升高，问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时，汽缸对地面恰好无压力？（大气压强p0=105 Pa，g取10 m/s2）【出处：21教育名师】
图8-2-13
解析：当温度T1=273+27=300 K时，活塞对地面无压力，列平衡方程：p1S+mg=p0S
解得p1=p0-=105 Pa-=0.9×105 Pa
若温度升高，气体压强增大，汽缸恰对地面无压力时，列平衡方程：p2S=p0S+Mg
解得p2=p0+Mg/S=105 Pa+=1.2×105 Pa
根据查理定律：
∴t=127 ℃.
答案:127 ℃
10.如图8-2-14所示,A是容积很大的玻璃容器，B是内径很小的玻璃管,B的左端与A端相通,右端开口,B中有一段水银柱将一定质量的空气封闭在A中,当把A放在冰水混合物中时,B的左管比右管中水银高30 cm;当B的左管比右管的水银面低30 cm时,A中气体的温度是多少?(设大气压强p0=760 mmHg)21*cnjy*com
图8-2-14
解析：由于A的体积很大而B管很细,所以A中的气体可看作是体积不变,由查理定律即可求解.
以A中的气体为研究对象,初状态温度T1=273 K,压强p1=p0-ph=760 mmHg-300 mmHg=460 mmHg;末状态压强p2=p0+ph=760 mmHg+300 mmHg=1 060 mmHg.由查理定律有可求得A中气体的温度.21教育名师原创作品
答案:629 K
11.有一组同学对温度计进行专题研究.他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为：一麦秆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱.根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度.为了研究“伽利略温度计”，同学们按照资料中的描述自制了如右图所示的测温装置.图8-2-15中A为一塑料小瓶，B为一吸管，通过软木塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有一高度差h.然后进行实验研究：
图8-2-15
（1）在不同温度下分别测出对应的水柱高度h，记录的实验数据如下表所示
温度/℃
17
19
21
23
25
27
h/cm
30.0
24.9
19.7
14.6
9.4
4.2
Δh=hn-1-hn
5.1
根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差，并填入表内的空格.由此可得结论：
①当温度升高时，管内水柱高度h将___________（填：变大，变小，不变）.
②水柱高度h随温度的变化而___________（选填“均匀”或“不均匀”）变化；试从理论上分析并证明结论②的正确性（提示：管内水柱产生的压强远远小于一个大气压）.
_____________________________________________________________________________；
______________________________________________________________________________.
（2）通过实验，同学们发现用“伽利略温度计”来测温度，还存在一些不足之处，其中主要的不足之处有：
①____________________________________________________________________________；
②____________________________________________________________________________.
解析：根据Δh=hh-1-hn可依次计算出相邻两次测量水柱的高度差，根据测得的数据，可以得到管内水柱高度随温度的升高而下降，水柱高度h随温度的变化而均匀变化.证明时可将被封闭的气体选作研究对象.因为管内水柱产生的压强远远小于一个大气压，所以封闭气体的压强近似等于大气压强.其发生的变化看作等压变化，即可证出.其不足之处一是测量温度的范围小，二是当大气压强改变时，h的高度将随着改变.21·世纪*教育网
答案:(1)5.2 5.1 5.2 5.2 ①变小 ②均匀 V/T=ΔV/ΔT=k(k为常数)，ΔV=k·ΔT=k·Δt,所以（S为管的横截面积），即h随温度的变化而均匀变化www-2-1-cnjy-com
（2）①测量温度范围小 ②温度读数受大气压影响
走近高考
12.(2005上海高考，25)内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10-3 m3的理想气体.现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃.（1）求汽缸内气体的最终体积；（2）如图8-2-16所示，在p-V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化.（大气压强为1.0×105 Pa）【来源：21cnj*y.co*m】
图8-2-16
解析：（1）在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变p0V0=p1V1 ①
由①式解得×1.0×105 Pa=2.0×105 Pa ②【版权所有：21教育】
在缓慢加热到127 ℃的过程中压强保持不变 ③
由③式解得×1.0×10-3 m3≈1.47×10-3 m3 ④2·1·c·n·j·y
（2）如图3所示
图3
答案:（1）1.47×10-3 m3
(2)如上图所示
3 理想气体的状态方程
主动成长
夯基达标
1.一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是（ ）21世纪教育网版权所有
A.先等温膨胀，再等容降温 B.先等温压缩，再等容降温
C.先等容升温，再等温压缩 D.先等容降温，再等温压缩
解析：根据理想气体的状态方程,若经过等温膨胀则T不变V增大，再经等容降温V不变，T减小，由可知，V增大，T减小，P一定变化.A不正确.同理可以判断C不正确，B、D正确.www.21-cn-jy.com
答案:BD
2.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图8-3-3所示，下列说法中正确的是（ ）
图8-3-3
A.a→b过程中，气体体积增大，压强减小 B.b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C.c→a过程中，气体压强增大，体积变小 D.c→a过程中，气体内能增大，体积不变
解析：a→b过程中，T不变，分子平均动能不变，p减小，分子密集程度变小，气体体积变大，选项A正确.b→c过程中，压强不变，温度降低，分子平均动能变小，分子密集程度相应变大，故体积减小，选项B错误.c→a过程中，T升高，内能增加，压强与温度成正比，体积不变，所以选项C错误，选项D正确.2·1·c·n·j·y
答案:AD
3.如图8-3-4所示，甲、乙、丙三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，甲管竖直向下做自由落体运动，乙管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，丙管沿倾角为45°的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，甲、乙、丙三管内的空气柱长度l甲、l乙、l丙的关系为（ ）
图8-3-4
A.l乙=l丙=l甲 B.l乙＜l丙＜l甲 C.l乙＞l丙＞l甲 D.l乙＜l丙=l甲
解析：以水银柱为研究对象，甲受力如图4甲所示，产生向下a=g的加速度，p0S+mg-p甲S=ma=mg,所以p甲=p0.【来源：21·世纪·教育·网】
乙受力如图4乙所示，产生竖直向上a=g的加速度，p乙S-mg-p0S=ma=mg,p乙S=2mg+p0S
=2ρShg+p0S,p乙=2ρgh+p0.
图4
丙受力如图4丙所示，产生沿斜面向下的加速度a=gsin45°,沿斜面方向有p0S-p丙S+mgsinθ21*cnjy*com
=ma=mgsinθ,p丙=p0.
同质量气体，分子数目相同，温度相同，分子平均动能相等，压强大的只可能分子密集程度大，体积小，所以V乙＜V丙=V甲，故l乙＜l丙=l甲.【出处：21教育名师】
答案:D
4.如图8-3-5所示，导热汽缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，并缓慢降低汽缸外部环境温度，则（ ）【版权所有：21教育】
图8-3-5
A.气体压强增大，内能可能不变 B.外界对气体做功，气体温度可能降低
C.气体体积减小，压强增大，内能一定减小 D.外界对气体做功，气体内能一定增加
解析：要正确解答本题必须抓住几个关键的词语，“细砂慢慢漏出”、“缓慢降低”温度、“导热汽缸”所隐含的内容为：活塞受力平衡，内部气体压强增大;缸内气体温度逐渐降低，则气体内能减小.21cnjy.com
细砂慢慢漏出的过程中，由活塞的受力情况可知，缸内气体的压强逐渐增大，又因为内部气体温度随外界温度而降低，所以活塞将缓慢上升，其能量的转化情况是外界对气体做功，气体对外放热，气体内能减小，所以正确的选项为C.21教育名师原创作品
答案:C
5.在冬季，装有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，其中主要原因是（ ）
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：因为经过一夜，温度下降，分子平均动能变小，体积不变，分子密集程度不变，只有瓶内压强减小，外界压强不变，外界压强大于瓶内压强，故瓶塞被压紧.
