【物理汇编】最新3年高考2年模拟：第十四章 热 学
文档属性
| 名称 | 【物理汇编】最新3年高考2年模拟：第十四章 热 学 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2010-07-05 10:43:00 | ||
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文档简介
第十四章 热 学
第一部分 三年高考题荟萃
2010年高考新题
1．2010·重庆·1５给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体
A．从外界吸热 B.对外界做负功
B.分子平均动能减少 D.内能增加
【答案】 A
【解析】胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，体积增大的过程。温度不变，分子平均动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。A正确
2．2010·全国卷Ⅰ·19右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
【答案】BC
【解析】分子间距等于r0时分子势能最小，即r0= r2。当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错BC对。在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D错误。
【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系
3. 2010·全国卷Ⅱ·16如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中
A．气体对外界做功，内能减少
B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度降低
D．气体压强变小，温度不变
4. 2010·上海物理·14分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则
（A）分子间引力随分子间距的增大而增大
（B）分子间斥力随分子间距的减小而增大
（C）分子间相互作用力随分子间距的增大而增大
（D）分子间相互作用力随分子间距的减小而增大
答案：B[来源:Zxxk.Com]
解析：根据分子力和分子间距离关系图象，如图，选B。
本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化，图象的理解。
难度：中等。
5. 2010·上海物理·22如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为____pa（大气压强取1.01*，g取）。若从初温开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m，则此时气体的温度为____℃。
解析：
，T2=306K，t2=33℃
本题考查气体实验定律。
难度：易。
6．2010·江苏物理·12(A)（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是 ▲ 。
（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ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5KJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小 ▲ KJ,空气 ▲ （选填“吸收”或“放出”）
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/和2.1kg/，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数=6.02。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）
答案：
7．2010·福建·28（1）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。若以横坐标表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国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 。（填选项前的字母）
（2）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 。（填选项前的字母）
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
答案：（1）D （2）C
8. 2010·上海物理·10如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为，管内外水银面高度差为
，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则
（A）均变大 （B）均变小
（C）变大变小 （D）变小变大
【解析】根据，变大，变小，根据，变大，选D。
本题考查气体状态方程。难度：中等。
9. 2010·上海物理·17一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则
气体体积在
（A）过程中不断增加
（B）过程中保持不变
（C）过程中不断增加
（D）过程中保持不变
【解析】首先，因为的延长线通过原点，所以是等容线，即气体体积在过程中保持不变，B正确；是等温线，压强减小则体积增大，A正确；是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接ao交cd于e，则ae是等容线，即，因为，所以，所以过程中体积不是保持不变，D错误；本题选AB。
本题考查气体的图象的理解。难度：中等。对D，需要作辅助线，较难。
10．2010·海南物理·17(1)下列说法正确的是
(A)当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小
(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
(C)单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
(D)当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部
(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
【答案】ADE
【解析】一定质量的气体吸热时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能减小，(A)正确；玻璃是非晶体，(B)错；多晶体也有固定的熔点，(C)错；液体表面层内的分子液体内部分子间距离的密度都大于大气，因此分子力的合力指向液体内部，(D)正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，(E)对。
(2)(8分)如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为、压强为的理想气体．和分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求
(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积：
(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q .
【答案】 (ⅰ) ；(ⅱ)
【解析】 (ⅰ)在气体由压缩下降到的过程中，气体体积不变，温度由变为，由查理定律得 ①
在气体温度由变为的过程中，体积由减小到，气体压强不变，由着盖·吕萨克定律得 ②
由①②式得 ③
(ⅱ)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为
④
在这一过程中，气体内能的减少为
⑤
由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为
⑥
由②③④⑤⑥式得
⑦
11．2010·上海物理·30如图，一质量不计，可上下自由活动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积。在电键K断开时，两室中气体压强均为，ND间距，DM间距，将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距，DM间距，活塞D所带电量的绝对值(式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量)求：
两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；
活塞受到的电场力大小F；
M所带电荷产生的场强大小和电源电压U;
使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。
解析：
（1） 解得P1=80Pa
，解得P2=720Pa
（2）根据活塞受力的平衡，N。
（3）因为E为D与M所带电荷产生的合场强，EM是M所带电荷产生的场强大小，所以E=2EM，所以，所以，得。
电源电压
（4）因减小，减小，向下的力减小，增大，减小，向上的力增大，活塞向上移动。
本题考查电场、电场力，气体等综合知识和分析综合能力。
难度：难。
把电场和气体结合一起，具有新意。
2009年高考题
一、选择题
1.（09·重庆·14）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能） （ D ）
A．内能增大，放出热量 B．内能减小，吸收热量[来源:学科网ZXXK]
C．内能增大，对外界做功 D．内能减小，外界对其做功
2.（09·四川·16）关于热力学定律，下列说法正确的是 （ B ）
A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K
B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C.吸收了热量的物体，其内能一定增加
D.压缩气体总能使气体的温度升高
3.（09·全国卷Ⅰ·14）下列说法正确的是 （ A ）
A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小
D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。
4.（09·全国卷Ⅱ·16）如图，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 （ BC ）[来源:学#科#网Z#X#X#K]
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：本题考查气体.当电热丝通电后,右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.根据气体定律左边的气体压强增大.BC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。
5.（09·北京·13）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是 （ D ）
A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度-时间图线，故C项错误；故只有D项正确。
6.（09·上海物理·2）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 （ A ）
A．温度和体积 B．体积和压强
C．温度和压强 D．压强和温度
解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。
7.（09·上海物理·9）如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为(VA、(VB，压强变化量为(pA、(pB，对液面压力的变化量为(FA、(FB，则 （ AC ）
A．水银柱向上移动了一段距离 B．(VA＜(VB
C．(pA＞(pB D．(FA＝(FB
解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：；对气体B：，又初始状态满足，可见使A、B升高相同温度，，，因此，因此液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此(VA=(VB，所以B、D错误。
二、非选择题
8.（09·广东物理·13）（1）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过 方式改变物体的内能，把
转变为内能。
（2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，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 。
答案：（1）做功，机械能；(2)热量，升高，增大[来源:学|科|网Z|X|X|K]
解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。
9.（09·山东物理·36） (8分)一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。
（1）求气体在状态B时的体积。
（2）说明BC过程压强变化的微观原因
（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体 放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。
解析：设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，,代入数据得。
(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。
(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于
考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律
10.（09·浙江自选模块·14）“物理3-3”模块（10分）一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。
（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是
A.大于大气压强
B.是由于气体重力而产生的
C.是由于气体分子之间的斥力而产生的
D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的
（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是
A.球内气体体积变大
B.球内气体体积变小
C.球内气体内能变大
D.球内气体内能不变
(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.013105Pa，取g=10 m/s2，则气球内气体的压强为 Pa。（取4位有效数字）
气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？
答案：（1）AD ；(2)BD；（3）1.053*105Pa 面积相同
11.（09·江苏卷物理·12.A）（选修模块3—3）（12分）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是 。（填写选项前的字母）
（A）气体分子间的作用力增大 （B）气体分子的平均速率增大
（C）气体分子的平均动能减小 （D）气体组成的系统地熵增加
（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡 （填“吸收”或“放出”）的热量是 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。
（3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。
答案：A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 设气体体积为，液体体积为，
气体分子数, (或)
则 （或）
解得 (都算对)
解析：（1）掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。D 项正确。
（2）本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。
（3）微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为，气体分子数, (或)
则 （或）
解得 (都算对)
12.（09·海南物理·14）（12分）（I）（4分）下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）
（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；
（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；
（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；
（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；
（E）一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；
（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。
（II）（8分）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
答案：（1）ADEF （4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）
（II）（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。
根据玻意耳—马略特定律有
式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得
②
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖—吕萨克定律有
③
式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得
④
评分参考：本题8分。①至④式各2分。
13.（09·上海物理·21）（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：
（1）稳定后右管内的气体压强p；
（2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p0＝76cmHg）
解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p0l0S＝p（l0－(h/2）S，
所以p＝78cmHg；
（2）插入水银槽后左管压强：p’＝p＋(g(h＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝＝4cm，中、左管内气体p0l＝p’l’，l’＝38cm，
左管插入水银槽深度h＝l＋(h/2－l’＋h1＝7cm。
14.（09·宁夏物理·34）（1）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 （填入选项前的字母，有填错的不得分） （ C ）
A. Pb >Pc，Qab>Qac
B. Pb >Pc，QabC. Pb Qac
D. Pb(2)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求
（i）第二次平衡时氮气的体积；
（ii）水的温度。
解析：
（i）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为0.8hS。
设末态的压强为P，由玻意耳定律得
①
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1，体积为V；末态的压强为，体积为，则
②
③
由玻意耳定律得
④
