五年高考真题汇编热学解析版概要.doc

〔五年高考真题〕2021届高考物理 专题 选修3-3热学
考点一　分子动理论　内能
1.[2021 ·新课标全国Ⅱ，33〔1〕，5分]〔难度★★〕〔多项选择〕关于扩散现象，以下 说法正确是〔　　〕
A.温度越高，扩散进展得越快 B.扩散现象是不同物质间一种化学反响
C.扩散现象是由物质分子无规那么运动产生 D.扩散现象在气体、液体与固体中都能发生
E.液体中扩散现象是由于液体对流形成
2.[2021 ·福建理综，29〔1〕，6分]〔难度★★〕〕以下有关分子动理论与物质构造 认识，其中正确是〔　　〕
A.分子间距离减小时分子势能一定减小 B.温度越高，物体中分子无规那么运动越剧烈
C.物体内热运动速率大分子数占总分子数比例与温度无关
D.非晶体物理性质各向同性而晶体物理性质都是各向异性
3.[2021 ·山东理综,37]〔难度★★〕〔多项选择〕墨滴入水，扩而散之，徐徐混 匀.关于该现象分析正确是〔　　〕
a.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 b.混合均匀过程中，水分子与碳粒都做无规那么运动
c.使用碳粒更小墨汁，混合均匀过程进展得更迅速
d.墨汁扩散运动是由于碳粒与水分子发生化学反响引起
4.[2021 ·江苏单科，12A〔1〕]〔难度★★〕〔多项选择〕对以下几种固体物质认识，正确有〔　　〕
A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B.烧热针尖接触涂有蜂蜡薄层云母片反面，熔化蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质微粒在空间排列不规那么
D.石墨与金刚石物理性质不同，是由于组成它们物质微粒排列构造不同
5.〔2021 ·广东理综，17，6分〕〔难度★★〕〔多项选择〕如图为某实验器材构造示 意图，金属内筒与隔热外筒间封闭了一定体积空气，内筒中有水，在水加热升温过程中，被封闭空气〔　　〕
A.内能增大 B.压强增大
C.分子间引力与斥力都减小 D.所有分子运动速率都增大
6.〔2021·北京理综，13，6分〕〔难度★★〕以下说法中正确是〔　　〕
A.物体温度降低，其分子热运动平均动能增大 B.物体温度升高，其分子热运动平均动能增大
C.物体温度降低，其内能一定增大 D.物体温度不变，其内能一定不变
7.〔2021·北京理综，13，6分〕〔难度★★〕以下说法正确是〔　　〕
A.液体中悬浮微粒无规那么运动称为布朗运动 B.液体分子无规那么运动称为布朗运动
C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D.物体对外界做功，其内能一定减少
8.[2021·福建理综,29〔1〕，6分]〔难度★★〕以下四幅图中，能正确反映分子间 作用力f与分子势能Ep随分子间距离r变化关系图线是〔　　〕
9.〔2021·全国理综，14，6分〕〔难度★★〕〔多项选择〕以下关于布朗运动说法， 正确是〔　　〕
A.布朗运动是液体分子无规那么运动 ，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈
C.布朗运动是由于液体各局部温度不同而引起 D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起
10.〔2021·广东理综，13，4分〕〔难度★★〕清晨，草叶上露珠是由空气中 水汽凝结成水珠，这一物理过程中，水分子间〔　　〕
A.引力消失，斥力增大 B.斥力消失，引力增大 C.引力、斥力都减小 D.引力、斥力都增大
11.[2021·海南单科,17〔1〕，4分]〔难度★★★〕〔多项选择〕两分子间斥力与引力 合力F与分子间距离r关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点横坐标 为r0.相距很远两分子在分子力作用下, 无穷远时分子势能为零，以下说法正确是〔　　〕
A.在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C.在r＝r0时，分子势能最小，动能最大
D.在r＝r0时，分子势能为零 E.分子动能与势能之与在整个过程中不变
考点二　固体　液体　气体
1.[2021 ·新课标全国Ⅰ，33〔1〕，5分]〔难度★★〕〔多项选择〕以下说法正确是〔　　〕
，得到小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体与非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同光学性质
