TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc32063" 題型一 關(guān)于分子動(dòng)理論及內(nèi)能的考查 PAGEREF _Tc32063 \h 1
\l "_Tc4690" 類型1 微觀量估算的兩種“模型” PAGEREF _Tc4690 \h 1
\l "_Tc9779" 類型2 布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng) PAGEREF _Tc9779 \h 5
\l "_Tc10802" 類型3 分子力和內(nèi)能 PAGEREF _Tc10802 \h 9
\l "_Tc29819" 題型二 固體、液體和氣體 PAGEREF _Tc29819 \h 14
\l "_Tc4928" 類型1 固體和液體性質(zhì)的理解 PAGEREF _Tc4928 \h 14
\l "_Tc31939" 類型2 氣體壓強(qiáng)的計(jì)算及微觀解釋 PAGEREF _Tc31939 \h 21
\l "_Tc29369" 題型三 關(guān)于熱力學(xué)定律與能量守恒定律的理解 PAGEREF _Tc29369 \h 25
\l "_Tc11657" 類型1 熱力學(xué)第一定律的理解 PAGEREF _Tc11657 \h 25
\l "_Tc19058" 類型2 熱力學(xué)第二定律的理解 PAGEREF _Tc19058 \h 31
\l "_Tc24923" 類型3 熱力學(xué)第一定律與圖像的綜合應(yīng)用 PAGEREF _Tc24923 \h 35
題型一 關(guān)于分子動(dòng)理論及內(nèi)能的考查
類型1 微觀量估算的兩種“模型”
1．微觀量與宏觀量
(1)微觀量：分子質(zhì)量m0、分子體積V0、分子直徑d等．
(2)宏觀量：物體的質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物體的密度ρ、物體的體積V、摩爾體積Vml等．
2．分子的兩種模型
(1)球模型：V0＝eq \f(1,6)πd3，得直徑d＝eq \r(3,\f(6V0,π))(常用于固體和液體)．
(2)立方體模型：V0＝d3，得邊長(zhǎng)d＝eq \r(3,V0)(常用于氣體)．
3．幾個(gè)重要關(guān)系
(1)一個(gè)分子的質(zhì)量：m0＝eq \f(M,NA).
(2)一個(gè)分子的體積：V0＝eq \f(Vml,NA)(注意：對(duì)于氣體，V0表示一個(gè)氣體分子占有的空間)．
(3)1 ml物體的體積：Vml＝eq \f(M,ρ).
1．已知銅的摩爾質(zhì)量為M（kg/ml），銅的密度為，阿伏加德羅常數(shù)為。下列判斷正確的是（ ）
A．1個(gè)銅原子的體積為B．銅中所含的原子數(shù)為
C．1kg銅中所含的原子數(shù)為D．1個(gè)銅原子的直徑為
【答案】D
【詳解】A．1摩爾銅原子的體積為，則1個(gè)銅原子的體積為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．銅的物質(zhì)的量為，則其中所含的原子數(shù)為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．1kg銅的物質(zhì)的量為，其中所含的原子數(shù)為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．將銅原子看做球體，則1個(gè)銅原子的體積
解得1個(gè)銅原子的直徑為
選項(xiàng)D正確。
故選D。
2．晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)、非常完整的絲狀（橫截面為圓形）晶體?，F(xiàn)有一根鐵質(zhì)晶須，直徑為d，用大小為F的力恰好將它拉斷，斷面呈垂直于軸線的圓形。已知鐵的密度為，鐵的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為，鐵質(zhì)晶須內(nèi)的鐵原子可看作緊密排列的小球，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．鐵質(zhì)晶須單位體積內(nèi)鐵原子的個(gè)數(shù)為
B．鐵原子的直徑為
C．?dāng)嗝鎯?nèi)鐵原子的個(gè)數(shù)為
D．相鄰鐵原子之間的相互作用力為
【答案】D
【詳解】A．單個(gè)鐵原子的質(zhì)量
鐵質(zhì)晶須單位體積內(nèi)鐵原子的個(gè)數(shù)為
故A錯(cuò)誤；
B．鐵的摩爾體積
單個(gè)分子的體積
又
所以分子的半徑
分子的直徑
故B錯(cuò)誤；
C．分子的最大截面積
斷面內(nèi)鐵原子的個(gè)數(shù)為
故C錯(cuò)誤；
D．相鄰鐵原子之間的相互作用力為
故D正確。
故選D。
3．質(zhì)量為m的鉆石，密度為，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為，鉆石分子的質(zhì)量為，則該鉆石含有的分子數(shù)為（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】A．代表1ml鉆石的的分子數(shù)，即阿伏伽德羅常數(shù)，故A錯(cuò)誤；
B．m代表鉆石的質(zhì)量，代表阿伏伽德羅常數(shù)，沒(méi)有意義，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)密度的計(jì)算公式有
代表阿伏伽德羅常數(shù)，沒(méi)有意義，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)物質(zhì)的量的計(jì)算公式有
則分子數(shù)為
故D正確；
故選D。
類型2 布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)
擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的比較
1．下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)
B．物體的溫度升高，物體內(nèi)所有分子運(yùn)動(dòng)的速度都增大
C．對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，其壓強(qiáng)可以不變
D．對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增加
【答案】C
【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，故A錯(cuò)誤；
B．溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子的平均動(dòng)能增大，并不是每個(gè)分子的動(dòng)能越大，故B錯(cuò)誤；
C．對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，即氣體的溫度升高，但壓強(qiáng)可以不變，氣體做等壓變化，故C正確；
D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，對(duì)氣體加熱，若氣體對(duì)外做功，其內(nèi)能不一定增加，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2．如圖，在顯微鏡下追蹤三顆小炭粒在水中的運(yùn)動(dòng)，每隔30s把炭粒的位置記錄下來(lái)，然后用線段把這些位置按時(shí)間順序依次連接起來(lái)。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．圖中連線表示的是小炭粒的運(yùn)動(dòng)軌跡
B．炭粒越小，溫度越高運(yùn)動(dòng)會(huì)越明顯
C．炭粒的位置變化是由于分子間斥力作用的結(jié)果
D．炭粒的運(yùn)動(dòng)是分子的熱運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【詳解】A．圖中連線是炭粒在時(shí)間間隔為30s的兩個(gè)時(shí)刻所在位置的連線，不是炭粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，故A錯(cuò)誤；
B．炭粒越小，炭粒所受的撞擊產(chǎn)生的力越不容易達(dá)到平衡，運(yùn)動(dòng)會(huì)越明顯，溫度越高，水分子運(yùn)動(dòng)越明顯，則炭粒運(yùn)動(dòng)會(huì)越明顯，故B正確；
C．炭粒的位置變化是由于水分子的撞擊不平衡產(chǎn)生的結(jié)果，故C錯(cuò)誤；
D．炭粒的運(yùn)動(dòng)能反映出分子在做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，但不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選B。
3．如圖描繪了一顆懸浮微粒受到周圍液體分子撞擊的情景，以下關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（ ）
A．懸浮微粒越大，液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯
B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C．懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是懸浮微粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果
D．液體溫度越高，懸浮微粒運(yùn)動(dòng)越劇烈
【答案】D
【詳解】A．懸浮微粒越大，同一時(shí)刻撞擊顆粒的液體分子數(shù)越多，液體分子對(duì)顆粒的撞擊作用力越平衡，現(xiàn)象越不明顯，故A錯(cuò)誤；
BC．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是由于液體分子對(duì)顆粒撞擊力不平衡造成的，所以布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了液體分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也不是懸浮固體微粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。故BC錯(cuò)誤；
D．液體溫度越高，液體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，液體分子對(duì)懸浮微粒的撞擊越劇烈，懸浮微粒運(yùn)動(dòng)越劇烈，故D正確。
故選D。
4.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都需要在重力作用下才能進(jìn)行
B．布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的運(yùn)動(dòng)，反映了液體或氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象只能在重力作用下進(jìn)行
D．?dāng)U散現(xiàn)象直接證明了“物質(zhì)分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”，而布朗運(yùn)動(dòng)間接證明了這一觀點(diǎn)
【答案】BD
【詳解】AC．?dāng)U散現(xiàn)象是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的微粒的運(yùn)動(dòng)，液體或氣體分子對(duì)微粒撞擊作用的不平衡導(dǎo)致微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，由此可見擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)不需要附加條件。故AC錯(cuò)誤；
BD．?dāng)U散現(xiàn)象直接證明了“物質(zhì)分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”，而布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的運(yùn)動(dòng)，反映了液體或氣體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接證明了“物質(zhì)分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”。
故選BD。
類型3 分子力和內(nèi)能
1.分子間的作用力、分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系
分子間的作用力F、分子勢(shì)能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖所示(取無(wú)窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能Ep＝0)．
(1)當(dāng)r＞r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大．
(2)當(dāng)r＜r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時(shí)，分子間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大．
(3)當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小.
