2023年高考物理总复习：热学 理想气体的状态方程（含答案解析）.pdf

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a过程中内能的减少量大于b-c过程中内能的增加量5.（2 0 2 2模拟北京）下列说法正确的是（）A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变6.（2 0 2 3模拟德州二模）戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片，对此以下说法正确的是（）A.照片中的口罩一定为不合格产品B.照片中附着层内分子比水的内部稀疏C.照片中水滴表面分子比水的内部密集D.水对所有材料都是不浸润的第2页 共5 9页第2页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习7.（2023模拟扬州模拟）卜,列说法中正确的是（）A.多晶体没有固定的熔点B.水的饱和汽压跟热力学温度成正比C.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点8.（2023模拟潍坊模拟）图示装置为玻意耳定律演示仪。已知实验环境为恒温环境，注射器导热性能良好，封闭的气体质量不变，可视为理想气体，不计切摩擦。现用力缓慢向上拉活塞，则下列说法正确的是（）B.气体放出热量C.气体分子在单位时间内撞击注射器壁上单位面积的次数减少D.注射器壁单位面积上受到大量分子撞击的平均作用力不变9.（2023模拟德州二模）如图所示，由固定水平绝热气缸和绝热活塞封闭的空间被阀门K分为两部分，在 K 左侧封闭一定质量的气体，右侧为真空。现打开阀门K,一段时间后再向左将活塞移至虚线M N位置，然后保持静止不动。打开阀门K 后，对封闭气体的说法正确的是（）A.自打开阀门K 至活塞开始左移，气体分子热运动的剧烈程度降低B.自打开阀门K 至活塞开始左移，气体的压强不变C.活塞处于MN位置时，气体的温度高于打开阀门前气体的温度D.活塞处于M N位置时，气体的压强一定小于打开阀门前气体的压强第 3 页 共 5 9 页第3页，共59页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习10.（2023模拟朝阳区二模）下列说法正确的是（）A.如果气体的体积减小，压强可能减小B.两分子间相互作用的分子势能随分子间距离的减小而增大C.吹满气的气球打开气口后气体会快速喷出说明气体分子间有斥力D.在绝热条件下将一杯水举高，水由于外界做功而内能增大11.（2023模拟海南模拟）用ro、r i、已分别表示两分子间的距离，且ri ro 0 为斥力，F h,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。（i）求进入圆筒内水的高度1：第1 6页 共5 9页第1 6页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习（i i）保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为po时的体5 4.（2 0 2 2 模拟海南）如图，一封闭的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，一重量不可忽略的光滑活塞将容器内的理想气体分为A、B两部分，A体积为V A=4.0 X 10 3 m 3.压强为 P A=4 7 c m H g；B体积为VB=6.0 X lOQ/,压强为pB=5 0 c m H g.现将容器缓慢转至水平，气体温度保持不变，求此时A、B两部分气体的体积。5 5.（2 0 2 3 模拟广西模拟）如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置在水平桌面，气缸的开向上，活塞的横截面积为S、质量为m,活塞的上端与压力传感器接触。当缸内气体温度为T l 时，压力传感器示数恰好为零；当缸内气体温度升高至某一未知温度T 2 时，压力传感器的示数为F,大气压强为po,重力加速度大小为g,气缸内气体体枳保持不变，求：温度为T,时气缸内的压强pi：气缸内气体的温度T 2。5 6.（2 0 2 3 模拟合肥模拟）如图，由 U形管和细管连接的玻璃泡A、B和 C浸泡在温度均为 0C的水槽中。阀门S将 A和 B两部分隔开，A内为真空，B和 C内都充有气体。己知玻璃泡C内气体压强为18 0 m m H g,U形管内左边水银柱比右边的低6 0 m m。打开阀门第 17 页 共 5 9 页第17页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程(含答案解析)精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习S,整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。(i)求玻璃泡B内的容积是A内容积的几倍：(i i)将右侧水槽的水从0C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为6 0 m m,求加热后右侧水槽的水温。5 7.(2 0 2 3 模拟天河区三模)为了测量些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，可用如图所示的装置测量。操作步骤和实验数据如下。a.打开阀门K,使管A、容器C、容器B 和大气相通。上下移动D,使左侧水银面到达刻度n 的位置；b.关闭K,向上举D,使左侧水银面达到刻度m 的位置。这时测得两管水银面高度差为1 9.0c m；c.打开K,把被测固体放入C中，上下移动D,使左侧水银面重新到达位置n,然后关闭 K；d.向上举D,使左侧水银面重新到达刻度m 处，这时测得两管水银面高度差为2 0.6 c m。已知容器C和管A的总体积为lO O O c n?,求被测固体的体枳。