C.由同种元素构成固体，可能会由于原子排列方式不同而成为不同晶体
D.在适宜条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体
E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
2.[2021·新课标全国Ⅱ，33〔1〕，5分]〔难度★★〕〔多项选择〕以下说法正确是〔　　〕
A.悬浮在水中花粉布朗运动反映了花粉分子热运动 B.空中小雨滴呈球形是水外表张力作用结果
C.彩色液晶显示器利用了液晶光学性质具有各向异性特点 D.高原地区水沸点较低，这是高原地区温度较低缘故
E.干湿泡湿度计湿泡显示温度低于干泡显示温度，这是湿泡外纱布中 水蒸发吸热结果
3.〔2021·广东理综，17，6分〕〔难度★★★〕〔多项选择〕用密封性好、充满气体 塑料袋包裹易碎品，如下图，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界 无热交换，那么袋内气体〔　　〕
A.体积减小，内能增大 B.体积减小，压强减小
C.对外界做负功，内能增大 D.对外界做正功，压强减小
4.〔2021·大纲全国，16，6分〕〔难度★★〕〔多项选择〕对于一定量稀薄气体，下 列说法正确是〔　　〕
A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈
C.压强变大时，分子间平均距离必然变小 D.压强变小时，分子间平均距离可能变小
5.〔2021·广东理综，18，6分〕〔难度★★〕〔多项选择〕如下图为某同学设计喷 水装置，内部装有2 L水，上部密封1 atm空气0.5 L.保持阀门关闭，再充 入1 atm空气0.1 L.设在所有过程中空气可看做理想气体,且温度不变，以下说法正确有〔　　〕
A.充气后，密封气体压强增加 B.充气后，密封气体分子平均动能增加
C.翻开阀门后，密封气体对外界做正功 D.翻开阀门后，不再充气也能把水喷光
6.[2021·福建理综，28〔2〕，6分]〔难度★★〕空气压缩机储气罐中储有1.0 atm 空气6.0 L，现再充入1.0 atm空气9.0 L.设充气过程为等温过程,空气可 看做理想气体，那么充气后储气罐中气体压强为〔　　〕
A.2.5 atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm
7.〔2021·重庆理综，16，6分〕〔难度★★★〕图为伽利略设计一种测温装置示意图，
玻璃管上端与导热良好玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量空气.
假设玻璃管内水柱上升，那么外界大气变化可能是〔　　〕
A.温度降低，压强增大 B.温度升高，压强不变 C.温度升高，压强减小 D.温度不变，压强减小
8.[2021·福建理综,29〔2〕,6分]〔难度★★〕某自行车轮胎容积为V，里面已 有压强为p0空气，现在要使轮胎内气压增大到p，设充气过程为等温过 程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，那么还要向轮胎充入温度一样， 压强也是p0，体积为　　　　空气.〔填选项前字母〕
A.V B.V C.〔－1〕V D.〔＋1〕V
9.[2021 ·新课标全国Ⅰ，33〔2〕，10分]〔难度★★★★〕如图，一固定竖直汽 缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞.大活塞质量 为m1＝2.50 kg，横截面积为S1＝80.0 cm2；小活塞质量为m2＝1.50 kg，横截面积为S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接,间距为l＝40.0 cm；汽缸外 大气压强为p＝×105 Pa,温度为T＝303 K.初始时大活塞与大圆筒底部 相距，两活塞间封闭气体温度为T1＝495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降， 活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间摩擦,重力加速度大小g取 10 m/s2. 求：
〔ⅰ〕在大活塞与大圆筒底部接触前瞬间，缸内封闭气体温度；
〔ⅱ〕缸内封闭气体与缸外大气到达热平衡时，缸内封闭气体压强.