2．分析物體內(nèi)能問(wèn)題的五點(diǎn)提醒
(1)內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的，不存在某個(gè)分子內(nèi)能的說(shuō)法．
(2)內(nèi)能的大小與溫度、體積、物質(zhì)的量和物態(tài)等因素有關(guān)．
(3)通過(guò)做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能．
(4)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動(dòng)能都相同．
(5)內(nèi)能由物體內(nèi)部分子微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定，與物體整體運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)．任何物體都具有內(nèi)能，恒不為零．
1．如圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子的位置如圖中橫軸所示，現(xiàn)認(rèn)為乙分子只受甲分子的作用力，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．當(dāng)r大于時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B．在r由r1變到r2的過(guò)程中，乙分子的動(dòng)能增大
C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的加速度最大
D．在r由r1變到10r2的過(guò)程中，分子間的作用力做負(fù)功
【答案】B
【詳解】由圖像可知，分子間距為時(shí)分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子間的距離為平衡距離。
A．當(dāng)r小于時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r大于時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為引力，故A錯(cuò)誤；
B．在r由r1變到r2的過(guò)程中，分子力為斥力，而乙分子遠(yuǎn)離的過(guò)程，斥力做正功，其動(dòng)能逐漸增大，故B正確；
C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子力為零，則乙分子的加速度最小為零，故C錯(cuò)誤；
D．在r由r2變到10r2的過(guò)程中，分子間的作用力做引力，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，故D錯(cuò)誤。
故選B。
2．如圖甲、乙所示，分別表示兩分子間的作用力、分子勢(shì)能與兩分子間距離的關(guān)系。分子a固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，分子b從處以某一速度向分子a運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅考慮分子間作用力），假定兩個(gè)分子的距離為無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢(shì)能為0，則（ ）
A．圖甲中分子間距從到，分子間的引力增大，斥力減小
B．分子b運(yùn)動(dòng)至和位置時(shí)動(dòng)能可能相等
C．圖乙中一定大于圖甲中
D．若圖甲中陰影面積，則兩分子間最小距離等于
【答案】B
【詳解】A．圖甲中分子間距從到，分子間距變大，則分子間的引力和斥力都減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．分子b運(yùn)動(dòng)至和位置時(shí)，先是分子力表現(xiàn)為引力做正功，后是分子表現(xiàn)為斥力做負(fù)功，若正功和負(fù)功相等，則分子b運(yùn)動(dòng)至和位置時(shí)動(dòng)能相等，選項(xiàng)B正確；
C．圖甲中的分子力表現(xiàn)為零，在此位置分子勢(shì)能最小，則對(duì)應(yīng)與圖乙中的r6位置，則圖乙中一定小于圖甲中，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．因F-r圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于分子力的功，若圖甲中陰影面積，即分子b以某一速度（設(shè)為v0）向a運(yùn)動(dòng)時(shí)的整個(gè)過(guò)程中，分子力做的正功和負(fù)功相等，則分子b到達(dá)r1位置時(shí)的速度仍為v0，此后兩分子間距繼續(xù)減小，則兩分子間最小距離不等于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選B。
3．分子力隨分子間距離的變化如圖所示。將兩分子從相距處釋放，僅考慮這兩個(gè)分子間的作用，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．從到分子間引力、斥力都在增加
B．從到分子力的大小先減小后增大
C．從到分子勢(shì)能先減小后增大
D．從到分子動(dòng)能先減小后增大
【答案】A
【詳解】A．根據(jù)分子力的變化規(guī)律，從到分子間距離減小，分子間引力、斥力都在增大，故A正確；
B．由圖可知：從到分子力的大小先增大后減小再反向增大，故B錯(cuò)誤；
C． 從到分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；
D． 從到分子力先表現(xiàn)為引力，后表現(xiàn)為斥力，分子力先做正功后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增大，則分子動(dòng)能先增大后減小，故D錯(cuò)誤；
故選A。
4．分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示。某空間有A、B兩個(gè)分子，假設(shè)A分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，B分子從無(wú)窮遠(yuǎn)以某一初速度向A分子運(yùn)動(dòng)。規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零。僅考慮這兩個(gè)分子間的作用，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．B分子從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，分子間作用力先增大再減小
B．B分子從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，分子勢(shì)能先增大再減小
C．B分子從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，B分子的分子動(dòng)能先增大再減小，時(shí)動(dòng)能最大
D．B分子從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，B分子先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)再做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)圖像可知，B分子從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，分子間作用力先增大后減小再增大，故A錯(cuò)誤；
B．B分子從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，分子力先做正功后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小再增大，故B錯(cuò)誤；
C．B分子從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，分子力先做正功后做負(fù)功，B分子的分子動(dòng)能先增大再減小，時(shí)，動(dòng)能最大，故C正確；
D．B分子從到的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，分子間作用力先增大后減小再增大，B分子先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢(shì)能為零。若一個(gè)分子固定于原點(diǎn)O，另一個(gè)分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A．當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力
B．當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力
C．當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力最小
D．在兩分子間距從減小到的過(guò)程中分子力一直做負(fù)功
【答案】A
【詳解】AB．當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，故A正確，B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)兩分子間距時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，當(dāng)時(shí)，分子間作用力才最小，故C錯(cuò)誤；
D．在間距從減小到的過(guò)程中，分子力體現(xiàn)引力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。
故選A。
題型二 固體、液體和氣體
類型1 固體和液體性質(zhì)的理解
1．晶體和非晶體
(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。
