北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
第 15 章 热学
第 1 节 分子动理论 内能 固体和液体
江苏视野 关联知识 综合考查
1.(2022江苏,6,4分)自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法中正确的是( )
A.体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C.因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D.温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
答案 D
视野聚焦 本题综合考查气体压强的微观意义、气体分子速率分布图像等。解答本题的关键是熟练掌握分
子动理论的基本知识。
五年高考
2.★(2023北京,1,3分)夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比,夜间轮胎内的气体(
)
A.分子的平均动能更小
B.单位体积内分子的个数更少
C.所有分子的运动速率都更小
D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
答案 A
3.★(2021北京,4,3分)比较45 ℃的热水和100 ℃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
答案 B
4.★(2023海南,5,3分)如图为两分子靠近过程中的示意图,r 为分子间平衡距离,下列关于分子力和分子势能
0
的说法正确的是( )
A.分子间距离大于r 时,分子间表现为斥力
0
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B.分子从无限远靠近到距离r 处的过程中分子势能变大
0
C.分子势能在r 处最小
0
D.分子间距离在小于r 且减小时,分子势能在减小
0
答案 C
5.★★[2021重庆,15(1),4分]图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规
律,r
0
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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是( )
A.①③② B.②④③ C.④①③ D.①④③
答案 D
三年模拟
6.★★(2024届泰州一模)2023年5月,中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能
适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图,则该合成云母( )
A.是非晶体 B.没有规则的外形
C.有固定的熔点 D.各向性质均相同
答案 C
7.★★(2025届南通崇川区开学考)在不同温度下某物质材料的分子排列如图所示,甲图对应的温度为T,乙图
1
对应的温度为T。则( )
2
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甲 结晶态 乙 液晶态
A.T>T
1 2
B.甲、乙两图中的分子都在做热运动
C.甲图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
D.乙图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
答案 B
8.★★(2024届徐州三模)如图甲所示,系着细棉线的铁丝环从肥皂液里取出时留下一层薄膜,用烧热的针刺破
左侧薄膜后,棉线和薄膜的形状如图乙所示。则( )
甲 乙
A.图甲中,两侧薄膜对棉线均没有作用力
B.图甲中,薄膜的表面层与内部分子间距离相等
C.图乙中,薄膜收缩使棉线绷紧
D.图乙中,棉线某处受薄膜作用力方向沿棉线切线方向
答案 C
9.★★★(2025届南通海门中学学情检测一)如图为两分子组成的系统的势能E 与两分子间距离r的关系曲线,
p
甲分子固定于坐标原点O,乙分子的位置如图中横轴所示,现认为乙分子只受甲分子的作用力,下列说法正确
的是( )
A.当r等于r 时,分子间的作用力为零
1
B.在r由r 变到r 的过程中,分子间的作用力减小
1 2
C.当r等于r 时,分子间的作用力最大
2
D.在r由r 变到10r 的过程中,分子间的作用力先增大后减小
1 2
答案 B
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10.★★★(2024届高邮开学考)下列三幅图对应的说法中正确的是( )
甲
乙 丙
A.图甲中T>T
1 2
B.图甲中两条曲线下的面积相等
C.图乙中玻璃棒锋利的断口在烧熔后变钝,原因是分子间存在着相互作用力
D.图丙是玻璃管插入某液体发生的现象,是由该液体分子间的相互作用比液体与玻璃的相互作用强造成的
答案 B