5 8.(2 02 3 模拟青岛三模)各学校复学后需要做好防疫消毒工作，如图为某校使用的气压式喷壶，该喷壶的容积为3 L,壶内气体压强至少达到2.0X l()5 p a,才能将壶内消毒液呈第 1 8页 共 5 9 页第18页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习雾状喷出。现向喷壶内注入2 L 消毒液，并拧紧壶盖，然后向壶内打气，每次打气能将压强 p o=L O X l（）5 p a、体积V =5 0 m L 的空气打入壶内，打气过程中壶内气体温度一直与外界温度相同，不计细管的体积，大气压强p o=l.O X l（）5 p a。（1）要使喷壶中的消毒液呈雾状喷出，至少需要打气多少次；（2）若经过多次打气，壶内空气压强达到5.0X I（）5 p a,要将药液呈雾状喷出，最多能喷出多少升消毒液？L川5 9.（2 02 3 模拟黑龙江模拟）如图所示，导热性能良好的汽缸平放在水平而上，横截面积S=1 0c m2 的薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，水平轻质弹簧的左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上，系统处于静止状态，此时活塞到汽缸底部的距离L o=2 O c m,缸内气体的热力学温度T o=3 O O K,现用水平力向右缓慢推动汽缸，当汽缸向右移动的距离 s=6 c m 时将汽缸固定，此时弹簧的压缩量x=2 c m。大气压强恒为p o=l X l O p a,弹簧一直在弹性限度内，不计一切摩擦。（i）求弹簧的劲度系数k：（i i）若汽缸固定后缓慢升高缸内气体的温度，求当汽缸底部到活塞的距离恢复到L o 时缸内气体的热力学温度T。/WWW6 0.（2 0 2 3 模拟通辽模拟）如图所示，竖直放置的导热U形管，右侧管比左侧管长9c m,管内径为左侧管的两倍，左侧管上端封闭一定长度的空气柱（可视为理想气体），右侧管上端开口开始时与大气相通，当环境温度为t o=2 7时，左侧管中空气柱高h o=5 O c m,左侧管中水银面比右侧管中水银面高H=15 c m,外界大气压强p o=75 c m Hg。（1）求环境温度升高到多少摄氏度时，两侧水银面等高：（2）如果环境温度保持不变，而在右侧管中用活塞封住管口，并慢慢向下推压，最终使左侧空气柱长度变为3 0 c m,求活塞下推的距离。第1 9页 共5 9页第1 9页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习第2 0页 共5 9页第2 0页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习2023年高考物理总复习：第 8 讲热学 理想气体的状态方程参考答案与试题解析选 择 题（共33小题）1.（2023模拟北京）分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=n处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（）A.从r=r2到r=ro分子间引力、斥力都在减小B.从r=r2到r=r.分子力的大小先减小后增大C.从r=r2到r=ro分子势能先减小后增大D.从r=r2到r=ri分子动能先增大后减小解：A、从 =0到 =（）分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加的更快，故A错误；B、由图可知，在 =0时分子力为零，故从=2至卜=”分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；C、分子势能在r=ro时最小，故从r=n至h=ro分子势能一直在减小，故C错误；D、从 =2到 =0分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D正确：故选：D。2.（2023模拟北京）如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C.有关A、B和C三个状态温度TA、TB和Tc的关系，正确的是（）A.TA=TB TB=TCC.TA=TC.TBTCB.TATB.TBTCD.TA=TC.TB VA，则有:TB TA，而状态B到状态C是一个等容过程，则有：碧=碧 因为P BP C，则有：TB TC，TC3 32pox/o 氯）x2Vo对状态A和C,依据理想气体状态参量方程，则有：.=一，解得：TA=IA 1 CTc.综上分析，可知，故C正确，ABD错误。故选：Co3.（2023模拟天津）水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动板机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，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.分子平均动能变大解：A、在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，根 据 牛=C可知体积增力 口、压强减小，故A错误；B、气体膨胀，体积增大，则气体对外界做功，故B正确：C、根据热力学第一定律U=W+Q,气体温度不变则内能不变，气体对外做功、则吸收热量，故C错误；D、温度是分子平均动能的标志，温度不变则分子的平均动能不变，故D错误。故选：B。4.（2023模拟山东）定质量的理想气体从状态a开始，经a-1b、b-*c c-a三个过程后回到初始状态a,其p-V图象如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（Vo.2po）、b（2Vo，po）、c（3Vo.2po）以下判断正确 的 是（）第2 2页 共5 9页第2 2页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习A.