文档内容
押江苏卷 4 题
热学
考点内容 考情分析
考点一 分子动理论 气体压强微观解释 气体、固体及液体往往结合生活实际考哈气体
考点二 固体、液体 压强微观理论解释、固体的各项同性/异性判断
考点三 气体实验定律 理想气体状态方程 及液体的浸润与不浸润分析。气体实验定律、
理想气体往往考察理想气体定律应用、理想气
考点四 热力学定律与气体实验定律相结合
体与热力学问题综合分析。
考向一、分子动理论
1．分子间的作用力
分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化
得较快。
2．分子动能与分子势能
（1）分子平均动能：所有分子动能的平均值。温度是分子平均动能的标志。
（2）分子势能：由分子间的相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的
距离有关。
3．分子间的作用力、分子势能与分子间距离的关系
分子间的作用力F、分子势能E 与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E＝0)。
p p
（1）当r＞r 时，分子间的作用力表现为引力，当r增大时，分子间的作用力做负功，分子势能增大。
0
（2）当r＜r 时，分子间的作用力表现为斥力，当r减小时，分子间的作用力做负功，分子势能增大。
0
（3）当r＝r 时，分子势能最小。
0
4．物体的内能（1）内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
（2）决定因素：温度、体积和物质的量．
（3）影响因素：物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
（4）改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
5．温度
（1）一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
（2）两种温标：摄氏温标和热力学温标．关系：T＝t＋273.15 K。
考向二、气体、固体与液体
1．气体分子运动的速率分布图像
气体分子间距离大约是分子直径的10倍，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机
会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高
时，平均速率会增大，如图所示。
2．固体
（1）分类：固体分为晶体和非晶体两类。晶体又分为单晶体和多晶体。
（2）晶体和非晶体的比较
分类 晶体 非晶体
比较 单晶体 多晶体
外形 有规则的形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形
熔点 确定 确定 不确定
物理性质 各向异性 各向同性 各向同性
玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥
典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属
青
转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化
3．液体的表面张力
（1）作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，
球形表面积最小。
（2）方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。
（3）形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力。
4．液晶
（1）液晶的物理性质：具有液体的流动性．具有晶体的光学各向异性。
液晶的微观结构：从某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。
考向三、理想气体与热力学定律
1．气体实验定律
玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律
一定质量的某种气体， 一定质量的某种气体，在 一定质量的某种气体，在压
内容 在温度不变的情况下， 体积不变的情况下，压强 强不变的情况下，其体积与
压强与体积成反比 与热力学温度成正比 热力学温度成正比
＝ ＝
表达式 pV＝pV
1 1 2 2
拓展：Δp＝ΔT 拓展：ΔV＝ΔT
一定质量的某种理想气 一定质量的某种理想气
一定质量的某种理想气体，
体，温度保持不变时， 体，体积保持不变时，分
温度升高时，分子的平均动
微观解 分子的平均动能不变． 子的密集程度保持不变，
能增大．只有气体的体积同
释 体积减小时，分子的密 温度升高时，分子的平均
时增大，使分子的密集程度
集程度增大，气体的压 动能增大，气体的压强增
减小，才能保持压强不变
强增大 大
图像
2．热力学第一定律
（1）内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
（2）表达式：ΔU＝ Q ＋ W .
（3）表达式中的正、负号法则：
物理量 ＋ －
W 外界对物体做功 物体对外界做功
Q 物体吸收热量 物体放出热量
ΔU 内能增加 内能减少
考点一 分子动理论 气体压强围观解释
1．内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法。2．内能的大小与温度、体积、物质的量和物态等因素有关。
3．通过做功或热传递可以改变物体的内能。
4．温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能都相同。
内能由物体内部分子微观运动状态决定，与物体整体运动情况无关。任何物体都具有内能，恒不为零。
5．产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力。
6．决定因素(一定质量的某种理想气体)宏观上：决定于气体的温度和体积。
微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。
【真题精讲】
1．（2021·重庆）图1和图2中曲线 分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律， 为平衡
位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线
对应的物理量分别是（ ）
A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③
【巩固训练】
1．（2020·北京）分子力 随分子间距离 的变化如图所示。将两分子从相距 处释放，仅考虑这两个
分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．从 到 分子间引力、斥力都在减小
B．从 到 分子力的大小先减小后增大
C．从 到 分子势能先减小后增大
D．从 到 分子动能先增大后减小
考点二 气体 固体 液体
分类 晶体
非晶体
比较 单晶体 多晶体
外形 规则 不规则
物理性质 各向异性 各向同性
熔点 确定 不确定
原子排列 有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则 无规则
联系 晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化
【真题精讲】
1．（2014·海南）下列说法正确的是（ ）A．液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点
C．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性
D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体