(i i) 活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得
⑤
2008年高考题
一、选择题
1.（08全国卷1）已知地球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为 ( )
A.4×1016 m3 B.4×1018 m3
C. 4×1020 m3 D. 4×1022 m3
答案：B
[解析]：大气压是由大气重量产生的。大气压强p==，带入数据可得地球表面大气质量m=5.2×1018kg。标准状态下1mol气体的体积为v=22.4×10-3m3，故地球表面大气体积为V=v=×22.4×10-3m3=4×1018m3，B对。
2.（08全国卷2）对一定量的气体， 下列说法正确的是 ( )
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈， 气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
答案：BC
[解析]：气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。
3.（08北京卷）15．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5000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．1千年 C．10万年 D．1千万年
答案：C
[解析]：1 g水的分子个数个，则完成任务所需时间t = =6×1018小时，约为1000年。
4.（08天津卷）下列说法正确的是 ( )
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
答案：D
[解析]：布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，他反映的是液体无规则的运动，所以A错误；没有摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全部转化为机械能的B错误，摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏加德罗常数C错；温度是分子平均动能的标志，只要温度相同分子的平均动能就相同，物体的内能是势能和动能的总和所以D正确
5.（08四川卷）下列说法正确的是 ( )
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．热量只能从高温物体向低温物体传递
C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现
D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
答案：D
[解析]：由热力学第一定律可知，做功与热传递可以改变物体的内能，D正确；故物体吸收热量时，其内能不一定增大，A错；由热力学第二定律可知，宏观的热现象有方向性，但若通过外界做功，热量也可以从低温物体传到高温物体，B、C错[来源:Zxxk.Com]
6.（08重庆卷）地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）( )
A.体积减小，温度降低 B.体积减小，温度不变
C.体积增大，温度降低 D.体积增大，温度不变
答案：C
[解析]：本题考查气体的有关知识，本题为中等难度题目。随着空气团的上升，大气压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低。所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小。
7.（08年上海卷理科综合）温度计是生活、生产中常用的测温装置。
右图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡
皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水
柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为，A、D
间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
答案：C
【解析】根据题意可知，温度越高，水柱上升的高度越高，A点温度最高，D点温度最低，故选项A、B错误。由于A、D间的刻度均匀分布，故水柱下端的温度为，选项C正确。
8.（08年上海卷）已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能 ( )
A.先增大后减小 B.先减小后增大
C.单调变化 D.保持不变
答案：B
[解析]：由PV/T为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，内能先将小后增大。
9.（08年上海卷）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
答案：ACD
【解析】：封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。
二、非选择题
10.（08海南卷）⑴下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣1分，最低得分为0分）．
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
⑵（8分）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端
密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气（可视为理
想气体），气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的
压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。
活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封．整个
抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：
①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
③当气体温度达到1.8T1时气体的压强．
解析：（1）BCE
A错误之处在于气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开；D选项中没考虑气体的体积对压强的影响；F选项对气温升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但不是每个分子速率增大，对单个分子的研究是毫无意义的。
（2）①由玻意耳定律得：，式中V是抽成真空后活塞下方气体体积
由盖·吕萨克定律得：
解得：
②由查理定律得：
解得：
11.（08江苏卷）(1)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2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J．
(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 (填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)．
(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为，结果保留一位有效数字)
答案：放出；；（2）；增加；（3）（都算对）
解析：（1）由热力学第一定律,得,说明气体放出热量.[来源:Z。xx。k.Com]
（2）由气态方程（常量）易判断出过程是等压变化，该过程温度升高，理想气体的内能增加。
（3） ①
的分子数 ②
由①②的个。
12.（08宁夏卷）(1)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，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是 。（填入选项前的字母，有填错的不得分）
A.气体分子的平均动能逐渐增大
B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多
C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变
D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量
答案：D
(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。
解析：设大气和活塞对气体的总压强为，加一小盒沙子对气体产生的压强为，由玻马定律得
①
由①式得
②
再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为h′
′ ③
联立②③式解得
h′= ④
本题考查玻马定律，对气体作为研究对象，分第一次加小盒沙子和第二次加沙子两次列玻马定律方程求解。
13.（08年山东卷）喷雾器内有10L水，上部封闭有latm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。
（1）当水面上方气体温度与外界沮度相等时，求气体压强，并从徽观上解释气体压强变化的原因。
（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。
解析：(l）设气体初态压强为，体积为；末态压强为，体积为，由玻意耳定律
①
代人数据得
②
微观解释：沮度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。
(2）吸热。气体对外做功而内能不变．根据热力学第一定律可知气体吸热。
2010年联考题
题组一
一、选择题
1．上海市2010届八校高三联考下列说法中正确的是（ D ）
（A）布朗运动是液体分子的无规则运动
（B）液体很难被压缩的原因是：当液体分子距离减小时，分子间斥力增大，分子间的引力减小，所以分子力体现为斥力
（C）每个分子的内能等于它的势能和动能的总和
（D）物体的内能大小与其温度、体积及所含物质的量三者有关
2．2010湛江市一模理综下列说法中正确的是 ( CD )
A．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热量交换
B．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
C．质量一定的理想气体，压强不变时，温度越高，体积越大
D．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
3. 陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟下列说法中错误的是（ ABC ） A 在冬季，剩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，是因为白天气温升高，大气压强变大 B 一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积 C 布朗运动就是液体分子的运动 D 在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
4．上海市七校2010届高三下学期联考一定量的理想气体的p-V图像如图所示，气体由状态A—B—C—D—A变化．气体对外做正功的变化过程是下列选项中的 ( B )
A．A→B
B．B→C
C．C→D
D． D→A
5．四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连，Ra为电阻丝，电源有内阻，气缸内有一定质量的理想气体，电键S闭合，现将变阻器的滑动片向下移动的过程中，下列说法正确的是( B )
A．气缸内气体压强减小
B．气缸内气体的内能增大
C．气体分子平均动能减小
D．气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少
6. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟一定质量的理想气体，体积由V1膨胀到V2，如果是通过等压过程实现，做功为W1、传递热量为Q1、内能变化为△U1；如果是通过等温过过程实现，做功为W2、传递热量为Q2、内能变化为△U2，则 ( A )
A、W1＞W2，Q1＞Q2，△U1＞△U2 B、W1＞W2，Q1＞Q2，△U1=△U2
C、W＞W，Q=Q，△U=△U D、W＜W，Q=Q，△U=△U
7．广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示，竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的，中间有一导热的固定隔板Q，Q的上下两边盛有温度和体积均相同的同种气体甲和乙，现用外力F将活塞P缓慢向下移动一段距离，则在移动P的过程中（ B ）
A．外力F对活塞做功，甲的内能不变
B．甲传热给乙，乙的内能增加
C．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少
D．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多
8．上海市七校2010届高三下学期联考如图所示，两端开口的弯管，右管插入水银槽中，左管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则 （ A ）
A．弯管右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，则右管内的水银柱的高度上升
D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升
9．河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟下列叙述中，正确的是( C )
A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大[来源:学,科,网]
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
10．河南省开封高中2010届高三上学期1月月考对一定量的气体，下列说法正确的是（ BC ）
A．气体体积是指所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少
11. 江西会昌中学2009～2010学年第一学期第三次月考下列有关热学知识的论述正确的是 （ BD ）
A．两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体
B．在一定条件下，低温物体可以向高温物体传递能量
C．第一类永动机违背能的转化和守恒定律，第二类永动机不违背能的转化和守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来
D．温度是物体分子热运动平均动能的标志
12．河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟绝热气缸的质量为M,绝热活塞的质量为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气,气缸中密封一部分理想气体,最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。如图所示,现拔去销钉,让气缸在斜面上自由下滑,当活塞与气缸相对静止时,被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较,以下说法正确的是( B )
A.气体的压强不变 B.气体的内能减少
C.气体的温度升高 D.气体的体积减小
13. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，在一只烧瓶口插入一细玻璃管，管的另一端与一水银压强计相通，烧瓶中封闭着一定质量的理想气体，开始气压计的U形管的两水银面一样高。现将瓶浸入热水中，改变烧瓶中气体的温度，则下面操作中正确的是（ BC ）
（A）为使气体保持等压，应向上移动A管（B）为使气体保持等压，应向下移动A管
（C）为使气体保持等容，应向上移动A管（D）为使气体保持等容，应向下移动A管
14．江西省吉水中学高三第二次月考物理试卷如图，导热气缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现在沙桶底部钻一小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低缸外部环境温度，则（ AB ）
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
15. 上海市六校2010届高三第一次联考关于物体的内能，下列说法中正确的是（ B ）
（A）温度升高时，每个分子的动能都增大 （B）温度升高时，分子的平均动能增大
（C）机械能越大，分子的平均动能就越大 （D）机械能越大，物体的内能就越大
16．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试一定质量的气体(分子力及分子势能不计)处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度升高同时压强减小，达到平衡状态Ⅱ，则在状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程 （ BD ）
A．气体分子的平均动能必定减小
B．单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少
C．气体的体积可能不变
D．气体必定吸收热量
17. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，U形管A、B内装有一部分水银，通过橡胶软管与玻璃管C相连，C管竖直插入水银槽中，若A、B、C三管内径相同，U形管两侧液面高度差为h，中间封有一段空气，则（ ABC ）
（A）C管内外水银面的高度差为h
（B）若将C管向下移动少许，则B管内水银面沿管壁上升
（C）若再往B管注入一些水银，则A管水银面上升的高度大于C管水银面下降的高度
（D）若环境温度升高，则A管水银面下降的高度等于C管水银面下降的高度
18. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试下列说法中正确的是 ( C )
A.第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律
B.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
C.地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低
D.热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体
19．河南省豫南九校2010届高三上学期第三次联考如图所示，一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体 A 和 B ，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对 A 气体加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则 ( AC )
A．气体 A 吸热，内能增加
B．气体 B 吸热，对外做功，内能不变
C．气体 A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
D．气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变
20. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，封闭一定质量的理想气体。现使气缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（ D ）
（A）V增大，F增大 （B）V增大，F减小
（C）V不变，F不变 （D）V增大，F不变
21. 江西会昌中学2009～2010学年第一学期第三次月考一水平放置的绝热气缸置于光滑平面上，用活塞封有部分理想气体，气缸与活塞的质量均为m（如右图所示），现给活塞施一向左的冲量I，使其向左运动，则在此后的运动中，被封闭气体增加内能的最大值是___________.