气体在a-b过程中对外界做的功小于在b-c过程中对外界做的功B.气体在a-b过程中从外界吸收的热量大于在b c过程中从外界吸收的热量C.在c-a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在c-a过程中内能的减少量大于b-c过程中内能的增加量解：A、根据p-V图象的面积表示气体做功，得气体在a-b过程中对外界做的功为：Wa b=#（2%）=|po%,b-c过程中气体对外界做的功为：W b c=EoPo.（2%-）=|poo.所以气体在a-b过程中对外界做的功等于在b-c过程中对外界做的功故A错误；B、气体在a-b过程中，因为a、b两个状态的p V相等，所以Ta=Tb，即U ab=0,根据热力学第一定律A U n Q+W可知，从外界吸收的热量为Qab=mPoVo；气体在b-c过程中，因为c状态的p V大于b状态的p V,所以T b 0,根据热力学第一定律U=Q+W可知，在b f c过程中从外界吸收的热量为：Qbc=AUbc+|pol/O 则有:QabQbc.故 B 错误；C、在c-a过程中，气体等压压缩，温度降低，即U ca 0,根据热力学第一定律=Q+W可知，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，故C正确；D、因为Ta=Tb，而一定质量理想气体的内能只与温度有关，所以气体在c a过程中内能的减少量等于b-c过程中内能的增加量，故D错误。故选：Co5.（2022模拟北京）下列说法正确的是（）A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变第2 3页 共5 9页第2 3页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习解：A、温度是分子平均动能的标志，标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故A正确。B、内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和势能总和，故B错误。C、气体压强由温度、体积决定，即与气体分子的平均动能和分子密集程度有关，故C错误。D、气体膨胀对外做功且温度降低，则分子的平均动能减小，故D错误。故选：A。6.（2023模拟德州二模）戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片，对此以下说法正确的是（）A.照片中的口罩一定为不合格产品B.照片中附着层内分子比水的内部稀疏C.照片中水滴表面分子比水的内部密集D.水对所有材料都是不浸润的解：A、根据题意可合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，如图所示水没有浸润到口罩内侧，所以照片中的口罩一定为合格产品，故A错误：BC、如图所示，小水滴为球形是由于液体表面张力造成的，照片中附着层内分子比水的内部稀疏，表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，故B正确，C错误；D、浸润与不浸润现象是相对的，所以水不是对所有材料都是不浸润的，故D错误。故选：Bo7.（2023模拟扬州模拟）下列说法中正确的是（）A.多晶体没有固定的熔点B.水的饱和汽压跟热力学温度成正比C.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点解：A、晶体都有固定的熔点，故A错误：第2 4页 共5 9页第2 4页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习B、饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度：故一定温度卜的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的；但饱和汽压不是与热力学温度成正比，故B错误：C、当分子间的引力和斥力平衡时，分子力表现为零，此时分子势能最小，故C正确：D、液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项D错误。故选：C8.（2023模拟潍坊模拟）图示装置为玻意耳定律演示仪。已知实验环境为恒温环境，注射器导热性能良好，封闭的气体质量不变，可视为理想气体，不计一切摩擦。现用力缓慢向上拉活塞，则下列说法正确的是（）A.拉力恒定不变B.气体放出热量C.气体分子在单位时间内撞击注射器壁上单位面积的次数减少D.注射器壁单位面积上受到大量分子撞击的平均作用力不变解：A、现用力缓慢向上拉活塞，被封闭气体的温度不变，被封闭气体的体积增大，根据玻意耳定律可知：p V=C可知，压强减小，对活塞受力分析可知，poS+mg=pS+F,故拉力逐渐增大，故A错误；B、气体的温度不变，内能不变，由于体积增大，对外做功，根据热力学第定律可知，气体吸热，故B错误；C、体枳增大，单位体积内的分子数减小，气体分子在单位时间内撞击注射器壁上单位面枳的次数减少，故C正确；D、由于被封闭气体的压强减小，根据F=pS可知，注射器壁单位面积上受到大量分子撞击的平均作用力减小，故D错误：故选：Co9.（2023模拟德州二模）如图所示，由固定水平绝热气缸和绝热活塞封闭的空间被阀门K第2 5页 共59页第2 5页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习分为两部分，在K左侧封闭一定质量的气体，右侧为真空。现打开阀门K,一段时间后再向左将活塞移至虚线MN位置，然后保持静止不动。打开阀门K后，对封闭气体的说法正确的是（）A.自打开闷门K至活塞开始左移，气体分子热运动的剧烈程度降低B.自打开阀门K至活塞开始左移，气体的压强不变C.活塞处于MN位置时，气体的温度高于打开阀门前气体的温度D.