第 2 节 气体的性质
江苏视野 突破情境 模型建构
1.(2024江苏,13,6分)某科研实验站有一个密闭容器,容器内有温度为300 K,压强为1×105 Pa的理想气体,容
器内有一个面积为0.06 m2的观测台,现将这个容器移动到月球表面,容器内的温度变成240 K,整个过程可
认为气体的体积不变,月球表面为真空状态。求:
(1)气体现在的压强;
(2)观测台现在所受的压力大小。
答案 (1)8×104 Pa (2)4.8×103 N
视野聚焦 本题以环境改变引入温度改变,由此作为切入点考查查理定律的应用,要求学生具备应用物理规
律解决实际问题的能力。
五年高考
2.★★(2023江苏,3,4分)如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中( )
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A.气体分子的数密度增大
B.气体分子的平均动能增大
C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小
D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
答案 B
3.★★(2023辽宁,5,4分)“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”某个工作过程中,一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应
的p-V图像可能是( )
答案 B
4.★★★(2024海南,4,3分)如图为用铝制易拉罐制作的温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计),吸管与
罐连接处密封良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐的容积为330 cm3,薄吸管横截面积为0.5 cm2,罐外吸
管总长度为20 cm,当温度为27 ℃时,油柱离罐口10 cm,不考虑大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5 ℃
C.该装置所测温度不低于23.5 ℃
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D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大
答案 B
5.★★(2024江西,13,10分)可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA完成循环
过程,AB和CD均为等温过程,BC和DA均为等容过程。已知T=1 200 K,T=300 K,气体在状态A的压强
1 2
p =8.0×105 Pa,体积V=1.0 m3,气体在状态C的压强p =1.0×105 Pa。求:
A 1 C
(1)气体在状态D的压强p ;
D
(2)气体在状态B的体积V。
2
答案 (1)2.0×105 Pa (2)2.0 m3
三年模拟
6.★★(2024届南京模拟预测)如图甲,某同学将水杯开口向下倒置在水槽中,水槽中的部分水流入杯内,在杯中
封闭了一定质量理想气体,简化模型如图乙所示。现缓慢将水杯向上提起一小段高度(杯口始终未露出水面,
杯内气体未漏出)。设环境温度保持不变,则此过程中( )
图甲 图乙
A.杯内、外液面高度差不变
B.杯内、外液面高度差变大
C.杯中封闭气体体积变大,压强变大
D.杯中封闭气体体积变大,压强变小
答案 D
7.★★(2024届扬州期末)如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图像,它由状态A经等温过
程到状态B,再经等容过程到状态C,设A、B、C状态对应的压强分别为p 、p 、p ,则下列关系式中正确的
A B C
是( )
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A.p >p =p B.p >p >p
A B C A B C
C.p <p <p D.p =p >p
A B C A B C
答案 C
8.★★★(2025届镇江开学考)一气象探测气球,充入压强为1个标准大气压、温度为27 ℃的氦气时,体积为3
m3。在探测过程中,气球内氦气的压强始终与外界大气压强相同,在上升过程中气球内部启动一持续加热装
置而维持其温度不变,探测高度处的压强为0.5个标准大气压,气温为-13 ℃,到达探测高度后,停止加热,保持
气球高度不变,求:
(1)气球在停止加热前的体积;
(2)气球在停止加热较长一段时间后的体积。
答案 (1)6 m3 (2)5.2 m3
9.★★★(2024届南京、盐城三模)如图所示,某老师用封闭着一定质量理想气体、横截面积S=4 cm2的注射
器提起质量m=3 kg的桶装水,此时注射器内气柱长度L=4 cm。已知大气压强p=1×105 Pa,环境温度t=27
0 0
℃,注射器内气柱最大长度为8 cm,g取10 m/s2,注射器质量可以忽略,不计一切摩擦,注射器密封良好。求:
(1)当放下桶装水时,注射器内气柱的长度;
(2)当环境温度变为37 ℃时,注射器最多能提起桶装水的质量(结果保留三位有效数字)。
答案 (1)1 cm (2)3.48 kg
微专题 29 玻璃管-液柱模型
江苏视野 明晰规律 思维回归
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1.(2024届徐州期末)如图所示为一粗细均匀内径很小的L形玻璃管,其中竖直管开口且足够长,水平管右端封
闭。现在向竖直管中缓慢注入水银,在水平管中封闭一定质量的理想气体,相关数据如图所示。已知大气压
强p=75 cmHg,环境温度T=300 K。不计水银的热胀冷缩,求:
0 1
(1)封闭气体的压强p;
1
(2)缓慢均匀加热封闭气体,当水平管中的水银全部进入竖直管时封闭气体的温度T;
2
(3)继续缓慢均匀加热封闭气体直到温度达到T=570 K,整个加热过程竖直管中水银面上升的总高度H。
3
答案 (1)90 cmHg (2)475 K (3)8 cm
视野聚焦 本题以L形玻璃管为考查模型,通过设置外部条件,考查应用盖-吕萨克定律、理想气体状态方程
处理实际问题。解题关键是理顺物理过程,找到初态、末态的状态参量,选择合适的气体实验定律或理想气
体状态方程列式求解。
五年高考
2.★★★[2023全国乙,33(2),10分]如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20 cm的A、B两段细
管组成,A管的内径是B管的2倍,B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开,水银柱在两管中的长度均为10
cm。现将玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管内的空气柱长度改变1 cm。求B管在上方时,玻璃管内两
部分气体的压强。(气体温度保持不变,以cmHg为压强单位)
答案 74.36 cmHg 54.36 cmHg
三年模拟
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3.★★(2024届南通模拟预测)某小组设计的测温装置如图所示,竖直玻璃管B与玻璃泡A相连插在水槽中,封
闭一定质量的理想气体,大气压强不变的情况下,管内水柱高度可反映玻璃泡内气体的温度,即环境温度。环
境温度变化时,玻璃泡内气体压强可视为不变。则( )
A.测温物质是水
B.水柱越高温度越高
C.管上的刻度是均匀的
D.测温范围由A体积决定
答案 C
4.★★★(2024届苏州期末)如图所示是一种测定肺活量的装置示意图,A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒,圆筒
的质量为M,底面积为S。由于圆筒中的空气未排尽,导致圆筒浮出水面的高度为h,若外界大气压强为标准
0
大气压p,水的密度为ρ,重力加速度为g。
0
(1)求圆筒内气体的压强p;
1
(2)求圆筒底部距圆筒内水面的高度h;
1
(3)若某同学通过B管用力向圆筒A中吹一次气,使圆筒浮出水面的高度升高至h,设整个过程中吹出气体的
2
温度与圆筒内气体温度相同且均保持不变,求该同学的肺活量V(标准大气压下,人一次吹出气体的体积)。
0
答案 (1)p 0 +Mg (2)M +h 0 (3) ( ℎ 2 - ℎ 0 )(p 0 S+Mg)
S ρS p
0
微专题 30 活塞-汽缸模型
江苏视野 明晰规律 思维回归
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1.(2021江苏,13,8分)如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中,活塞的面积为S,与汽缸底相距L,汽
缸和活塞绝热性能良好。气体的压强、温度与外界大气相同,分别为p、T。现接通电热丝加热气体,一段
0 0
时间后断开,活塞向右缓慢移动距离L后停止。活塞与汽缸间的滑动摩擦力为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦
力。整个过程中气体吸收的热量为Q。求该过程中气体
(1)内能的增加量ΔU;
(2)最终温度T。
答案 (1)Q-p 0 SL-fL (2)2T 0 ( 1+ f )
p S
0
视野聚焦 本题考查理想气体状态方程以及热力学第一定律,综合性强。解题时先对活塞受力分析,求出外
界对气体做的功,再根据热力学第一定律求内能的增加量,最后根据理想气体状态方程列式求解最终温度。
五年高考
2.★★(2024湖北,13,10分)如图所示,在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分
理想气体,活塞横截面积为S,能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为T,气柱的高度为h。当容器内
0
1
气体从外界吸收一定热量后,活塞缓慢上升 h再次平衡。已知容器内气体内能变化量ΔU与温度变化量ΔT