(2)具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。
(3)單晶體具有天然的規(guī)則的幾何外形，而多晶體和非晶體沒(méi)有天然規(guī)則的幾何外形，所以不能從形狀上區(qū)分晶體與非晶體。
(4)晶體和非晶體不是絕對(duì)的，在某些條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
(5)液晶既不是晶體，也不是液體。
2．液體表面張力
(1)形成原因：表面層中分子間距離比液體內(nèi)部分子間距離大，分子間作用力表現(xiàn)為引力。
(2)表面特征：表面層中分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層張緊的彈性薄膜。
(3)表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的分界線。
(4)表面張力的效果：使液體表面具有收縮的趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形表面積最小。
11．“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器勝利完成月球采樣任務(wù)并返回地球。探測(cè)器上裝有用石英制成的傳感器，其受壓時(shí)不同表面會(huì)產(chǎn)生不同的壓電效應(yīng)（即由壓力產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象）。如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．石英是非晶體
B．石英沒(méi)有確定的熔點(diǎn)
C．石英內(nèi)部分子按照一定的規(guī)律排列，具有空間上的周期性
D．其導(dǎo)熱性在不同表面也一定不同
【答案】C
【詳解】AB．晶體有確定的熔點(diǎn)，石英是單晶體，有確定的熔點(diǎn)，故AB錯(cuò)誤；
C．組成晶體的微粒，按照一定的規(guī)律排列，具有空間上的周期性，故C正確；
D．由題意知，石英晶體具有各向異性的壓電效應(yīng)，但導(dǎo)熱性不一定具有各向異性，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2．關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．晶體在物理性質(zhì)上一定是各向異性的
B．只要是不具有確定的熔點(diǎn)的固體就必定是非晶體
C．由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)只能以一種晶體結(jié)構(gòu)的形式存在
D．在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變
【答案】B
【詳解】A．晶體分為單晶體與多晶體，單晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性，多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性，故A錯(cuò)誤；
B．晶體具有固定熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定熔點(diǎn)，可知，只要是不具有確定的熔點(diǎn)的固體就必定是非晶體，故B正確；
C．由同一種化學(xué)成分形成的物質(zhì)在不同溫度下可能以多種晶體結(jié)構(gòu)的形式存在，故C錯(cuò)誤；
D．在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，即平均動(dòng)能不變，由于吸熱，則內(nèi)能增大，故D錯(cuò)誤。
故選B。
3．下列關(guān)于熱學(xué)和原子物理的四幅插圖的說(shuō)法正確的是（ ）
A．甲圖為方解石的雙折射現(xiàn)象，光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，說(shuō)明方解石是非晶體
B．乙圖中制作防水衣時(shí)用右管材料的防水效果更好
C．丙圖為α粒子的散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中J運(yùn)動(dòng)軌跡所占的比例是最多的
D．丁圖的絕熱容器中，抽掉隔板，容器內(nèi)氣體溫度降低
【答案】B
【詳解】A．甲圖為方解石的雙折射現(xiàn)象，光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，說(shuō)明方解石是晶體，故A錯(cuò)誤；
B．由乙圖中的毛細(xì)現(xiàn)象可知，左細(xì)管材料與水是浸潤(rùn)的，右細(xì)管材料與水是不浸潤(rùn)的，用右細(xì)管的材料制作防水衣效果好，故B正確；
C．丙圖為粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中只有極少量的粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，所以J運(yùn)動(dòng)軌跡所占的比例是最少的，故C錯(cuò)誤；
D．丁圖的絕熱容器中，抽掉隔板，氣體向真空自由膨脹并不對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體的內(nèi)能不變，所以容器內(nèi)氣體的溫度不變，故D錯(cuò)誤。
故選B。
4．常見的金屬是一種多晶體。關(guān)于常見的金屬，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．具有規(guī)則的天然形狀B．具有各向異性
C．具有固定的熔點(diǎn)D．內(nèi)部分子的排列無(wú)規(guī)則
【答案】C
【詳解】A．單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，而多晶體和非晶態(tài)沒(méi)有規(guī)則的天然形狀，故A錯(cuò)誤；
B．非晶體和多晶體的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向同性，故B錯(cuò)誤；
C．無(wú)論是單晶體還是多晶體都具有固定的熔點(diǎn)，故C正確；
D．無(wú)論是單晶體還是多晶體，晶體內(nèi)部的分子均按一定的規(guī)律排布，即具有一定的規(guī)律性，故D錯(cuò)誤。
故選C。
5．中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用納米纖維與合成云母納米片研制出一種能適應(yīng)極端環(huán)境的纖維素基納米紙材料。如圖所示為某合成云母的微觀結(jié)構(gòu)示意圖，在該單層云母片涂上薄薄的石蠟并加熱時(shí)，融化的石蠟呈現(xiàn)橢圓狀，則該合成云母（ ）
A．沒(méi)有規(guī)則的外形
B．有固定的熔點(diǎn)
C．各原子都保持靜止不動(dòng)
D．是多晶體
【答案】B
【詳解】AB．由圖可知，該合成云母中所含分子在三維空間中呈規(guī)則、周期性排列，是晶體，具有一定的幾何外形，具有固定的熔點(diǎn)，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．組成物質(zhì)的分子、原子或離子并不是靜止不動(dòng)的，他們?cè)诓煌５卣駝?dòng)，圖中所畫的點(diǎn)是他們振動(dòng)的平衡位置，故C錯(cuò)誤；
D．由于該云母片在融化石蠟過(guò)程中表現(xiàn)的導(dǎo)熱性能的各向異性，可以判斷該云母為單晶體，故D錯(cuò)誤。
故選B。
6．石墨烯是一種由碳原子緊密堆積成單層二維六邊形晶格結(jié)構(gòu)的新材料，一層層疊起來(lái)就是石墨，1毫米厚的石墨約有300萬(wàn)層石墨烯。下列關(guān)于石墨、石墨烯的說(shuō)法正確的是（ ）
A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體
B．石墨烯熔解過(guò)程中吸熱，碳原子的平均動(dòng)能不變
C．單層石墨烯的厚度約
D．碳納米管是管狀的納米級(jí)石墨，碳原子之間的化學(xué)鍵屬于強(qiáng)相互作用
【答案】B
【詳解】A．石墨、石墨烯都是晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．石墨烯是晶體，在熔解過(guò)程中吸熱，溫度不變，故碳原子的平均動(dòng)能不變，B正確。
C．由題意可知單層的厚度為
選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．碳納米管是管狀的納米級(jí)石墨，碳原子之間的化學(xué)鍵屬于電磁相互作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選B。
7.將粗細(xì)不同、兩端開口的玻璃毛細(xì)管插入裝有某種液體的容器里，現(xiàn)象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．容器中的液體可能是水銀
B．若在“問(wèn)天”太空艙中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仍然是較細(xì)毛細(xì)管中的液面更高
C．若用不同液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩毛細(xì)管中的高度差相同
D．圖中毛細(xì)管附著層內(nèi)的液體分子密度大于液體內(nèi)部
【答案】D
【詳解】A．水銀在玻璃表面是不浸潤(rùn)的，在玻璃管中是呈現(xiàn)凸形液面，故容器中的液體不可能是水銀，故A錯(cuò)誤；
B．在太空艙中由于處在失重環(huán)境下，毛細(xì)現(xiàn)象更明顯，液面直接攀升到毛細(xì)管頂部，毛細(xì)管越細(xì)，攀升速度越快，粗細(xì)不同的毛細(xì)管中液面都與毛細(xì)管齊平，故B錯(cuò)誤；