活塞处于MN位置时，气体的压强一定小于打开闷门前气体的压强解：A、自打开阀门K至活塞开始左移，气体向真空膨胀不做功，由于气缸和活塞绝热,故气体与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，内能不变，温度不变，气体分子热运动的剧烈程度不变，故A错误；B、自打开阀门K至活塞开始左移，气体的温度不变，但体积增大，根据玻意耳定律可知，气体的压强变小，故B错误：C、当活塞移动到MN位置的过程中，外界对气体做功，由于绝热，没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，故气体温度升高，气体的温度高于打开阀门前气体的温度，故C正确；D、由C结合理想气体状态方 程 牛=C,气体温度升高，体积变大，故压强不一定小于打开阀门前气体的压强，故D错误：故选：Co10.（2023模拟朝阳区二模）下列说法正确的是（）A.如果气体的体积减小，压强可能减小B.两分子间相互作用的分子势能随分子间距掰的减小而增大C.吹满气的气球打开气口后气体会快速喷出说明气体分子间有斥力D.在绝热条件下将一杯水举高，水由于外界做功而内能增大解：A、如果气体的体积减小，同时气体的温度降低，根据理想气体状态方程牛=C知,气体压强可能减小，故A正确；第2 6页 共5 9页第2 6页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习B、当，0 时，分子间作用力表现为引力，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，故 B错误：C、吹满气的气球打开后气体会很快喷出，是因为内外存在压强差的缘故，而不是说明气体分子间有斥力，故 C错误：D、在绝热条件下将杯水举高，水的机械能增加，内能与机械能无关，故 D错误。故选：A o1 1.（2 0 2 3模拟海南模拟）用 r o、r i、r 2 分别表示两分子间的距离，且 r i r o r 2，当分子间距离为0）时，分子力为零，则当分子间距离（）A.由 r o 增大到n的过程中，分子间的作用力表现为引力B.由 r o 增大到n的过程中，分子间的作用力做正功C.由 r o 减小到r i 的过程中，分子间的作用力表现为引力D.由 r o 减小到n的过程中，分子间的作用力做正功解：A B、当 =0 时，分子力为零，分子势能最小，则当r 大于r o 时，分子间的作用力表现为引力，由r o 增大到n的过程中，分子间的作用力做负功，故 A正确，B错误：C D、当 r 0,根据热力学第一定律U=W+Q,可知Q 0,气体吸收热量，故A错误：B、气体从状态a到状态b体积不变，发生的是等容变化，气体不做功W=0,温度升高,分子平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都会增大，故B错误；C、由状态b变到状态c的过程中，温度不变，内能不变 U=0,体积变大，气体对外界做功，故C错误；D、从状态a到状态d温度升高，由于理想气体的内能只与温度有关，故气体内能增加，故D正确。故选：D。21.（2023模拟肥城市模拟）一定质量的理想气体的p-图象如图所示，则从状态a变化到状态b的过程中，以下说法正确的是（）Pa bo VA.气体内能不变 B.气体内能增加第3 2页 共5 9页第3 2页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习C.气体放热 D.气体对外界做功解：AB、由图象可知，气体从状态a 变化到状态b 的过程中，压强p 不变，;增大，体nV积 V 减小，再根据理想气体状态方 程 半=C 可知，气体温度一定T 降低，则气体内能减小，即U V 0,故 AB错误；D、由于体积V 减小，可知外界对气体做功，故 D 错误；C、由于外界对气体做功，即 W 0,又因为U 0,再结合根据热力学第一定律417=Q+W,可知Q 0,而温度不变，U=0,根据热第 3 3 页 共 59 页第 3 3 页，共 5 9 页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习力学第一定律U=W+Q,可知Q P 2,从 A到 B,气体的压强减小，由于从A到 B做等容变化气体不做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律 U=W+Q 可知，气体放热，故 ABD错误，C正确：故选：C o2 8.（2 0 2 3 模拟海口模拟）如图所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x 轴匕 甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F0为斥力，F0为引力。a、b、c、d为 x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a 处由静止释放，那么在乙分子从a 运动到d的过程中，乙分子加速度增大和两分子间势能也增大的阶段是（）A.从 a 到 bB.从 b至 UcC.从 b至 dD.从 c 到 d解：A、从 a到 b,分子力增大且表现为引力，乙分子加速度增大，分子力做正功，分子势能减小，故 A错误。B、从 b到 c,分子力减小且表现为引力，乙分子加速度减小，分子力做正功，分子势能减小，故 B错误。C、从 b至 d,分子力先减小后增大，乙分子加速度先减小后增大；分子力先做正功后做负功，两分子间势能先减小后增大，故 C错误。D、从 c 到 d,分子力增大且表现为斥力，乙分子加速度增大，分子力做负功，分子势能增大，故 D正确。故选：D。29.（2023模拟泰安四模）如图所示，在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内用质量为 m 的活塞密封一部分理想气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S,整个装第 3 6 页 共 59 页第3 6页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习置放在大气压为po的室内，稳定时活塞与容器底的距离为h o,现把容器移至大气压仍为P0的室外，活塞缓慢上升d 后再次平衡，重力加速度大小为g。