5
的关系式为ΔU=CΔT,C为已知常数,大气压强恒为p,重力加速度大小为g,所有温度为热力学温度。求:
0
(1)再次平衡时容器内气体的温度。
(2)此过程中容器内气体吸收的热量。
6 1
答案 (1) T (2) (CT+pSh+mgh)
0 0 0
5 5
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3.★★★[2022河北,15(2),8分]水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示,汽缸中间有一固定隔板,将汽缸内一
定质量的某种理想气体分为两部分,“H”形连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过,连杆与隔板之间密封良
好。设汽缸内、外压强均为大气压强p,活塞面积为S,隔板两侧气体体积均为SL,各接触面光滑,连杆的截
0 0
1
面积忽略不计。现将整个装置缓慢旋转至竖直方向,稳定后,上部气体的体积为原来的 。设整个过程温度
2
保持不变,求:
(ⅰ)此时上、下两部分气体的压强;
(ⅱ)“H”形连杆活塞的质量(重力加速度大小为g)。
2 4 p S
0
答案 (ⅰ)2p p (ⅱ)
0 3 0 3g
4.★★★[2022全国乙,33(2),10分]如图,一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成,汽缸中活塞Ⅰ和
活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体,两活塞用一轻质弹簧连接,汽缸连接处有小卡销,活塞Ⅱ不能通过连接
处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m,面积分别为2S、S,弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态,此时弹
簧的伸长量为0.1l,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等,两活塞间气体的温度为T。已知活塞外大气压强
0
为p,忽略活塞与缸壁间的摩擦,汽缸无漏气,不计弹簧的体积,重力加速度为g。
0
(ⅰ)求弹簧的劲度系数;
(ⅱ)缓慢加热两活塞间的气体,求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时,活塞间气体的压强和温度。
40mg p S+3mg 4
0
答案 (ⅰ) (ⅱ) T
l S 3 0
三年模拟
5.★★★(2025届泰兴期中)如图所示,在竖直放置的圆柱形导热容器内用质量为m的活塞密封一定质量的理
想气体,活塞能无摩擦地滑动,容器的横截面积为S。开始时容器内气体的温度为T,活塞与容器底的距离为
0
h,将整个装置放在温度为T、大气压强恒为p 的空气中,活塞缓慢上升一段距离后再次平衡,此过程气体从
0
外界吸收热量为Q。已知重力加速度为g,求:
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(1)活塞上升的距离d;
(2)密闭气体内能的增加量ΔU。
T-T (mg+p S)(T-T )h
答案 (1) 0h (2)Q- 0 0
T T
0 0
6.★★★(2024届苏州二模)如图甲所示,T形活塞固定在水平面上,一定质量的理想气体被封闭在导热性能良
好的、质量为m的汽缸中,活塞横截面积为S,活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气,大气压强为p。重力加速度
0
为g,改变环境温度,缸内气体体积随温度变化如图乙所示,求:
(1)状态A的温度;
(2)在状态C时,活塞对卡口的作用力大小。
甲 乙
1
答案 (1)200 K (2) (pS+mg)
0
3
微专题 31 气体变质量问题
江苏视野 突破情境 模型建构
1.(2024届徐州期中)汽车轮胎的胎压正常值约为大气压p 的2.2倍。某人发现其汽车轮胎的胎压为1.1p,于
0 0
是他用打气筒给轮胎充气。已知轮胎的容积为20 L,打气筒每次可充入0.4 L的气体。充气过程中,轮胎内
气体和打气筒内气体的温度均视为不变,轮胎体积保持不变。下列说法正确的是( )
A.充气过程中轮胎内气体从外界吸热
B.充气前后,轮胎内气体内能不变
C.充气50次可以使胎压达到正常值
D.每充气一次,轮胎内气体压强的增加量相等
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答案 D
视野聚焦 本题以轮胎打气为情境,考查玻意耳定律的应用。解答本题时可以采用假设法,假设气体体积不
变,根据玻意耳定律求出理想状态下的体积,然后与实际体积进行对比,进而得出结果。
五年高考
2.★★★(2024甘肃,13,10分)如图,刚性容器内壁光滑,盛有一定量的气体,被隔板分成A、B两部分,隔板与容
器右侧用一根轻质弹簧相连(忽略隔板厚度和弹簧体积)。容器横截面积为S,长为2l。开始时系统处于平衡
3