答案：I2/4m
22. 江苏省南师大附属扬子中学2010届高三周练（1）以下说法正确的是 ．
A．达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
B．分子间距增大，分子势能就一定增大
C．浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D．液体的表面层分子分布比液体内部密集，分子间的作崩体现为相互吸引
（2）某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ的热量，同时有2×106 kJ的热量排放给了低温热 库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了 kJ的功，热机的效率
％．
答案：（1）AC （2）6×106，75
23.海南省海口市2010届高三调研测试（1）下列说法正确的是
A．布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
B．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数
C．在使两个分子间的距离由很远（r＞10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大
D．在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。
E．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
F．通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机
（2）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温为T1。已知大气压强为P0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：
① 加热过程中气体的内能增加量。
② 现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。
答案：(1)A B E
(2)气体对外做功 (2分)
由热力学第一定律得 (1分)
解得 (1分)
（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2
则初态 (2分)
由气态方程 (1分) 解得 (1分)
24. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27(C，则在状态B的温度为_____(C。气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为_______J。（取1atm=1.0(105Pa）
答案：33(C 300J
25. 江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧。则以下说法中正确的是 ▲ 。
A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程
D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
(2)某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为 ▲ 个。已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L。（结果保留一位有效数字）
(3)如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过恒定电压为U的电源和阻值为R的电热丝构成回路，对气体a缓慢加热一段时间t后，a、b各自达到新的平衡状态。在此过程中，气体a内能增加量为，试求气体b的内能增加量。
答案：（1）AC（4分，漏选得2分，多选或错误不得分）
（2）1×1022（4分）
（3）对气体a，设气体克服外力做功的值为W。由于绝热系统，所以，由热力学第一定律：，得出。则对气体b来说，由于绝热系统，所以，内能增加量为（4分）
26．山东省费县一中2010届高三第一次调研测试（一）下列说法正确的是
Ａ．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 [来源:学科网]
Ｂ．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力
Ｃ．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小
Ｄ．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
（二）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmＨg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
答案：（一）A
【解析】本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错.
（二）（1） （2）
【解析】
（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。
根据玻意耳—马略特定律有 ①
式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得 ②
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖—吕萨克定律有 ③
式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得 ④
27．吉林省长白县2010届高三质量检测（1）一定量的气体从外界吸收了4.7×105J的热量，同时气体对外做功2.5×105J,则气体的内能增加了___________J.
（2）热力学第二定律有两种表述，一种是克劳修斯表述，另一种叫开尔文表述。请你写出开尔文表述:_________________________________________________
（3）用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为一个大气压的空气125cm3。自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，那么打了40次后胎内空气压强为多少？（设打气过程中气体的温度不变）
答案：（1）2.2×105J （3分）
（2）不可能从单一热库（源）吸收热量，使之完全变成功（全部对外做功），而不产生其他影响（不引起其他变化）.（3分）
（3）根据玻意耳定律得：p1V1=p2V
p2==2.5 大气压 （4分，方程结果各2分.）
28. 上海市六校2010届高三第一次联考如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装有密度为(的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强P0，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：
（1）右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强P1；
（2）温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；
（3）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为 L。
解析：（1）活塞刚离开卡口时，对活塞mg+P0S=P1S
得P1 =P0+ （3分）
（2）两侧气体体积不变 右管气体 = 得T1=T0（1+） （3分）
（3）左管内气体，V2=S P2= P0++(gL
应用理想气体状态方程 = 得T2=（P0++(gL） （4分）
29．上海市七校2010届高三下学期联考如图（a）所示，长为L＝75cm的粗细均匀、一端开口一端封闭的玻璃管，内有长度为d＝25cm的汞柱．当开口向上竖直放置、管内空气温度为27oC时，封闭端内空气柱的长度为36cm．外界大气压为75cmHg不变．
(1) 现以玻璃管的封闭端为轴，使它做顺时针转动，当此玻璃管转到水平方向时，如图（b）所示，要使管内空气柱的长度变为45cm，管内空气的温度应变为多少摄氏度?
(2)让气体的温度恢复到27oC，继续以玻璃管封闭端为轴顺时针缓缓地转动玻璃管，当开口向下，玻璃管与水平面的夹角θ=30o，停止转动如图（C）所示。此时再升高温度，要使管内汞柱下表面恰好移动到与管口齐平，则温度又应变为多少摄氏度?
解析：(1)P1V1/T1=P2V2/T2 2’
100×36/300=75×50/T2 T2=312.5K t2=39.5 oC 2’
(2) P1V1/T1=P3V3/T3 2’
100×36=（75-h）×（75-h） h=15cm 1’
P1V1/T1=P4V4/T4 1’
100×36/300=(75-7.5)×60/T4 T4=337.5K t3=64.5 oC 2’
2009年联考题
一、选择题
1.（上海市徐汇区）下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是 （ ）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能不变
C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大
D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大
答案：C
2.(北京市崇文区)一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则 （ ）
A．此单摆的固有周期约为0.5s
B．此单摆的摆长约为1m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
答案：B
3.(上海市南汇区)下列说法中正确的是 （ ）
A．摩擦生热的过程是不可逆过程
B．气体自由膨胀的过程是不可逆过程
C．由于总能量守恒，所以不会发生能源危机
D．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
答案：AB
4. (广东省中山一中2008—2009学年第一学期高三第一次统测)为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法中正确的是 （ ）
A．它是了利用电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射
B．它是了利用电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射
C．它是了利用电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射
D．它是了利用电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射
答案：A
5.(北京市东城区)如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，则 （ ）
A．质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向
B．P点振幅比Q点振幅小
C．经过△t=4s，质点P将向右移动8m
D．经过△t=4s，质点Q通过的路程是0.4m
答案：AD
6.(上海市南汇区)当气体温度升高时，下面说法中正确的是 （ ）
A．气体分子的平均动能会增大
B．所有气体分子的动能都相同
C．每个气体分子的动能都会增大
D．每个气体分子的速率都会增大
答案：A
7.(北京市东城区)下列说法正确的是 （ ）
A．质点做自由落体运动，每秒内重力所做的功都相同
B．质点做平抛运动，每秒内动量的增量都相同
C．质点做匀速圆周运动，每秒内合外力的冲量都相同
D．质点做简谐运动，每四分之一周期内回复力做的功都相同
答案：B
8.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)下列说法正确的是 （ ）
A．α射线与γ射线都是电磁波
B．原子核发生α衰变后，新核的质量数比原核的质量数减少4
C．原子核内某个中子转化为质子和电子，产生的电子从核内发射出来，就是β衰变
D．放射性元素的原子核数量越多，半衰期就越长
答案：BC
9.(上海市虹口区)如图所示，是一定质量的理想气体状态变化的过程中密度( 随热力学温度T变化的图线，由图线可知 （ ）
A．A→B过程中气体的压强变大。
B．B→C过程中气体的体积不变。
C．A→B过程中气体没有做功。
D．B→C过程中气体压强与其热力学温度平方成正比。
答案：ACD
10.(广东省肇庆一模)家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，因此，PTC元件具有发热、控温双重功能.对此，下列判断中正确的是 （ ）
A.通电后，其电功率先增大后减小
B.通电后，其电功率先减小后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度能自动保持在t1或t2不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度能自动保持在t1～t2的某一值不变
答案：AD
11.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)设有一分子位于如图所示的坐标系原点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作用力的大小，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表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－15m
B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－10m
C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－10m
D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－15m
答案：C
12.(上海市卢湾区)图（a）所示绝热气缸（气体与外界无热交换）内封闭一定质量的理想气体，电热丝通电前后，改变气体参量分别得到两条等温线．待气体状态稳定后陆续取走活塞上方部分物体，又得到一气体变化图线．则在图（b）中能正确反映上述三个变化过程的图线是 （ ）
A、ab cd和ad B、ab cd和cb C、ab ad和 ac D、cd ab和bd
答案：B
13.(北京市海淀区)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是 （ ）
A．电磁波可能是横波，也可能是纵波
B．正交的电场和磁场叠加，形成了电磁场
C．均匀变化的电场周围可产生电磁波
D．一切电磁波在真空中的传播速度为3.0(108m/s
答案：B
14.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，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，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出．气缸外部温度恒定不变，则 （ ）
A．缸内的气体压强减小，内能增加
B．缸内的气体压强增大，内能不变
C．缸内的气体压强增大，内能减少
D．外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变
答案：BD
15.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)下列说法中正确的是 （ ）
A．经典力学对处理微观高速运动的粒子具有相当高的正确性
B．牛顿运动定律成立的参考系称为惯性参考系
C．相对论时空观认为长度、质量、时间都是绝对不变的
D．爱因斯坦认为光就是以光速C运动着的光子流
答案：BD
16.（上海市静安区）一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是 （ ）
A．A→B温度升高，压强不变；
B．B→C体积不变，压强变大；
C．C→D体积变小，压强变大；
D．D点的压强比A点的压强小。
答案：ACD
17.(北京市西城区)一列简谐横波正沿着x轴正方向传播，波在某一时刻的波形图象如图所示。下列判断正确的是 （ ）
A．这列波的波长是8m
B．此时刻x = 3m处质点正沿y轴正方向运动
C．此时刻x = 6m处质点的速度为0
D．此时刻x = 7m处质点的加速度方向沿y轴负方向
答案：ABD
18.(上海市嘉定区)封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是（容器的热膨胀忽略不计） （ ）
A．密度不变，压强增大 B．密度不变，压强减小
C．压强不变，密度增大 D．压强不变，密度减小
答案：A
19.(北京市西城区)如图所示，一单摆摆长为L，摆球质量为m，悬挂于O点。现将小球拉至P点，然后释放，使
小球做简谐运动，小球偏离竖直方向的最大角度为θ。已知重力加速度为g。在小球由P点运动到最低点P′的过程中 （ ）
A．小球所受拉力的冲量为0
B．小球所受重力的冲量为
C．小球所受合力的冲量为
D．小球所受合力的冲量为
答案：D
20.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是 （ ）
A．“人造太阳”的核反应方程是
B．“人造太阳”的核反应方程是
C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是
D．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是
答案：AC
21.(上海市嘉定区)恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，下列说法中正确的是 （ ）[来源:学科网]
A．气泡内的气体对外界做功 B．气泡内的气体内能增加
C．气泡内的气体与外界没有热传递D．气泡内气体分子的平均动能保持不变
答案：AD
22.(上海市虹口区)用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化
的规律。 A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有
一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保
持瓶中气体体积不变 （ ）
A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动.
B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动.
C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动.
D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动.