10.[2021 ·新课标全国Ⅱ，33〔2〕，10分]〔难度★★★〕如图，一粗细均匀U 形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关 闭；A侧空气柱长度为l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧高h＝3.0 cm.现将开关K翻开，从U形管中放出局部水银，当两侧水银面高度差为h1＝ 10.0 cm时将开关Kp0＝75.0 cmHg.
〔ⅰ〕求放出局部水银后A侧空气柱长度；
〔ⅱ〕此后再向B侧注入水银，使A、B两侧水银面到达同一高度，求注入水银在管内长度.
11.[2021 ·江苏单科,12A〔3〕]〔难度★★〕给某包装袋充入氮气后密封，在室温 下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L.将其缓慢压缩到压强为2 个标准大气压时，气体体积变为0.45 L.请通过计算判断该包装袋是否漏气.
12.[2021 ·重庆理综，10〔2〕，6分]〔难度★★〕北方某地冬天室外气温很低， T1，压强为p1,肥 皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体 积与质量变化，大气压强为p0.求冻结后肥皂膜内外气体压强差.
13. [2021 ·山东理综，37〔2〕]〔难度★★★〕扣在水平桌面上热杯盖有时会发 生被顶起现象.如图，截面积为S热杯盖扣在水平桌面上，开场时内部封闭气体温度为300 K，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减 为p0，温度仍为303 K.再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K.整个过 程中封闭气体均可视为理想气体.求：
〔ⅰ〕当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体压强；
〔ⅱ〕当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需最小力.
14.[2021·新课标全国Ⅰ，33〔2〕，9分]〔难度★★★〕一定质量理想气体被活 塞封闭在竖直放置圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩 p，活塞下外表相对于汽缸底部高度为h,外界温度为T0.现取质量为m沙子缓慢地倒在活塞上外表,沙子倒完时，活 塞下降了hT，气压强始终保持不变，重力加速度大小为g.
15. [2021·新课标全国Ⅱ，33〔2〕，10分]〔难度★★★〕如图,两汽缸A、B粗细 均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略细管连通,A直径是B2 倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，a、b,活塞下方充有氮气，活 塞ap0、外界与汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡 时，活塞a离汽缸顶距离是汽缸高度，活塞b在汽缸正中间.
〔ⅰ〕现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气温度；
〔ⅱ〕继续缓慢加热，使活塞aa上升距离是汽缸高度时，求氧气压强.
16.[2021·山东理综，37〔2〕]〔难度★★★〕一种水下重物打捞方法工作原理 如下图.将一质量M＝3×103 kg、体积V0＝0.5 m3重物捆绑在开口朝下 ，开场时筒内液面到水面距离h1＝40 m，筒内气体体积V1＝1 m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒与重物自动上 V2与h2. 大气压强p0＝1×105 Pa,水密度ρ＝1×103 kg/m3，重力加速度大小 g＝10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量与筒壁厚度可忽略.
17.[2021·重庆理综，10〔2〕，6分]〔难度★★〕如图为一种减震垫，上面布满了 圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0,压强为p0气体，当平板状物 品平放在气泡上时，气泡被压缩.假设气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜压力.
18.〔2021·新课标全国Ⅱ，33，15分〕〔难度★★★〕〔多项选择〕〔1〕关于一定量气体，以下说法正确是〔　　〕
A.气体体积指是该气体分子所能到达空间体积，而不是该气体所有分子体积之与
B.只要能减弱气体分子热运动剧烈程度，气体温度就可以降低 C.在完全失重情况下，气体对容器壁压强为零
D.气体从外界吸收热量，其内能一定增加 E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高
〔2〕如下图,l1＝25.0 cm空气柱,中间有一段长l2＝25.0 cm水银柱，上部空气 柱长度l3＝40.0 cm.大气压强为p0＝75.0 cmHg.现将一活塞〔图中未画出〕从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1′＝20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推距离.
19.[2021·新课标全国Ⅰ，33〔2〕，9分]〔难度★★★〕如下图，两个侧壁绝热、顶部与底部都导热一样汽缸直立放置， 细管带有阀门K.两汽缸容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞〔质量不同，厚度可忽略〕.开场时K关闭,两活塞下方与右活塞上方充有气体〔可视为理想气体〕，压强分别为p0与p0/3；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升 至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后翻开K，经过一段时间，T0，不计活塞与汽缸壁间摩擦.求：
〔1〕恒温热源温度T； 〔2〕重新到达平衡后左汽缸中活塞上方气体体积Vx.
