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第一部分 专题六 第14 讲
A 组·基础练
1.(多选)(2024·四川达州模拟)下列有关热现象的说法正确的是( )
A．甲图为布朗运动产生原因的示意图，微粒越大，液体分子沿各方向撞击它
的数量越多，布朗运动越明显
B．乙图中，液体表面层分子间相互作用表现为引力，正是因为引力才使得水
黾可以停在水面上
C．丙图是气体分子速率分布图，由图可知T1代表的温度小于T2代表的温度，
但T1图像与坐标轴包围的面积大于T2图像与坐标轴包围的面积
D．丁图是分子间作用力与分子间距离示意图，在r＝r0处引力和斥力等大，分
子力为零，分子势能最小
【答案】 BD
【解析】 甲
是布朗运
示意
，
浮在液体中的
粒越大，某一瞬
跟
图
动
图
悬
颗
间
颗
粒碰撞的液体分子数目就会越多，撞
的不平衡性越不明
，布朗运
越不
著，
击
显
动
显
故A
；乙
水
停在水面上是由于水的表面
力，
错误
图
黾
张
B 正确；丙
是气体分子速
图
率分布
，温度越高，速率大的分子占
分子数的百分比更大，
图
总
则T1代表的温度小
于T2代表的温度；但T1
像与坐
包
的面
等于
图
标轴
围
积
T2
像与坐
包
的面
图
标轴
围
，均
积
为1，C
，在
错误
r＝r0
引力与斥力等大，分子力
零，分子
能最小，
处
为
势
D 正
确。
2.(2024·北京卷)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
【解析】 上浮
程气泡内气体的温度不
，内能不
，故
过
变
变
A
；气泡内气体
错误
压强p＝p0＋ρ 水gh，故上浮
程气泡内气体的
减小，故
过
压强
B
；由玻意耳定律
错误
pV＝C 知，气体的体
大，故
积变
C
；上浮
程气体体
大，气体
外做功，由
错误
过
积变
对
力学第一定律
热
ΔU＝Q＋W 知，气体从水中吸
，故
热
D 正确。
3.(2024·山东菏泽模拟)“唯有牡丹真国色，花开时节动京城”，2024 年4 月7
日，第33 届“菏泽国际牡丹花会”盛大开幕，花会的宗旨是“以花为媒、广交朋
友、文化搭台、经贸唱戏、开发旅游、振兴经济”，充分体现了菏泽“牡丹之乡”的
特点。下列说法正确的是( )
A．水黾能站立在牡丹园内池塘水面上，是因为它受到了水的浮力作用
B．牡丹仙子的雕塑是用汉白玉制作，汉白玉、橡胶、石墨、食盐和石英都是晶
体
C．牡丹园内花香四溢是分子扩散运动的结果
D．一定质量的牡丹油，温度升高时，所有分子的热运动速率都会增加
【答案】 C
【解析】 水
能站立在牡丹园内池塘水面上，是因
表面
力的作用，故
黾
为
张
A
；白玉、橡胶属于非晶体，石墨、食
和石英属于晶体，故
错误汉
盐
B
；牡丹园内
错误
花香四溢是分子
散运
的
果，故
扩
动
结
C 正确；一定
量的牡丹油，温度升高
，分
质
时
子的平均运
速率会增加，但不一定所有分子的
运
速率都会增加，故
动
热
动
D
。
错误
4.(2024·重庆模拟)自热米饭因其便于加热和携带越来越受到广大钓友的欢迎。
自热米饭盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温
度可超过100 ℃，盖上盒盖便能在10～15 分钟内迅速加热食品。自热米饭的盖子
上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸。下列说法正确的是( )
A．自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增
大了
B．图乙为气体分子速率分布曲线，加热前自热米饭盒内气体所对应的曲线为
b，由于盒内气体温度升高，密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成a 曲线
C．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度降低
D．自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
【答案】 C
【解析】 自
米
盒爆炸前，盒内气体温度升高，气体平均分子
能增大，不
热
饭
动
是每一个气体分子速率都增大，故A
；乙
气体分子速率分布曲
，加
前
错误图
为
线
热
自
米
盒内气体所
的曲
热
饭
对应
线为b，由于盒内气体温度升高，气体平均分子
能
动
增大，密
气体的分子速率分布曲
可能会
成
闭
线
变
c 曲
，故
线
B
；在自
米
盒
错误
热
饭
爆炸的瞬
，盒内气体
外做功，且来不及与外界
行
量交
，根据
力学第一
间
对
进
热
换
热
定律可知盒内气体内能减少，温度降低，故C 正确；自
米
盒爆炸，是盒内气体
热
饭
温度升高，气体
急
增大的
果，故
压强
剧
结
D
。
错误
5.(2024·山东烟台模拟)一乒乓球放在室外，若乒乓球内气体可视为理想气体，
且其质量和体积保持不变，则在室外环境温度降低的过程中，乒乓球内的气体(
)
A．吸收热量，内能增加
B．压强减小，分子平均动能减少
C．不对外做功，瓶内每个气体分子的速率均减小