态,A、B体积均为Sl,压强均为p,弹簧为原长。现将B中气体抽出一半,B的体积变为原来的 。整个过程
0
4
系统温度保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)抽气之后A、B的压强p 、p 。
A B
(2)弹簧的劲度系数k。
4 2 8p S
0
答案 (1) p p (2)
5 0 3 0 15l
3.★★★(2024贵州,13,9分)制作水火箭是青少年科技活动的常见项目之一。某研究小组为了探究水火箭在
充气与喷水过程中气体的热学规律,把水火箭的塑料容器竖直固定,其中A、C分别是塑料容器的充气口、
喷水口,B是气压计,如图(a)所示。在室温环境下,容器内装入一定质量的水,此时容器内的气体体积为V,压
0
强为p,现缓慢充气后压强变为4p,不计容器的容积变化。
0 0
(1)设充气过程中气体温度不变,求充入的气体在该室温环境下压强为p 时的体积。
0
(2)打开喷水口阀门,喷出一部分水后关闭阀门,容器内气体从状态M变化到状态N,其压强p与体积V的变化
关系如图(b)中实线所示,已知气体在状态N时的体积为V,压强为p。求气体在状态N与状态M时的热力
1 1
学温度之比。
(3)图(b)中虚线MN'是容器内气体在绝热(既不吸热也不放热)条件下压强p与体积V的变化关系图线,试判
断气体在图(b)中沿实线从M到N的过程是吸热还是放热。(不需要说明理由)
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p V
答案 (1)3V 0 (2) 1 1 (3)吸热
4 p V
0 0
4.★★★(2024山东,16,8分)图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成
的汲液器,如图乙所示。长柄顶部封闭,横截面积S=1.0 cm2,长度H=100.0 cm,侧壁有一小孔A。储液罐的
1
横截面积S=90.0 cm2、高度h=20.0 cm,罐底有一小孔B。汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,
2
空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,
储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2,大气压p=1.0×105
0
Pa。整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度。
(1)求x;
(2)松开孔A,从外界进入压强为p、体积为V的空气,使满储液罐中液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好
0
剩余一半的液体,求V。
答案 (1)2 cm (2)892 cm3
三年模拟
5.★★★(2024届南通如皋二模)钢瓶中装有一定质量的气体,现在用两种方法抽钢瓶中的气体:第一种方法是
用容积为1 L的小抽气机,共抽取两次;第二种方法是用容积为2 L的大抽气机抽取一次。这两种抽法中,抽
取气体质量较大的是( )
A.第一种抽法
B.第二种抽法
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C.两种抽法抽出的气体质量一样大
D.无法判断
答案 A
6.★★★★(2024届淮安期中)车载气垫床体积小、质量轻、便于携带。现有一气垫床,充气前气垫床内有部分
气体,使用充气筒往内部充气。充好气后,气垫床内气体体积为8V,压强为5p,此充气过程中环境的热力学温
0
度为T 并保持不变,气垫床导热性能良好,气垫床内气体可视为理想气体。
0
V
(1)该气垫床充气前内部气体的压强等于大气压强p,体积为V,充气筒每次充入压强为p、体积为 的气
0 0
10
体,要充好气垫床,求充气筒需要打气的次数;
11 9
(2)若中午环境的热力学温度升为 T,气垫床体积增大到充好气后的 倍,求此时气垫床内气体的压强;
0
10 8
1 5
(3)在第(2)问的条件下,发现有一个地方漏气,快速堵上之后,体积比刚漏气时缩小了 ,压强变为漏气前的 ,
9 6
求漏出气体的质量和原来气体的质量之比。
44 p 7
0
答案 (1)390 (2) (3)
9 27
第 3 节 热力学定律与能量守恒定律
江苏视野 关联知识 综合考查
1.(2022江苏,7,4分)如图所示,一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程,其中a→b为等温过程,状
态b、c的体积相同。则( )
A.状态a的内能大于状态b
B.状态a的温度高于状态c
C.a→c过程中气体吸收热量
D.a→c过程中外界对气体做正功
答案 C
视野聚焦 本题以p-V图像为切入点,考查气体实验定律、热力学第一定律等,综合性强,是江苏高考的常考
题型。
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五年高考
2.★★(2024北京,3,3分)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮,将气泡内的气体视为理想气体,且气体分子个