考点三　热力学定律与能量守恒定律
1.〔2021 ·北京理综，13，6分〕〔难度★★〕以下说法正确是〔　　〕
A.物体放出热量，其内能一定减小 B.物体对外做功，其内能一定减小
C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变
2.[2021 ·重庆理综,10〔1〕，6分]〔难度★★〕某驾驶员发现中午时车胎内气压 高于清晨时，气体质量不变且可视为理想气体，那么〔　　〕
A.外界对胎内气体做功，气体内能减小 B.外界对胎内气体做功，气体内能增大
C.胎内气体对外界做功，内能减小 D.胎内气体对外界做功，内能增大
3.[2021 ·福建理综,29〔2〕]〔难度★★★〕如图，一定质量理想气体，由状态 a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b与状 态c温度分别为Tb与Tc，在过程ab与ac中吸收热量分别为Qab与Qac.那么〔〕
A.Tb＞Tc，Qab＞Qac B.Tb＞Tc，Qab＜Qac C.Tb＝Tc，Qab＞Qac D.Tb＝Tc，Qab＜Qac
4.[2021·重庆理综，10〔1〕，6分]〔难度★★〕重庆出租车常以天然气作为燃料. 加气站储气罐
中天然气温度随气温升高过程中，假设储气罐内气体体积及质量均不变，那么罐内气体〔可视为理想气体〕〔　　〕
A.压强增大，内能减小 B.吸收热量，内能增大 C.压强减小，分子平均动能增大 ，分子平均动能减小
5.[2021·新课标全国Ⅰ，33〔1〕，6分]〔难度★★〕〔多项选择〕一定量理想气体从 状态a开场,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pT 列判断正确是〔　　〕
A.过程ab中气体一定吸热 B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做功等于气体所放热 D.a、b与c三个状态中，状态a分子平均动能最小
E.b与c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击次数不同
6.[2021·山东理综,37〔1〕]〔难度★★〕如图，内壁光滑、导热良好汽缸中用活塞封闭有
，缸内气体　　　　　. 〔双选，填正确答案标号〕
A.内能增加　　　　　　B.对外做功 C.压强增大 D.分子间引力与斥力都增大
7.[2021·山东理综，36〔1〕]〔难度★★〕关于热现象描述正确一项为哪一项〔　　〕
A.根据热力学定律，热机效率可以到达100% B.做功与热传递都是通过能量转化方式改变系统内能
C.温度是描述热运动物理量，一个系统与另一个系统到达热平衡时两系统温度一样
D.物体由大量分子组成，其单个分子运动是无规那么，大量分子运动也是无规律
8.[2021·福建理综，28〔1〕，6分]〔难度★★〕关于热力学定律与分子动理论,下 列说法正确是　　　Ｗ.
A.一定量气体吸收热量，其内能一定增大 B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
C.假设两分子间距离增大，分子势能一定增大 D.假设两分子间距离减小，分子间引力与斥力都增大
9.[2021·新课标全国卷，33〔1〕，6分]〔难度★★〕〔多项选择〕对于一定量理想气 体，以下说法正确是〔　　〕
，其内能也一定不变 B.假设气体内能不变，其状态也一定不变
C.假设气体温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1 K所吸收热量与气体经历过程有关 E.当气体温度升高时，气体内能一定增大
10.〔2021 ·江苏单科，12A〔2〕〕〔难度★★〕在装有食品包装袋中充入氮气，，在包装袋中充满一定量氮气,，,那么加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击作用力　　　　〔选填“增大〞、“减小〞或“不变〞〕,包装袋内氮 气内能　　　　〔选填“增大〞、“减小〞或“不变〞〕.