D．压强减小，气体分子对球壁的平均作用力大小不变
【答案】 B
【解析】 根据
意可知
球内气体做等容
化，温度降低，
分子平均
题
乒乓
变
则
动
能减少，根据＝可知
球内的气体
减小，故
乒乓
压强
B 正确；
球内气体做等容
乒乓
变
化，气体分子不
外做功，分子平均
能减少，分子的平均速率减小，但不是
则
对
动
则
每个气体分子的速率都减小，故C
；气体分子温度降低，内能减少，分子不
错误
则
外做功，根据
力学第一定律
对
热
ΔU＝Q＋W 可知气体分子放出
量，故
热
A
；
错误
气体
减小，根据气体
的微
意
可知气体分子
球壁的平均作用力减小
压强
压强
观
义
对
，
故D
。
错误
6.(多选)(2024·河北卷)如图，水平放置的密闭绝热气缸被导热活塞分成左右两
部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与气缸右壁中央用一根轻
质弹簧水平连接。气缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终
在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在气缸正中间，后因活塞密封不
严发生缓慢移动，活塞重新静止后( )
A．弹簧恢复至自然长度
B．活塞两侧气体质量相等
C．与初始时相比，汽缸内气体的内能增加
D．与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少
【答案】 ACD
【解析】 初始状
活塞受到左
气体向右的
力和
簧向左的
力
于平衡
态
侧
压
弹
弹
处
状
，簧
于
状
。因活塞密封不
，可知左
气体向右
真空漏出。左
态弹
处
压缩
态
严
侧
侧
侧
气体
小，右
出
气体，活塞有向左的
力，最
左、右两
气体
相
压强变
侧
现
对
压
终
侧
压强
等，且
簧恢复原
，故
弹
长
A 正确；由
知活塞初始
静止在气缸正中
，但由于活
题
时
间
塞向左移
，左
气体体
小于右
气体体
，
左
气体
量小于右
气体
动
侧
积
侧
积
则
侧
质
侧
质
量，故B
；密
的气缸
，与外界没有能量交
，但
簧
性
能减少了，可
错误
闭
绝热
换
弹
弹
势
知气体内能增加，故C 正确；初始
气体在左
，最
气体充
整个气缸，初始
时
侧
终
满
则
左
位体
内气体分子数
是最
左
的两倍，故
侧单
积
应该
终
侧
D 正确。故选ACD。
B 组·综合练
7.(多选)(2024·山东济南模拟)一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a 的变化
过程，其压强p 与温度t 的关系图像如图所示，其中ad、bc 与p 轴平行，ab 与cd 平
行，且ab 的延长线与横轴交点的横坐标为－273.15 ℃，cd 的延长线过原点，下列
说法正确的是( )
A．a→b 过程，气体的内能减小
B．b→c 过程，气体分子的平均动能不变
C．c→d 过程，气体的体积不变
D．d→a 过程，气体的密度增大
【答案】 BD
【解析】 a→b
程，温度升高，气体的内能增加，故
过
A
；
错误b→c
程，气体
过
温度不
，
气体分子的平均
能不
，故
变
则
动
变
B 正确；由理想气体状
方程有＝
态
C，
由于cd 的延
原点，令斜率
长线过
为k，有
则
p＝kt，解得V＝＋，可知，c→d
程，随
过
温度的降低，气体的体
增大，故
积
C
；
错误d→a
程，气体温度不
，
增大，根
过
变压强
据玻意耳定律可知，气体体
减小，
气体的密度增大，故
积
则
D 正确。故选BD。
8.(2024·山东卷)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 过程中气体与外界无热量交换，c→a 过程是等温过程。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，内能增加
C．a→b→c 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D．a→b 过程，气体从外界吸收的热量等于c→a 过程放出的热量
【答案】 C
【解析】 a→b
程
不
，是等
化且体
增大，气体
外做功
过
压强
变
压变
积
对
W<0，由
盖—
克定律可知
吕萨
Tb>Ta即内能增大，ΔUab>0，根据
力学第一定律
热
ΔU＝Q＋W
可知a→b
程，气体从外界吸收的
量一部分用于
外做功，另一部分用于增加
过
热
对
内能，A
；方法一：
错误
b→c
程中气体与外界无
量交
，即
过
热
换
Qbc＝0，又由气体体
增大可知
积
Wbc<0，由
力学第一定律
热
ΔU＝Q＋W 可知气体内能减少。方法二：
c→a
程
等温
程，所以
过
为
过
Tc＝Ta，合
结
Tb>Ta分析可知，Tb>Tc，所以b 到c
程气
过
体的内能减少，B
；
错误c→a
程
等温
程，可知
过
为
过
Tc＝Ta，ΔUac＝0，根据
力学第
热
一定律可知a→b→c
程，气体从外界吸收的
量全部用于
外做功，
过
热
对
C 正确；根
据
力学第一定律
合上述解析可知：
热
结