答案：AD
23.(北京市海淀区)如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻R =2R1 ，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体
棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，固定电阻R1消耗的热功率为P, 此时 （ ）
A．整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgcosθ v
B 整个装置消耗的机械功率为 μmgcosθ v
C．导体棒受到的安培力的大小为
D．导体棒受到的安培力的大小为
答案：AD
24.(广东省中山一中2008—2009学年第一学期高三第一次统测)2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是 （ ）
A.质子 B.中子 C.电子 D.α粒子
答案：B
25.(上海市崇明县）如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，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，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是 （ ）
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；
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．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小；
D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大。
答案：D
26.(北京市宣武区)在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度及其波长（ ）
A?速度不变，波长减小 B?速度不变，波长增大
C?速度减小，波长变大 D?速度增大，波长不变
答案：A
27.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是 （ ）
A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
答案：A
28.(上海市宝山区)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像中与上述过程相符合的是 （ ）
答案：D
29.(北京市宣武区)一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出 （ ）
A?这列波的波长为5m
B?波中的每个质点的振动周期为4s
C?若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动
D?若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的
答案：C
30.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中,下列说法中正确的是 （ ）
A.电子运动的轨道半径可以是任意数值
B.电子跃迁过程中要吸收光子
C.电子跃迁过程中电子的动能增加了
D.电子在轨道上绕核运动的向心力是万有引力提供的[来源:Z&xx&k.Com]
答案：C
31.(上海市宝山区)下列说法中正确的是 （ ）
A．温度是分子平均动能的标志
B．物体的体积增大时，分子势能一定增大
C．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
D．利用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就一定可以求出该种气体的分子质量
答案：AC
32.(北京市东城区)如图所示，一个下面装有轮子的
贮气瓶停放在光滑的水平地面上，左端与竖直墙壁接触．
现打开右端阀门K，气体往外喷出，设喷口面积为S，
气体密度为( ，气体往外喷出的速度为v，则气体刚喷出时钢瓶左端对竖直墙的作用力大小是 （ ）
A．((S B．
C． D．((2S
答案：D
33.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)下列衰变中，属于α衰变的是 ( )
A． B．
C． D．
答案：C
34.(北京市丰台区)边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（d>L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有 （ ）
A．产生的感应电流方向相反
B．所受的安培力方向相反
C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量
答案：C
35.(广东省陈经纶中学)如图所示，质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，a 态是气缸放在冰水混合物中 气体达到的平衡状态，b 态是气缸从容器中移出后，在室温（27℃）中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的 是 （ ）
A．与 b 态相比，a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较少
B．与 a 态相比，b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C．在相同时间内，a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等
D．从 a 态到 b 态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量
答案：C
36.(北京市海淀区)如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则（ ）
A．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大
B．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
D．上滑过程的时间比下滑过程长
答案：C
37.(上海市卢湾区)如图所示，竖直放置的弯曲管ABCD，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3．外界大气压强为H0(cmHg)．后来在B管开口端注入一些水银，则 （ ）
A、注入水银前A内气体的压强为H0+ h1+ h3
B、注入水银后h1增大h3减小，A管内气体的压强可能不变
C、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小
D、注入水银后液面高度差的变化量△h2＞△h3
答案：ACD
38.(广东省三校联考)分子太小，不能直接观察，我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动，在下面所给出的四个研究实例中，采用的研究方法与上述研究分子运动的方法最相似的是 （ ）
A. 利用磁感线去研究磁场
B. 把电流类比为水流进行研究
C. 通过电路中灯泡是否发光判断电路中是否有电流
D. 研究加速度与合外力、质量间的关系时，先在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系，然后再在合外力不变的条件下研究加速度与质量的关系
答案：C
二、非选择题
39.（上海市徐汇区）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；
（2）当气体温度达到1.8T1时的压强p。
解析：（1）从活塞上方的压强达到p0到活塞上方抽成真空的过程为等温过程：
1.5p0(V1＝0.5p0(V2（2分），V2＝3V1，
缓慢加热，当活塞刚碰到玻璃管顶部时为等压过程：
＝
T2＝1.2 T1
（2）继续加热到1.8T1时为等容过程：
＝，
p＝0.75p0
40.（上海市普陀区）如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm。一空气柱将管内水银分隔成左右两段。大气压强P0＝76cmHg。当空气柱温度为T0＝273K、长为L0＝8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm。求：
（1）右边水银柱总长是多少？
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？
（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？
解析：（1）P1＝P0＋h左＝P0＋h右 h右＝2cm，∴L右＝6cm。
（2）P1＝78cmHg，P2＝80cmHg，L2＝（8＋2＋2）cm＝12cm。
，即： ∴T2＝420K
（3）当AB管中水银柱上表面恰好上升到管口时，高度差最大。L3＝28cm。
等压变化，，即：，∴T3＝980K
41.(上海市南汇区)如图，水平放置的汽缸内壁光滑，一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分，两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热。开始时，A气体的体积是B的一半，A气体的温度是17oC，B气体的温度是27oC，活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体， 使A、B两部分气体的温度都升高10oC，在此过程中活塞向哪个方向移动？
某同学的解题思路是这样的：设温度升高后，左边气体体积增加，则右边气体体积减少，根据所给条件分别对两部分气体运用气态方程，讨论出的正负便可知道活塞移动方向。
你认为该同学的思路是否正确？如果认为正确，请按该同学思路确定活塞的移动方向；如果认为不正确，请指出错误之处，并通过计算确定活塞的移动方向。
解析：该同学思路正确。
对A有：
对B有：
将已知条件代入上述方程，得＞0）
故活塞向右移动
还可以用下面方法求解：
设想先保持A、B的体积不变，当温度分别升高10oC时，对A有
同理，对B有
由于>
所以>，故活塞向右移动。
42.(卢湾区)如图所示，放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计．活塞质量为10kg，横截面积为60cm2．现打开阀门，让活塞下降直至静止．不计摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×105Pa ．活塞经过细管时加速度恰为g．求：
（1）活塞静止时距容器底部的高度；
（2）活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，是否能将金属容器缓缓提离地面？（通过计算说明）
解析：（1）活塞经阀门细管时, 容器内气体的压强为P1=1.0×105Pa，容器内气体的体积为V1=60×10-4×0.2m3=1.2×10-3m3
活塞静止时,气体的压强为P2=P0＋mg/S=1.0×105＋10×10/60×10-4=1.17×105 Pa
根据玻意耳定律，P1V1=P2V2
1.0×105×1.2×10-3=1.17×105×V2
求得 V2=1.03×10-3m3 h2= V2/S=1.03×10-3/60×10-4=0.17m
（2）活塞静止后关闭阀门, 假设当活塞被向上拉起至容器底部h高时,容器刚被提离地面,则气体的压强为P3= P0－Mg/S=1.0×105－35×10/60×10-4=4.17×104 Pa
P2V2=P3V3
1.0×105×1.2×10-3=4.17×104×60×10-4×h
求得 h=0.48 m ＞容器高度
∴金属容器不能被提离地面
43.（静安区）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的理想气体，气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到P0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5P0。继续将活塞上方抽成真空并密封，整个抽气过程中，管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热，求
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
（2）当气体温度达到1.8T1时气体的压强．
解析：（1）活塞上方压强为P0时，活塞下方压强为P0+0.5P0。活塞刚到管顶时，下方气体压强为0.5P0
设活塞刚到管顶时温度为T2，由气态方程：
解得：T2＝1.2 T1
（2）活塞碰到顶部后，再升温的过程是等容过程。由查理定律得：
解得：P2＝0.75P0
44.(嘉定区)如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱高。
（1）当温度达到多少℃时，报警器会报警？
（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？
（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？
解析：（1）等压变化＝
＝
T2＝450K t2＝177℃
（2）设加入xcm水银柱，在87℃时会报警
＝
＝
x＝8.14cm
（3）报警的温度会升高
44.(虹口区)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.0×l0 -3m3。用 DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和1.0×105Pa。推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×105Pa。
( 1)求此时气体的体积；
( 2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积。
解析：（1）从气体状态Ⅰ到状态Ⅱ的变化符合理想气体状态方程
=m3=2.0×10-3 m3
（2）气体状态Ⅱ到状态Ⅲ的变化为等温过程
p2V2=p3V3
= m3=4.0×10-3 m3
45.（崇明县）如图所示，水平放置的汽缸内壁光
滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装
置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽
缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开
始时活塞在A处，缸内气体的压强为1.1p0
（p0为大气压强且保持不变），温度为399.3K，
现缓慢让汽缸内气体降温，直至297K。求：
（1）活塞刚离开A处时的温度TA；
（2）缸内气体最后的压强p；
（3）在右图中画出整个过程的p-V图线。
解析：等容过程中活塞离开A时的温度为TA
（1）
（2）等压过程中活塞到达B处时的温度为TB
等容降温过程
(也可以直接用状态方程做)
（3）图3分
46.(宝山区)如图所示，有一圆柱形汽缸，上部有一固定挡板，汽缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1.0×105Pa，温度为27℃，现对气体加热，求：
（1）当加热到127℃时活塞离底部的高度；
（2）当加热到427℃时，气体的压强。
解析：开始加热活塞上升的过程封闭气体作等压变化。设气缸横截面积为S，活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t℃，则对于封闭气体，状态一：T1=（27+273）K，V1=LS；状态二：T=（t+273）K，V=2LS。
由，可得，解得t=327℃
（1）当加热到127℃时，活塞没有上升到气缸上部挡板处，设此时活塞离地高度为h，对于封闭气体，初状态：T1=300K，V1=LS末；末状态：T2=400K，V2=hS。
由，可得 ，解得h=
（2）设当加热到4270C时气体的压强变为p3，在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处，
对于封闭气体，初状态：T1=300K，V1=LS， p1=1.0×105Pa；
末状态：T3=700K，V3=2LS，p 3=？
由，
可得，
代入数据得：p3=1.17×105Pa
第一部分 三年高考题荟萃
2010年高考新题
1．2010·重庆·1５给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体
A．从外界吸热 B.对外界做负功
B.分子平均动能减少 D.内能增加
【答案】 A
【解析】胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，体积增大的过程。温度不变，分子平均动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。A正确
2．2010·全国卷Ⅰ·19右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
【答案】BC
【解析】分子间距等于r0时分子势能最小，即r0= r2。当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错BC对。在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D错误。
【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系
3. 2010·全国卷Ⅱ·16如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中
A．气体对外界做功，内能减少
B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度降低
D．气体压强变小，温度不变
4. 2010·上海物理·14分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则
（A）分子间引力随分子间距的增大而增大
（B）分子间斥力随分子间距的减小而增大
（C）分子间相互作用力随分子间距的增大而增大
（D）分子间相互作用力随分子间距的减小而增大
答案：B[来源:Zxxk.Com]
解析：根据分子力和分子间距离关系图象，如图，选B。
本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化，图象的理解。
难度：中等。
5. 2010·上海物理·22如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为____pa（大气压强取1.01*，g取）。若从初温开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m，则此时气体的温度为____℃。
解析：
，T2=306K，t2=33℃
本题考查气体实验定律。
难度：易。
6．2010·江苏物理·12(A)（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是 ▲ 。
（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ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5KJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小 ▲ KJ,空气 ▲ （选填“吸收”或“放出”）
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/和2.1kg/，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数=6.02。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）
答案：
7．2010·福建·28（1）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。若以横坐标表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国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 。（填选项前的字母）
（2）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 。（填选项前的字母）
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
答案：（1）D （2）C
8. 2010·上海物理·10如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为，管内外水银面高度差为
，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则
（A）均变大 （B）均变小
（C）变大变小 （D）变小变大
【解析】根据，变大，变小，根据，变大，选D。
本题考查气体状态方程。难度：中等。
9. 2010·上海物理·17一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则
气体体积在
（A）过程中不断增加
（B）过程中保持不变
（C）过程中不断增加
（D）过程中保持不变
【解析】首先，因为的延长线通过原点，所以是等容线，即气体体积在过程中保持不变，B正确；是等温线，压强减小则体积增大，A正确；是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接ao交cd于e，则ae是等容线，即，因为，所以，所以过程中体积不是保持不变，D错误；本题选AB。
本题考查气体的图象的理解。难度：中等。对D，需要作辅助线，较难。
10．2010·海南物理·17(1)下列说法正确的是
(A)当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小
(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
(C)单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
(D)当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部
(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
【答案】ADE
【解析】一定质量的气体吸热时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能减小，(A)正确；玻璃是非晶体，(B)错；多晶体也有固定的熔点，(C)错；液体表面层内的分子液体内部分子间距离的密度都大于大气，因此分子力的合力指向液体内部，(D)正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，(E)对。
(2)(8分)如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为、压强为的理想气体．和分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求
(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积：
(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q .