若此过程中气体吸收的热量为Q,则密闭气体的内能（）A.减少了 Q-(mg+poS)dB.减少了 Q+(mg+poS)dC.增加了 Q-(mg+poS)dD.增加了 Q+(mg+poS)d解：解：取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖吕萨克定律 有 卢=VT0 T其中 Vo=hoS,V=（ho+d）S解得外界温度为：T=铲70；no移至室外，活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功W=-（mg+poS）d根据势力学第一定律得密闭气体增加的内能：U=Q+W=Q-（mg+p（）S）d,故 C 正确，ABD 错误。故选：Co3 0.（2023 模拟威海二模）如图所示为一透明的正方体物块，下列说法正确的是（）A.由于该物块有规则形状，所以它一定为晶体B.由了该物块透明，所以它一定为晶体C.若该物块为绝缘体，则它一定为非晶体D.若将该物块加热到某温度才开始熔化，且熔化的过程中温度保持不变，则它一定为解：A、单晶体具有天然的有规则的几何形状，但这个正方体物块不一定是天然形成，所以不一定是晶体，故 A 错误。第 3 7 页 共 5 9 页第 3 7 页，共 5 9 页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习B、晶体并非都是透明的，所以该物块不一定是晶体，例如玻璃是透明的，但并非是晶体,故B错误。C、晶体并非都能导电，所以该绝缘物块不一定是非晶体，例如金刚石晶体，是单晶体，也是绝缘体，故C错误。D、晶体具有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，故D正确。故选：D。31.（2023模拟济宁三模）下列说法正确的是（）A.晶体一定具有各向异性B.温度升高，物体的内能一定增大C.布朗运动是液体分子的无规则运动D.自由下落的水滴呈球形是液体表面张力作用的结果解：A、单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，故A错误。B、物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能，物体的内能与物体的温度、体积、还与物体的质量、摩尔质量有关；温度升高，物体的内能不一定增大，故B错误。C、布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，所以布朗运动不是液体分子的运动，而是小颗粒的运动，故C错误。D、表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，所以自由下落的水滴呈球形是液体表面张力作用的结果，故D正确。故选：D。32.（2023模拟潍坊三模）如图所示，开口向上的气缸内用质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，现让气缸做自由落体运动。气缸导热良好，不计活塞与气缸间的摩擦，环境温度不变。在下落过程中，当活塞再次相对气缸静止时，下列说法正确的是（）A.活塞仍在原位置B.活塞在原位置上方C.活塞在原位置下方第 3 8 页 共 5 9 页第 3 8 页，共 5 9 页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习D.从开始运动到活塞再次相对气缸静止的过程中，气体放热解：气体等温变化，初状态时，气体压强：pi=po+等末状态时，气缸处于完全失重状态，活塞的重力效果消失，气体压强：pi=po根据玻意耳定律：piV|=p2V2可 得:V1 0,由热力学第一定律：W+Q=A U,可知Q V 0,所以是一个放热过程，故A错误；B、从N到P理想气体温度升高，则内能增大，即U 0,但体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即W=0,由热力学第-定律：W+Q=A U,可知Q 0,所以是一个吸热过程，故B正确；C、从P到Q理想气体温度不变，则内能不变，即1!=（）,但体积增大，说明气体对外界做功，故C正确：D、从Q到M理想气体体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即W=0,故D错误；E、从Q到M理想气体温度降低，内能减小，故E正确；故选：BCEo37.（2022模拟江苏）在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该 气 体（）A.分子的无规则运动停息下来B.每个分子的速度大小均相等C.分子的平均动能保持不变D.分子的密集程度保持不变解：ACD、如果没有外界影响，密闭容器内的理想气体的温度、体积和压强均不会发生变化；分子的无规则运动也不会停止；由于温度不变，故分子平均动能不变：而体积不变，故分子的密集程度不变；故A错误，CD正确。B、在相同温度下各个分子的动能并不相同，故速度大小也不相等，故B错误。故选：CD。三.填 空 题（共6小题）38.（2023模拟江苏）一瓶酒精用了 些后，把瓶盖拧紧，不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽，此时 有（选 填“有”或“没有”）酒精分子从液面飞出。