〔五年高考真题〕2021届高考物理 专题十三 热学〔参考答案〕
考点一　分子动理论　内能
1 解析　根据分子动理论，温度越高，扩散进展得越快，故A正确；扩散现象 是由物质分子无规那么运动产生，不是化学反响，故C正确、B错误；扩散现象在气体、液体与固体中都能发生，故D正确；液体中扩散现象不是由于液体对流形成，是液体分子无规那么运动产生，故E错误. 答案　ACD
2. 解析　当分子间距离r＜r0时，r减小，分子势能增大，当r＞r0时，r减小， 分子势能减小，故A错误；温度越高，物体中分子平均动能越大，分子运动越剧烈，故B正确，温度越高，热运动速率大分子数占总分子数比例越大，故C错误；非晶体与多晶体具有各向同性特点，单晶体具有各向异 性特点，故D错误. 答案　B
3. 解析　根据分子动理论知识可知，混合均匀主要是由于水分子做无规那么运 动，使得碳粒无规那么运动造成布朗运动，由于布朗运动剧烈程度与颗粒大小与温度有关，所以使用碳粒更小墨汁，布朗运动会更明显，那么混合均 匀过程进展得更迅速，应选b、c. 答案　bc
4. 解析　假设物体是晶体，那么在熔化过程中，温度保持不变，可见A正确；烧热 针尖接触涂有蜂蜡薄层云母片反面，熔化蜂蜡呈椭圆形是由于云母片 在不同方向上导热性能不同造成，说明云母片是晶体，所以B错误；沿晶格不同方向，原子排列周期性与疏密程度不尽一样，由此导致晶体在不同方向物理性质不同，C错误，D正确. 答案　AD
5. 解析　隔热外筒使封闭气体与外界无热量交换，因金属内筒导热，所以水温升高时，气体吸热，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子运动速率都增大，D项错误；气体体积不变，分子间距离不变，分子势能不变，分 子间引力与斥力均不变，C项错误；分子平均动能增大，分子势能不变，所 以封闭气体内能增大，A正确；根据查理定律＝C得p增大，B正确. 答案　AB
6. 解析　温度是物体分子平均动能标志，温度升高那么其分子平均动能增大，反之，那么其分子平均动能减小，故A错误，B正确；物体内能是物体内所 有分子分子动能与分子势能总与，宏观上取决于物体温度、体积与质 量，故C、D错误. 答案　B
7. 解析　布朗运动是指悬浮在液体〔或气体〕中微粒无规那么运动，而不是液体〔或气体〕分子运动，故A选项正确、B选项错误；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知,假设物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变 或减少，C选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或 不变，D选项错误. 答案　A
8. 解析　此题考察分子间作用力以及分子势能随分子间距离变化关系，意在 r＝r0时，分子间作用力f＝0，分子势 能Ep最小，排除A、C、D，选B. 答案　B
9. 解析　布朗运动是悬浮固体颗粒无规那么运动，而非液体分子无规那么运动，选项A错误；布朗运动剧烈程度与液体温度、固体颗粒大小有关，选项B正确；布朗运动是由液体分子对悬浮固体颗粒撞击不平衡引起，选项C 错误，D正确. 答案　BD
10. 解析　露珠是由空气中水蒸气凝结成水珠，液化过程中，分子间距离变小，引力与斥力都增大，答案　D
11. 解析　由Epr图可知： 在r>r0阶段，当r减小时，F做正功，分子势能减小，分子动能增加，应选 项A正确.
在r<r0阶段，当r减小时，F做负功，分子势能增加，分子动能减小，应选 项B错误.
在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，应选项C正确. 在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，应选项D错误.