【答案】 (ⅰ) ；(ⅱ)
【解析】 (ⅰ)在气体由压缩下降到的过程中，气体体积不变，温度由变为，由查理定律得 ①
在气体温度由变为的过程中，体积由减小到，气体压强不变，由着盖·吕萨克定律得 ②
由①②式得 ③
(ⅱ)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为
④
在这一过程中，气体内能的减少为
⑤
由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为
⑥
由②③④⑤⑥式得
⑦
11．2010·上海物理·30如图，一质量不计，可上下自由活动的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积。在电键K断开时，两室中气体压强均为，ND间距，DM间距，将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距，DM间距，活塞D所带电量的绝对值(式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量)求：
两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；
活塞受到的电场力大小F；
M所带电荷产生的场强大小和电源电压U;
使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。
解析：
（1） 解得P1=80Pa
，解得P2=720Pa
（2）根据活塞受力的平衡，N。
（3）因为E为D与M所带电荷产生的合场强，EM是M所带电荷产生的场强大小，所以E=2EM，所以，所以，得。
电源电压
（4）因减小，减小，向下的力减小，增大，减小，向上的力增大，活塞向上移动。
本题考查电场、电场力，气体等综合知识和分析综合能力。
难度：难。
把电场和气体结合一起，具有新意。
2009年高考题
一、选择题
1.（09·重庆·14）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能） （ D ）
A．内能增大，放出热量 B．内能减小，吸收热量[来源:学科网ZXXK]
C．内能增大，对外界做功 D．内能减小，外界对其做功
2.（09·四川·16）关于热力学定律，下列说法正确的是 （ B ）
A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K
B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C.吸收了热量的物体，其内能一定增加
D.压缩气体总能使气体的温度升高
3.（09·全国卷Ⅰ·14）下列说法正确的是 （ A ）
A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小
D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。
4.（09·全国卷Ⅱ·16）如图，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 （ BC ）[来源:学#科#网Z#X#X#K]
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：本题考查气体.当电热丝通电后,右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.根据气体定律左边的气体压强增大.BC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。
5.（09·北京·13）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是 （ D ）
A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度-时间图线，故C项错误；故只有D项正确。
6.（09·上海物理·2）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 （ A ）
A．温度和体积 B．体积和压强
C．温度和压强 D．压强和温度
解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。
7.（09·上海物理·9）如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为(VA、(VB，压强变化量为(pA、(pB，对液面压力的变化量为(FA、(FB，则 （ AC ）
A．水银柱向上移动了一段距离 B．(VA＜(VB
C．(pA＞(pB D．(FA＝(FB
解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：；对气体B：，又初始状态满足，可见使A、B升高相同温度，，，因此，因此液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此(VA=(VB，所以B、D错误。
二、非选择题
8.（09·广东物理·13）（1）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过 方式改变物体的内能，把
转变为内能。
（2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，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 。
答案：（1）做功，机械能；(2)热量，升高，增大[来源:学|科|网Z|X|X|K]
解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。
9.（09·山东物理·36） (8分)一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。
（1）求气体在状态B时的体积。
（2）说明BC过程压强变化的微观原因
（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体 放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。
解析：设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，,代入数据得。
(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。
(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于
考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律
10.（09·浙江自选模块·14）“物理3-3”模块（10分）一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。
（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是
A.大于大气压强
B.是由于气体重力而产生的
C.是由于气体分子之间的斥力而产生的
D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的
（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是
A.球内气体体积变大
B.球内气体体积变小
C.球内气体内能变大
D.球内气体内能不变
(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.013105Pa，取g=10 m/s2，则气球内气体的压强为 Pa。（取4位有效数字）
气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？
答案：（1）AD ；(2)BD；（3）1.053*105Pa 面积相同
11.（09·江苏卷物理·12.A）（选修模块3—3）（12分）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是 。（填写选项前的字母）
（A）气体分子间的作用力增大 （B）气体分子的平均速率增大
（C）气体分子的平均动能减小 （D）气体组成的系统地熵增加
（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡 （填“吸收”或“放出”）的热量是 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。
（3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。
答案：A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 设气体体积为，液体体积为，
气体分子数, (或)
则 （或）
解得 (都算对)
解析：（1）掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。D 项正确。
（2）本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。
（3）微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为，气体分子数, (或)
则 （或）
解得 (都算对)
12.（09·海南物理·14）（12分）（I）（4分）下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）
（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；
（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；
（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；
（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；
（E）一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；
（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。
（II）（8分）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
答案：（1）ADEF （4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）
（II）（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。
根据玻意耳—马略特定律有
式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得
②
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖—吕萨克定律有
③
式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得
④
评分参考：本题8分。①至④式各2分。
13.（09·上海物理·21）（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：
（1）稳定后右管内的气体压强p；
（2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p0＝76cmHg）
解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p0l0S＝p（l0－(h/2）S，
所以p＝78cmHg；
（2）插入水银槽后左管压强：p’＝p＋(g(h＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝＝4cm，中、左管内气体p0l＝p’l’，l’＝38cm，
左管插入水银槽深度h＝l＋(h/2－l’＋h1＝7cm。
14.（09·宁夏物理·34）（1）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 （填入选项前的字母，有填错的不得分） （ C ）
A. Pb >Pc，Qab>Qac
B. Pb >Pc，Qab
D. Pb
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求
（i）第二次平衡时氮气的体积；
（ii）水的温度。
解析：
（i）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为0.8hS。
设末态的压强为P，由玻意耳定律得
①
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1，体积为V；末态的压强为，体积为，则
②
③
由玻意耳定律得
④
(i i) 活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得
⑤
2008年高考题
一、选择题
1.（08全国卷1）已知地球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为 ( )
A.4×1016 m3 B.4×1018 m3
C. 4×1020 m3 D. 4×1022 m3
答案：B
[解析]：大气压是由大气重量产生的。大气压强p==，带入数据可得地球表面大气质量m=5.2×1018kg。标准状态下1mol气体的体积为v=22.4×10-3m3，故地球表面大气体积为V=v=×22.4×10-3m3=4×1018m3，B对。
2.（08全国卷2）对一定量的气体， 下列说法正确的是 ( )
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈， 气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
答案：BC
[解析]：气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。
3.（08北京卷）15．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5000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．1千年 C．10万年 D．1千万年
答案：C
[解析]：1 g水的分子个数个，则完成任务所需时间t = =6×1018小时，约为1000年。
4.（08天津卷）下列说法正确的是 ( )
A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数
D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
答案：D
[解析]：布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，他反映的是液体无规则的运动，所以A错误；没有摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全部转化为机械能的B错误，摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏加德罗常数C错；温度是分子平均动能的标志，只要温度相同分子的平均动能就相同，物体的内能是势能和动能的总和所以D正确
5.（08四川卷）下列说法正确的是 ( )
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．热量只能从高温物体向低温物体传递
C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现
D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
答案：D
[解析]：由热力学第一定律可知，做功与热传递可以改变物体的内能，D正确；故物体吸收热量时，其内能不一定增大，A错；由热力学第二定律可知，宏观的热现象有方向性，但若通过外界做功，热量也可以从低温物体传到高温物体，B、C错[来源:Zxxk.Com]
6.（08重庆卷）地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）( )
A.体积减小，温度降低 B.体积减小，温度不变
C.体积增大，温度降低 D.体积增大，温度不变
答案：C
[解析]：本题考查气体的有关知识，本题为中等难度题目。随着空气团的上升，大气压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低。所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小。
7.（08年上海卷理科综合）温度计是生活、生产中常用的测温装置。