E．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征
【巩固训练】
1．（2020·江苏）玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃
的说法正确的有（ ）
A．没有固定的熔点
B．天然具有规则的几何形状
C．沿不同方向的导热性能相同
D．分子在空间上周期性排列
考点三 气体实验定律 理想气体状态方程
1．弄清一个物理过程分为哪几个阶段。
2．找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的。
3．明确哪个阶段应遵循什么实验定律。
【真题精讲】
1．（2022·全国乙卷·T33（1））一定量的理想气体从状态a经状态b变化状态c，其过程如 图上的
两条线段所示，则气体在（ ）
A. 状态a处 的压强等于状态c处的压强
B. 由b变化到c的过程中，气体的压强不变
C. 由a变化到b的过程中，气体从外界吸热
D. 由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能
【巩固训练】
1．（2021·天津）列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空
气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时
气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外
界来不及热交换。若气缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中（ ）
A．上下乘客时，气体的内能不变 B．上下乘客时，气体从外界吸热
C．剧烈颠簸时，外界对气体做功 D．剧烈颠簸时，气体的温度不变
26．（2021·全国）如图，一定量的理想气体从状态 经热力学过程 、 、 后又回到状态
a。对于 、 、 三个过程，下列说法正确的是（ ）A． 过程中，气体始终吸热
B． 过程中，气体始终放热
C． 过程中，气体对外界做功
D． 过程中，气体的温度先降低后升高
E． 过程中，气体的温度先升高后降低
考点四 热力学定律与气体实验定律相结合
1．理想气体相关三量ΔU、W、Q的分析思路
（1）内能变化量ΔU：1）由气体温度变化分析ΔU.温度升高，内能增加，ΔU>0；温度降低，内能减少，
ΔU<0.2）由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化。
（2）做功情况W：由体积变化分析气体做功情况．体积膨胀，气体对外界做功，W<0；体积被压缩，外界
对气体做功，W>0。
（3）气体吸、放热Q：一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况，Q>0，吸热；Q<0，放热。
2．对热力学第二定律的理解：热量可以由低温物体传递到高温物体，也可以从单一热源吸收热量全部转化
为功，但会产生其他影响。
【真题精讲】
1．（2022·湖南卷·T15（1））利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷
嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在
环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的
气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流
出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（ ）
A. A端流出的气体分子热运动平均速率一定大于B端
B. A端流出的气体内能一定小于B端流出的
C. 该装置气体进出 的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
D. 该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
【巩固训练】
1．(2020·天津卷·5)水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意图如图．从储水罐充气口充入
气体，达到一定压强后，关闭充气口．扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出．若水在不断喷出的过程中，
罐内气体温度始终保持不变，则气体( )A．压强变大 B．对外界做功
C．对外界放热 D．分子平均动能变大
2．(2021·山东卷·2)如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高．一开口向下、导热良好的小
瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过
程中，小瓶内气体( )
A．内能减少
B．对外界做正功
C．增加的内能大于吸收的热量
D．增加的内能等于吸收的热量
1．（2022·辽宁）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所
示，此过程中该系统（ ）
A．对外界做正功B．压强保持不变 C．向外界放热 D．内能减少
2．（2022·湖北）一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p—V图中a→c直线段所示，状态b
对应该线段的中点。下列说法正确的是（ ）
A．a→b是等温过程
B．a→b过程中气体吸热C．a→c过程中状态b的温度最低
D．a→c过程中外界对气体做正功
3．（2022·山东）如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开
口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动 过程中，缸内气体（ ）
A．内能增加，外界对气体做正功
B．内能减小，所有分子热运动速率都减小
C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
4．（2018·全国）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气
体，下列说法正确的是（ ）
A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小
5．（2021·江苏）铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前
后两个面的侧视形状应当是（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·北京）比较45C的热水和100C的水蒸气，下列说法正确的是（ ）
A．热水分子的平均动能比水蒸气的大 B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C．热水分子的速率都比水蒸气的小 D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
7．28．（2012·全国）关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．可以从单一热库吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程8．（2023春·江苏淮安·高三校考阶段练习）研究表明，分子间的作用力 F跟分子间距离r的关系如图所
示。则（ ）
A．液体表面层分子间距离略大于
B．理想气体分子间距离为
C．分子间距离 时，分子力表现为斥力
D．分子间距离 时，分子势能最小