在整个相互接近过程中分子动能与势能之与保持不变，应选项E正确. 答案　ACE
考点二　固体　液体　气体
1. 解析　晶体有固定熔点，并不会因为颗粒大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体与非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素 构成可能由于原子排列方式不同而形成不同晶体，如金刚石与石墨， 选项C正确；晶体分子排列构造如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E错误. 答案　BCD
2. 解析　水中花粉布朗运动，反映是水分子热运动规律，那么A项错；正是外表张力使空中雨滴呈球形，那么B项正确；液晶光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，C项正确；高原地区大气压较低，对应 水沸点较低，D项错误；因为纱布中水蒸发吸热，那么同样环境下湿泡温度计显示温度较低，E项正确.答案　BCE
3. 解析　袋内气体与外界无热交换即Q＝0，袋四周被挤压时,体积V减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体内能增大，那么温度升高，由＝常数知压强增大，选项A、C正确，B、D错误. 答案　AC
4. 解析　对一定量稀薄气体，压强变大，温度不一定升高，因此分子热运动不一定变得剧烈，A项错误；在保持压强不变时，如果气体体积变大，那么温度升高，分子热运动变得剧烈，选项B正确；在压强变大或变小时，气体 体积可能变大，也可能变小或不变，因此选项C错，D对. 答案　BD
5. 解析　充气后气体温度不变，分子平均动能不变，分子数密度增加，压强增加，所以A正确、B错误；翻开阀门，气体膨胀对外做功，C1 atm×0.6 L＝p2×2.5 L,得p2＝0.24 atm<p0，故不能将水喷光，D错误. 答案　AC
6. 解析　可把此过程等效为将体积为〔6.0 L＋9.0 L〕、压强为1.0 atm空气等温压缩到体积为6.0 L储气罐中,对此过程由玻意耳定律得p1V1＝p2V2.解得 p2＝p1＝2.5 atm. 答案　A
7. 解析　设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p′,那么p′＝p＋ρgh，且玻璃 ，玻璃泡内空气体积减小，根据理想气体状态方程＝C可知，变大，即变大，B、C、D均不符合要求，A正确. 答案　A
8. 解析　设需充入体积为V′空气，以V、V′体积空气整体为研究对象，由理想气体状态方程有＝，得V′＝〔－1〕V. 答案　C
9. 解析　〔ⅰ〕大小活塞在缓慢下移过程中，受力情况不变，汽缸内气体压强不变，由盖—吕萨克定律得＝
初状态V1＝〔S1＋S2〕，T1＝495 K 末状态V2＝lS2 代入可得T2＝T1＝330 K
〔ⅱ〕对大、小活塞受力分析那么有 m1g＋m2g＋pS1＋p1S2＝p1S1＋pS2 可得p1＝1.1×105 Pa
缸内封闭气体与缸外大气到达热平衡过程中，气体体积不变，由查理定律 得＝
T3＝T＝303 K 解得p2＝1.01×105 Pa 答案　〔ⅰ〕330 K　〔ⅱ〕1.01×105 Pa
10. 解析〔ⅰ〕以cmHgA侧空气柱长度l＝10.0 cm时压强为p；当两侧水银面高度差为h1＝10.0 cm时，空气柱长度为l1，压强为p1. 由玻意耳定律得pl＝p1l1① 由力学平衡条件得p＝p0＋h②
翻开开关K放出水银过程中，B侧水银面处压强始终为p0，而A侧水银 面处压强随空气柱长度增加逐渐减小,B、A两侧水银面高度差也随之 减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1
p1＝p0－h1③ 联立①②③式，并代入题给数据得l1＝12.0 cm④
〔ⅱ〕当A、B两侧水银面到达同一高度时,设A侧空气柱长度为l2，压强为p2.