C．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中液面的高低與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)，若用不同液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩毛細(xì)管中的高度差不一定相同，故C錯(cuò)誤；
D．圖中毛細(xì)管內(nèi)液面呈現(xiàn)浸潤(rùn)現(xiàn)象，說(shuō)明固體分子對(duì)液體分子引力大于液體分子之間的引力，那么附著層的分子密度將會(huì)大于液體內(nèi)部分子密度，此時(shí)附著層內(nèi)的分子相互作用表現(xiàn)為斥力，液面呈現(xiàn)“擴(kuò)散”的趨勢(shì)，便形成了浸潤(rùn)現(xiàn)象，故D正確；
故選D。
8.下列有關(guān)現(xiàn)象說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A．跳水運(yùn)動(dòng)員從水下露出水面時(shí)頭發(fā)全部貼在頭皮上，是水的表面張力作用的結(jié)果
B．地球大氣的各種氣體分子中氫分子質(zhì)量小，其平均速率較大，更容易掙脫地球引力而逃逸，因此大氣中氫含量相對(duì)較少
C．液晶電視的工作原理中利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性
D．一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它可能向外界放熱
【答案】D
【詳解】A．液體表面張力有使其表面收縮到面積最小的趨勢(shì)，當(dāng)跳水運(yùn)動(dòng)員從水下露出水面時(shí)頭發(fā)全部貼在頭皮上，是水的表面張力作用的結(jié)果，故A正確，不符合題意；
B．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，質(zhì)量越小速度越大，氫分子質(zhì)量小，其平均速率越大容易掙脫地球引力而逃逸，因此大氣中氫含量相對(duì)較少，故B正確，不符合題意；
C．液晶像液體一樣可以流動(dòng)，又具有某些晶體的結(jié)構(gòu)特征，光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，故C正確，不符合題意；
D．一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，則溫度升高，同時(shí)氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，它一定從外界吸熱，故D錯(cuò)誤，符合題意。
故選D。
類型2 氣體壓強(qiáng)的計(jì)算及微觀解釋
1．氣體壓強(qiáng)的計(jì)算
(1)活塞模型
如圖所示是最常見的封閉氣體的兩種方式．
求氣體壓強(qiáng)的基本方法：先對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程．
圖甲中活塞的質(zhì)量為m，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0.由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以p0S＋mg＝pS，
則氣體的壓強(qiáng)為p＝p0＋eq \f(mg,S).
圖乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱處于平衡狀態(tài)，所以pS＋mg＝p0S，
則氣體壓強(qiáng)為p＝p0－eq \f(mg,S)＝p0－ρ液gh.
(2)連通器模型
如圖所示，U形管豎直放置．同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等，所以氣體B和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線聯(lián)系起來(lái)．則有pB＋ρgh2＝pA，
而pA＝p0＋ρgh1，
所以氣體B的壓強(qiáng)為pB＝p0＋ρg(h1－h(huán)2)．
2．氣體分子運(yùn)動(dòng)的速率分布圖像
氣體分子間距離大約是分子直徑的10倍，分子間作用力十分微弱，可忽略不計(jì)；分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等；分子速率的分布規(guī)律按“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布，且這個(gè)分布狀態(tài)與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)，平均速率會(huì)增大，如圖所示．
3．氣體壓強(qiáng)的微觀解釋
(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力．
(2)決定因素(一定質(zhì)量的某種理想氣體)
①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積．
②微觀上：決定于分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度．
1.(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述正確的是( )
A．氣體的壓強(qiáng)由溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定
B．若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)可能不變
C．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加
D．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)可能不變
【答案】 AC
【解析】氣體的壓強(qiáng)由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定，故A正確；單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時(shí)氣體壓強(qiáng)一定增大，故B錯(cuò)誤；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加，故C正確，D錯(cuò)誤．
2.若已知大氣壓強(qiáng)為p0，圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)．
(1)已知液體密度均為ρ，重力加速度為g，求各被封閉氣體的壓強(qiáng)．
(2)如圖中兩個(gè)汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下．兩個(gè)汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，重力加速度為g，活塞與缸壁之間無(wú)摩擦，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？
【答案】 (1)甲：p0－ρgh 乙：p0－ρgh 丙：p0－eq \f(\r(3),2)ρgh
?。簆0＋ρgh1 戊：pa＝p0＋ρg(h2－h(huán)1－h(huán)3) pb＝p0＋ρg(h2－h(huán)1)
(2)pA＝p0＋eq \f(mg,S) pB＝p0－eq \f(Mg,S)
【解析】 (1)題圖甲中，以高為h的液柱為研究對(duì)象，由平衡條件有p甲S＋ρghS＝p0S
所以p甲＝p0－ρgh
題圖乙中，以B液面為研究對(duì)象，由平衡條件有
pAS＋ρghS＝p0S
p乙＝pA＝p0－ρgh
題圖丙中，以B液面為研究對(duì)象，由平衡條件有
pA′S＋ρghsin 60°·S＝p0S
所以p丙＝pA′＝p0－eq \f(\r(3),2)ρgh
題圖丁中，以A液面為研究對(duì)象，由平衡條件有
p丁S＝p0S＋ρgh1S
所以p?。絧0＋ρgh1.
題圖戊中，從開口端開始計(jì)算，右端大氣壓強(qiáng)為p0，同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同，
所以b氣柱的壓強(qiáng)為pb＝p0＋ρg(h2－h(huán)1)，
故a氣柱的壓強(qiáng)為pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h(huán)1－h(huán)3)．
(2)題圖甲中選活塞為研究對(duì)象，受力分析如圖(a)所示，由平衡條件知pAS＝p0S＋mg，
得pA＝p0＋eq \f(mg,S)；
題圖乙中選汽缸為研究對(duì)象，受力分析如圖(b)所示，由平衡條件知p0S＝pBS＋Mg，
得pB＝p0－eq \f(Mg,S).
3.(多選)密閉容器內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持氣體的壓強(qiáng)不變，氣體的溫度升高，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．氣體分子的平均速率增大
B．器壁單位面積受到氣體分子碰撞的平均作用力變大
C．氣體分子對(duì)器壁的平均作用力變大
D．該氣體的密度減小
【答案】 ACD
【解析】 氣體的溫度升高，氣體分子的平均速率增大，氣體分子對(duì)器壁的平均作用力變大，故A、C正確；氣體壓強(qiáng)是器壁單位面積上受到大量氣體分子頻繁地碰撞而產(chǎn)生的平均作用力的結(jié)果，氣體壓強(qiáng)不變，單位面積受到氣體分子碰撞的平均作用力不變，故B錯(cuò)誤；氣體的溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)不變，則氣體分子的密集程度減小，故體積增大，密度減小，故D正確．
題型三 關(guān)于熱力學(xué)定律與能量守恒定律的理解
類型1 熱力學(xué)第一定律的理解
1．熱力學(xué)第一定律的理解
(1)內(nèi)能的變化都要用熱力學(xué)第一定律進(jìn)行綜合分析．
(2)做功情況看氣體的體積：體積增大，氣體對(duì)外做功，W為負(fù)；體積縮小，外界對(duì)氣體做功，W為正．
(3)與外界絕熱，則不發(fā)生熱傳遞，此時(shí)Q＝0.