a→b→c→a 一整个
力学循
程
热
环过
ΔU＝
0，整个
程气体
外做功，因此由
力学第一定律可得
过
对
热
ΔU＝Qab－Qca－W＝0，故
a→b
程气体从外界吸收的
量
过
热
Qab不等于c→a
程放出的
量－
过
热
Qca，D
。
错误
9.(2024·浙江6 月选考)如图所示，测定一个形状不规则小块固体体积，将此小
块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的
薄玻璃管，其横截面积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并
用质量为m 的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器
放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2、温度为T2。已知S
＝4.0×10－4 m2，m＝0.1 kg，l1＝0.2 m，l2＝0.3 m，T2＝350 K，V0＝2.0×10－4 m3，大
气压强p0＝1.0×105 Pa，环境温度T1＝300 K。
(1)在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________(选填“变
大”“变小”或“不变”)，气体分子的数密度________(选填“变大”“变小”
或“不变”)；
(2)求此不规则小块固体的体积V；
(3)若此过程中气体内能增加10.3 J，求吸收热量Q。
【答案】 (1)不变 变小 (2)4×10－5 m3 (3)14.4 J
【解析】 (1)温度升高后，活塞
慢上升，受力不
，故封
气体的
不
，
缓
变
闭
压强
变
根据p＝可知器壁
位面
所受气体分子的平均作用力不
；由于体
大，故气
单
积
变
积变
体分子的数密度
小。
变
(2)气体
生等
化，根据盖—
克定律＝
发
压变
吕萨
解得V＝4×10－5 m3。
(3)整个
程中外界
气体做功
过
对
为W＝－p1S(l2－l1)
活塞受力分析
对
p1S＝mg＋p0S
解得W＝－4.1 J
根据
力学第一定律
热
ΔU＝Q＋W
其中ΔU＝10.3 J
解得Q＝14.4 J
故气体吸收
量
热
为14.4 J。
10.(2024·甘肃卷)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态，A、B 体积均为Sl，压强均为p0，
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pA、pB。
(2)弹簧的劲度系数k。
【答案】 (1)p0 p0 (2)
【解析】 (1)
抽气前两体
设
积为V＝SL，气体
对
A 分析：抽气后VA＝2V－V＝V
根据玻意耳定律得p0V＝pAV
解得pA＝p0
气体
对
B 分析，若体
不
的情况下抽去一半的气体，
原来的一半
积
变
则压强变为
即p0，
根据玻意耳定律得
则
p0V＝pBV
解得pB＝p0。
(2)由
意可知，
簧的
量
，
活塞受力分析有
题
弹
压缩
为
对
pAS＝pBS＋F
根据胡克定律得F＝k
立得
联
k＝。
11.(2024·广东卷)差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统。如
图所示，A、B 两个导热良好的气缸通过差压阀连接，A 内轻质活塞的上方与大气
连通，B 内气体体积不变。当A 内气体压强减去B 内气体压强大于Δp 时差压阀打
开，A 内气体缓慢进入B 中；当该差值小于或等于Δp 时差压阀关闭。当环境温度
T1＝300 K 时，A 内气体体积VA1＝4.0×10－2 m3，B 内气体压强pB1等于大气压强
p0，已知活塞的横截面积S＝0.10 m2，Δp＝0.11p0，p0＝1.0×105 Pa，重力加速度大
小取g＝10 m/s2，A、B 内的气体可视为理想气体，忽略活塞与气缸间的摩擦、差压
阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到T2＝270 K 时：
(1)求B 内气体压强pB2；
(2)求A 内气体体积VA2；
(3)在活塞上缓慢倒入铁砂，若B 内气体压强回到p0并保持不变，求已倒入铁
砂的质量m。
【答案】 (1)9×104 Pa (2)3.6×10－2 m3
(3)1.1×102 kg
【解析】 (1)(2)假
温度降低到
设
T2
，差
没有打开，
时
压阀
A、B 两个气缸
良
导热
好，B 内气体做等容
化，初
变
态pB1＝p0，T1＝300 K
末态T2＝270 K
根据＝
代入数据可得pB2＝9×104 Pa
A 内气体做等
化，
保持不
，初
压变
压强
变
态
VA1＝4.0×10－2 m3，T1＝300 K
末态T2＝270 K
根据＝
代入数据可得VA2＝3.6×10－2 m3
由于p0－pB2<Δp
假
成立，即
设
pB2＝9×104 Pa。
(3)恰好
定
，
稳
时
A 内气体压强为pA′＝p0＋
B 内气体压强pB′＝p0
此
差
恰好关
，所以有
时
压阀
闭
pA′－pB′＝Δp
代入数据
立解得
联
m＝1.1×102 kg。