答案:D
6.一定质量的理想气体（ ）
A.先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度
B.先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积
C.先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度
D.先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能
解析：压强是由分子对器壁的频繁撞击引起的，微观上，分子平均动能和密集程度决定压强，等压膨胀，分子密集程度减小，必然分子平均动能增加，温度升高，再等容降温，最后的温度不一定低于起始温度，故A选项错.先等温膨胀，体积变大，再等压压缩体积，最后体积不一定小于起始体积，故B项错.先等容升温，再等压压缩，分子密集程度变大，分子平均动能减少，温度下降，其温度有可能大于、小于或等于起始温度，故C项正确.从热力学第一定律知等容加热气体，是气体只吸收热量，内能增加再绝热压缩，是只对气体做功，内能一定增加，所以内能必大于起始内能，故D项正确.21·cn·jy·com
答案:CD
7.体积分别为30 L和10 L的两容器内，分别装有127℃,10 atm(106 Pa)的空气和真空，当把两者用细管连通后，气体的温度变成了47℃，则最终容器内气体的压强为____________.
解析：据可得 atm=6 atm
答案:6 atm
8.如图所示绝热活塞将气缸分为两部分，起初两边均充有同温度的同种理想气体，平衡时VA∶VB=2∶1,现将A中气体温度升到127℃，B气体温度降到-73℃，则平衡后左右两部分气体体积之比V′A∶V′B=____________.【来源：21cnj*y.co*m】
解析：开始时两侧压强相同设为P0，平衡后，两侧压强也相同，设为P.设VA=2V0，VB=V0，对A有，对B有21*cnjy*com
解得：VA′∶VB′=4∶1
答案:4∶1
9.在湖面下50 m深处，温度为7℃，体积为1 cm3的气泡，升到湖面，温度为17℃，体积将变为多大？（p0=10 m水柱）
解析：在深处时
p1=p0+h=(10+50) m=60 m水柱
V1=1 cm3
T1=(273+7) K=280 K
在湖面时p2=p0=10 m水柱
V2=？
T2=（273+17） K=290 K
根据理想气体状态方程：
得V2==6.2 cm3
答案:6.2 cm3
10.放在光滑地面上的汽缸如图8-3-6所示，缸体质量为2 kg，活塞质量为1 kg.静止时，活塞距离汽缸底面10 cm，活塞面积为100 cm2，外界大气压p0为1×105 Pa.现用水平推力F向左推活塞，活塞和汽缸以共同加速度向左加速运动，这时活塞和汽缸底的距离为8 cm,求水平推力F.（温度不变，下列因素不考虑：缸体厚度、空气阻力、活塞与汽缸间的摩擦）
图8-3-6
解析：本例气体系统处于力学非平衡状态，需要综合应用气体定律和牛顿运动定律解题.由于整个装置一起做加速运动，为了求F，只要求出加速度即可.而求加速度最简便的方法是以缸体为研究对象，利用牛顿第二定律求解.21教育网
装置静止时，汽缸内气体的压强为p0,体积V1=l1S=1×10-3 m3;设装置加速运动时气体的压强为p2,体积V2=l2S=8×10-4 m3,由玻意耳定律得：p0V1=p2V2 ①
装置加速运动时，缸体受力情况如图所示，由牛顿第二定律得：p2S-p0S=Ma ②
以整个装置为研究对象，则F=（M+m)a,解得F=（M+m)(p0V1S/V2-p0S)/M=375 N
答案:375 N
走近高考
11.(2006上海高考，19A)一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V0，温度为27℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到2V0/3，温度升高到57℃.设大气压强P0=1.0×105 Pa,活塞与气缸壁摩擦不计.21·世纪*教育网
（1）求此时气体的压强；
（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0,求此时气体的压强.
解析：（1）由气体状态方程知,将P0=1.0×105 Pa,T0=300 K,T1=330 K,V1=代入上式，解得P1=1.65×105 Pa.www-2-1-cnjy-com
(2)气体发生等温变化，据玻意耳定律有P1V1=P2V2，将V2=V1代入可得P2=1.1×105 Pa.
答案:（1）1.65×105 Pa （2）1.1×105 Pa
12.(2004全国高考)一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0,有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0，这四种途径是：2-1-c-n-j-y
①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积
②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀
③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温
④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温
则下列说法正确的是（ ）
A.①②不可能 B.③④不可能 C.①③不可能 D.①②③④都可能
解析：四种途径的变化过程中，均有可能使的值保持恒定，符合气体的性质规律，故D项正确.
答案:D
4 气体热现象的微观意义
主动成长
夯基达标
1.关于气体分子运动的特点，正确的说法是（ ）
A.气体分子的运动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，当温度升高时，平均速率变大，但仍然遵循“中间多，两头少”的统计规律.由于分子运动的无规则性，对于某个分子的运动，不能由牛顿运动定律求得.至于平均速度，可以认为分子向各个方向运动概率相等，稳定时，平均速度几乎等于零，当温度升高时，平均速度不一定增大，故本例的正确答案为A.
答案:A
2.关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系，下列说法正确的是（ ）
A.温度升高时，气体分子的平均速率增大
B.温度相同时，各种气体分子的平均速率都相同
C.温度相同时，各种气体分子的平均动能相同
D.温度相同时，各种气体的内能都相同
解析：温度是物体所处热运动状态的一个重要参量，从分子动理论的角度看，温度是物体分子热运动的平均动能大小的标志，温度升高，气体分子的平均动能增加，气体分子的平均速率增大，因此，选项A正确；温度相同时，一定质量的各种理想气体平均动能相同，但由于是不同气体，分子质量不同，所以各种气体分子的平均速率不同，所以选项C正确，选项B错误；各种理想气体的温度相同，只说明它们的平均动能相同，气体的内能大小还和气体的质量有关，即使是相同质量的气体，由于是不同气体，所含分子数不同，其内能也不相同，所以选项D错误.选项A、C正确.21教育网
答案:AC
3.一定质量的气体，下列叙述正确的是（ ）
A.如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
B.如果温度不变压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
C.如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
D.如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
解析：气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的，选项A和D都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均速率如何变化却不知道；选项C由温度升高可知，分子的平均速率增大，但单位体积内的分子数如何变化未知，所以选项A、C、D都不对.21cnjy.com
选项B温度不变，分子平均速率不变，压强增大，必然是单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数增大，所以选项B正确.21·cn·jy·com
答案:B
4.质量相同，温度也相同的氧气和氢气（可看作理想气体），它们具有相同的（ ）
A.分子数 B.分子平均速率 C.内能 D.分子的平均动能
解析：氧气和氢气的摩尔质量不同，质量相等的氧气和氢气的摩尔数不同，所以分子数也不相同，选项A错；温度是分子平均动能的标志，温度相同时，氧气的氢气的分子平均动能相同，但由于氧气分子的质量比氢气分子质量大，所以它们的平均速率并不相等,选项B错、D对；氧气的分子数比氢气分子数少，分子平均动能相同，所以氧气的内能要比氢气的内能小，选项C错，选择D.www.21-cn-jy.com
答案:D
5.下列说法正确的是（ ）
A.只要温度相同，任何分子的平均速率都相同
B.不管分子间距离是否等于r0（r0是平衡位置分子距离），只要分子力做正功，分子势能就减小，反之分子势能就增加2·1·c·n·j·y
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.温度高的物体中的每一个分子的运动速率，一定大于温度低的每一个物体中每一个分子的速率
解析：温度相同，物体分子平均动能相同，而平均速率不一定相同，故选项A错，因为分子势能是由分子间相互作用才产生的，而分子力做负功，即外力对分子做正功，分子势能增加，反之，分子势能减小，故选项B对.物体内能是对大量分子而言；对于10个这样少的分子无意义，故选项C错.温度高的物体分子的平均速率大（相同物质），但具体的每一个分子的速率是不确定的，可能大于平均速率，也可以小于平均速率，故选项D错.