由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤ 由力学平衡条件有p2＝p0⑥ 联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l2＝10.4 cm⑦
设注入水银在管内长度Δh，依题意得 Δh＝2〔l1－l2〕＋h1⑧ 联立④⑦⑧式，得Δh＝13.2 cm⑨
11. 解析　假设不漏气,设加压后体积为V1，由等温过程得：p0V0＝p1V1，代入数 据得V1＝0.5 L，因为0.45 L＜0.5 L，故包装袋漏气. 答案　漏气
12. 解析　对泡内气体由查理定律得 ＝① 内外气体压强差为Δp＝p2－p0② 联立解得Δp＝p1－p0③
13. 解析　〔ⅰ〕以开场封闭气体为研究对象，由题意可知,初状态温度T0＝300 K，压强为p0；
末状态温度T1＝303 K，压强设为p1，由查理定律得 ＝① 代入数据得 p1＝p0p0②
〔ⅱ〕设杯盖质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得 p1S＝p0S＋mg③
放出少许气体后，以杯盖内剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温 度T2＝303 K，压强p2＝p0，
末状态温度T3＝300 K，压强设为p3，由查理定 律得 ＝④
设提起杯盖所需最小力为F，由平衡条件得 F＋p3S＝p0S＋mg⑤ 联立得 F＝p0Sp0S⑥
14. 解析　设汽缸横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生压强为Δp，
由玻意耳定律得 phS＝〔p＋Δp〕〔h－h〕S① 解得Δp＝p②
外界温度变为T后，设活塞距底面高度为h′.根据盖—吕萨克定律，得 ＝③
解得h′＝h④ 据题意可得Δp＝⑤ 气体最后体积为V＝Sh′⑥ 联立②④⑤⑥式得V＝
15. 解析　〔ⅰ〕活塞b升至顶部过程中,活塞a不动，活塞a、b下方氮气 A容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1；末态 体积为V2，温度为T2.按题意,汽缸B容积为V0/4，由题给数据与盖—吕萨克定律有V1＝V0＋ ＝V0① V2＝V0＋V0＝V0② ＝③ 由①②③式与题给数据得 T2＝320 K④
〔ⅱ〕活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开场向上移动，直至 活塞上升距离是汽缸高度时，活塞a 初态体积为V1′，压强为p1′；末态体积为V2′，压强为p2′.由题给数据与玻意耳定律有 V1′＝V0，p1′＝p0，V2′＝V0⑤ p1′V1′＝p2′V2′⑥ 由⑤⑥式得 p2′＝p0
16. 解析　当F＝0时，由平衡条件得 Mg＝ρg〔V0＋V2〕① 代入数据得 V2＝2.5 m3②
设筒内气体初态、末态压强分别为p1、p2，由题意得 p1＝p0＋ρgh1③ p2＝p0＋ρgh2④
在此过程中筒内气体温度与质量不变，由玻意耳定律得 p1V1＝p2V2⑤ 联立得 h2＝10 m⑥
17 解析　设压力为F，压缩后气体压强为p. 由p0V0＝pV与F＝pS得F＝p0S.
18. 解析　〔1〕气体体积为气体分子所能到达空间体积,A正确；气体分子 热运动剧烈程度表现为气体温度，B正确；气体压强是由气体分子频繁碰 撞容器壁引起，与重力无关,C错误；由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，D错误；由盖－吕萨克定律知，等压过程中＝C，V增大，那么T增大，E正确.
〔2〕以cmHg，玻璃管下部空气柱压强p1＝p0 ＋l2①
设活塞下推后，下部空气柱压强为p1′，由玻意耳定律得 p1l1＝p1′l1′②
如下图，设活塞下推距离为Δl，那么此时玻璃管上部空气柱长度l3′＝l3 ＋〔l1－l1′〕－Δl③
设此时玻璃管上部空气柱压强为p3′，那么 p3′＝p1′－l2④ 由玻意耳定律得p0l3＝p3′l3′⑤
联立①～⑤式及题给数据解得Δl＝15.0 cm⑥
19. 解析　〔1〕与恒温度热源接触后,在K未翻开时，右活塞不动，两活塞下方气体经历等压过程，由盖－吕萨克定律得 ＝① 由此得T＝T0②
〔2〕由初始状态力学平衡条件可知，K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至汽缸顶，才能满足力学平衡条件. 汽缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两局部气体各自经历等温过程， 设左活塞上方气体压强为p，由玻意耳定律得