数不变,外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体( )
A.内能变大 B.压强变大
C.体积不变 D.从水中吸热
答案 D
3.★★(2024重庆,3,4分)某救生手环主要由高压气囊组成。气囊内视为理想气体。密闭气囊与人一起上浮的
过程中。若气囊内气体温度不变,体积增大,则( )
A.外界对气囊内气体做正功
B.气囊内气体压强增大
C.气囊内气体内能增大
D.气囊内气体从外界吸热
答案 D
1
4.★★[2020江苏,13A(3)]一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C,其p- 图像如图所示,求该
V
过程中气体吸收的热量Q。
答案 2×105 J
5.★★★(2023广东,13,9分)在驻波声场的作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周
期性膨胀和收缩,气泡内的气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的p-V图
像,气泡内气体先从压强为p、体积为V、温度为T 的状态A等温膨胀到体积为5V、压强为p 的状态B,
0 0 0 0 B
然后从状态B绝热收缩到体积为V、压强为1.9p、温度为T 的状态C,B到C的过程外界对气体做功为
0 0 C
W。已知p、V、T 和W。求:
0 0 0
(1)p 的表达式;
B
(2)T 的表达式;
C
(3)B到C的过程,气泡内气体的内能变化了多少?
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p
0
答案 (1)p = (2)T =1.9T (3)增加了W
B C 0
5
三年模拟
6.★★(2024届南通三模)如图所示,两个相通的容器P、Q间装有阀门K,P中充满气体,Q为真空,整个系统与
外界没有热交换。打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则( )
A.容器中气体的内能减少
B.容器中气体分子的平均动能增加
C.容器中气体分子的数密度减小
D.Q中的气体能自发地全部退回到P中去
答案 C
7.★★(2024届苏北七市三模)1927年,威耳逊因发明云室获诺贝尔物理学奖,如图所示,云室里封闭一定质量
的理想气体。现迅速向下拉动活塞,则云室中的气体( )
A.温度升高 B.压强减小
C.向外放出热量 D.分子的数密度增大
答案 B
8.★★★(2025届南京六校联合体期中)瓶子吞鸡蛋的实验过程如下:先将敞口的玻璃瓶中的空气加热,再将剥
皮的熟鸡蛋放于瓶口,过一会儿发现鸡蛋被缓慢吸入瓶中,如图所示。鸡蛋被吸入还未落下的过程中,瓶中气
体可视为理想气体,质量不变。鸡蛋被吸入一半时相比刚放上时,关于瓶中气体,下列说法正确的是 ( )
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A.每个气体分子的动能都减小
B.此过程气体从外界吸热
C.气体压强和热力学温度的比值增大
D.气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变大
答案 C
9.★★★(2025届镇江开学考)一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等压过程,b→c过程是
等温过程,c→a过程中气体与外界无热量交换。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B.b→c过程,气体对外做功,内能不变
C.a→b→c过程,气体分子平均速率先不变后变小
D.a→b→c→a过程,气体从外界吸收的热量小于放出的热量
答案 D
10.★★★(2025届南京开学考)如图,一定质量理想气体的循环由下面4个过程组成:1→2为绝热过程(过程中
气体不与外界交换热量),2→3为等压过程,3→4为绝热过程,4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油
机工作循环的主要过程。下列说法正确的是( )
A.1→2过程中,气体内能减小
B.2→3过程中,气体向外放热
C.3→4过程中,气体内能不变
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D.4→1过程中,气体向外放热
答案 D
11.★★★(2025届南通崇川区开学考)n摩尔的理想气体,其压强p随热力学温度T变化的过程如图所示,a、
b、c为过程中的三个状态,各状态的压强和温度如图所示,已知状态a时气体的体积为V,ab的反向延长线通
0
过坐标原点O,气体从状态a到状态b吸收热量Q,阿伏加德罗常数为N ,求:
A
(1)状态b时气体的温度T;
b
(2)从状态a到状态b气体内能的增加量ΔU;
(3)状态c时,气体分子间的平均距离d。
答案 (1)2T 0 (2)Q (3)√ 3 3V 0
2nN
A
实验 17 用油膜法估测油酸分子的大小