答案:B
6.一块10℃的铁与一块10℃的铝相比较，以下说法正确的是（ ）
A.铁的分子动能之和与铝分子动能之和相等
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，只能说明它们的分子平均动能相等，因此抓住“温度是分子平均动能的宏观标志”是解本题的关键.21世纪教育网版权所有
一块铁与一块铝温度相等，说明它们的分子平均动能相等，本题并没有说明铁与铝的质量，只有当它们的分子数相等时，分子总动能才相等，所以A项错；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，有快的也有慢的，因此不能说每个分子的动能相等，因此B错；尽管铁与铝的平均动能相等，但它们的分子质量不等，因此分子的平均速率也不会相等，故C项也错.www-2-1-cnjy-com
答案:D
走近高考
7.(2006全国高考Ⅰ，8)下列说法中正确的是（ ）
A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧列，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大2-1-c-n-j-y
B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大21*cnjy*com
C.压缩一定量的气体，气体的内能一定增加
D.分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大
解析：气体的压强与两个因素有关：温度和体积.A、B选项只强调一方面，故均不正确；C选项中，体积减小，但温度不一定增加，内能不一定增大，错误；D项中，分子a在靠近分子b的过程中，分子力做正功，分子动能增大，D项正确.【来源：21·世纪·教育·网】
答案:D
8.(2005天津高考)下列说法正确的是（ ）
A.一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大
B.一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大
C.气体压强是由气体分子间的斥力产生的
D.在失重的情况下，密闭容器内的气体容器壁没有压强
解析：一定质量的气体压强由温度和体积共同决定，体积减小，温度也有可能降低，A选项正确；温度不变，压强增大，则体积必减小，B选项错误；气体的压强是由气体分子频繁地撞击器壁而产生的，C选项错误；失重时，气体分子数密度和气体分子的平均动能均不变，所以密闭容器内的气体对器壁的压强不变，D选项错误.21·世纪*教育网
答案:A
1 功和内能
主动成长
夯基达标
1.用下列方法改变物体的内能，属于做功的方式是（ ）
A.搓搓手会感到手暖和些 B.汽油机汽缸内的气体被压缩
C.车刀切下的炽热铁屑 D.物体在阳光下被晒热
解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能；汽缸压缩气体，对气体做功；车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使内能发生改变；物体在阳光下被晒热，不是外力.21*cnjy*com
答案:ABC
2.说出下列过程中是什么能量转化为内能
（1）物体沿粗糙斜面下滑（ ）
（2）电源变压器发热（ ）
（3）汽油机内气体燃烧后变成高温气体（ ）
（4）车刀切下炽热铁屑（ ）
解析：物体沿粗糙斜面下滑，克服摩擦力做功，机械能转化为内能；（2）电流做功，电能转化为内能；（3）气体燃烧，化学能转化为内能；（4）车刀切下铁屑时车刀做功使机械能转化为内能.
答案:（1）机械能 （2）电能 （3）化学能 （4）机械能
3.金属制成的汽缸中装有柴油和空气混合物，可能使柴油达到燃烧点的过程是（ ）
A.迅速向里推活塞 B.迅速向外拉活塞
C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外拉活塞
解析：物体内能的改变有两种方式，做功和热传递，而且两者是等效的.迅速向里推活塞，外界对气体做功，而且没来得及向外散热，内能增加温度升高，如果达到燃点即点燃，故A正确.迅速向外拉活塞气体对外做功，内能减小，温度降低，故B错.缓慢向里推活塞，外界对气体做功，但由于缓慢推，可充分与外界进行热交换，无法确定温度情况，故C错.同理D错.正确答案是A.
答案:A
4.关于内能和机械能，下列说法中正确的是（ ）
A.机械能很大的物体，其内能一定很大 B.物体机械能损失时，内能可能增加
C.物体内能损失时，机械能必然会减少 D.物体机械能为零时，内能可以不为零
解析：内能和机械能是两个不同的概念，其大小无必然联系，但可相互转化，故A、C选项错误，B、D选项正确.21cnjy.com
答案:BD
5.物体内能的大小（ ）
A.只与温度有关 B.只与质量有关
C.只与状态有关 D.与温度、体积都有关
解析：本题很容易漏掉选项C，其实，选项C就是在热力学中定义的系统内能，所以C选项当然是正确的；而系统的温度、体积都属于系统状态的某些因素，这些因素变化时，系统的内能也要变化，所以选项D也正确，而选项A、B不正确.21·世纪*教育网
答案:CD
6.关于温度的概念，下述说法中正确的是（ ）
A.温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的平均动能大
B.温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大
C.某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高
D.甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大
解析：温度是分子平均动能的标志，物体温度高，分子的平均动能大；分子平均动能是大量分子的统计结果，温度升高，速率大的分子数占总分子数的百分比增大，并不是每个分子的速率都增大，故A项正确，B项错误；物体内能增大时，温度不一定升高，如：一定质量的水汽化成同温度的水蒸气，温度不变，但内能增大了，C项错误；甲物体的温度高只能说明甲物体分子的平均动能大，由于两种物质的分子质量可能不同，故不能说甲物体的分子平均速率大于乙物体的分子平均速率，故D选项错误.2·1·c·n·j·y
答案:A
7.一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的速度无关，故容器中温度不变
B.因容器是绝热的，故容器中气体温度不变
C.因容器突然停止运动，气体分子运动的速度亦随之减小，故容器中温度降低
D.容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，机械运动的动能转化为分子热运动的动能，故容器中气体温度将升高【来源：21·世纪·教育·网】
解析：容器停止过程中，分子与容器壁碰撞，容器对分子做功，使容器的部分动能转化成分子热运动动能，故气体温度升高.21*cnjy*com
答案:D
8.下列叙述中正确的是（ ）
A.物体的内能与物体的温度有关、与物体的体积无关
B.物体的温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C.物体体积改变，内能可能不变
D.物体在压缩时，分子间存在斥力，不存在引力
解析：物体内能是物体内所有分子动能和势能的总和，因为分子的动能与温度有关，而分子势能与体积有关，故内能与温度和体积都有关系，A不正确；温度越高，分子平均动能越大，平均速率越大，即无规则热运动越激烈，所以B正确；物体体积改变时，分子动能和势能如果同时变化，并且其一增加，另一减少，且增加量与减少量相等时，内能不变，故C正确；物体被压缩时，分子间同时存在引力和斥力，但表现为引力，故D错误.
答案:BC
9.下列说法正确的是（ ）
A.温度低的物体内能小
B.温度低的物体分子的平均动能小
C.温度低的物体内分子运动的平均速率小
D.物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大
解析：温度是分子平均动能的标志，一个温度低的物体与温度高的物体相比，能够确定的就是其分子的平均动能一定小，故B答案正确，而物体的内能既包括分子动能又包括分子势能，故A不正确；分子的平均动能小，分子的平均速率不一定小，因为不同分子的质量也不相等，故C不正确；物体速度变大，物体的动能变大，但只要温度不变，物体内分子的平均动能就不变，故D不正确.本题答案为B.21教育网
答案:B
10.如图10-1-1所示容器中A、B各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，原先，A中水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡，在这个过程中（ ）
图10-1-1
A.大气压力对水做功，水的内能增加 B.水克服大气压力做功，水的内能减少
C.大气压力对水不做功，水的内能不变 D.大气压力对水不做功，水的内能增加
解析：打开阀门，重力对水做功，此系统绝热，水的内能增加.
答案:D
11.物体在水平面上运动，速度由9 m/s减少到7 m/s的过程中，减少的动能全部转化为物体的内能，如果物体继续运动，又有一些动能全部转化为上述等量的内能，这时物体的速度是__________ m/s.21·cn·jy·com
解析：物体由9 m/s减少到7 m/s，摩擦力做的功Wf=ΔEk=×32 J，即内能减少×32 J.要使物体又有相等的动能转化为内能，设末速度为v，有
答案:
12.斜面高0.6 m，倾角为37°，质量是1.0 kg的物体由顶端从静止滑至底端，已知动摩擦因数为μ=0.25,g取10 m/s2.21世纪教育网版权所有
求：（1）物体到达底端时的速度.