右图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡
皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水
柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为，A、D
间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
答案：C
【解析】根据题意可知，温度越高，水柱上升的高度越高，A点温度最高，D点温度最低，故选项A、B错误。由于A、D间的刻度均匀分布，故水柱下端的温度为，选项C正确。
8.（08年上海卷）已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能 ( )
A.先增大后减小 B.先减小后增大
C.单调变化 D.保持不变
答案：B
[解析]：由PV/T为恒量，由图像与坐标轴围成的面积表达PV乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，内能先将小后增大。
9.（08年上海卷）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
答案：ACD
【解析】：封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。
二、非选择题
10.（08海南卷）⑴下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣1分，最低得分为0分）．
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
⑵（8分）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端
密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气（可视为理
想气体），气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的
压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。
活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封．整个
抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：
①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
③当气体温度达到1.8T1时气体的压强．
解析：（1）BCE
A错误之处在于气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开；D选项中没考虑气体的体积对压强的影响；F选项对气温升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但不是每个分子速率增大，对单个分子的研究是毫无意义的。
（2）①由玻意耳定律得：，式中V是抽成真空后活塞下方气体体积
由盖·吕萨克定律得：
解得：
②由查理定律得：
解得：
11.（08江苏卷）(1)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2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J．
(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 (填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)．
(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为，结果保留一位有效数字)
答案：放出；；（2）；增加；（3）（都算对）
解析：（1）由热力学第一定律,得,说明气体放出热量.[来源:Z。xx。k.Com]
（2）由气态方程（常量）易判断出过程是等压变化，该过程温度升高，理想气体的内能增加。
（3） ①
的分子数 ②
由①②的个。
12.（08宁夏卷）(1)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，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是 。（填入选项前的字母，有填错的不得分）
A.气体分子的平均动能逐渐增大
B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多
C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变
D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量
答案：D
(2)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。
解析：设大气和活塞对气体的总压强为，加一小盒沙子对气体产生的压强为，由玻马定律得
①
由①式得
②
再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为h′
′ ③
联立②③式解得
h′= ④
本题考查玻马定律，对气体作为研究对象，分第一次加小盒沙子和第二次加沙子两次列玻马定律方程求解。
13.（08年山东卷）喷雾器内有10L水，上部封闭有latm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。
（1）当水面上方气体温度与外界沮度相等时，求气体压强，并从徽观上解释气体压强变化的原因。
（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。
解析：(l）设气体初态压强为，体积为；末态压强为，体积为，由玻意耳定律
①
代人数据得
②
微观解释：沮度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。
(2）吸热。气体对外做功而内能不变．根据热力学第一定律可知气体吸热。
2010年联考题
题组一
一、选择题
1．上海市2010届八校高三联考下列说法中正确的是（ D ）
（A）布朗运动是液体分子的无规则运动
（B）液体很难被压缩的原因是：当液体分子距离减小时，分子间斥力增大，分子间的引力减小，所以分子力体现为斥力
（C）每个分子的内能等于它的势能和动能的总和
（D）物体的内能大小与其温度、体积及所含物质的量三者有关
2．2010湛江市一模理综下列说法中正确的是 ( CD )
A．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热量交换
B．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
C．质量一定的理想气体，压强不变时，温度越高，体积越大
D．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
3. 陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟下列说法中错误的是（ ABC ） A 在冬季，剩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，是因为白天气温升高，大气压强变大 B 一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积 C 布朗运动就是液体分子的运动 D 在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
4．上海市七校2010届高三下学期联考一定量的理想气体的p-V图像如图所示，气体由状态A—B—C—D—A变化．气体对外做正功的变化过程是下列选项中的 ( B )
A．A→B
B．B→C
C．C→D
D． D→A
5．四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连，Ra为电阻丝，电源有内阻，气缸内有一定质量的理想气体，电键S闭合，现将变阻器的滑动片向下移动的过程中，下列说法正确的是( B )
A．气缸内气体压强减小
B．气缸内气体的内能增大
C．气体分子平均动能减小
D．气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少
6. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟一定质量的理想气体，体积由V1膨胀到V2，如果是通过等压过程实现，做功为W1、传递热量为Q1、内能变化为△U1；如果是通过等温过过程实现，做功为W2、传递热量为Q2、内能变化为△U2，则 ( A )
A、W1＞W2，Q1＞Q2，△U1＞△U2 B、W1＞W2，Q1＞Q2，△U1=△U2
C、W＞W，Q=Q，△U=△U D、W＜W，Q=Q，△U=△U
7．广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示，竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的，中间有一导热的固定隔板Q，Q的上下两边盛有温度和体积均相同的同种气体甲和乙，现用外力F将活塞P缓慢向下移动一段距离，则在移动P的过程中（ B ）
A．外力F对活塞做功，甲的内能不变
B．甲传热给乙，乙的内能增加
C．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少
D．甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多
8．上海市七校2010届高三下学期联考如图所示，两端开口的弯管，右管插入水银槽中，左管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则 （ A ）
A．弯管右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，则右管内的水银柱的高度上升
D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升
9．河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟下列叙述中，正确的是( C )
A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大[来源:学,科,网]
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
10．河南省开封高中2010届高三上学期1月月考对一定量的气体，下列说法正确的是（ BC ）
A．气体体积是指所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少
11. 江西会昌中学2009～2010学年第一学期第三次月考下列有关热学知识的论述正确的是 （ BD ）
A．两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体
B．在一定条件下，低温物体可以向高温物体传递能量
C．第一类永动机违背能的转化和守恒定律，第二类永动机不违背能的转化和守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来
D．温度是物体分子热运动平均动能的标志
12．河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟绝热气缸的质量为M,绝热活塞的质量为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气,气缸中密封一部分理想气体,最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。如图所示,现拔去销钉,让气缸在斜面上自由下滑,当活塞与气缸相对静止时,被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较,以下说法正确的是( B )
A.气体的压强不变 B.气体的内能减少
C.气体的温度升高 D.气体的体积减小
13. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，在一只烧瓶口插入一细玻璃管，管的另一端与一水银压强计相通，烧瓶中封闭着一定质量的理想气体，开始气压计的U形管的两水银面一样高。现将瓶浸入热水中，改变烧瓶中气体的温度，则下面操作中正确的是（ BC ）
（A）为使气体保持等压，应向上移动A管（B）为使气体保持等压，应向下移动A管
（C）为使气体保持等容，应向上移动A管（D）为使气体保持等容，应向下移动A管
14．江西省吉水中学高三第二次月考物理试卷如图，导热气缸开口向下，内有理想气体，缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现在沙桶底部钻一小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低缸外部环境温度，则（ AB ）
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
15. 上海市六校2010届高三第一次联考关于物体的内能，下列说法中正确的是（ B ）
（A）温度升高时，每个分子的动能都增大 （B）温度升高时，分子的平均动能增大
（C）机械能越大，分子的平均动能就越大 （D）机械能越大，物体的内能就越大
16．福建省龙岩二中2010届高三摸底考试一定质量的气体(分子力及分子势能不计)处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度升高同时压强减小，达到平衡状态Ⅱ，则在状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程 （ BD ）
A．气体分子的平均动能必定减小
B．单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少
C．气体的体积可能不变
D．气体必定吸收热量
17. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，U形管A、B内装有一部分水银，通过橡胶软管与玻璃管C相连，C管竖直插入水银槽中，若A、B、C三管内径相同，U形管两侧液面高度差为h，中间封有一段空气，则（ ABC ）
（A）C管内外水银面的高度差为h
（B）若将C管向下移动少许，则B管内水银面沿管壁上升
（C）若再往B管注入一些水银，则A管水银面上升的高度大于C管水银面下降的高度
（D）若环境温度升高，则A管水银面下降的高度等于C管水银面下降的高度
18. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试下列说法中正确的是 ( C )
A.第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律
B.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
C.地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低
D.热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体
19．河南省豫南九校2010届高三上学期第三次联考如图所示，一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体 A 和 B ，活塞处于静止平衡状态，现通过电热丝对 A 气体加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则 ( AC )
A．气体 A 吸热，内能增加
B．气体 B 吸热，对外做功，内能不变
C．气体 A 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
D．气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变
20. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，封闭一定质量的理想气体。现使气缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（ D ）
（A）V增大，F增大 （B）V增大，F减小
（C）V不变，F不变 （D）V增大，F不变
21. 江西会昌中学2009～2010学年第一学期第三次月考一水平放置的绝热气缸置于光滑平面上，用活塞封有部分理想气体，气缸与活塞的质量均为m（如右图所示），现给活塞施一向左的冲量I，使其向左运动，则在此后的运动中，被封闭气体增加内能的最大值是___________.