(4)如果研究對(duì)象是理想氣體，因理想氣體忽略分子勢(shì)能，所以當(dāng)它的內(nèi)能變化時(shí)，體現(xiàn)在分子動(dòng)能的變化上，從宏觀上看就是溫度發(fā)生了變化．
2．三種特殊情況
(1)若過(guò)程是絕熱的，則Q＝0，W＝ΔU，外界對(duì)物體做的功等于物體內(nèi)能的增加；
(2)若過(guò)程中不做功，即W＝0，則Q＝ΔU，物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加；
(3)若過(guò)程的初、末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＋Q＝0或W＝－Q，外界對(duì)物體做的功等于物體放出的熱量．
1.如圖所示，向一個(gè)空的鋁制飲料罐中插入一根內(nèi)部粗細(xì)均勻透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱長(zhǎng)度可以忽略，如果不計(jì)大氣壓的變化，這就是一個(gè)簡(jiǎn)易的氣溫計(jì)。當(dāng)溫度由變?yōu)闀r(shí)，油柱從離接口處緩慢移到離接口的位置。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增加
B．飲料罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變小
C．罐內(nèi)氣體對(duì)外做的功大于氣體從外界吸收的熱量
D．若給吸管標(biāo)上溫度刻度值，刻度是均勻的
【答案】D
【詳解】B．油柱總是處于平衡狀態(tài)，即飲料罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)總是等于外界大氣壓強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；
A．溫度升高，壓強(qiáng)不變，氣體體積膨脹，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少了，所以單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)也減少了，故A錯(cuò)誤；
C．罐內(nèi)氣體膨脹對(duì)外做功，即；罐內(nèi)氣體吸收熱量?jī)?nèi)能增大，即；由熱力學(xué)第一定律
可知，即罐內(nèi)氣體對(duì)外做的功小于氣體從外界吸收的熱量，故C錯(cuò)誤；
D．設(shè)吸管橫截面積為，飲料罐體積為，油柱離接口距離為，由理想氣體狀態(tài)方程可得
整理可得
即與是一次函數(shù)關(guān)系，所以給吸管標(biāo)上溫度刻度值時(shí)，刻度是均勻的，故D正確。
故選D。
2.圖中甲為氣壓升降椅，乙為其核心部件模型簡(jiǎn)圖?；钊c椅面的總質(zhì)量為，活塞橫截面積為S，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，穩(wěn)定時(shí)氣柱長(zhǎng)度為，該氣缸導(dǎo)熱性能良好，忽略一切摩擦。某同學(xué)盤坐上椅面，穩(wěn)定后缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)為，已知大氣壓強(qiáng)為，室內(nèi)溫度為，重力加速度為，則（ ）
A．該同學(xué)的質(zhì)量為
B．該同學(xué)坐穩(wěn)后，封閉氣體的壓強(qiáng)增大、溫度升高
C．該同學(xué)坐穩(wěn)后，室內(nèi)氣溫緩慢上升至，每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都增大
D．該同學(xué)坐穩(wěn)后，室內(nèi)氣溫緩慢上升至，該過(guò)程缸內(nèi)氣體對(duì)外界做功為
【答案】D
【詳解】AB．人坐上椅子，缸內(nèi)壓強(qiáng)由變?yōu)?，環(huán)境溫度不變，氣缸導(dǎo)熱，所以氣體做等溫壓縮變化，根據(jù)玻意耳定律可得
以活塞與椅面為對(duì)象，根據(jù)平衡可得
解得
故AB均錯(cuò)誤；
C．氣體溫度升高，分析的平均動(dòng)能增大，并不是每個(gè)氣體分析的動(dòng)能都增大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．室內(nèi)氣溫緩慢上升至，氣體等壓碰撞，氣柱的高度為，根據(jù)蓋—呂薩克定律有
又因?yàn)闅怏w碰撞，所以其做功為
解得
所以氣缸內(nèi)氣體對(duì)外界做功，其大小為，故D項(xiàng)正確。
故選D。
3.《中華人民共和國(guó)道路交通安全法實(shí)施條例》第六十二條規(guī)定：不得連續(xù)駕駛機(jī)動(dòng)車超過(guò)4小時(shí)未停車休息或者停車休息時(shí)間少于20分鐘。因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間行車一是駕駛員會(huì)疲勞，二是汽車輪胎與地面摩擦使輪胎變熱，有安全隱患。一輛汽車行駛4小時(shí)后輪胎變熱，輪胎內(nèi)氣體溫度也會(huì)升高，設(shè)此過(guò)程中輪胎體積不變且沒(méi)有氣體的泄漏，空氣可看作理想氣體，則此過(guò)程中輪胎內(nèi)氣體（ ）
A．分子平均動(dòng)能增大，每個(gè)分子的動(dòng)能都增大
B．速率大的區(qū)間分子數(shù)增多，分子平均速率增大
C．內(nèi)能增大，外界對(duì)氣體做正功
D．內(nèi)能增大，氣體向外界放出熱量
【答案】B
【詳解】A．氣體溫度升高，根據(jù)分子動(dòng)理論可知分子平均動(dòng)能增大，但并不是所有氣體分子的動(dòng)能都增大，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)氣體分子速率分布規(guī)律可知，當(dāng)溫度升高時(shí)速率大的分子比例增大，則速率大的區(qū)間分子數(shù)增多，分子平均速率增大，故B正確；
CD．氣體溫度升高，內(nèi)能增大，氣體的體積不變，則沒(méi)有做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有，，則，氣體從外界吸收熱量，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
4．一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為300 K，壓強(qiáng)為1 × 105 Pa。經(jīng)等容過(guò)程，該氣體吸收400 J的熱量后溫度上升100 K；若經(jīng)等壓過(guò)程，需要吸收600 J的熱量才能使氣體溫度上升100 K。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．初始狀態(tài)下，氣體的體積為6 L
B．等壓過(guò)程中，氣體對(duì)外做功400 J
C．等壓過(guò)程中，氣體體積增加了原體積的
D．兩個(gè)過(guò)程中，氣體的內(nèi)能增加量都為300 J
【答案】A
【詳解】C．設(shè)理想氣體初始狀態(tài)的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為
p1 = p0 = 1 × 105 Pa，V1 = V0，T1 = 300 K
等容過(guò)程為狀態(tài)二
V2 = V1 = V0，T2 = 400 K
等壓過(guò)程為狀態(tài)三
p3 = p0，T3 = 400 K
由理想氣體狀態(tài)方程可得
解得
，
等壓過(guò)程中，氣體體積增加了原體積的，故C錯(cuò)誤；
D．等容過(guò)程中氣體做功為零，由熱力學(xué)第一定律得
ΔU = W + Q = 400 J
兩個(gè)過(guò)程的初末溫度相同即內(nèi)能變化相同，因此內(nèi)能增加都為400 J，故D錯(cuò)誤；
AB．等壓過(guò)程內(nèi)能增加了400 J，吸收熱量為600 J，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體對(duì)外做功為200 J，即做功的大小為
解得
V0 = 6 L
故A正確，B錯(cuò)誤。
故選A。
5.如圖所示，某同學(xué)將空的玻璃瓶開口向下緩緩壓入水中，設(shè)水溫均勻且恒定，瓶?jī)?nèi)空氣看作理想氣體，下降過(guò)程中瓶?jī)?nèi)空氣質(zhì)量不變，則（ ）

A．瓶?jī)?nèi)氣體分子斥力增大
B．瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外放出熱量
C．瓶?jī)?nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大
D．單位時(shí)間與瓶壁碰撞的分子數(shù)不變
【答案】B
【詳解】BC．被淹沒(méi)的玻璃瓶在下降過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)氣體溫度不變，壓強(qiáng)變大，可知?dú)怏w體積減小，外界對(duì)氣體做正功；由于氣體溫度不變，氣體分子平均動(dòng)能不變，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外界放熱，故B正確，C錯(cuò)誤；
A．分子間斥力只在分子間距離小于分子的半徑時(shí)才會(huì)明顯增加，距離稍大則分子間引力大于斥力，氣體分子間距遠(yuǎn)大于分子半徑，瓶?jī)?nèi)氣體分子斥力不會(huì)增大，故A錯(cuò)誤；
D．氣體分子平均動(dòng)能不變，氣體體積減小，則氣體的數(shù)密度變大，則單位時(shí)間與瓶壁碰撞的分子數(shù)增多，故D錯(cuò)誤。
故選B。
類型2 熱力學(xué)第二定律的理解
1．熱力學(xué)第二定律的含義
(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助。
(2)“不產(chǎn)生其他影響”的含義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，如吸熱、放熱、做功等。在產(chǎn)生其他影響的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如氣體的等溫膨脹過(guò)程。