（2）滑行过程中有多少机械能转化为内能.
解析：（1）由动能定理得：WG+Wf= mgh-μmgcosθ·L=，
（2）摩擦力做的功等于机械能的减少，全部转化为内能
ΔE=Wf=μmgcosθ·L=0.25×1×10×0.8×1 J=2 J
答案:(1) (2)ΔE=2 J
走近高考
13.(2005四川高考，19)一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中（ ）www.21-cn-jy.com
A.外界对气体做功，气体分子的平均动能增加
B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减少
C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加
D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减少
解析：绝热膨胀过程，体积增大，气体对外做功，内能减少，分子平均动能减少.
答案:D
14.(2004,广东高考，8)如图10-1-2所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep（弹簧处于自然长度时的弹性势能为零），现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（ ）www-2-1-cnjy-com
图10-1-2
A.Ep全部转换为气体的内能
B.Ep一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
C.Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D.Ep一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
解析：当绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，对气体做功，静止时，弹簧伸长了一些，但弹簧仍处于被压缩状态，根据能量守恒定律可知，应选择D.2-1-c-n-j-y
答案:D
15.(2004江苏高考，5)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲＜p乙，则（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A.甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B.甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C.甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D.甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
解析：质量相等的同种气体装在相同容器中，说明两种气体的体积相同，则两种气体分子的密集程度相同，由于p甲＜p乙，一定是乙容器中分子热运动比甲容器中气体分子热运动剧烈，则乙容器中气体的温度高于甲容器中气体的温度，所以B正确，A错误；由于乙容器中气体的温度高于甲容器中气体的温度，则乙容器中气体分子的平均动能大于甲容器中气体分子的平均动能，所以C正确，D错误.【出处：21教育名师】
答案:BC
16.如图10-1-3所示，固定在水平面上的气缸内，用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸间无摩擦且和周围环境没有热交换.当用一个水平恒力F向外拉动活塞时，下列叙述正确的是（ ）【版权所有：21教育】
图10-1-3
A.由于没有热交换，气缸内气体的温度不变
B.由于拉力对活塞做正功，气体的温度升高
C.由于气体体积变大，所以气体内能增加
D.由于气体膨胀对外做功，所以气体内能减少
解析：分析题意得：拉力对气缸做正功，增加了气缸的机械动能，而不是分子的平均动能，相反，拉动活塞，气体膨胀对外做功，所以内能会减少，所以选项A、B、C都是错误的，选项D正确.21教育名师原创作品
答案:D
2 热和内能
主动成长
夯基达标
1.下列说法中，正确的是（ ）
A.物体吸收热量，其内能必定增大
B.物体吸收热量，温度不变，体积必然增大
C.0℃水结成0℃冰，其分子势能减小，内能增大
D.0℃水结成0℃冰，其分子势能减小，内能也减小
解析：物体吸收热量，但此热量未必用以增加物体内能，它也可能转化为对外界做功，因此其内能未必增大，选项A错；一般情况下，物体吸收热量，若温度不变，即分子动能不变，则这些热量或者转化成分子势能，或者转化为对外所做的功，在这两种情况下，体积都将增大.但是，如上述所说，如果发生了相变之类的状态变化，情况将有所不同，吸收的热量可能会转化为相变潜能而体积不一定增大，选项B错；0℃水结成0℃冰，这时虽然体积增大，但由于释放了相变潜能，分子势能不是增大而是减小了，因此内能不是增大而是减小了，选项C错.www.21-cn-jy.com
答案:D
2.在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是（ ）
A.电流通过电炉丝时其温度升高 B.在阳光照射下水的温度升高
C.铁锤打铁使铁块温度升高 D.在炉火上的水被烧开
解析：选项A是电流做功改变物体内能，C是铁锤做功改变物体的内能，故选项A、C错，选项B、D均为热传递改变物体的内能，选项B、D对.21*cnjy*com
做功改变物体内能的实质是其他形式的能与内能之间的相互转化，而热传递改变物体内能的实质是物体内能的相互转移，这也是判断一个过程是以何种方式改变物体内能的关键.
答案:BD
3.下列说法正确的是（ ）
A.熔融的铁块化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变
B.物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增加
C.A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能
D.A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同
解析：本题的关键是对温度和内能这两个概念的理解，温度是分子平均动能的标志，内能是所有分子动能和分子势能的总和，故温度不变时，内能可能变化.两物体温度相同时，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由式知平均速率可能不同，故选项A错，选项D正确.最易错的是认为有热量从A传到B，肯定A的内能大，其实有热量从A传到B只说明A的温度高，但内能还要看它们的分子总数和分子势能这些因素，故选项C错.机械运动的速度增加与分子热运动的动能无关，故选项B错.21世纪教育网版权所有
答案:D
4.一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比（ ）
A.气体内能一定增加 B.气体内能一定减小
C.气体内能一定不变 D.不能确定
解析：气体的内能是由热传递和做功共同决定的，现在吸收热量和对外做功同时进行，不知道具体的数值关系，因此无法判断，所以选项D正确.2·1·c·n·j·y
答案:D
5.物体的内能增加了20 J ,下列说法中正确的是（ ）
A.一定是外界对物体做了20 J的功 B.一定是物体吸收了20 J的热量
C.一定是物体分子动能增加了20 J D.物体的分子平均动能可能不变
解析：做功和热传递都可以改变物体内能，物体内能改变20 J，其方式是不确定的，因此A、B错误.而物体内能包括所有分子的平均动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、势能三者决定，因此答案C错误.2-1-c-n-j-y
答案:D
6.如图10-2-1所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B在光滑地面上自由滑动，这次F做的功为W2，生热为Q2，则应有（ ）【版权所有：21教育】
图10-2-1
A.W1＜W2，Q1=Q2 B.W1=W2，Q1=Q2
C.W1＜W2，Q1＜Q2 D.W1＞W2，Q1＜Q2
解析：解决本题的关键是找出相对位移，再由公式求热量.公式Q=f·l是由能量守恒守律推导而来的.因此，也可以根据能量守恒，通过求其他形式的能量的减少量来间接求内能的增加量.设B板长为L,A、B间摩擦力为f，当B固定时，W1=FL，Q1=fs相=fL；当B不固定时，如图11由于A对B有摩擦力使B向右移sB，则A的位移为（L+sB），所以W2=F（L+sB），Q2=fs相=fL，选项A正确.21·cn·jy·com
图11
答案:A
7.如图10-2-2所示，A、B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B两球用同一材料制作，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则（ ）
图10-2-2
A.A球吸收的热量较多 B.B球吸收的热量较多
C.两球吸收的热量一样多 D.无法确定
解析：A、B两球升高同样的温度，体积又相同，则二者内能的变化相同，而B球是处在水银中的，B球膨胀时对外做功多，因此B球吸收热量多.利用球体体积的变化从而找到做功关系，是本题解决的关键所在，也是本题的创新之处.21教育网
答案:B
8.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，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，其内能就不变化
解析：组成物体的所有分子热运动的动能与分子间势能的总和，叫做物体的内能，它与物体分子热运动的能量状态相对应.内能变化将伴随着做功过程或热传递过程，热量只是热传递过程中表征内能变化多少的物理量，因此，不存在物体含热量多少的概念.
温度是物体大量分子无规则运动平均动能的宏观标志，温度越高表明分子平均动能越大.因此，选项C是正确的.一个物体的温度不变，仅表明它的分子热运动的平均动能没有变化，但是，分子间的势能有可能变化，即内能有可能变化，如晶体熔解过程，温度不变，所吸收的热量用来增加分子间的势能.因此，选项D不正确.21教育名师原创作品
答案:C
9.若对物体做1 200 J的功，可使物体温度升高3℃，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3℃,那么物体应吸收___________ J的热量，如果对该物体做3 000 J的功，物体的温度升高5℃，表明该过程中，物体还___________（填“吸收”或“放出”）热量___________ J.21*cnjy*com
解析：做功和热传递在改变物体内能上是等效的，因此用做功方式使物体温度升高3℃，如用吸热方式，也使温度升高3℃应吸收1 200 J的热量.