当温度升高时，瓶中酒精饱和汽的密度 增大（选 填“增大”“减小”或“不变第 4 1 页 共 5 9 页第 4 1 页，共 5 9 页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 加 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习解：一瓶酒精用了一些后，把瓶盖拧紧，不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽，这时蒸发和液化达到了动态平衡，此时仍然有酒精分子从液面飞出，只不过飞出的酒精分子和液化的酒精分子一样多；当处于饱和汽状态温度升高时，分子平均动能增大，单位时间内逸出液面的酒精分子数增多，于是原来的动态平衡状态被破坏，瓶中酒精饱和汽的密度增大，压强变大，导致单位时间内返回的酒精分子数增多，从而达到新的条件下的动态平衡；故答案为：有，增大。39.（2023模拟新课标II）下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有B _,不违背热力学第一定律、但 违 背 热 力 学 第 二 定 律 的 有（填正确答案标号）A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热B.冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低C.某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内解：A、汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热的过程不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律；B、冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低需要对外发出热量或对外做功，而保温杯隔断了热传递过程，水也没有对外做功，所以该过程违背热力学第一定律；C、某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响，该过程不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律；D、冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，但要消耗电能，引起了其它变化，该过程不违背热力学第一定律、也不违背热力学第二定律。故答案为：B；Co40.（2023模拟新课标I）分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r=n时，F=0.分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O,另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到底的过程中，势能 减小（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由已减小到n的过程中，势能 减小（填“减小”“不变”或“增大”）：在间距等于r i处，均能 小于（填“大于”“等于”或“小于”）零。第4 2页 共5 9页第4 2页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 内 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习解：若一分子固定于原点O,另一分子从距o点很远处向o点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，分子体现引力，分子力做正功，分子势能减小；在间距由息减小到ri的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小：规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，在间距小于n过程中，分子体现斥力，分子力负功，分子势能增加，因此在间距等于n处，势能小于零，故答案为：减小；减小：小于。4 1.（2 02 2模拟江苏）由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为 引力（选 填“引力”或“斥 力 分 子 势能E p和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中 C （选 填“A”“B”或 C”）的位置。解：在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；当r=ro时，F =F（f,分子力F=0,分子势能最小，故B点为分子间作用力为零的情况,即B点表示平衡位置，故表现为引力的位置只能为C点。故答案为：引力；C o4 2.（2 02 2模拟新课标H）如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T|、丁2、T 3.用N|、N 2、N 3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则Ni大 于N?,等于T 3,N 2大于 N a.（填“大于”“小于”或“等于”）第4 3页 共5 9页第4 3页，共5 9页2/112023年高考物理总复习：热学理想气体的状态方程（含答案解析）精 研 考 纲 归 纳 核 心 题 海 训 练 归 纳 总 结 体 验 实 战 梳 理 复 习解：由pV=nRT得：=呼&12由图示图线可知，在状态1气体压强大于状态2气体压强，两状态下气体体积相等;即：V状态1=V状态2，P状态l=2 p状 态2,故P状态1T1解得：TI=2 T2，即 TIT2,由于分子密度相同，温度高，分子单位时间内撞击器壁单位面积的分子数就多，故NiN 2：由 于P状公1 V状色1=P状w 3 V状 志3；故T l=T 3;则 T 3 T 2，又 P 2=P 3,状态2气体分子密度大，分子运动缓慢，单个分子平均作用力小，状态3气体分子密度小，分子运动剧烈，单个分子平均作用力大。故在状态2单位时间内撞击器壁单位面积的分子数大于状态3单位时间内撞击器壁单位面积的分子数，即N2大于N3；故答案为：