9．（2023·江苏扬州·扬州中学校考模拟预测）“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的
关系”实验中，三位同学根据实验数据得到的p-V图像分别如图线a、b、c所示。若a、b是不重合的两条双曲
线，c与b相交，则（ ）
A．a、b不重合是由于b气体质量大
B．a、b不重合是由于b气体温度高
C．产生c图线可能是容器密闭性不好
D．产生c图线可能是推动活塞过于快速
10．（2023秋·江苏南京·高三校考开学考试）如图，容器P和容器Q通过阀门K连接，P的容积是Q的2
倍。P中盛有氧气，气压为 ，Q中为真空，打开阀门，氧气进入容器Q，设整个过程中气体温度不变，氧气
视为理想气体，稳定后，检测容器P的气压表示数为（ ）
A． B．
C． D．11．（2023秋·江苏泰州·高三泰州中学校考开学考试）大家耳熟能详的节气歌“春雨惊春清谷天，夏满芒
夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒”反映了古人的智慧，里面涉及与节气有关的物理现象．下列说
法正确的是（ ）
A．荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势
B．冬天低温下会结冰，如果一定质量的0℃水变成0℃的冰，体积会增大，分子势能会增大
C．夏天气温比春天高，所以夏天大气中所有分子的热运动速率均比春天大
D．食盐受潮时会粘在一起，受潮后的食盐是非晶体
12．（2023·江苏·统考二模）用气压式开瓶器开红酒瓶，如图所示，通过针头向瓶内打几次气，然后便能
轻松拔出瓶塞，则（ ）
A．打气后瓶塞未拔出前，分子斥力明显增大
B．打气后瓶塞未拔出前，单位时间内与瓶塞碰撞的分子数增多
C．快速拔出瓶塞的过程中，气体吸热，内能增大
D．快速拔出瓶塞的过程中，瓶塞克服摩擦力所做的功等于气体内能的减少
13．（2023·江苏扬州·扬州中学校考模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．空中的小雨滴呈球形是水的重力作用的结果
B．物体的内能变化时，其温度一定变化
C．电冰箱通电后把冰箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，没有违背热力学第二定律
D．春季，柳絮像雪花般在空中飞舞是一种布朗运动
14．（2023秋·江苏南通·高三海安高级中学校考开学考试）密闭在钢瓶中的理想气体，如图所示是该气体
在a、b状态时的分子速率分布图像。下面关于气体在a、b状态的叙述，正确的是（ ）
A．T > T
a b
B．p < p
a bC．图中状态a曲线下的面积比状态b曲线下的面积大
D．从状态a到状态b，气体的内能减小
15．（2023·江苏淮安·模拟预测）如图所示，绝热容器被绝热隔板K 和卡销锁住的绝热光滑活塞K 隔成
1 2
a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄理想气体，且压强 （ 是大气压强），c与大
气连通，则下列说法中正确的是（ ）
A．只打开隔板K，b中气体对外做功，内能减少
1
B．只打开隔板K，b中气体压强减小，温度不变
1
C．只打开卡销K，外界对b中气体做功，b中气体内能不变
2
D．打开隔板K 和卡销K，待活塞K 稳定后，b部分气体的内能减少
1 2 2
16．（2023春·江苏扬州·高三统考开学考试）如图所示，有一分子位于坐标原点 O处不动，另一分子位于
x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能E，分子间距离为无穷远时，分子势能E 为0，另一分子（ ）
p p
A．在x 处所受分子力为0 B．从x 处向左移动，分子力一直增大
0 1
C．从x 处向右移动，分子力一直增大 D．在x 处由静止释放可运动到x 处
1 2 0
17．（2023·江苏·模拟预测）某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过
非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“8”，测得
压强为 。活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固。继续缓慢
压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为 。则该过程中（ ）
A．泄漏气体的质量为最初气体质量的
B．气泡在上升过程中内部气体压强变大C．在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大
D．注射器内存留气体的内能不变
18．（2023秋·江苏南通·高三统考开学考试）将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃
容器里，下列各图中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
19．（2023·江苏·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．图甲为一定质量的某种理想气体在3个不同温度下的等温线，其中等温线1表示的温度最高
B．图乙为一定质量的理想气体状态变化的V-T图线，由图可知气体在状态a的压强大于在状态b的压强
C．图乙中一定质量的理想气体在a→b的过程中对外界做功，气体吸热
D．图丙为分子间作用力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离 时，分子势能随分子间距离的增
大而增大
20．（2023·江苏徐州·统考三模）石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠
加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则（ ）
A．新材料属于非晶体
B．新材料没有固定的熔点
C．低温下新材料中碳原子停止运动
D．层间相邻碳原子间作用力表现为引力
21．（2023·江苏·校联考模拟预测）如图所示，下端开口的热气球悬浮在空中，球内气体的温度为T 、压
1
强为p 、体积为V 、密度为ρ ，某时刻将球内气体温度升高到T ，此时球内气体的压强为p 、体积为V 、密度
1 1 1 2 2 2
为ρ，设热气球体积和外部大气压强均不发生变化，则有（ ）
2A． B． C． D．
22．（2023秋·江苏·高三校联考开学考试）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用
电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”在某个工作过程中，一定质量的理想气体的 p-T图
像如图所示，ab与横轴平行。下列说法错误的是（ ）
A．a→b过程中，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少
B．a→b过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
C．b→c过程中，气体温度降低，体积增大
D．b→c过程中，每个气体分子的动能都减少
23．（2023·江苏徐州·统考三模）两只相同的篮球甲、乙内空气压强相等，温度相同。用气筒给甲球快速
充气、给乙球缓慢充气，两球充入空气的质量相同。设充气过程篮球体积不变，则（ ）
A．刚充完气，两球中气体分子的平均动能相等
B．刚充完气，甲中分子的数密度较大
C．刚充完气，两球内气体压强相等
D．对甲充气过程人做的功比对乙的多
24．（2023·江苏南京·统考三模）一定质量的理想气体经历了如图所示的 A→B→C→D→A循环过程。下列
说法正确的是（ ）A．A→B→C过程中，气体压强先增加后不变
B．C→D→A过程中，单位体积内分子数先不变后增加
C．整个循环过程中，气体对外界做的功大于外界对气体做的功
D．整个循环过程中，气体对外界放热，内能不变