如对物体做功3 000 J，温度升高5℃，而物体温度升高5℃，需要的功或热量应为ΔE.
1 200 J=cm×3
ΔE=cm×5
故ΔE=2 000 J
因此物体应放出1 000 J的热量.
答案:1 200 放出 1 000
10.重1 000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40℃以上，气锤至少应落下多少次？设气锤撞击铁块时做的功有60%用来升高铁块的温度［取g=10 m/s2,铁的比热c=0.46 J/(g·℃）］.【来源：21cnj*y.co*m】
解析：当气锤下落到刚接触铁块时刻的动能
Ek=mgh=103×10×2.5 J=2.5×104 J
由动能定理得，气锤撞击铁块所做的功
W=Ek-0=2.5×104 J
使铁块温度升高40 ℃所需热量
Q=cmΔt=0.46×200×103×40 J
=3.696×106 J.
设气锤落下n次，才能使铁块温度升高40℃，则由能量守恒定律得n·Wη=Q
=246.4次.
所以气锤至少落下247次，才能使铁块温度升高40℃以上.
答案:247次
11.太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率是1.4 kW,今要用凹面镜制成太阳灶烧水，并要使初温为20℃,质量为5 kg的水在1 200 s内沸腾，则太阳灶中凹面镜受光照面积的直径至少应该是多少？（设太阳灶的总效率为50%）【来源：21·世纪·教育·网】
解析：设凹面镜的直径为d，在t=1 200 s内太阳辐射到凹面镜的能量
E=Pt·S=×3.14d2×1 400×1 200=1.318 8×106d2
根据能量守恒可知 50%E=cmΔt
1.318 8×106d2×50%=4.2×103×5×(100-20)d=1.6 m.
答案:1.6 m
12.某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验，用一面积为0.1 m2的面盆盛6 kg的水，经太阳光垂直照射5 min，温度升高5℃、若地表植物接收太阳光的能力与水相等，试计算：【出处：21教育名师】
（1）每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少？
（2）若绿色植物在光合作用中要吸收1 kJ的太阳能可放出0.05 L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少L的氧气？（1公顷=104 m2)21cnjy.com
解析：(1)0.1 m2,5 min吸收太阳能为
E=cmΔt=4.2×103×6×5 J=1.26×105 J
所以每平方米每秒吸收太阳能E′=4.2×103 J.
(2)每公顷每秒吸收太阳能
E=4.2×103×104 J=4.2×107 J.
故放出氧气：×0.05 L=2 100 L.
答案:(1)4.2×103 J (2)2 100 L
走近高考
13.(2006四川高考，19)对一定质量的气体，下列说法中正确的是（ ）
A.温度升高，压强一定增大 B.温度升高，分子热运动的平均动能一定增大
C.压强增大，体积一定减小 D.吸收热量，可能使分子热运动加剧、气体体积增大
解析：温度升高，由于不知体积如何变化，不能确定压强是否增大，选项A错；同理选项C错；温度是分子热运动平均动能的标志，选项B对；吸收热量时分子热运动加剧和体积增大都是可能的，选项D对.21·世纪*教育网
答案:BD
14.(2004北京高考，1)下列说法正确的是（ ）
A.外界对气体做功，气体的内能一定增大
B.气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
C.气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大
D.气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大
解析：做功和热传递是改变物体内能的两种方式，A、B两选项的错误在于只强调了问题的一方面，而忽略了另一方面，故选项A、B错；据温度是分子热运动平均动能的标志知，选项C错，选项D对.www-2-1-cnjy-com
答案:D
3 热力学第一定律能量守恒定律
主动成长
夯基达标
1.在一个大气压下，1 kg 100℃的水变为1 kg 100 ℃的水蒸气的过程，下列说法中正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A.内能不变，对外界做功，一定是吸热过程
B.内能增加，吸收的热量等于内能的增加
C.内能不变，吸收的热量等于对外界做的功
D.内能增加，从外界吸热，吸收的热量等于对外界做的功和增加的内能的和
解析：水变成同温度的水蒸气时，分子间距从r0增大到约10r0，体积要扩大约1 000倍，故需克服大气压力对外做功，同时克服分子力做功，分子势能增加内能增加.由热力学第一定律ΔU=Q+W，则Q=ΔU-W，其中W为负值，故选项D正确.21cnjy.com
答案:D
2.对于一定质量的气体加热，气体吸收了500 J的热量，它受热膨胀的过程中对外做功300 J，气体的内能将怎样改变（ ）www.21-cn-jy.com
A.增加800 J B.减少800 J C.增加200 J D.减少200 J
解析：由公式ΔU=W+Q可得出ΔU=-300 J+500 J=200 J.
答案:C
3.(2006江苏南京模拟)在温度均匀的水池中，有一小气泡正在缓慢向上浮起，体积逐渐膨胀，在气泡上浮的过程中（ ）21·世纪*教育网
A.气泡内的气体对外界放出热量
B.气泡内的气体与外界不发生热传递，其内能不变
C.气泡内的气体对外界做功，其内能减少
D.气泡内的气体对外界做功，同时从水中吸收热量，其内能不变
解析：气泡向上浮起的过程中体积膨胀，对外做功，由于温度不变，内能不变，一定从水中吸热.
答案:D
4.一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始状态，用W1表示外界对气体做功，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（ ）21*cnjy*com
A.Q1-Q2=W2-W1 B.Q1=Q2 C.W1=W2 D.Q1＞Q2【来源：21cnj*y.co*m】
解析：气体状态回到原来的状态，则气体的内能不变，即ΔU=0，由热力学第一定律可得ΔU=W+Q，所以ΔU=0，W=-Q，依题意可得Q1-Q2=W1-W2，其他关系无法确定.气体状态变化时，气体做功的情况非常复杂，例如气体膨胀后再压缩到原体积，做功的代数和不一定为零.
答案:A
5.运动员跳伞后，在某一段时间内以8 m/s2的加速度下降，在该过程中（ ）
A.重力势能只转化为动能 B.机械能转化为内能
C.机械能守恒 D.系统的总能量守恒
解析：物体加速度为8 m/s2,说明物体除受重力以外还受阻力作用，克服阻力做功，机械能转化为内能，但总能量守恒.21教育网
答案:BD
6.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作如何变化（ ）【版权所有：21教育】
A.降低 B.升高 C.不变 D.无法确定
解析：冰箱消耗电能使冰箱内外发生热交换而达到内部致冷，把冰箱与房间看作一个系统，打开冰箱门后，冰箱与房间内的热交换发生在系统内，不会引起总能量的变化.但系统消耗电能增加了系统的总能量，冰箱正常工作，根据能的转化与守恒定律知，增加的系统能量转化为内能使房间的温度升高，故选B.2·1·c·n·j·y
答案:B
7.单摆在摆动过程中，其摆动幅度越来越小，这说明（ ）
A.能量正在逐渐消失 B.动能正在向势能转化
C.机械能是守恒的 D.总能量守恒，正在减少的机械能转化为内能
解析：单摆摆动过程中，克服空气阻力做功，机械能减少，内能增大，但总能量守恒.
答案:D
8.一定质量的气体从外界吸收了4.2×105 J的热量，同时气体对外做了6×105 J的功，问（1）物体的内能增加还是减少？变化量是多少？（2）分子的势能是增加还是减少？（3）分子的平均动能是增加还是减少？
解析：（1）气体从外界吸收热量Q=4.2×105 J,气体对外界做功W=-6×105 J，由热力学第一定律可得ΔU=W+Q=-6×105 J+4.2×105 J=-1.8×105 J,ΔU为负，说明气体的内能减少，减少了1.8×105 J.（2）因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀了，分子间的距离增大了，分子做负功，气体分子势能增加了.（3）因为气体的内能减少了，同时气体分子势能增加了，说明气体分子的平均动能一定减少了.