pVx＝·③ 〔p＋p0〕〔2V0－Vx〕＝p0·V0④
联立③④式得6V－V0Vx－V＝0 其解为Vx＝V0⑤
另一解Vx＝－V0，不合题意，舍去. 答案　〔1〕T0　〔2〕V0
考点三　热力学定律与能量守恒定律
1. 解析　由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知,改变物体内能方式有两种：做 Q＜0，但做功W未知，所以内能不一定减小，A选 项错误；物体对外做功W＜0，但Q未知,所以内能不一定减小，B选项错误； 物体吸收热量Q＞0，同时对外做功W＜0，〔W＋Q〕可正、可负，所以内能 可能增加，故C选项正确；物体放出热量Q＜0，同时对外做功W＜0，所以 ΔU＜0，即内能一定减小，D选项错误. 答案　C
2. 解析　车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，D项正确. 答案　D
3. 解析　a→b过程为等压变化，由盖－吕萨克定律得：＝，得Tb＝2Ta,a →c过程为等容变化，由查理定律得：＝,得Tc＝2Ta所以Tb＝Tc由热力 学第一定律：a→b：Wab＋Qab＝ΔUab
a→c：Wac＋Qac＝ΔUac 又Wab＜0，Wac＝0，ΔUab＝ΔUac那么有Qab＞Qac故C项正确. 答案　C
4. 解析　储气罐中气体体积不变，气体不做功，当温度升高时，气体压强增大，气体内能增大，分子平均动能增大；由热力学第一定律可知，气体一定吸热， 应选项B正确. 答案　B
5. 解析　对封闭气体,由题图可知a→b过程，气体体积V不变，没有做功，而温度T升高，那么为吸热过程，A项正确；b→c过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，那么为吸热过程，B项错；c→a过程为等压变化，温度T降低,内能减少，体积V减小，外界对气体做功，依据W＋Q＝ΔU，外界 对气体所做功小于气体所放热，C项错；温度是分子平均动能标志，Ta＜Tb＝Tc，故D项正确；同种气体压强由气体分子数密度ρ与温度T 决定，由题图可知Tb＝Tc，pb＞pc，显然E项正确. 答案　ADE
6. 解析　因汽缸导热良好，故环境温度升高时封闭气体温度亦升高，而一定质量理想气体内能只与温度有关，故封闭气体内能增大，A正确；因汽缸内壁光滑，由活塞受力平衡有p0S＋mg＝pS,即缸内气体压强p＝p0＋不变，C错误；由盖—吕萨克定律＝恒量可知气体体积膨胀，对外做功，B正确； 理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力，故D错误. 答案　AB
7. 解析　热机不可能将内能全部转化为机械能,其效率不可能到达100%，A错 误；做功是通过能量转化方式改变内能，而热传递是通过内能转移改变内能，B错误；单个分子运动无规那么，但大量分子运动符合统计规律，D 错误；C说法是正确. 答案　C
8.解析　由热力学第一定律知内能变化取决于做功与热传递两个方面，故A 错误；由热力学第二定律知在引起其他影响情况下热量也可由低温物体传递到高温物体，B错误；当r>r0时分子力表现为引力，分子距离增大时分子势能增大，而r<r0时那么相反，故C错误；分子间引力与斥力都是随分子间距 离增大而减小，随分子间距离减小而增大，故D正确. 答案　D
9. 解析　对于一定量理想气体，根据理想气体状态方程＝C可知，压强、体积不变，那么温度不变，一定量理想气体内能只由温度决定，故A、E正确；气体内能不变，温度不变，说明pV乘积不变，故B错误；气体温 度不断升高,说明pV乘积不断增大，但压强不一定增大，C错误；气体温度 每升高1 K,内能变化量一定，但由于做功情况未知，吸放热情况未知，D正 确. 答案　ADE
10.解析　因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气体所做功等于气 体对外放出热量，由热力学第一定律可知：气体温度不变，即内能不变. 玻意耳定律可知：气体体积变小，所以压强变大，由于气体压强是由于气 体分子对器壁频繁碰撞而产生，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分 子撞击作用力增大.
〔3〕假设不漏气，设加压后体积为V1，由等温过程得：p0V0＝p1V1，代入数 据得V1＝0.5 L，因为0.45 L＜0.5 L，故包装袋漏气. 答案　增大　不变
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