1.(2025届南通崇川区开学考)用油膜法估测油酸分子大小的实验中,下列操作正确的是( )
A.滴入液滴时,滴管下端应远离水面
B.应先滴入油酸酒精溶液,后将痱子粉均匀地撒在水面上
C.待油膜形状稳定后,在玻璃板上描下油膜的形状
D.向量筒中滴5滴溶液,测出5滴溶液的体积,算得1滴溶液的体积
答案 C
2.(2024届南京学情调研)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,把1滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘
里,待水面稳定后,画出如图所示的油膜形状。已知该溶液的浓度为η,n滴溶液的体积为V,油膜面积为S,则(
)
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V
A.油酸分子直径为
S
B.实验中,应先滴溶液后撒爽身粉
C.n滴该溶液所含纯油酸分子数为6n3S3
πη2V2
D.计算油膜面积时,将不足一格都当作一格计入面积,将导致所测分子直径偏大
答案 C
3.(2024届无锡江阴联考)某实验小组完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成单分子油膜,并将油酸分子看成球形且紧密排列。本实验体现的
物理思想方法为 (填选项前的字母)。
A.控制变量法
B.等效替代法
C.理想化模型法
(2)该小组进行下列实验操作,请选出需要的实验操作,并将它们按操作先后顺序排列:D、 (用字母符号
表示)。
A B C
D E F
(3)某同学在用油膜法估测分子直径时,计算结果明显偏小,可能是由于 。
A.油酸未完全散开
B.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C.求每滴溶液体积时,1 mL的溶液的滴数少记了10滴
D.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
(4)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104 mL溶液中含有2 mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒
精溶液的总体积为1 mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板
放在画有边长为1 cm的正方形小格的纸上(如图)。油酸分子的大小d= m。(结果保留一位有效数
字)
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答案 (1)C (2)B、F、E、C (3)D (4)7×10-10
实验 18 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关
系
1.(2023江苏,9,4分)在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图所示。利用注射器选取一段空
气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是( )
A.把柱塞快速地向下压
B.把柱塞缓慢地向上拉
C.在橡胶套处接另一注射器,快速推动该注射器柱塞
D.在橡胶套处接另一注射器,缓慢推动该注射器柱塞
答案 B
2.(2023山东,13,6分)利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射
器竖直固定在铁架台上,注射器内封闭一定质量的空气,下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定
一托盘,托盘中放入砝码,待气体状态稳定后,记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V 与塑料管容积ΔV
0
之和)。逐次增加砝码质量,采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。
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回答以下问题:
(1)在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线,说明在等温情况下,一定质量的气体
。
A.p与V成正比
1
B.p与 成正比
V
(2)若气体被压缩到V=10.0 mL,由图乙可读出封闭气体压强为 Pa(保留3位有效数字)。
(3)某组同学进行实验时,一同学在记录数据时漏掉了ΔV,则在计算pV乘积时,他的计算结果与同组正确记录
数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而 (填“增大”或“减小”)。
答案 (1)B (2)2.04×105 (3)增大
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