2．熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)
熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與的宏觀過(guò)程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性。
3．熱力學(xué)過(guò)程的方向性實(shí)例
4．兩類永動(dòng)機(jī)的比較
1.火熱的6月即將到來(lái)，高三的同學(xué)們也進(jìn)入高考最后的沖刺，教室里的空調(diào)為同學(xué)們提供了舒爽的環(huán)境，空調(diào)的工作原理如圖所示，以下表述高溫物體正確的是（ ）

A．空調(diào)的工作原理對(duì)應(yīng)的是熱力學(xué)第一定律的開爾文表述制冷機(jī)
B．空調(diào)的工作原理反映了熱傳導(dǎo)的方向性
C．此原理圖中的
D．此原理圖說(shuō)明熱量不能從低溫物體傳到高溫物體
【答案】B
【詳解】A．空調(diào)的工作原理對(duì)應(yīng)的是熱力學(xué)第二定律的開爾文表述制冷機(jī)，A錯(cuò)誤；
B．空調(diào)的工作原理反映了熱傳導(dǎo)的方向性，熱量不能自發(fā)的從低溫物體傳導(dǎo)給高溫物體，但在其他能力干預(yù)下，可以從低溫物體傳導(dǎo)給高溫物體，B正確；
C．此原理圖中的
C錯(cuò)誤；
D．此原理圖說(shuō)明在外界干預(yù)下，熱量能從低溫物體傳到高溫物體，D錯(cuò)誤。
故選B。
2．下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律微觀意義的說(shuō)法正確的是（ ）
A．從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律
B．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性減小的方向進(jìn)行
C．有的自然過(guò)程向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，有的自然過(guò)程沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性減小的方向進(jìn)行
D．在自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總嫡可能減小
【答案】A
【詳解】A．從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故A正確；
BC．根據(jù)嫡增加原理，一切自然過(guò)程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，故BC錯(cuò)誤；
D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總摘一定不會(huì)減小，故D錯(cuò)誤。
故選A。
3．如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖，壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外
B．在封閉的房間里打開冰箱一段時(shí)間后，房間溫度會(huì)降低
C．電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律
D．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第二定律
【答案】C
【詳解】A．由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，除非有外界的影響或幫助．電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機(jī)的幫助并消耗電能，故A錯(cuò)誤；
B．電冰箱工作時(shí)消耗電能，房間的總熱量會(huì)增加，房間溫度會(huì)升高，故B錯(cuò)誤；
CD．電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律和第二定律，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
4．熱力學(xué)第二定律表明（ ）
A．不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏霉?br>B．摩擦生熱的過(guò)程是不可逆的
C．熱機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能可全部用于對(duì)外做功
D．熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體
【答案】B
【詳解】A．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Γ菚?huì)引起其他的變化，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程具有方向性，是不可逆過(guò)程，故B正確；
C．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；
D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，若有外界做功，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，比如冰箱，故D錯(cuò)誤。
故選B。
類型3 熱力學(xué)第一定律與圖像的綜合應(yīng)用
1．氣體的狀態(tài)變化可由圖像直接判斷或結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程eq \f(pV,T)＝C分析．
2．氣體的做功情況、內(nèi)能變化及吸放熱關(guān)系可由熱力學(xué)第一定律分析．
(1)由體積變化分析氣體做功的情況：體積膨脹，氣體對(duì)外做功；氣體被壓縮，外界對(duì)氣體做功．
(2)由溫度變化判斷氣體內(nèi)能變化：溫度升高，氣體內(nèi)能增大；溫度降低，氣體內(nèi)能減?。?br>(3)由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q判斷氣體是吸熱還是放熱．
(4)在p－V圖像中，圖像與橫軸所圍面積表示對(duì)外或外界對(duì)氣體整個(gè)過(guò)程中所做的功．
1．一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過(guò)程，過(guò)程是等壓過(guò)程，過(guò)程是等溫過(guò)程，過(guò)程中氣體與外界無(wú)熱量交換。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．過(guò)程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功
B．過(guò)程，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能不變
C．過(guò)程，氣體分子平均速率先不變后變小
D．過(guò)程，氣體從外界吸收的熱量小于放出的熱量
【答案】D
【詳解】A．過(guò)程是等壓過(guò)程，由圖可知，氣體體積變大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)蓋呂薩克定律可知，氣體的溫度升高，則氣體內(nèi)能增大，可知，氣體從外界吸收的熱量一部分用于對(duì)外做功，另一部分用于增加內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；
B．過(guò)程是等溫過(guò)程，氣體內(nèi)能不變，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，故B錯(cuò)誤；
C．結(jié)合AB分析可知，過(guò)程，氣體溫度先升高后不變，則氣體分子平均速率先變大后不變，故C錯(cuò)誤；
D．過(guò)程，氣體的內(nèi)能不變，由圖可知，氣體狀態(tài)變化為逆時(shí)針，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可得，整個(gè)過(guò)程氣體放熱，即氣體從外界吸收的熱量小于放出的熱量，故D正確。
故選D。
2．一定量的理想氣體從圖上的初始狀態(tài)a可沿直線ab到達(dá)狀態(tài)b，也可沿直線ac到達(dá)狀態(tài)c。已知b和c處于同一條等溫線上，則氣體在（ ）
A．狀態(tài)b的內(nèi)能大于狀態(tài)c的內(nèi)能B．狀態(tài)b的內(nèi)能小于狀態(tài)c的內(nèi)能
C．a(chǎn)b過(guò)程中吸收的熱量大于ac過(guò)程中吸收的熱量D．a(chǎn)b過(guò)程中吸收的熱量小于ac過(guò)程中吸收的熱量
【答案】D
【詳解】AB．b和c處于同一條等溫線上，則狀態(tài)b的平均動(dòng)能等于狀態(tài)c的平均動(dòng)能，狀態(tài)b的內(nèi)能等于狀態(tài)c的內(nèi)能，故AB錯(cuò)誤；
CD．a(chǎn)b過(guò)程與ac過(guò)程內(nèi)能變化量相同，由于
ab過(guò)程與ac過(guò)程氣體對(duì)外均做負(fù)功，且ab過(guò)程氣體對(duì)外做功值較小，所以ab過(guò)程中吸收的熱量小于ac過(guò)程中吸收的熱量，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
3．如圖甲，固定在水平地面上的氣缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，已知在環(huán)境溫度變化時(shí)大氣壓強(qiáng)不變?，F(xiàn)對(duì)活塞施加一作用力，使氣缸內(nèi)氣體分別經(jīng)歷圖乙所示的①②③三個(gè)過(guò)程，緩慢地從狀態(tài)A變化到狀態(tài)，狀態(tài)壓強(qiáng)相等，不計(jì)活塞與氣缸壁間的摩擦，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）