答案:（1）减少 1.8×105 J (2)增加 （3）减少
9.已知暖水瓶中盛有0.5 kg、25℃的水，一个学生想用上下摇晃的方法使冷水变为开水.假设每摇晃一次水的落差为15 cm，每分钟摇晃30次，不计所有热量损失，那么，他大约需要多长时间才可以把水“摇开”？［c水=4.2×103 J/(kg·℃）,g=10 m/s2］
解析：此问题中能量转化的方向是：上摇时学生消耗自身的能量通过对水做功转化为水的重力势能，下落时水的重力势能转化为动能再转化为水的内能.由于不计一切热量损失，根据水的重力势能减少量等于水的内能的增加量可求解.
设“摇开”水需时t分钟，水升温ΔT，由ΔEp减=ΔE内增=Q水吸
得30mg·Δht=cmΔT
min=7.0×103 min
即他要“摇开”水大约需要7.0×103分钟，相当于5天的时间.
答案:5天
10.用钻头在铁块上钻孔时，注入20℃的水5 kg，10 min后水的温度上升到100℃，并有1 kg的水变成水蒸气，如果钻头的功率为10 kW，则在钻头做功的过程中，有百分之几的功用来改变水和水蒸气的内能？［已知水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃),100℃的水的汽化热L=2.3×106 J/kg］
解析：根据功率的定义，钻头做的功为W总=Pt=104×600 J=6×106 J,水和水蒸气吸热，使其内能增加为ΔU=cmΔt+Lm=〔4.2×103×5×(100-20）+1×2.3×106〕 J=4×106 J.因此，用来改变水和水蒸气的内能的功占钻头做功的百分数为
答案:67%
走近高考
11.(2005江苏高考，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：21*cnjy*com
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、V2）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,T1＜T2
C.P1＜P2,T1＜T2 D.P1＜P2,T1＞T2
解析：从（P0、V0、T0）变到（P2、V2、T2），V2＞V0，表明对外做功，ΔU=Q+W，Q=0，ΔU＜0，则T2＜T0=T1;P0V0/T0=P1V1/T1=P2V2/T2,T1=T0,V1=V2＞V0，所以P2＜P1＜P0,选A.
答案:A
12.(2004广西高考，4)下列说法正确的是（ ）
A.外界对一物体做功，此物体的内能一定增加
B.机械能完全转化成内能是不可能的
C.将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变
D.一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少
解析：本题考查热力学第一定律.由W+Q=ΔU可知ΔU由W、Q共同决定.选项A、C错误，选项D正确；机械能可以通过克服摩擦做功全部转化为内能，选项B错误.
答案:D
13.(2006天津高考，4)如图10-3-1，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，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小（ ）21·cn·jy·com
图10-3-1
A.从外界吸热 B.内能增大 C.向外界放热 D.内能减小
解析：金属筒在下降过程中，水对筒的压强增大，因此气体的压强增大，气体体积减小，外界对气体做功；又水温恒定，气体内能不变，而外界对气体做了功，则气体应向外界放热，选项C正确.此题考查物体的内能和热力学第一定律.【来源：21·世纪·教育·网】
答案:C
14.“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在太平洋海域，坠落过程可简化为从一个近圆轨道（可近似看作圆轨道）开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部经过升温、熔化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠入大海.此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E′通过其他方式散失（不考虑坠落过程中发生化学反应所需的能量）.2-1-c-n-j-y
（1）试用以下各物理量的符号表示散失能量E′的公式；
（2）根据下列数据，算出E′的数值.（结果保留两位有效数字）坠落开始时，空间站的质量m0=1.17×105 kg；
轨道距地面的高度为h=146 km;
地球半径R=6.4×106 m；
坠落空间范围内重力加速度取g=10 m/s2;
入海残片的质量为m=1.2×104 kg;
入海残片的温度升高Δt=3 000 K；
入海残片的入海速度为声速v=340 m/s;
空间站材料每千克升温1 K平均所需能量C=1.0×103 J；
每销毁1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J
解析：本题以社会关注的“和平号”空间站坠落事件为背景，考查综合应用牛顿运动定律、能量守恒定律解决实际问题的能力.通过建模计算空间站初态机械能总量，分析坠落过程中的能量转化并应用能量守恒观点列出方程是解答本题的关键.应用能量守恒定律解决物理问题时，应弄清物理过程和状态，分析参与转化的能量有哪几种，哪些增加，哪些减少，然后由守恒观点列出方程.www-2-1-cnjy-com
（1）根据题给条件，从近圆轨道到地面的空间范围内重力加速度g=10 m/s2,若以地面为重力势能零点，坠落过程开始时空间站在近圆轨道的重力势能为Ep=m0gh ①【出处：21教育名师】
以v表示空间站在近圆轨道上的速度，由牛顿定律可得
②21教育名师原创作品
其中，r为轨道半径，则r=R+h ③
由②③式可得空间站在近圆轨道上的动能为
④
由①④式得，近圆轨道上空间站的机械能为
E=Ep+Ek= ⑤
在坠落过程中，用于销毁部分所需的能量为
Q汽=（m0-m)μ ⑥
用于残片升温所需的能量
Q残=cmΔt ⑦
残片动能为
E残= ⑧
以E′表示其他方式散失的能量，由能量守恒得
E=Q残+Q汽+E残+E′ ⑨
由此得E′=m0g〔〕-（m0-m)μ--cmΔt ⑩
(2)将数据代入⑩，得E′=2.9×1012 J.
答案:(1)E′=-(m0-m)μ--cmΔt (2)2.9×1012 J
4 热力学第二定律 5 热力学第二定律的微观解释
主动成长
夯基达标
1.下列关于热传导的说法中，正确的是（ ）
A.热量只能从高温物体流向低温物体，而不能从低温物体流向高温物体
B.热量可以从低温物体传递给高温物体
C.热量可以有条件地从低温物体传递给高温物体，只要低温物体内能足够大
D.热量可以有条件地从低温物体流向高温物体，条件是外界必须做功
解析：克劳修斯表述并没有排除热量由低温物体流向高温物体，说法A错；说法B比较笼统，但并无错误；说法C对条件的解释有错误，热量的流向与物体内能无直接关联，C错，说法D正确.2·1·c·n·j·y
答案:BD
2.关于热力学第二定律，下列说法正确的是（ ）
A.热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律
B.热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律
C.热力学第二定律是物理学家从理论推导得出来的结果
D.由于热力学第二定律没有理论和实验的依据，因此没有实际意义
解析：热力学第二定律，是物理学家通过对大量自然现象的分析，总结了生产和生活经验得到的结论，是一个经验定律，它并不能通过理论和实验来证明，但它符合客观事实，因此是正确的.它揭示了宏观过程的方向性，使人们认识到第二类永动机不可能制成，对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义.21教育网
答案:B
3.下列说法中正确的是（ ）
A.第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律
B.第二类永动机违背了能量转化的方向性
C.自然界中能量是守恒的，所以不用节约能源
D.自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便利用，所以要节约能源
解析：第一类永动机是违背了能量守恒定律，第二类永动机是违背了能量转化的方向性.