答案：I2/4m
22. 江苏省南师大附属扬子中学2010届高三周练（1）以下说法正确的是 ．
A．达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
B．分子间距增大，分子势能就一定增大
C．浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D．液体的表面层分子分布比液体内部密集，分子间的作崩体现为相互吸引
（2）某热机在工作中从高温热库吸收了8×106 kJ的热量，同时有2×106 kJ的热量排放给了低温热 库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了 kJ的功，热机的效率
％．
答案：（1）AC （2）6×106，75
23.海南省海口市2010届高三调研测试（1）下列说法正确的是
A．布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
B．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数
C．在使两个分子间的距离由很远（r＞10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大
D．在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。
E．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
F．通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机
（2）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温为T1。已知大气压强为P0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：
① 加热过程中气体的内能增加量。
② 现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。
答案：(1)A B E
(2)气体对外做功 (2分)
由热力学第一定律得 (1分)
解得 (1分)
（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2
则初态 (2分)
由气态方程 (1分) 解得 (1分)
24. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27(C，则在状态B的温度为_____(C。气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为_______J。（取1atm=1.0(105Pa）
答案：33(C 300J
25. 江苏省淮阴中学2010届高三摸底考试（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧。则以下说法中正确的是 ▲ 。
A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程
D．燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
(2)某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为 ▲ 个。已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L。（结果保留一位有效数字）
(3)如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过恒定电压为U的电源和阻值为R的电热丝构成回路，对气体a缓慢加热一段时间t后，a、b各自达到新的平衡状态。在此过程中，气体a内能增加量为，试求气体b的内能增加量。
答案：（1）AC（4分，漏选得2分，多选或错误不得分）
（2）1×1022（4分）
（3）对气体a，设气体克服外力做功的值为W。由于绝热系统，所以，由热力学第一定律：，得出。则对气体b来说，由于绝热系统，所以，内能增加量为（4分）
26．山东省费县一中2010届高三第一次调研测试（一）下列说法正确的是
Ａ．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 [来源:学科网]
Ｂ．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力
Ｃ．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小
Ｄ．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
（二）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmＨg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
答案：（一）A
【解析】本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错.
（二）（1） （2）
【解析】
（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。
根据玻意耳—马略特定律有 ①
式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得 ②
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖—吕萨克定律有 ③
式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得 ④
27．吉林省长白县2010届高三质量检测（1）一定量的气体从外界吸收了4.7×105J的热量，同时气体对外做功2.5×105J,则气体的内能增加了___________J.
（2）热力学第二定律有两种表述，一种是克劳修斯表述，另一种叫开尔文表述。请你写出开尔文表述:_________________________________________________
（3）用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为一个大气压的空气125cm3。自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，那么打了40次后胎内空气压强为多少？（设打气过程中气体的温度不变）
答案：（1）2.2×105J （3分）
（2）不可能从单一热库（源）吸收热量，使之完全变成功（全部对外做功），而不产生其他影响（不引起其他变化）.（3分）
（3）根据玻意耳定律得：p1V1=p2V
p2==2.5 大气压 （4分，方程结果各2分.）
28. 上海市六校2010届高三第一次联考如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装有密度为(的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强P0，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：
（1）右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强P1；
（2）温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；
（3）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为 L。
解析：（1）活塞刚离开卡口时，对活塞mg+P0S=P1S
得P1 =P0+ （3分）
（2）两侧气体体积不变 右管气体 = 得T1=T0（1+） （3分）
（3）左管内气体，V2=S P2= P0++(gL
应用理想气体状态方程 = 得T2=（P0++(gL） （4分）
29．上海市七校2010届高三下学期联考如图（a）所示，长为L＝75cm的粗细均匀、一端开口一端封闭的玻璃管，内有长度为d＝25cm的汞柱．当开口向上竖直放置、管内空气温度为27oC时，封闭端内空气柱的长度为36cm．外界大气压为75cmHg不变．
(1) 现以玻璃管的封闭端为轴，使它做顺时针转动，当此玻璃管转到水平方向时，如图（b）所示，要使管内空气柱的长度变为45cm，管内空气的温度应变为多少摄氏度?
(2)让气体的温度恢复到27oC，继续以玻璃管封闭端为轴顺时针缓缓地转动玻璃管，当开口向下，玻璃管与水平面的夹角θ=30o，停止转动如图（C）所示。此时再升高温度，要使管内汞柱下表面恰好移动到与管口齐平，则温度又应变为多少摄氏度?
解析：(1)P1V1/T1=P2V2/T2 2’
100×36/300=75×50/T2 T2=312.5K t2=39.5 oC 2’
(2) P1V1/T1=P3V3/T3 2’
100×36=（75-h）×（75-h） h=15cm 1’
P1V1/T1=P4V4/T4 1’
100×36/300=(75-7.5)×60/T4 T4=337.5K t3=64.5 oC 2’
2009年联考题
一、选择题
1.（上海市徐汇区）下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是 （ ）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能不变
C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大
D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大
答案：C
2.(北京市崇文区)一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则 （ ）
A．此单摆的固有周期约为0.5s
B．此单摆的摆长约为1m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
答案：B
3.(上海市南汇区)下列说法中正确的是 （ ）
A．摩擦生热的过程是不可逆过程
B．气体自由膨胀的过程是不可逆过程
C．由于总能量守恒，所以不会发生能源危机
D．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
答案：AB
4. (广东省中山一中2008—2009学年第一学期高三第一次统测)为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．有关电子显微镜的下列说法中正确的是 （ ）
A．它是了利用电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射
B．它是了利用电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射
C．它是了利用电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射
D．它是了利用电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射
答案：A
5.(北京市东城区)如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，则 （ ）
A．质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向
B．P点振幅比Q点振幅小
C．经过△t=4s，质点P将向右移动8m
D．经过△t=4s，质点Q通过的路程是0.4m
答案：AD
6.(上海市南汇区)当气体温度升高时，下面说法中正确的是 （ ）
A．气体分子的平均动能会增大
B．所有气体分子的动能都相同
C．每个气体分子的动能都会增大
D．每个气体分子的速率都会增大
答案：A
7.(北京市东城区)下列说法正确的是 （ ）
A．质点做自由落体运动，每秒内重力所做的功都相同
B．质点做平抛运动，每秒内动量的增量都相同
C．质点做匀速圆周运动，每秒内合外力的冲量都相同
D．质点做简谐运动，每四分之一周期内回复力做的功都相同
答案：B
8.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)下列说法正确的是 （ ）
A．α射线与γ射线都是电磁波
B．原子核发生α衰变后，新核的质量数比原核的质量数减少4
C．原子核内某个中子转化为质子和电子，产生的电子从核内发射出来，就是β衰变
D．放射性元素的原子核数量越多，半衰期就越长
答案：BC
9.(上海市虹口区)如图所示，是一定质量的理想气体状态变化的过程中密度( 随热力学温度T变化的图线，由图线可知 （ ）
A．A→B过程中气体的压强变大。
B．B→C过程中气体的体积不变。
C．A→B过程中气体没有做功。
D．B→C过程中气体压强与其热力学温度平方成正比。
答案：ACD
10.(广东省肇庆一模)家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，因此，PTC元件具有发热、控温双重功能.对此，下列判断中正确的是 （ ）
A.通电后，其电功率先增大后减小
B.通电后，其电功率先减小后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度能自动保持在t1或t2不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度能自动保持在t1～t2的某一值不变
答案：AD
11.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)设有一分子位于如图所示的坐标系原点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作用力的大小，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表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－15m
B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－10m
C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－10m
D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－15m
答案：C
12.(上海市卢湾区)图（a）所示绝热气缸（气体与外界无热交换）内封闭一定质量的理想气体，电热丝通电前后，改变气体参量分别得到两条等温线．待气体状态稳定后陆续取走活塞上方部分物体，又得到一气体变化图线．则在图（b）中能正确反映上述三个变化过程的图线是 （ ）
A、ab cd和ad B、ab cd和cb C、ab ad和 ac D、cd ab和bd
答案：B
13.(北京市海淀区)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是 （ ）
A．电磁波可能是横波，也可能是纵波
B．正交的电场和磁场叠加，形成了电磁场
C．均匀变化的电场周围可产生电磁波
D．一切电磁波在真空中的传播速度为3.0(108m/s
答案：B
14.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，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，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出．气缸外部温度恒定不变，则 （ ）
A．缸内的气体压强减小，内能增加
B．缸内的气体压强增大，内能不变
C．缸内的气体压强增大，内能减少
D．外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变
答案：BD
15.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)下列说法中正确的是 （ ）
A．经典力学对处理微观高速运动的粒子具有相当高的正确性
B．牛顿运动定律成立的参考系称为惯性参考系
C．相对论时空观认为长度、质量、时间都是绝对不变的
D．爱因斯坦认为光就是以光速C运动着的光子流
答案：BD
16.（上海市静安区）一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是 （ ）
A．A→B温度升高，压强不变；
B．B→C体积不变，压强变大；
C．C→D体积变小，压强变大；
D．D点的压强比A点的压强小。
答案：ACD
17.(北京市西城区)一列简谐横波正沿着x轴正方向传播，波在某一时刻的波形图象如图所示。下列判断正确的是 （ ）
A．这列波的波长是8m
B．此时刻x = 3m处质点正沿y轴正方向运动
C．此时刻x = 6m处质点的速度为0
D．此时刻x = 7m处质点的加速度方向沿y轴负方向
答案：ABD
18.(上海市嘉定区)封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是（容器的热膨胀忽略不计） （ ）
A．密度不变，压强增大 B．密度不变，压强减小
C．压强不变，密度增大 D．压强不变，密度减小
答案：A
19.(北京市西城区)如图所示，一单摆摆长为L，摆球质量为m，悬挂于O点。现将小球拉至P点，然后释放，使
小球做简谐运动，小球偏离竖直方向的最大角度为θ。已知重力加速度为g。在小球由P点运动到最低点P′的过程中 （ ）
A．小球所受拉力的冲量为0
B．小球所受重力的冲量为
C．小球所受合力的冲量为
D．小球所受合力的冲量为
答案：D
20.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是 （ ）
A．“人造太阳”的核反应方程是
B．“人造太阳”的核反应方程是
C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是
D．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是
答案：AC
21.(上海市嘉定区)恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，下列说法中正确的是 （ ）[来源:学科网]
A．气泡内的气体对外界做功 B．气泡内的气体内能增加
C．气泡内的气体与外界没有热传递D．气泡内气体分子的平均动能保持不变
答案：AD
22.(上海市虹口区)用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化
的规律。 A、B管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有
一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保
持瓶中气体体积不变 （ ）
A．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向上移动.
B．将烧瓶浸入热水中时，应将A管向下移动.
C．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向上移动.
D．将烧瓶浸入冰水中时，应将A管向下移动.