A．過(guò)程①一定對(duì)活塞做負(fù)功
B．過(guò)程②為零
C．過(guò)程③先對(duì)活塞做正功，后對(duì)活塞做負(fù)功
D．過(guò)程①比過(guò)程②③缸內(nèi)氣體吸熱多
【答案】C
【詳解】A．過(guò)程①氣體溫度升高，初、末狀態(tài)壓強(qiáng)不變，則體積變大，活塞向右運(yùn)動(dòng)。以活塞為研究對(duì)象，水平方向活塞受三個(gè)力，氣體初、末狀態(tài)壓強(qiáng)均等于大氣壓強(qiáng)，此時(shí)。過(guò)程①缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)先增大后減小，則向左，且先增大后減小，一直對(duì)活塞做負(fù)功，故A正確，不符合題意；
B．過(guò)程②缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變且等于，，故B正確，不符合題意；
C．過(guò)程③缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)先減小后增大，向右，且先增大后減小，一直對(duì)活塞做正功，故C錯(cuò)誤，符合題意；
D．由熱力學(xué)第一定律得
所以
理想氣體的溫度變化相同時(shí)，內(nèi)能變化量相同，又體積變化量相同，則為負(fù)時(shí)變大，因此過(guò)程①比過(guò)程②③缸內(nèi)氣體吸熱多，故D正確，不符合題意。
故選C。
4．一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)圖中所示過(guò)程變到狀態(tài)B（AB連線為直線），對(duì)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．氣體向外放熱B．外界對(duì)氣體做功
C．氣體的密度一直變小D．氣體的內(nèi)能一直減小
【答案】C
【詳解】ABD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有
則有
可知圖像各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù)代表氣體體積，則從A到B，體積增大，氣體對(duì)外做功，即0，氣體溫度升高，則內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律
可知，氣體吸熱，故ABD錯(cuò)誤；
C．氣體質(zhì)量不變，體積增大，則密度減小，故C正確；
故選C。
5．一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A開始，經(jīng)過(guò)狀態(tài)后，最終變?yōu)闋顟B(tài)，其圖像如圖所示，各狀態(tài)參量標(biāo)注如圖。已知狀態(tài)A處的壓強(qiáng)，關(guān)于氣體的以上變化過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．圖中為200K
B．由的過(guò)程中，氣體向外界放熱
C．氣體在經(jīng)歷的過(guò)程中，對(duì)外做功
D．由圖中坐標(biāo)可以求出狀態(tài)處的壓強(qiáng)為
【答案】A
【詳解】A．從A到B為等壓過(guò)程，根據(jù)
代入數(shù)據(jù)可得
A正確；
B．由的過(guò)程中，氣體體積膨脹，對(duì)外做功；溫度升高，內(nèi)能增加。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，該過(guò)程氣體吸收熱量，B錯(cuò)誤；
C．由的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功
從的過(guò)程中，氣體發(fā)生等容變化，沒(méi)有對(duì)外做功，因此氣體在經(jīng)歷的過(guò)程中，對(duì)外做功，C錯(cuò)誤；
D．從的過(guò)程中，氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)
而
可得
D錯(cuò)誤。
故選A。
6．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為1.5×105Pa，經(jīng)歷A→B→C→A的過(guò)程，已知B→C過(guò)程中氣體做功絕對(duì)值是C→A過(guò)程中氣體做功絕對(duì)值的3倍，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A．C→A的過(guò)程中外界對(duì)氣體做功600J
B．B→C的過(guò)程中氣體對(duì)外界做功600J
C．整個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收600J的熱量
D．整個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收450J的熱量
【答案】C
【詳解】A．在C→A過(guò)程中，圖線為直線，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知壓強(qiáng)不變，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)
WCA=p·ΔV
解得
WCA=300J
故A錯(cuò)誤；
B．由題知B→C過(guò)程中氣體做功絕對(duì)值是C→A過(guò)程中氣體做功絕對(duì)值的3倍，則B→C的過(guò)程中氣體對(duì)外界做功900J，故B錯(cuò)誤；
CD．A→B→C→A，溫度不變，則內(nèi)能變化量ΔU=0，A→B過(guò)程，氣體體積不變，做功為零；B→C的過(guò)程中氣體對(duì)外界做功900J；C→A的過(guò)程中外界對(duì)氣體做功300J，故
W=WCA＋WBC=-600J，Q=ΔU-W=600J
則整個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收600J的熱量，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
7．一定質(zhì)量的理想氣體按的順序經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其圖像如圖所示。圖中線段與縱軸平行，線段與縱軸垂直。氣體在狀態(tài)變化過(guò)程中下列敘述正確的是（ ）
A．過(guò)程氣體不放熱也不吸熱
B．過(guò)程氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的次數(shù)增加
C．過(guò)程氣體對(duì)外界做的功等于過(guò)程外界對(duì)氣體做的功
D．過(guò)程氣體體積減小
【答案】D
【詳解】AD．過(guò)程由圖可知為等溫變化，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)玻意耳定律可知，當(dāng)壓強(qiáng)p增大時(shí)，體積V減小，可知外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，由于內(nèi)能不變，可知過(guò)程氣體放出熱量，故A錯(cuò)誤，D正確；
B．由圖可知?dú)怏w壓強(qiáng)不變，氣體溫度升高，則氣體分子平均動(dòng)能增大，根據(jù)壓強(qiáng)微觀意義可知，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的次數(shù)減少，故B錯(cuò)誤；
C．由圖可知為等容變化，即a、c兩個(gè)狀態(tài)體積相同，則過(guò)程氣體體積的變化量大小與過(guò)程氣體體積的變化量大小相等，而過(guò)程氣體壓強(qiáng)不變，過(guò)程氣體壓強(qiáng)增大，根據(jù)可知，過(guò)程氣體對(duì)外界做的功小于過(guò)程外界對(duì)氣體做的功，故C錯(cuò)誤。
故選D。
8．如圖所示為一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)變化時(shí)的圖像，變化過(guò)程按箭頭進(jìn)行，根據(jù)圖像可判斷出氣體的溫度（ ）
A．先不變后升高B．先不變后降低C．先降低后不變D．先升高后不變
【答案】D
【詳解】根據(jù)圖像可知在第一階段為等容變化過(guò)程，壓強(qiáng)變大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體溫度升高。圖像斜率表示與溫度有關(guān)的常數(shù)，則在第二階段過(guò)程中斜率不變，說(shuō)明此階段為等溫過(guò)程。即氣體的溫度先升高后不變。
故選D。
9．一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化依次經(jīng)歷從a→b，再?gòu)腷→c的過(guò)程，其壓強(qiáng)和體積的關(guān)系如圖所示，根據(jù)p- 圖像，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．a(chǎn)→b過(guò)程，氣體溫度升高，放熱
B．a(chǎn)→b過(guò)程，氣體溫度降低，放熱
C．b→c過(guò)程，氣體溫度不變，放熱
D．b→c過(guò)程，氣體溫度不變，吸熱
【答案】C
【詳解】A B．根據(jù)題圖可知，該理想氣體狀態(tài)從a→b過(guò)程為等容變化，壓強(qiáng)p增大，根據(jù)查理定律
可知，氣體溫度升高，則內(nèi)能增大，,因體積不變，，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律
ΔU＝Q＋W
可知，,氣體吸熱，故A、B錯(cuò)誤；
C D．該理想氣體從b→c過(guò)程為等溫變化，溫度不變，內(nèi)能不變，,體積減小，則外界對(duì)氣體做功，,根據(jù)熱力學(xué)第一定律
ΔU＝Q＋W
可知，,氣體放熱，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
10．一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)變化到狀態(tài)，其圖像如圖所示，則氣體（ ）