答案:BD
4.下列说法正确的是（ ）
A.热量有可能由低温物体传给高温物体
B.气体的扩散过程具有方向性
C.只要尽量完善工艺水平，热机效率可以达100%
D.热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程都具有方向性
解析：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但借助外界作用是可以实现的；无论如何提高工艺水平，热机的效率是不可能达到100%；热力学第二定律说明了与热现象有关的宏观过程都具有方向性.21·cn·jy·com
答案:ABD
5.下列说法中，正确的是（ ）
A.功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转化为功
B.热机必须是具有两个热源，才能实现热功转化过程
C.热机的效率不可能大于1，但可能等于1
D.热机的效率必定小于1
解析：本题要求全面领会开尔文表述的含义，同时注意语言逻辑性，开尔文表述没有排除热量可以完全转化为功，但必然要发生其他变化，选项A错.开尔文表述指出，热机不可能只有单一热源，但未必就是两个热源，可以具有两个以上热源，选项B错.由可知，只要Q2≠0，则η≠1,如果Q2=0，则低温热源可以不存在，违反开尔文表述，选项C错，选项D正确.【来源：21·世纪·教育·网】
答案:D
6.下列哪些现象属于能量的耗散（ ）
A.利用水流发电获得电能 B.电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能
C.电池的化学能转化为电能 D.火炉把房子烤暖
解析：能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重新收集并加以利用的能不能称能量耗散.本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等，只有当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能，才无法重新吸收并加以利用，但本题没有告诉这光能用来做什么，故不能算能量耗散，只有火炉把房子烤热后使燃料的化学能转化成内能并流散在周围环境中，无法重新收集，并加以利用，才是能量耗散.www-2-1-cnjy-com
答案:D
7.关于空调机，下列说法正确的是（ ）
A.制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体
B.制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体
C.冷暖空调机工作时，热量既可以从低温物体传到高温物体，也可以从高温物体传到低温物体
D.冷暖空调机工作时，热量只能从低温物体传到高温物体
解析：空调机工作时，热量可以从低温物体传到高温物体，因为这里有外界做功.
答案:ABC
8.下列过程中，可能实现的是（ ）
A.将海水温度自动下降时释放的内能全部转变为机械能
B.利用海洋不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能完全变为机械能
C.在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高
D.静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来
解析：内能不可能自发地全部转化为机械能，而不引起其他变化，但机械能可以自发地全部转化为内能.
答案:C
9.把水和酒精混合后，用蒸发的方式又可以分开，然后液化恢复到原来的状态，这说明（ ）
A.扩散现象没有方向
B.将水和酒精分开时，引起了其他变化，故扩散具有方向性
C.将水和酒精分开时，并没有引起化学变化，故扩散现象没有方向性
D.用本题的实验，无法说明扩散现象是否具有方向性
解析：像许多自然发生的过程一样，扩散现象是有方向性的.
答案:B
走近高考
10.(2006广东高考，4)关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（ ）
A.第二类永动机违反能量守恒定律
B.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加
C.外界对物体做功，则物体的内能一定增加
D.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
解析：第二类永动机并不违反能量守恒定律，跟热现象有关的宏观过程均具有方向性.
做功和热传递是改变物体内能的两种方式，做功是内能和其他形式的能之间的转化，热传递是内能之间的转移.故答案为D.有些考生错误的认为物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加；有的考生错误的认为外界对物体做功，则物体的内能一定增加.从而得出错误的选项.21世纪教育网版权所有
答案:D
11.(2006广东高考，8)图10-4-3为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外.下列说法正确的是（ ）21cnjy.com
图10-4-3
A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
解析：由热力学第二定律知，热量不能自发地由低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助.电冰箱把热量从低温的内部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能.故答案为选项B、C.www.21-cn-jy.com
答案:BC
12.(2004广东高考，4)下列说法正确的是（ ）
A.机械能全部变成内能是不可能的
B.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式21·世纪*教育网
C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的
解析：本题考查热力学第二定律.由热力学第二定律可知选项C错误，选项D正确；机械能可通过克服摩擦全部转化为内能，选项A错误；第二类永动机没有违背能量守恒定律，而是违反了热力学第二定律，因而不能制成，选项B错误.2-1-c-n-j-y
答案:D
6 能源和可持续发展
主动成长
夯基达标
1.为了减缓大气中CO2浓度的增加，可以采取的措施有（ ）
A.禁止使用煤、石油和天然气 B.开发使用核能、太阳能
C.将汽车燃料由汽油改为液化石油气 D.植树造林
解析：能源与环境保护是相互制约的，要尽量节约常规能源的使用，大力开发新能源.
答案:BD
2.产生酸雨的祸首是（ ）
A.二氧化碳 B.氟利昂 C.二氧化硫 D.一氧化碳
解析：酸雨的主要成份是亚硫酸，二氧化硫与空气中的水蒸气接触会生成亚硫酸，故选项C正确.
答案:C
3.下面关于能源的说法中正确的是（ ）
A.能源是取之不尽，用之不竭的
B.能源是有限的，特别是常规能源，如煤、石油、天然气等
C.大量消耗常规能源会使环境恶化，故提倡开发利用新能源
D.核能的利用对环境的影响比燃烧石油、煤炭大
解析：尽管能量守恒，但耗散的内能无法重新收集利用，所以能源是有限的，特别是常规能源，选项A错，选项B对.常规能源的利用比核能利用对环境的影响大，选项C对，选项D错.【来源：21·世纪·教育·网】
答案:BC
4.二氧化碳对长波辐射有强烈的吸收作用，行星表面发出的长波辐射到大气以后被二氧化碳截获，最后使大气升温，大气中的二氧化碳像暖房的玻璃一样，只准太阳的辐射热进来，却不让室内的长波热辐射出去，大气中的二氧化碳的这种效应叫温室效应.这是目前科学界对地球气候变暖进行分析的一种观点，根据这种观点，以下说法成立的是（ ）
A.在地球形成的早期，火山活动频繁，排出大量的二氧化碳，当时地球的气温很高
B.经过漫长的年代，地壳的岩石和气体二氧化碳发生化学反应，导致二氧化碳减少，地球上出现了生命
C.由于工业的发展和人类的活动，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上气温正在升高
D.现在地球正在变暖的主要原因是工业用电和生活用电的急剧增加，是电能和其他形式的能转化为内能
解析：本题的观点是二氧化碳的温室效应.
地球形成的早期，地壳不如现在牢固，地球不如现在稳定，火山活动频繁，符合地质的发展规律.由于火山的喷发，排出大量的二氧化碳`，这是必然的现象，进而导致当时地球的气温很高.地球上的岩石由于多种原因，其中包括岩石中的矿物成份与水、氧气、二氧化碳发生化学反应，使岩石进一步分化，最后形成土壤，二氧化碳减少，形成了适合生命生存的条件.由于工业的发展和人类的活动，大量地使用常规能源，导致二氧化碳在空气中的含量增大，地球上的气温正在升高.生活用电和工业用电是电能和其他形式的能的转变，会产生热.四个选项都很正确，但就温室效应这一观点而言，选项A、B、C是正确的.
答案:ABC
5.关于能源的开发和利用，你认为下列哪些观点是错误的（ ）
A.能源是有限的，无节制地利用常规能源，如石油之类，是一种盲目的短期行为
B.根据能量守恒定律，担心能源枯竭是一种杞人忧天的表现
C.能源的开发和利用，必须要同时考虑其对环境的影响
D.通过核聚变和平利用核能是目前开发新能源的一种新途径
解析：能量虽然守恒，但有的资源好利用，有的资源难以利用，资源短缺成为社会发展的阻碍，因而要合理开发利用，故选项B错.www.21-cn-jy.com
答案:B
6.处理污水时要不要除去磷（化合态），有以下几种意见，你认为正确的是（ ）
A.磷是生物的营养元素，不必除去
B.含磷的污水是很好的肥料，不必处理
C.磷过量会引起磷中毒，因此污水中的磷必须除去
D.磷对人无毒，除去与否都无关紧要
解析：磷是动植物生命所需的微量元素，但磷过量会引起磷中毒，故应除去.
答案:C
7.在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率=，一个人骑电动自行车，消耗1 MJ（106 J）的能量可行驶30 km.一辆载有4人的普通轿车，消耗320 MJ的能量可行驶100 km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是（ ）21*cnjy*com
A.6∶1 B.12∶5 C.24∶1 D.48∶7
解析：电动自行车客运效率,普通轿车的客运效率,二者效率之比为24∶1.