答案：AD
23.(北京市海淀区)如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻R =2R1 ，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体
棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，固定电阻R1消耗的热功率为P, 此时 （ ）
A．整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgcosθ v
B 整个装置消耗的机械功率为 μmgcosθ v
C．导体棒受到的安培力的大小为
D．导体棒受到的安培力的大小为
答案：AD
24.(广东省中山一中2008—2009学年第一学期高三第一次统测)2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是 （ ）
A.质子 B.中子 C.电子 D.α粒子
答案：B
25.(上海市崇明县）如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，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，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是 （ ）
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；
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．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小；
D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大。
答案：D
26.(北京市宣武区)在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度及其波长（ ）
A?速度不变，波长减小 B?速度不变，波长增大
C?速度减小，波长变大 D?速度增大，波长不变
答案：A
27.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是 （ ）
A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
答案：A
28.(上海市宝山区)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像中与上述过程相符合的是 （ ）
答案：D
29.(北京市宣武区)一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出 （ ）
A?这列波的波长为5m
B?波中的每个质点的振动周期为4s
C?若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动
D?若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的
答案：C
30.(广东省2008学年越秀区高三摸底调研测试)氢原子的核外电子,在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中,下列说法中正确的是 （ ）
A.电子运动的轨道半径可以是任意数值
B.电子跃迁过程中要吸收光子
C.电子跃迁过程中电子的动能增加了
D.电子在轨道上绕核运动的向心力是万有引力提供的[来源:Z&xx&k.Com]
答案：C
31.(上海市宝山区)下列说法中正确的是 （ ）
A．温度是分子平均动能的标志
B．物体的体积增大时，分子势能一定增大
C．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
D．利用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就一定可以求出该种气体的分子质量
答案：AC
32.(北京市东城区)如图所示，一个下面装有轮子的
贮气瓶停放在光滑的水平地面上，左端与竖直墙壁接触．
现打开右端阀门K，气体往外喷出，设喷口面积为S，
气体密度为( ，气体往外喷出的速度为v，则气体刚喷出时钢瓶左端对竖直墙的作用力大小是 （ ）
A．((S B．
C． D．((2S
答案：D
33.(2009届广东省新洲中学高三摸底考试试卷)下列衰变中，属于α衰变的是 ( )
A． B．
C． D．
答案：C
34.(北京市丰台区)边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（d>L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有 （ ）
A．产生的感应电流方向相反
B．所受的安培力方向相反
C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间
D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量
答案：C
35.(广东省陈经纶中学)如图所示，质量为 m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，a 态是气缸放在冰水混合物中 气体达到的平衡状态，b 态是气缸从容器中移出后，在室温（27℃）中达到的平衡状态。气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的 是 （ ）
A．与 b 态相比，a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较少
B．与 a 态相比，b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C．在相同时间内，a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等
D．从 a 态到 b 态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量
答案：C
36.(北京市海淀区)如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则（ ）
A．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大
B．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
D．上滑过程的时间比下滑过程长
答案：C
37.(上海市卢湾区)如图所示，竖直放置的弯曲管ABCD，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3．外界大气压强为H0(cmHg)．后来在B管开口端注入一些水银，则 （ ）
A、注入水银前A内气体的压强为H0+ h1+ h3
B、注入水银后h1增大h3减小，A管内气体的压强可能不变
C、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小
D、注入水银后液面高度差的变化量△h2＞△h3
答案：ACD
38.(广东省三校联考)分子太小，不能直接观察，我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动，在下面所给出的四个研究实例中，采用的研究方法与上述研究分子运动的方法最相似的是 （ ）
A. 利用磁感线去研究磁场
B. 把电流类比为水流进行研究
C. 通过电路中灯泡是否发光判断电路中是否有电流
D. 研究加速度与合外力、质量间的关系时，先在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系，然后再在合外力不变的条件下研究加速度与质量的关系
答案：C
二、非选择题
39.（上海市徐汇区）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2；
（2）当气体温度达到1.8T1时的压强p。
解析：（1）从活塞上方的压强达到p0到活塞上方抽成真空的过程为等温过程：
1.5p0(V1＝0.5p0(V2（2分），V2＝3V1，
缓慢加热，当活塞刚碰到玻璃管顶部时为等压过程：
＝
T2＝1.2 T1
（2）继续加热到1.8T1时为等容过程：
＝，
p＝0.75p0
40.（上海市普陀区）如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm。一空气柱将管内水银分隔成左右两段。大气压强P0＝76cmHg。当空气柱温度为T0＝273K、长为L0＝8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm。求：
（1）右边水银柱总长是多少？
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？
（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？
解析：（1）P1＝P0＋h左＝P0＋h右 h右＝2cm，∴L右＝6cm。
（2）P1＝78cmHg，P2＝80cmHg，L2＝（8＋2＋2）cm＝12cm。
，即： ∴T2＝420K
（3）当AB管中水银柱上表面恰好上升到管口时，高度差最大。L3＝28cm。
等压变化，，即：，∴T3＝980K
41.(上海市南汇区)如图，水平放置的汽缸内壁光滑，一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分，两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热。开始时，A气体的体积是B的一半，A气体的温度是17oC，B气体的温度是27oC，活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体， 使A、B两部分气体的温度都升高10oC，在此过程中活塞向哪个方向移动？
某同学的解题思路是这样的：设温度升高后，左边气体体积增加，则右边气体体积减少，根据所给条件分别对两部分气体运用气态方程，讨论出的正负便可知道活塞移动方向。
你认为该同学的思路是否正确？如果认为正确，请按该同学思路确定活塞的移动方向；如果认为不正确，请指出错误之处，并通过计算确定活塞的移动方向。
解析：该同学思路正确。
对A有：
对B有：
将已知条件代入上述方程，得＞0）
故活塞向右移动
还可以用下面方法求解：
设想先保持A、B的体积不变，当温度分别升高10oC时，对A有
同理，对B有
由于>
所以>，故活塞向右移动。
42.(卢湾区)如图所示，放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计．活塞质量为10kg，横截面积为60cm2．现打开阀门，让活塞下降直至静止．不计摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0×105Pa ．活塞经过细管时加速度恰为g．求：
（1）活塞静止时距容器底部的高度；
（2）活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，是否能将金属容器缓缓提离地面？（通过计算说明）
解析：（1）活塞经阀门细管时, 容器内气体的压强为P1=1.0×105Pa，容器内气体的体积为V1=60×10-4×0.2m3=1.2×10-3m3
活塞静止时,气体的压强为P2=P0＋mg/S=1.0×105＋10×10/60×10-4=1.17×105 Pa
根据玻意耳定律，P1V1=P2V2
1.0×105×1.2×10-3=1.17×105×V2
求得 V2=1.03×10-3m3 h2= V2/S=1.03×10-3/60×10-4=0.17m
（2）活塞静止后关闭阀门, 假设当活塞被向上拉起至容器底部h高时,容器刚被提离地面,则气体的压强为P3= P0－Mg/S=1.0×105－35×10/60×10-4=4.17×104 Pa
P2V2=P3V3
1.0×105×1.2×10-3=4.17×104×60×10-4×h
求得 h=0.48 m ＞容器高度
∴金属容器不能被提离地面
43.（静安区）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的理想气体，气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到P0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5P0。继续将活塞上方抽成真空并密封，整个抽气过程中，管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热，求
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
（2）当气体温度达到1.8T1时气体的压强．
解析：（1）活塞上方压强为P0时，活塞下方压强为P0+0.5P0。活塞刚到管顶时，下方气体压强为0.5P0
设活塞刚到管顶时温度为T2，由气态方程：
解得：T2＝1.2 T1
（2）活塞碰到顶部后，再升温的过程是等容过程。由查理定律得：
解得：P2＝0.75P0
44.(嘉定区)如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱高。
（1）当温度达到多少℃时，报警器会报警？
（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？
（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？
解析：（1）等压变化＝
＝
T2＝450K t2＝177℃
（2）设加入xcm水银柱，在87℃时会报警
＝
＝
x＝8.14cm
（3）报警的温度会升高
44.(虹口区)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.0×l0 -3m3。用 DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和1.0×105Pa。推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×105Pa。
( 1)求此时气体的体积；
( 2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积。
解析：（1）从气体状态Ⅰ到状态Ⅱ的变化符合理想气体状态方程
=m3=2.0×10-3 m3
（2）气体状态Ⅱ到状态Ⅲ的变化为等温过程
p2V2=p3V3
= m3=4.0×10-3 m3
45.（崇明县）如图所示，水平放置的汽缸内壁光
滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装
置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽
缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开
始时活塞在A处，缸内气体的压强为1.1p0
（p0为大气压强且保持不变），温度为399.3K，
现缓慢让汽缸内气体降温，直至297K。求：
（1）活塞刚离开A处时的温度TA；
（2）缸内气体最后的压强p；
（3）在右图中画出整个过程的p-V图线。
解析：等容过程中活塞离开A时的温度为TA
（1）
（2）等压过程中活塞到达B处时的温度为TB
等容降温过程
(也可以直接用状态方程做)
（3）图3分
46.(宝山区)如图所示，有一圆柱形汽缸，上部有一固定挡板，汽缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1.0×105Pa，温度为27℃，现对气体加热，求：
（1）当加热到127℃时活塞离底部的高度；
（2）当加热到427℃时，气体的压强。
解析：开始加热活塞上升的过程封闭气体作等压变化。设气缸横截面积为S，活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t℃，则对于封闭气体，状态一：T1=（27+273）K，V1=LS；状态二：T=（t+273）K，V=2LS。
由，可得，解得t=327℃
（1）当加热到127℃时，活塞没有上升到气缸上部挡板处，设此时活塞离地高度为h，对于封闭气体，初状态：T1=300K，V1=LS末；末状态：T2=400K，V2=hS。
由，可得 ，解得h=
（2）设当加热到4270C时气体的压强变为p3，在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处，
对于封闭气体，初状态：T1=300K，V1=LS， p1=1.0×105Pa；
末状态：T3=700K，V3=2LS，p 3=？
由，
可得，
代入数据得：p3=1.17×105Pa
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