A．由狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過(guò)程，氣體對(duì)外界做正功
B．由狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的過(guò)程，氣體溫度升高
C．由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的過(guò)程，氣體向外界放熱
D．由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的過(guò)程，氣體的內(nèi)能先不變后增大
【答案】C
【詳解】ABD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
可得
可知圖像的斜率為溫度，由狀態(tài)變化到狀態(tài)的過(guò)程為等溫過(guò)程，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，溫度不變則氣體內(nèi)能不變，由圖可知狀態(tài)到狀態(tài)的過(guò)程的乘積在減小，氣體溫度降低，則內(nèi)能減小，故ABD錯(cuò)誤；
C．由狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)變化到狀態(tài)的過(guò)程，外界對(duì)氣體一直做正功，始、末狀態(tài)相比氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律
可知?dú)怏w向外界放熱，故C正確。
故選C。
11．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)過(guò)、、、最后回到初始狀態(tài)，各狀態(tài)參量如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．狀態(tài)的內(nèi)能大于狀態(tài)的內(nèi)能
B．狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能等于狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能
C．過(guò)程氣體對(duì)外做功小于過(guò)程外界對(duì)氣體做功
D．氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)過(guò)最后回到初始狀態(tài)，氣體在整個(gè)過(guò)程中從外界吸收的總熱量可以用的面積來(lái)表示
【答案】CD
【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得
可得
則狀態(tài)的內(nèi)能小于狀態(tài)的內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得
可得
則狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能大于狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)圖像與橫軸圍成的面積表示做功大小，則過(guò)程氣體對(duì)外做功滿足
過(guò)程外界對(duì)氣體做功
可知過(guò)程氣體對(duì)外做功小于過(guò)程外界對(duì)氣體做功，故C正確；
D．氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)過(guò)最后回到初始狀態(tài)，由于氣體的內(nèi)能變化為0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體在整個(gè)過(guò)程中從外界吸收的總熱量等于氣體對(duì)外界做的功，即可以用的面積來(lái)表示，故D正確。
故選CD。
12．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)如圖所示循環(huán)過(guò)程，為等溫過(guò)程，為絕熱過(guò)程，ab與縱軸平行，da與橫軸平行。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．過(guò)程氣體從外界吸收熱量
B．過(guò)程氣體的內(nèi)能不變
C．過(guò)程氣體單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的平均碰撞次數(shù)增大
D．整個(gè)循環(huán)過(guò)程氣體要向外界放出熱量
【答案】AC
【詳解】A．為等溫過(guò)程，則內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外做功，則，根據(jù)熱力學(xué)第一定律
可知，則氣體從外界吸收熱量，故A正確；
B．為絕熱過(guò)程，則，體積增大，氣體對(duì)外做功，則，根據(jù)熱力學(xué)第一定律
可知，則內(nèi)能減小，故B錯(cuò)誤；
C．過(guò)程氣體壓強(qiáng)不變，但體積減小溫度降低，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小對(duì)器壁的撞擊力減小，則單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的平均碰撞次數(shù)增大，故C正確；
D．圖像的面積表示功，根據(jù)圖像可知整個(gè)過(guò)程，氣體對(duì)外做正功，即W取負(fù)值，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出的熱量小于吸收的熱量，整體向外界吸收熱量，故D錯(cuò)誤。
故選AC。
13．一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D再回到狀態(tài)A，其體積與熱力學(xué)溫度的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體吸收熱量小于氣體內(nèi)能增量
B．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體對(duì)外做功同時(shí)向外放熱
C．從狀態(tài)C到狀態(tài)D，氣體吸收熱量全部用來(lái)對(duì)外做功
D．從狀態(tài)D到狀態(tài)A，氣體吸收熱量大于氣體對(duì)外做功
【答案】CD
【詳解】A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，體積不變，溫度升高，氣體內(nèi)能增加，氣體從外界吸收熱量，且氣體吸收熱量等于氣體內(nèi)能增量，故A錯(cuò)誤；
B．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，壓強(qiáng)不變，溫度降低，體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體向外放熱，故B錯(cuò)誤；
C．從狀態(tài)C到狀態(tài)D，溫度不變，體積增大，氣體吸收熱量全部用來(lái)對(duì)外做功，故C正確；
D．從狀態(tài)D到狀態(tài)A。壓強(qiáng)不變，體積增加，則氣體對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增加，則根據(jù)
則氣體吸收熱量大于氣體對(duì)外做功，故D正確。
故選CD。
14．n摩爾的理想氣體，其壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的過(guò)程如圖所示，a、b、c為過(guò)程中的三個(gè)狀態(tài)，各狀態(tài)的壓強(qiáng)和溫度如圖所示，已知狀態(tài)a時(shí)氣體的體積為V?，ab的延長(zhǎng)線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)0，氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)b吸收熱量Q，阿伏伽德羅常數(shù)為,求：
(1)狀態(tài)b時(shí)氣體的溫度
(2)從狀態(tài)a到狀態(tài)b氣體內(nèi)能的增加量
(3)狀態(tài)c時(shí)，氣體分子間的平均距離d。
【答案】(1)
(2)
(3)
【詳解】（1）氣體從a到b為等容變化，體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有
可得
（2）氣體從a到b為等容變化，體積不變，氣體做功為0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有
可得
（3）氣體從b到c為等壓變化，壓強(qiáng)不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有
解得
氣體分子個(gè)數(shù)為
分子間的平均距離為
現(xiàn)象
擴(kuò)散現(xiàn)象
布朗運(yùn)動(dòng)
熱運(yùn)動(dòng)
活動(dòng)主體
分子
微小固體顆粒
分子
區(qū)別
分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間
比分子大得多的微粒的運(yùn)動(dòng)
分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到
共同點(diǎn)
①都是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；②都隨溫度的升高而更加激烈
聯(lián)系
擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)
第一類永動(dòng)機(jī)
第二類永動(dòng)機(jī)
設(shè)計(jì)要求
不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地對(duì)外做功的機(jī)器
從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器
不可能制成的原因
違背能量守恒定律
不違背能量守恒定律，違背熱力學(xué)第二定律

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