答案:C
8.人类利用煤、石油、天然气、柴草，归根到底是间接利用了（ ）
A.海洋能 B.核能 C.太阳能 D.化学能
解析：煤、石油、天然气是由古生物经复杂的变化形成的，称为化石能源，这类能源最初的积累来源于太阳能.柴草由植物直接获取，而植物生长的能量也来源于太阳能，植物经光合作用将太阳能转化为化学能.化石能源、柴草的能量，最初都源于太阳能，植物是通过光合作用将太阳能转化为化学能的.21教育网
答案:C
9.据《中国环境报》报道：一份科技攻关课题研究结果显明，我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨造成的经济损失高达15亿多元.为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规.
（1）在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度.在20世纪约60—70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面浓度降低了30%之多，请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明其理由.
（2）用传统的煤、石油做燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油做燃烧相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？www-2-1-cnjy-com
解析：（1）不可取，因为SO2的排放总量并没有减少，进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害.
（2）传统的煤、石油做燃料的缺点是：首先煤、石油是不可再生的化石燃料，其资源是有限的.其次燃烧后生成的SO2、NOx等严重污染大气，进而形成酸雨，燃烧后产生的CO2又会造成温室效应.与传统的煤、石油做燃料相比，H2可以作为新能源.它的主要优点是：①H2可以用水作为原料来制取；②H2燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的3倍；③氢燃料的最大优点是燃烧产物为水，不会污染环境，还可循环使用.它的缺点是不易获得和携带.
10.有一座瀑布的高度是50 m，流量为12 m3/s,计划在瀑布底部利用水流能发电.设在瀑布顶处水流速度与从发电机处水轮机内流出速率相等，且水流能有65%被利用.求安装的发电机功率至少多大？21·世纪*教育网
解析：单位时间内减少的重力势力E=ρQhg，被利用来发电的功率
P=ρQghη=103×12×9.8×50×0.65 W
=3.8×106 W.
答案:3.8×103 kW
图12
11.风能是“可再生资源”.我国风力资源丰富，利用风力发电是一种经济而又清洁的能源.我国甘肃省某地，四季的平均风速为10 m/s，已知空气的密度为1.3 kg/m3,该地新建的小型风力发电机的风车有三个长度均为12 m长的叶片，转动时可形成半径为12 m的一个圆面.
（1）若这个风车能将通过此圆面内的10%的气流的动能转化为电能，那么该风车带动发电机功率为多大？（保留两位有效数字）21世纪教育网版权所有
（2）为了减少风车转动的磨损，根据最新设计，在转动轴与轴承的接触部分镀了一层纳米陶瓷，一般的陶瓷每立方厘米含有1010个晶粒，而这种纳米陶瓷每立方厘米含有1019个晶粒，若把每个晶粒看成球形，并假设这些晶粒是一个挨着一个紧密排列的，那么每个晶粒的直径大约为多少纳米?2-1-c-n-j-y
解析：(1)每秒通过圆面的气流构成一个长为v，底面积为S=πR2的圆柱体，如图12所示，则这部分空气的质量m=ρπR2v，其动能为Ek=,每秒转化的电能即为发电机的功率,代入数据解得P=2.9×104 W.【来源：21cnj*y.co*m】
（2）假设这种纳米陶瓷的每个晶粒的直径为d，则,代入数据解得d=5×10-9 m=5 nm.
答案:（1）2.9×104 W (2)5 nm
12.太阳每年辐射到地球上的能量可达1018 kW·h.
（1）试估算太阳每年释放的热量；
（2）如果太阳辐射到地球上的能量全部用来推动热机发电，能否每年发1018度电？
解析：(1)地球到太阳的距离为r=1.5×1011 m,地球的半径为R=6.4×106 m,所以地球的接收面积为S=4πR2.以太阳为球心，以日地距离为半径画一球面，其面积为S′=4πr2,太阳辐射的能量全部通过该球面.由比例关系：得【版权所有：21教育】
=2.2×1027 kW·h.
（2）由热力学第二定律知，热机的效率无法达到100%，因此每年发出的电能小于1018度.
答案:（1）2.2×1027 kW·h (2)1018度
13.（1）1791年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分之一.请由此估算地球的半径R（保留两位有效数字）.21·cn·jy·com
（2）太阳与地球的距离为1.5×1011 m，太阳光以平行光束入射到地面，地球表面2/3的面积被水所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%能量重新辐射出去，太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106 J的能量)，而后凝结成雨滴降落到地面.21教育名师原创作品
①估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）；
②太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面，W只是其中的一部分.太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明两个理由.21*cnjy*com
解析：（1）由题意可知地球周长的等于1 m的一千万倍，则有2πR×=1.00×107,所以R=6.4×106 m.（2）①设太阳一年中辐射到地球水面部分的总能量为W，则W=1.87×1024 J.设凝结成雨滴一年降落到地面上水的总质量为m，则由题意得
=5.14×1017 kg.
设地球表面覆盖一层水的厚度为h，水的密度为ρ，则有m=ρ·4πR2h，则
=1.01 m=1.01×103 mm.
答案:(1)6.4×106 m (2)①1.01×103 mm ②太阳辐射到地球的能量没有全部到达地面的原因是由于大气层的吸收，大气层的散射或反射、云层遮挡等.
14.能源问题是当前热门话题，传统的能源——煤和石油，一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕；另一方面，使用过程中也带来污染.寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向.利用潮汐发电即是一例.2·1·c·n·j·y
关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也.”下图是利用潮汐发电的示意图.左方为陆地和海湾，中间为大坝；其下有通道，水经通道可带动发电机.涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道［图10-6-1（甲）］，潮降至最低点时放水发电［图10-6-1（乙）］；待内外水面高度相同；再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电［图10-6-1（丙）］.设海湾面积为5.0×107 m2，高潮与低潮间高度差3.0 m，则一天内水流的平均功率为 MW.
图10-6-1
（注：实际上由于各种损失，发电功率仅为水流的平均功率的10%—25%.例如法国兰斯河（the Rance River）潮汐发电站水势能释放平均功率240 MW，而发电功率仅为62 MW.）
解析：潮汐发电其实就是将海水的重力势能转化为电能.
每次涨潮时，流进海湾（落潮时流出海湾）的海水的重力为
Mg=ρVg=1.0×103×5.0×107×3×10 N=1.5×1012 N
其重心的高度变化为h=1.5 m
一天内海水两进两出，故水流功率为
≈1.0×108 W
即P≈100 MW.
答案:100
走近高考
15.(2006广东高考，13（2）)风力发电是一种环保的电能获取方式.图10-6-2为某风力发电站外观图.设计每台风力发电机的功率为40 kW.实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29 kg/m3,当地水平风速约为10 m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？21cnjy.com
图10-6-2
解析：风的动能： ①
风在t时间内通过叶片为半径圆的质量：m=ρV=ρπl2vt ②【出处：21教育名师】
ρπl2v3η ③
由①②③得 l≈10 m ④
答案:10 m
16.小明学习了热学的有关知识后，知道水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量.于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30 kg 20 ℃的水烧开.求：（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果家用煤的热值为3×107 J/kg,从理论上讲小时家每天烧水做饭需要多少千克煤？（3）小明家实际平均每天烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0.5 kg算，他家每天实际用煤2 kg，由此，小明他计算出了他家煤炉的效率只有16.5%,你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？（4）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低、浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？
解析：可根据热量的计算公式求出水吸收的热量，Q=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×30 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×107 J.水吸收热量与煤放出热量相同时，需要煤的质量为理论值m煤==0.336 kg.影响炉子效率低的主要因素是燃料利用率低和散热严重，煤燃烧后的废气和废渣都会造成对环境污染.分析时注意联系生活实际.
答案:（1）1.008×107 J. （2）0.336 kg. （3）煤不能完全燃烧，热量散失严重. （4）产生废气、废渣、污染环境.
